Boris Djurdjevic In unserem Büro haben wir eine IKEA-AFTONSPARV-Lampe als Stilelement, da unser wohl meistverwendetes Emoji bei der microfast AG eine Rakete ist. Zugegeben: Es war eher ein Spontankauf.
Sämtliche Lichter sowie viele weitere Sensoren und Aktoren sind in unserem Büro an Home Assistant zur Büroautomatisierung angebunden, diese Lampe jedoch noch nicht. Sie liess sich lediglich per Taster steuern und konnte entweder eine statische Farbe anzeigen oder einen Farbverlauf darstellen. Kurz vor Weihnachten, nach einem Apéro, kam daher die Idee auf, auch diese Lampe integrierbar zu machen. Dementsprechend nahmen wir sie kurzerhand auseinander, um das Innenleben und die Ansteuerungsmöglichkeiten zu evaluieren.
Dabei zeigte sich, dass sie mit 24V DC vom Netzteil versorgt wird und pro RGB-Farbkanal über einen lowside N-Channel-MOSFET mittels Pulsweitenmodulation angesteuert wird. Gesteuert wurde dies über einen IC, der bei Knopfdruck den Modus wechselte und so entweder eine konstante Farbe oder einen Farbverlauf darstellte.
Nun begann das Brainstorming. Ein einfacher Schalter zur AN/AUS-Betätigung wäre leicht aber zu unspektakulär umsetzbar gewesen. Wir hatten jedoch noch mehrere ESP32-S2-DevKits übrig, die wir über ESPHome mit Home Assistant koppeln und so die Lampe „smart” machen konnten. Viele zusätzliche elektronische Komponenten brauchte es dafür nicht, und ESPHome unterstützt den ESP32-LEDC-Treiber, der die entsprechenden Signale generieren kann. Damit war das Konzept geboren.
Konkret läuft auf dem ESP32-S2-DevKit “ESPHome” als Firmware, wodurch es über die ESPHome-Integration in Home Assistant eingebunden ist. So kann das Gerät direkt aus Home Assistant gesteuert werden (Ein/Aus, Farbe setzen usw.). Um die Ströme der LEDs handhaben zu können, benötigt es ein Adapter-Board für die LED-Ansteuerung. Dieses verwenden wir gleichzeitig, um das DevKit mit 3.3 V zu versorgen, welche wir aus den 24 V des Netzteils herunterwandeln.
Entsprechend wurde kurzerhand ein Schema in KiCad gezeichnet, um die Idee umzusetzen und eine passende Platine zu entwickeln. Am nächsten Tag wollten wir ohnehin noch einen Auftrag zur PCB-Herstellung aufgeben.
Ausblick Part #2: Integration ins Home Assistant, Zusammenbau und Test der smarten Rakete.
Boris Djurdjevic
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