Türstation im Eigenbau – Loxone kompatibel

Die Aufgabenstellung ist klar! Ein Smart Home braucht eine Türstation!

 

Das Konzept des Smart Homes steht und fällt mit der Bedienbarkeit. Das man das komplette Haus über eine APP steuern kann ist cool und immer das Erste was man hört wenn es um Smart Home geht, aber meiner Meinung nach sollte das Wichtigste im Hintergrund automatisch ablaufen und eine einfache Bedienung über herkömmliche Taster und Bewegungsmelder bilden das Bindeglied zum Bewohner.

Eine wichtige Stelle am Haus ist der Eingangsbereich. Hier werden Besucher empfangen und hier treten die Bewohner als erstes in Kontakt mit ihrem Haus. Ein elektronisches Schloss schließt die Tür auf und zu, Die Alarmanlage wird aktiviert bzw deaktiviert und der Betriebsmodus kann hier bestimmt werden.In meinem Fall schließt der letzte der geht ab und aktiviert so die Alarmanlage und versetzt das Haus in den Abwesenheitsmodus.

 

Folgende Funktionen soll die Türstation bieten:

• Kamera (Bildübertragung)
• Audio (Gegensprechen)
• Klingel ( Benachrichtigung über APP)
• Touch Display (Intuitive Bedienung und Anzeige-möglichkeit)
• Ibutton leser (Schlüssel-lese-gerät)
• Simples Design ohne viel Schnick-Schnack

Loxone als Vorbild
Da mein Haus durch Loxone erst Smart wird und das Konzept und Verständnis von Smart Home mir am meisten zusagt, möchte ich Versuchen diesen Stil auch in der Türstation fortzuführen. Es gibt auch eine Original Loxone Türstation, diese ist jedoch zum einen sehr teuer und zum anderen werden meine Anforderungen nicht erfüllt.

DoorPi als Grundlage
Auf der Suche nach einer geeigneten Basis wurde ich schnell bei www.Doorpi.org fündig. Einfasche Anleitung und schon umgesetzte Projekte bieten guten Lesestoff. Die erste Einkaufsliste der Hardware war schnell erstellt.

Hardware:

• Raspberry Pi 2
• PIFace Digital 2
• USB Soundkarte
• Nextion Display 2,4Zoll
• 3W Audioverstärker
• Lautsprecher und Mikrofon
• Ibutton Leser und Ibutton schlüssel
• Arduino mini pro
• Raspi Kamera
• Klingelknopf
• und jede Menge Kleinkram wie Schrauben und Kabel

 

Software:

• DoorPi
• Nextion Editor
• Ardiuno Programmer
• Phyton Script
• SIP-Server

 

Testaufbau
Um Funktion und Aufbau kennenzulernen wird nach alter Manier erstmal eine Testumgebung in der Werkstatt geschaffen. Aus vergangen Projekten sind viele Komponenten schon vorhanden und werden erstmal auf dem Breadboard aufgesteckt. Eine Klingelplatte aus Pappe dient zur Anordnung und Aufteilung der Komponenten wie Kamera, Lautsprecher, Klingel und Ibuttonleser. Schnell wird klar das wird eine Menge Platz beanspruchen. Geplant war eigentlich ein Aufputzgehäuse. Aber der Platzmangel zwingt mich zur Unterputz Variante. Der Nachteil ist das es mehr Arbeit sein wird das Gehäuse unterzubringen, aber der Vorteil ist das die Optik nachher schöner ist. Nun ja da man das Rad nicht neu Erfinden muss habe ich mich für ein fertiges UP-Gehäuse von MyIntercom entschieden. Dieses bestimmt dann logischerweise auch die Maße der Klingelplatte, die ich dann einfach übernommen habe.
Nach dem das klar war ging es ans programmieren und testen testen testen…

 

Aufbau

Der Raspi 2 wird mit dem PIFace verbunden. Er dient im wesentlichen als input für den Klingelknopf und den Sabotagekontakt.

Das Nextion Display erst mit dem Editor bespielt und dann wird es über eine USB-UART Schnittstelle mit dem PI verbunden.

Der Ibutton-leser muss an einem Arduino angeschlossen werden. Dieser liest den Schlüssel aus und gibt ihn über USB seriell weiter an den Raspberry. Das hat den Vorteil das die Schlüssel ID’s direkt im Doorpi eingetragen werden können. Ziel ist es das man alles einstellen kann ohne die Türstation ausbauen zu müssen.

Die USB Soundkarte wird angeschlossen. Die Stromversorgung des Audioverstärkers wird direkt von dem USB_Port der Soundkarte abgezwackt. Der Lautsprecher wird am Ausgang des Verstärkers angelötet und das Mikrofon direkt am MIC Eingang der Soundkarte.

 

 

 

 

Montage

Das UP-Gehäuse von MYIntercom wird in meinem Fall in den Kunststein gesetzt. Stromversorgung und Netzwerk werden über ein einziges  Patchkabel laufen. POE (PowerOverEthernet) heißt hier die Lösung. Fertige Sets speziell für den Raspberry sind bei Amazon erhältlich.

Mit Hilfe eines RJ45 Steckers welches direkt auf das Verlegekabel gelegt werden kann wird das Kabel an den POE – Adapter angeschlossen.

Hinweis: Da der Raspberry PI mit 5V versorgt wird funktionieren hier die üblichen POE adapter nicht!