Weitere Sensoren über NodeRed an volkszaehler anbinden

Seit ein paar Monaten zeichne ich unseren Stromverbrauch mit einem Raspberry Pi und der volkszaehler middleware auf. Mehr dazu in diesem blog post. Das ist allerdings nicht der einzige Sensor in meinem Haushalt.

Schon seit ein paar Jahren habe ich den DIY Feinstaubsensor von luftdaten.info  im Betrieb und der Sensor trägt trotz zwei Umzügen weiter brav zur aktuellen Feinstaubkarte bei. Neben den Feinstaubwerten wird mit diesem Sensor auch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit auf der Terrasse gemessen.

Außerdem habe ich letztes Jahr den IoT Adventskalender von Conrad geschenkt bekommen (und zwar in der Version von 2018, 2019 scheint es keine Neuauflage gegeben zu haben). Dieser enthält neben einem Arduino kompatiblen board mit ESP8266 genauso wie der Feinstaubsensor einen DHT22 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor. Das board sendet seine aktuellen Messwerte über MQTT an Node-RED, beide Server laufen ebenfalls lokal auf dem Raspberry Pi.

Da liegt es natürlich nahe, dass man diese Messwerte ebenfalls über die volkszaehler middleware speichert und darstellen lässt. Tatsächlich gibt es für Node-RED bereits ein paar vorgefertigte nodes, welche die Integration erleichtern. Erfreulicherweise bringt die firmware des Feinstaubmessers direkt eine Option mit, die Messdaten im JSON Format per HTTP PUT an einen beliebigen Server zu schicken. Ich musste also nur eine entsprechende „http in“ node erstellen, die Daten auspacken und an die volkszaehler middleware übergeben. Obwohl ich kein Fan von grafischen Oberflächen und dem Zusammenklicken von Programmen bin, muss ich an dieser Stelle erstaunt feststelle, wie praktisch und einfach das mit Node-RED geht. Den entsprechenden flow stelle ich gerne zur Verfügung.

Nun werden alle Messwerte angezeigt.

Stromverbrauch mit dem Raspberry Pi auswerten

Inspiriert durch den Blog Post eines Kollegen habe ich mich daran gemacht, die Funktionen unseres smarten Stromzählers auch zu nutzen. Der installierte Iskraemeco MT175 zeigt normalerweise nur den Zählerstand an und wir werden auch weiterhin einmal im Jahr per Postkarte aufgefordert, diesen zu abzulesen und zu melden. Allerdings besitzt er zusätzlich eine Infrarotschnittstelle und kann deutlich detailliertere Werte liefern. Dazu musste ich zunächst per Mail eine Pin vom Netzbetreiber anfordern und diese mit dem blauen Taster eingeben. Anschließend zeigt der Stromzähler per Tastendruck bereits den aktuellen Verbrauch an. Mit der Kamera des Smartphones sieht man außerdem die rechte IR LED regelmäßig aufleuchten, es werden also auch Daten per Smart Meter Language verschickt.

Unten sieht man noch den blauen Taster zur Eingabe des Pins.

Da direkt neben dem Stromkasten im Keller bereits ein Raspberry Pi der ersten Generation seinen Dienst verrichtet, bot es sich an, mit der Software von www.volkszaehler.org und einer einfachen Schaltung den Stromverbrauch auszuwerten. Ein Ringmagnet und ein Fototransistor vom Typ SFH 309 FA waren schnell bestellt, Widerstände, Platinenreste und Kabel lagen noch in der Bastelkiste. Beim Löten ist darauf zu achten, dass der Kollektor (kurzes Beinchen) des Transistors mit der Spannung verbunden wird. Schließlich soll er die Spannung bei genügend Licht auf Masse ziehen und wird somit „umgekehrt“ wie LEDs verwendet. Obwohl die Spannung in der Testschaltung schön runter ging, als ich den Fototransistor näher an eine Glühbirne hielt (mit der „Blitz“-LED des Smartphones klappt das aufgrund der Wellenlänge nicht), ließen sich auf dem Raspberry Pi keine Signale empfangen. Der empfohlene 1 kOhm Widerstand war wohl zu klein, erst bei 47 kOhm ging die Spannung auf weniger als 1 V und der Raspberry empfing Daten.

