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16.12.2020 Die heutigen Neuigkeiten betreffen das Web-Modul und die Matrixuhr. Beide Beschreibungen wurden an die aktuelle Version des Raspberry Pi OS vom 02.12.2020 angepasst. Weiterhin wurde bei der Matrixuhr-Beschreibung ein Kapitel zum Thema Wartung ergänzt. Außerdem gibt es für beide Geräte eine neue Software für den Raspberry Pi. Der Grund ist eine Änderung des Datenformats: Bisher wurden die Daten des alten Temperatur-Messsystems in einem eigenen Format mit einer festen Länge von 5 Zeichen über MQTT übermittelt. Das kann Probleme verursachen, wenn diese Daten von einem anderen System (z.B. Node-RED oder einer Haussteuerung) verarbeitet werden sollen. Jetzt werden alle Sensorwerte vom Temperatur-Messsystem in einem reinen Zahlenformat über MQTT gesendet. Das bedeutet allerdings, dass auch die Raspberry-Pi-Software der Matrixuhr angepasst werden musste. Der Schritt war aber notwendig, damit alle über MQTT übermittelten Sensorwerte ein einheitliches Datenformat haben.
06.11.2020 Die Beschreibung des Web-Moduls wurde überarbeitet. Bisher war die Web-Seite das primäre Anzeigemedium für die Sensordaten und das später hinzugefügte Node-RED-Dashboard stand als ergänzende Anzeige zur Verfügung. Inzwischen liegt der Schwerpunkt eher auf Node-RED, da nur hier die Sensordaten aller Module verarbeitet werden können. Unter bestimmten Bedingungen wird die Web-Seite gar nicht mehr benötigt. Aus diesem Grund ist es jetzt möglich, bei der Inbetriebnahme die für die älteren Module notwendigen Schritte wegzulassen, was die Inbetriebnahme wesentlich vereinfacht. Außerdem wurde mehr auf die Konfiguration von Node-RED eingegangen und ein weiterer Beispiel-Flow für Minimal/Maximal-Werte ergänzt. Ein ganz neuer Abschnitt beschäftigt sich mit der Wartung des Web-Moduls. Auch haben sich einige kleinere Änderungen ergeben: So wurde aus Raspbian jetzt Raspberry Pi OS und es gibt nun den Raspberry Pi Imager zum Erstellen von SD-Karten, der unbedingt erwähnt werden sollte.
15.08.2020 Wie schon in den letzten Neuigkeiten angekündigt, wurde das Temperatur-Messsystem um ein Modul erweitert. Das neue WLAN-Modul setzt nicht mehr auf die veraltete serielle Datenübertragung mittels Kabel oder spezieller Funkmodule und kommuniziert stattdessen über WLAN. Mittels MQTT-Protokoll ist eine Vernetzung mit dem Web-Modul möglich, aber nicht zwingend erforderlich. Das WLAN-Modul ist nicht auf eine bestimmte Funktionalität beschränkt, es kann sowohl mit einer Anzeige als auch mit Sensoren ausgestattet werden. Als Basis für das Modul dient ein D1 mini Board, welches mit einem ESP8266-Mikrocontroller arbeitet. Erstmals verwende ich für dieses Projekt eine fremde Software mit dem Namen ESP Easy. Diese Software unterstützt viele Sensoren, diverse Anzeigen und noch einige andere Geräte und verfügt über eine komfortable Web-Oberfläche, mit der die gesamte Konfiguration durchgeführt werden kann.

Es gibt allerdings auch Nachteile: Während die Sensorwerte der älteren Komponenten des Temperatur-Messsystems auch auf dem WLAN-Modul verarbeitet werden können, ist der umgekehrte Weg leider nicht möglich. Setzt man jedoch bei der Planung eines neuen Messsystems nur aktuelle Komponenten ein (Web-Modul, WLAN-Modul und auch Matrixuhr), dann überwiegen ganz klar die Vorteile. Das macht sich auch bei der Inbetriebnahme des Web-Moduls bemerkbar, wo viele Schritte weggelassen werden können. Aus diesem Grund werde ich demnächst die Beschreibung des Web-Moduls überarbeiten.

Weiterhin habe ich in der Zwischenzeit zwei neue Platinenlayouts veröffentlicht, dies aber hier nicht kundgetan. Das hole ich jetzt nach: Vielen Dank an Thomas Zetsche für das Layout der Wohnraumuhr 2 und an Bernd Barofzky für das Layout der Heli-Beleuchtung.
29.05.2020 Für die alte Version der Wohnraumuhr gibt es ein weiteres Platinenlayout. Dieses wurde von Thomas Zetsche entwickelt und zur Verfügung gestellt, vielen Dank. Der Status dieser Uhr bleibt jedoch unverändert: Es wird keine Weiterentwicklung bei der Hard- und Software geben.
