Mit der Hilfe eines ESP32 und eines einfachen IR Moduls kann am Stromzähler der aktuelle Stromverbrauch ausgelesen werden ohne das man den Stromzähler PIN benötigt. Mittels einem WebServer der vom ESP32 aufgebaut wird kann der aktuelle Verbrauch ausgelesen und grafisch dargestellt werden.

Da nicht jeder das Know-how bzw. die Lust hat sich einen kompletten HomeAssistant einzurichten um den Energieverbrauch auszulesen habe ich mir eine Standalone Lösung überlegt. Dadurch werden auch die Kosten der Anschaffung stark minimiert. Die Kosten für das benötigte Material belaufen sich auf unter 15€ (je nach Bauteile / Hersteller).

Wer eine Home Assistant am laufen hat kann sich gerne meine Hassio Lösung anschauen, hier.

Digitaler Stromzähler Standalone WebServer

Aufbau Gehäuse

IR Modul TCRT5000 modifikation

Auf dem TCRT5000 befindet sich eine Lesediode und eine Schreibdiode. Die Schreibdiode wird auch als Näherungssensor verwendet wodurch es zu Problemen kommen kann beim Ablesen des Stromzählers.

In meinem Fall habe ich die hellere (weiße Diode) einfach ausgelötet. In anderen Beiträgen habe ich gesehen, dass auch nur der Vorwiderstand entfernt wird.

Den TCRT5000 habe ich am ESP32 an die Pins G14, 5V und GND angeschlossen.

eHz Elektronischer Haushaltszähler

Das Gehäuse aus dem 3D Drucker passt beim eHz Elektronischen Haushaltszähler. Mit zwei Magneten wird das Gehäuse am Zähler befestigt da der Stromzähler Eigentum des Netzbetreibers ist!

Die rechten beiden IR Dioden werden beim IR Lese-Schreibekopf verwendet (Volkszähler). Dabei wird permanent zwischen den Unterschiedlichen zur verfügung stehenden Zählerständen geschalten und diese ausgelesen (PIN muss beim jeweiligen Energiekonzern angefragt werden).

Zähler Aufsteckmodul ESP32 + TCRT5000

Einrichten des WebServers

Der Wemos D1 mini ESP32 generiert zu Beginn sein eigenes WLAN (SSID = StromZaehler). Wenn man dieses auswählt kann man über die statische IP: 192.168.4.1 den Wi-Fi Manager öffnen um dort von seinem eigene Heimnetz die SSID und das Passwort zu hinterlegen. Das Gateway (Router IP) muss angegeben werden da sonst Zeit und Datum nicht mit dem NTP Server abgeglichen werden können. Bei einem nicht funktionierenden NTP Server werden die Werte um Mitternacht nicht zurückgesetzt. Die Daten sind direkt auf dem ESP32 im Filessystem hinterlegt und können nicht nach außen gelangen.

SSID: Wlan Name

Password: Wlan Passwort

IP Adresse: WebServer IP

Gateway Adresse: Router IP

WebServer grafische Darstellung

Den WebServer mit der Sensor Auswertung erreicht man dann über die im Wi-Fi Manager konfigurierten

WebServer on ESP32

Stromversorgung ESP32

Man kann den ESP32 auch mit einer Powerbank betreiben. Dabei muss man aber bedenken das durch den WebServer (permanentes WiFi) der Stromverbrauch sehr hoch ist. Da meine Lösung ja nur zum aktuellen Energieverbrauch messen gedacht ist bzw. um zu schauen was man so über einen kompletten Tag verbraucht, reicht eine Powerbank aus.

Wer die Energiewerte dauerhaft auslesen möchte sollte sich dann doch lieber eine Schuko Steckdose in den Verteilerkasten montieren lassen.

ESP32 OTA WebSerial Logs

Mittels der WebSerial Library können die Seriellen Ausgaben auch vom Browser aus erreicht werden. Zum Debuggen sind die Logs sehr nützlich. Dazu muss hinter der definierten IP nur noch /webserial angehängt werden: http://192.168.178.102/webserial

Fazit

Mit der Energieverbrauch Messung kann man sehr schnell sehen wo sich die Stromfresser im Haushalt befinden. Wir haben bei der letzten Messung herausgefunden, dass der SAECO Kaffeevollautomat im eingeschalteten Zustand während dem Frühstück 400W zieht. Das liegt an dem permanent aktiven Heizelement. Der Standby Timer lag bei 30 Minuten was zu einem hohen Stromverbrauch in der Zeit führt, dafür das kein Kaffee gemacht wird. Wir haben den Timer auf das minimalsten Wert gesetzt bzw. machen den Vollautomaten direkt nach der Benutzung aus.

Es wird ja immer von Standby Geräten bzw. Netzteilstecker gesprochen die sich permanent am Strom befinden. Jedoch kann ich hier keinen erhöhten Energieverbrauch feststellen.