Bei der Installation der volkszaehler Middleware ging dem alten Raspberry Pi der Arbeitsspeicher aus, zum Glück lässt sich das mit dem Einschalten von swap beheben. Der vzlogger deamon muss dann noch zusätzlich installiert werden und liest mit der richtigen Konfiguration unter raspi-config die Daten von dem GPIO interface (/dev/ttyAMA0). Hilfreich bei der Fehlersuche war hier neben dem volkszaehler Wiki auch der Post auf raspberry.tips.

Et volià, die letzten zehn Stunden gemessener Stromverbrauch sind im Webinterface verfügbar. Man sieht schön, dass ich um kurz nach 12:00 Uhr und um kurz vor 20:00 Uhr den Ofen angemacht habe.

 

DIY Hängeregal

Mein nächstes DIY Projekt sieht super aus und ist ziemlich einfach zu bauen: ein Hängeregal. Inspiration lieferte diesmal Bauhaus, die ein passendes 120cm x 30-35cm Vollholz mit Rinde anbieten. Ich habe mich für Eiche entschieden.

Dieses Brett wird einmal quer und einmal längs zersägt, an den Ecke durchbohrt und mit entsprechendem Seil (6m haben bei mir knapp gereicht) an der Decke aufgehängt. Wichtig ist es, beim längs Zersägen auf den rechten Winkel zu achten, da die Außenkante natürlich krumm ist. Die Bretter habe ich nach dem Abschleifen wieder mit Hartöl eingeölt, was einen gewaltigen Unterschied ausmacht. Das Regal dann waagerecht an die Wand zu bringen erforderte einiges Feingefühl beim Justieren der Knoten.

DIY Kinderstuhl und Kindertisch

Mit dem Nachwuchs kommen schnell neue Ideen, was man neben einem XXL Garnrollenhalter noch selbst basteln kann. Inspiriert von einigen Pinterest Suchen habe ich mich an einen Kinderstuhl und einen passenden Tisch gewagt.

Der Materialaufwand ist überschaubar:

  • 18mm Multiplexplatten mit 80x25cm für den Stuhl und 70x55cm für den Tisch
  • 1m quadratisches Kantholz mit 28mm
  • 1,52m quadratisches Kantholz mit 35mm
  • 46 Schrauben mit 4x50mm
  • Kreissäge
  • Stichsäge
  • Bohrmaschine mit 3,4,10 und 25mm Holzbohrern
  • Leim
  • Hartöl

Im Baumarkt gibt es diese Größe an Multiplexplatten häufig in der Kiste mit Schnittresten, ich habe für den Tisch daher eine 22mm Tischlerplatte genommen und dafür etwas kleinere Maße als oben angegeben in Kauf genommen.

Der Stuhl

Für den Stuhl wird das 28mm Kantholz zunächst in 25cm lange Stuhlbeine zerteilt. Die Sitzhöhe von 27cm passt gut für ein 1,5 Jahre altes Kind, ist allerdings etwas tiefer als z.B. der Kinderstuhl von IKEA. Da ich nur eine Handkreissäge besitze und es hier auf exakte 90° Winkel sowie die genaue Länge ankommt – der Stuhl soll ja nachher nicht wackeln – habe ich mir eine erhöhte Führungsschiene gebastelt. Anschließend habe ich die Kanthölzer trotzdem noch aufgestellt zusammengepresst und oben abgeschliffen um sie auf die exakt gleiche Länge zu bekommen.