Was hier am meisten Sinn macht und zu einer erstaunliche Einsparung führt ist das Balkonkraftwerk. Daher sieht man in den Grafiken des öfteren das Der Stromzähler Watt Wert Null beträgt.

Das Projekt befindet sich noch in der Entwicklung, bei weiteren Fragen einfach schreiben.

Mycroft / PiCroft is an open source voice assistant.

Hardware required

  • Raspberry Pi
  • Display (in my case 5″Display)
  • JBL GO Bluetooth Speaker
  • Keyboard for setup

PiCroft first setup

PiCroft Setup

Connect JBL Go Bluetooth speaker

Install Pulseaudio-module-bluetooth

sudo apt-get install pulseaudio-module-bluetooth

Setup for setting bluetooth connection every startup at: /sudo nano /etc/rc.local

# Connect Bluetooth Speaker JBL Go
printf "### Connect Bluetooth Speaker ###"
echo "power on \nagent on \ndefault-agent \nconnect XX:XX:XX:XX:XX:XX \nquit" | bluetoothctl

This file needs to be edited at to get audio output: sudo nano /etc/mycroft/mycroft.conf

{
  "play_wav_cmdline": "aplay %1",
  "play_mp3_cmdline": "mpg123 %1",
  [...]
}

Short description

SodaStream Oled Display

Everyone who owns a SodaStream has probably asked themselves how full my CO2 cylinder is. In most cases the cylinder is empty once you have been shopping. Most SodaStream users have a second cylinder, but it still sparked my creativity to come up with a simple solution.

The small software program is currently used to determine the number of impacts pressed and shown on the display (line 2). In line 3 is the added time of the duration / length of the pushed pushes. These values can be used to roughly estimate how much Co2 is still in the cylinder. What is shown graphically in line 4 by means of a progress indicator.

Hardware required

  • Wemos D1 mini (ESP8266)
  • Limit switch Ender 3 Pro
  • OLED Display I2C 0,96 Zoll
  • Cable / single wires
  • 3D Printer + Filament
  • Soldering iron with equipment

Software required

  • Arduino IDE
  • Tinkercad
  • Ultimaker Cura / Prusa Slicer

3D Printer settings

Ender 3 Pro

Print Settings

3D Printer Tinkercad STL File

Tinkercad SodaStream

Arduino IDE Software Code

I have to adapt to publish (currently code excerpt).

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <ESP8266WiFi.h>

#define SCREEN_WIDTH 128 // display width, (pixels)
#define SCREEN_HEIGHT 64 // display height, (pixels)

// I2C connected display SSD1306 
#define OLED_RESET     0 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

#define NUMFLAKES     10 // Number of snowflakes in the animation example

#define LOGO_HEIGHT   16
#define LOGO_WIDTH    16
static const unsigned char PROGMEM logo_bmp[] =
{ B00000000, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000011, B11100000,
  B11110011, B11100000,
  B11111110, B11111000,
  B01111110, B11111111,
  B00110011, B10011111,
  B00011111, B11111100,
  B00001101, B01110000,
  B00011011, B10100000,
  B00111111, B11100000,
  B00111111, B11110000,
  B01111100, B11110000,
  B01110000, B01110000,
  B00000000, B00110000 };

Result Pictures

ToDo

  • Wemos D1 Mini ESP.deepSleep
  • One Case for alle the stuff
  • Smaler Display Case
  • Battery shield + display battery status
  • Change Wemos D1 Mini to ESP8266 BLE + IOS App

Control of a relay module using an Arduino Nano v3

Since I have to reset my work hardware or switch the voltage several times a day from home office, I built a small circuit from an old Arduino Nano v3 and a relay module that enables me to do this. Since I found it awkward to start the relay every time via the Arduino IDE with the serial monitor, I also wrote a GUI that can be executed using JAVA JDK for easy handling.

Hardware required

  • Arduino Nano v3
  • Relais Modul
  • RGB LED (not needed)
  • Single Wires
  • Solder stuff
  • 3D Printed case

Schematics

Tinkercad circuits Arduino Nano

Code

Code for Arduino IDE which worked with the attached GUI.

#define LEDR 8     // red
#define LEDG 9     // green
#define LEDB 10    // blue
#define RELAIS 11  // relais

void setup() {

  // set LED's pin to output mode
  pinMode(LEDR, OUTPUT);
  pinMode(LEDG, OUTPUT);
  pinMode(LEDB, OUTPUT);
  pinMode(RELAIS, OUTPUT);
  
  Serial.begin(9600);          //start serial communication @9600 bps
}

void loop(){
  
  if(Serial.available()){      //id data is available to read

    char val = Serial.read();

    if(val == 'b'){             //if b received
      digitalWrite(11, HIGH);   //turn on relais
      digitalWrite(10, HIGH);   //turn on green led
    }
    if(val == 'f'){            //if f received
      digitalWrite(11, LOW);    //turn off all led
      digitalWrite(10, LOW);
    }      
  }
}

Processing IDE GUI for MacOS

With Processing IDE it is easy to create a JAVA GUI for Arduino which is running on MAC OS X and Windows. The only think what you have to install additional is the latest JAVA SDK.