Die 80x25cm Multiplexplatte wird mit der Handkreissäge wie auf dem Bild angezeichnet zerteilt, so dass eine Sitzfläche von 25x25cm, drei Seitenteile von 17,4x5cm (bei 1cm Rand und 2,8cm Kanthölzern auf beiden Seiten) und eine Rückenlehne von 25×31,8cm entsteht. Ich hatte mich für eine Sitzfläche von 25x20cm und entsprechend 2 kürzeren Seitenteilen entschieden, würde das aber nicht nochmal so machen, da die Lehne doch viel Gewicht mitbringt und der Stuhl mit 25x25cm Sitzfläche stabiler ist. Die Ecken den Sitzfläche sowie der Kopf des Bären werden mit der Stichsäge ausgesägt. Wichtig ist, dass der Kopf später durch die Sitzfläche geschoben und zwischen den Stuhlbeinen als viertes Seitenteil montiert werden soll, daher sind die unteren 6,8cm bei einer 18mm dicken Multiplexplatte nur 17,4cm breit. Die Augen des Bären sind Löcher mit 1cm Durchmesser auf Höhe des Mittelpunkts des Kopfs, die Nase ist ein Loch eines Forstnerbohrers mit 2,5cm. Für den Mund habe ich die Stichsäge verwendet.

Der heikelste Schritt sind nun die zwei exakt parallelen, um circa 3° geneigten Tauchschnitte durch die Sitzfläche mit der Handkreissäge. Durch das entstehende 17,4cm hohe und 1,8mm breite Loch wird später die Rückenlehne geschoben. Ich habe dazu wieder meine selbst gebastelte Führungsschiene verwendet, diesmal ohne die Erhöhung, vor allem und den Schnitt auch parallel und mit 1cm Abstand zum Rand zu erhalten. An beiden Enden habe ich mit einem 1cm Holzbohrer mittig ein Loch gebohrt und von dort mit der Stichsäge das obere und untere Ende zerteilt. Damit der obere und untere Rand anschließend auch gerade sind, ist noch etwas Feilarbeit nötig.

Um die Sitzfläche mit den Seitenteilen zu verbinden, werden zwei von diesen entlang der 5cm Kante je zwei mal mit 4mm durchbohrt. Da ich 50mm lange Schrauben verwende, habe ich diese Löcher noch 1cm tief mit 8mm erweitert, so dass der Schraubenkopf darin verschwinden kann und die Sitzfläche erreicht. Die Kanthölzer werden an einer Seite mittig bei 1cm und 3cm, auf der orthogonalen Seite bei 2cm und 4cm ebenfalls mit 4mm durchbohrt.

Anschließend habe ich alles zusammengesetzt und in jedem Loch durch ein festes Andrücken der Schraube markiert, wo das gegenüberliegende  Bohrloch sein soll. Diese Markierungen habe ich mit einem 3mm Bohrer aufgebohrt, so dass nicht zu viel Spannung im Holz entsteht wenn alles verschraubt ist. Bevor alles verleimt und verschraubt wird, habe ich alle Kanten mit einer Schleifscheibe für die Bohrmaschine abgerundet. Wer eine Oberfräse besitzt, kann hier natürlich ein schöneres Ergebnis erzielen. Die Rückenlehne und die Sitzfläche habe ich zusätzlich noch mit einer 800er Körnung abgeschliffen.

Zu guter Letzt wird der Stuhl noch mit Hartöl eingeöl. Das bringt die Maserung besser zur Geltung, ist für Kinderspielzeug geeignet und so lässt sich das Holz besser abwischen.

 

Der Tisch

Der Tisch ist ähnlich aber einfacher als der Stuhl zu bauen. Zunächst wird das 35mm Kantholz in 38cm lange Stücke zerteilt. Von der Tischplatte werden von der langen und kurzen Seite jeweils 5cm breite Streifen abgeschnitten, so dass eine Fläche von 60x45cm und damit etwas mehr als DIN A2 zur Verfügung steht. Da beim Tisch die Seitenteile nicht zwischen, sondern vor die Tischbeine montiert werden sollen, werden die 5cm breiten Streifen auf zwei mal 58cm und zwei mal 43cm Länge gekürzt. Dieser Schnitt kann direkt mit 45° Neigung durchgeführt werden, so dass eine schöne 90° Gehrung entsteht. Damit die äußere Kante dabei möglichst wenig ausfranst, sollte man vor dem Sägen entlang der Schnittkante mit einem Cuttermesser schneiden.