3D Printer Settings

Print Settings

Result

WordPress as a data source with .json for Scriptable IOS App

Creating a WordPress site is no longer a specialty with the provided themes. The idea of using WordPress not only as a standard website, but also as a data source / database can be implemented by using a two-line PHP script. We need this script to upload a .json file in WP under media which is normally blocked.

<?php
function cc_mime_types($mimes) {
    $mimes['json'] = 'application/json';
    $mimes['svg'] = 'image/svg+xml';

    return $mimes;
}
add_filter('upload_mimes', 'cc_mime_types');

https://github.com/SmonSE/englishForIT/blob/main/wpJson.zip

Installation of your own WordPress plugin

After creating the plugin (ZIP file which includes the php script) it can be installed via the dashboard.

  1. First click on > Plugins > Add new.
  2. Then click on the “Upload plugin” button at the top.
  3. Now select the ZIP file and confirm the “Install now” button.
  4. After the file has been uploaded, you can activate the plugin.

Create your own .json file

Code excerpt from the json file.

// example
{
  "englishIt": "Vocabulary for IT english",
  "createdAt":"2021-03-18 11:43:00.000000",
  "vocabulary":[
    {
      "pos:": "000",
      "english": "Avatar",
      "german": "Benutzerbild",
      "meaning": "An icon or figure that represents .... ."
    },
    {
      "pos:": "001",
      "english": "Bug",
      "german": "Fehler",
      "meaning": "A defect or fault in a program ... ."
    }
  ]
}

Get data source by Scriptable Widget

Collecting data source from .json file which is uploaded on WordPress media.

// example
async function getNewCasesData(){
  let url = "https://../../../englishForItVocs.json";
  let req = new Request(url);
  let apiResult = await req.loadJSON();

return apiResult;
}

Read out values from .json file.

// example
async function createWidget() {
  const list = new ListWidget();
  const vocEng = list.addText(apiData.vocs[0].english);
  const meaning = list.addText(apiData.vocs[0].meaning);

return list;
}

Funny things that I wrote directly on the iPhone while waiting for ….

Some play games on their mobile phones in the waiting room, others read magazines. I discovered this great Widget IOS app called Scriptable for myself to bridge my boredom while waiting.

Although JacaScript is not my usual programming language, you get used to it quickly. This is of course also due to the fact that at the beginning you can always copy and paste a lot from other developers. But some parts of my code are also completely rewritten.

Strava – Last Ride – Current Month

With the scriptable widget, the last Stava training data can be called up as well as an overview of the last month. A nice feature is scrolling through friends’ training sessions like in the short video. All you have to do is set up several Strava widgets and slide them on top of each other. To get more Informations about that nice Scriptable Widget, check my blog entry about Strava Scriptable Widget. A similar Widget I have also created for Komoot.

How to add the scriptable code to your phone, check the end of this page 🙂

English for IT Vocabulary

Honestly, how often do we check our cell phones every day to check the news or other things. Many even unlock their cell phones every minute out of boredom. Why shouldn’t you learn something from it?
With the Scriptable widget, vocabulary from the IT area is displayed at a predetermined time interval.

Source Code can be downloaded here:
https://github.com/SmonSE/englishForIT

Chuck Norris Facts

At the beginning I looked for free Json Api’s with the following result: chucknorris.io is a free JSON API for hand curated Chuck Norris facts.

Chuck Norris Widget

Source Code can be downloaded here:
https://github.com/SmonSE/chucknorris.io

WordPress Latest Blog Post

Do you not feel like opening the page of your favorite blog every day to see if there is a new article. Then you can simply configure the wordpress blog script as a widget on your iPhone.

Source Code can be downloaded here:
https://github.com/SmonSE/IOS-Widget_load_JSON

How to add scriptable widget to the home screen

Regardless of which widget you have chosen, the setting procedure in iOS is always the same:

  1. First, add the copied code to a new script.
  2. With a tip on the controller icon at the very bottom in the left corner of the screen, you can give the script a meaningful name and select a suitable icon (glyph) for it.
  3. After that, switch to the widget screen by scrolling left on your home screens as long as possible.
  4. Tap and hold on this screen until the preset widgets start to wobble. You are now in edit mode. In this mode, tap on the plus sign in the upper left corner and scroll down to „Scriptable“ in the list that appears.
  5. Here you can still select the appearance and add the widget.
  6. Tap the Scriptable widget again while the icons are wobbling. Here you have the opportunity to select the appropriate script.
  7. To do this, tap on „Select“ in the „Script“ line, the app will show you all the scripts that have been created so far, which can now be selected. Then drag the widget to a location on the screen of your choice and exit edit mode.