Die Tischbeine werden analog zum Stuhl zwei mal pro Seite mit 2cm Abstand und 1cm Versatz zwischen den Seiten mit 4mm durchbohrt. Sollte das Kantholz mehr als 50mm oder weniger als 32mm haben, können die 4×50 Schrauben hier nicht verwenden werden. Ebenfalls wie beim Stuhl werden die langen Seitenteile 3x und die kurzen Seitenteile 2x mit 4mm und 1cm tief mit 8mm durchbohrt. Nach dem Zusammensetzen werden die Eintrittstellen markiert und mit 3mm aufgebohrt.

Bevor alles abschließend verleimt und verschraubt wird, werden die Kanten und die Tischplatte selbst wieder alle abgeschliffen. Den fertigen Tisch habe ich ebenfalls zwei mal mit Hartöl eingelassen, damit er sich leichter sauber halten lässt.

DIY XXL Garnrollenhalter

Um meiner nähbegeisterten Frau eine Freude zu machen, habe ich ihr einen XXL Garnrollenhalter gebastelt. Inspiration dazu war dieses Video von DekoideenReich, allerdings wollte ich micht nicht 74 Garnrollen zufrieden geben, sondern es sollen 105 Rollen und 30 Overlockgarnrollen darauf passen.

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Wer es nachbauen möchte, hier die Einkaufsliste:

  • Multiplexplatte 88cm x 76cm mit 8mm Tiefe
  • Multiplexplatte 88cm x 8cm mit 8mm Tiefe
  • 7,92m Dreikantleiste 24mm x 22mm x 22mm, in 88cm lange Stücke geschnitten
  • 88cm Kantholz mit 1,8cm x 1,2cm
  • 5,25m Holzstab mit 5mm Durchmesser
  • 3,60m Holzstab mit 8mm Durchmesser
  • Holzschrauben mit 2,5x20mm
  • 2 Ringschrauben mit 3x20x8mm
  • Holzleim
  • Bohrmaschine mit 8mm, 5mm und 2 mm Holzbohrer
  • Optional: Bohrmaschinenständer

Auf der großen Multiplexplatte habe ich an beiden Seiten die Positionen der Mittelpunkte der einzelnen Dreikantleisten sowie dem schmalen Brett markiert. Von oben sind das 5x 4cm, 3x 8cm, 1x 16cm und 1x 8cm. Damit das schmale Brett auch etwas Gewicht tragen kann, wird direkt darunter ebenfalls eine Dreikantleiste geklebt. Auf der Rückseite werden anschließend Bohrlöcher mit 2mm Durchmesser markiert, durch die mit den Schrauben die Leisten noch zusätzlich fixiert werden. Die Bohrlöcher sollten möglichst zwischen dem 4cm Raster liegen.

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Für die Löcher in den Dreikantleisten habe ich mir einen Bohrmaschinenständer besorgt und extra eine Halterung gebastelt, so dass die Löcher immer um 45° nach oben geneigt sind. 5 Leisten bekommen 21 Löcher alle 4cm mit 5mm Durchmesser, 3 Leisten und das Kantholz bekommen 10 Löcher alle 8 cm mit 8mm Durchmesser.

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Die 5mm Holzstäbe werden in 105 Stücke mit 5cm Länge geschnitten. Die 8mm Holzstäbe werden 40 Stücke à 9cm Länge geschnitten. Am schnellsten ging das indem ich gleich mehrere Stäbe mit übrigem Holz in einer Gehrungslade fixiert habe und statt der Handsäge den Holzsägeaufsatz meines Multitools verwendet habe.

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Anschließend wird alles verleimt, gepresst und verschraubt. Dann werden die insgesamt 145 Stäbe an einem Ende abgeschliffen und ebenfalls verleimt. Abschließend habe ich oben noch 2 Ringschrauben eingedreht (vorsichtig, damit das Holz nicht splittert) und den XXL Garnrollenhalter mit entsprechenden Hakenschrauben an der Wand befestigt.

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