Weiterhin ist ein neues Modul für das Temperatur-Messsystem in Arbeit. Dieses wird sowohl die Funktionalität eines Sensormoduls als auch die eines Anzeigemoduls bekommen. Als Basis dient hier ein kleines Mikrocontroller-Board mit einem ESP8266 (Wemos D1 mini). Die gesamte Kommunikation erfolgt drahtlos über WLAN unter Verwendung des MQTT-Protokolls, somit arbeitet das Modul hervorragend mit dem Web-Modul und Node-RED zusammen. Es ist aber auch möglich, ein WLAN-Modul ohne Server zu betreiben. Die Software für das WLAN-Modul entwickle ich allerdings nicht selbst und setze hier auf das ausgereifte Projekt ESP Easy.
03.04.2020 Für die Wohnraumuhr 2 gibt es ein kleineres Update. Die Software des Hauptcontrollers hatte noch einen Fehler, der bei der Inbetriebnahme einer neuen Uhr zu einer falschen Grundeinstellung führt. Betroffen sind hier die beiden Sensor-Korrekturwerte, die auf -0,1 anstatt 0 gesetzt werden. Weiterhin habe ich das Einstellungs-Menü für diese Korrekturwerte etwas modifiziert.
23.02.2020 Es gibt ein kleines Update für die Matrixuhr, diesmal für die Raspberry-Pi-Software. Ein freundlicher Bastlerkollege hat den Vorschlag gemacht, die Geburtstagsliste zu sortieren und das habe ich jetzt eingebaut. Über ein zusätzliches Auswahlfeld können die Geburtstage wahlweise nach dem Datum oder dem Namen sortiert werden. Aktuell ist jetzt die Software-Version 4.13 für den Raspberry Pi, die Software für den Mikrocontroller bleibt auf dem Stand v2.12.
07.02.2020 Für die Matrixuhr gibt es jetzt die neue Mikrocontroller-Software v2.12. Bei der vorherigen Version wurde die Display-Ansteuerung modifiziert, damit Anzeigen mit neueren Treiber-ICs verwendet werden können. Leider gibt es Displays, die nicht mit der geänderten Ansteuerung klarkommen. Aus diesem Grund habe ich die alte Ansteuerung wieder reaktiviert und die Umschaltung erfolgt über einen zusätzlichen Jumper. Es ist übrigens nicht erforderlich, den Jumper bei bereits laufenden Uhren nachzurüsten - ein fehlender Jumper bewirkt die Auswahl der neueren Ansteuerung. Die Software für den Raspberry Pi wurde übrigens nicht geändert.
22.01.2020 Die Funktionalität des Web-Moduls wurde mit einem zusätzlichen Software-Paket erweitert. So steht jetzt mit Node-RED und dem Node-RED Dashboard eine weitere Möglichkeit zur Verfügung, Sensordaten und Alarme über schicke Anzeigen und Diagramme darzustellen. Dafür wurde die Beschreibung des Web-Moduls komplett überarbeitet. Ein bestehendes Web-Modul kann problemlos erweitert werden, entsprechende Informationen sind im Kapitel Update zu finden.
Bei der Mikrocontroller-Software v2.11 der Matrixuhr vom Juni 2019 wurde die Ansteuerung des Displays an neuere Treiber-ICs angepasst. Jetzt zeigt sich, dass einige Displays nicht mit der neuen Ansteuerung klarkommen und so wird demnächst ein Update erscheinen, bei dem man die Ansteuerung umschalten kann. In diesem Zusammenhang wird die Schaltung um einen Jumper erweitert.
25.10.2019 Rechtzeitig vor der Weihnachtszeit gibt es ein weiteres Platinen-Layout für den Weihnachtsstern. Dieses enthält eine Platine, die die Controller-Elektronik des Sterns in das Fuß-Gehäuse verlagert. Weiterhin liegt noch ein Layout für einen Stern mit WS2812B ohne weitere Elektronik bei. Diese Variante wirkt im Gegensatz zur Originalversion nicht ganz so „technisch“. Seit Februar 2018 liegt übrigens ein Layout für WS2813 ohne Elektronik bereit, welches mit der Controller-Elektronik im Fuß-Gehäuse kombiniert werden kann. An dieser Stelle nochmals vielen Dank an die Entwickler der Layouts.
21.10.2019 Die Beschreibungen für die Projekte Web-Modul und Matrixuhr wurden geringfügig überarbeitet und an die aktuelle Raspbian-Buster-Version vom 26.09.2019 angepasst.
06.08.2019 Eigentlich sollte die Raspberry-Pi-Software v4.11 vom Juli 2019 für die Matrixuhr einen kleinen Fehler beseitigen, der dazu führt, dass gelegentlich eine Warnung ins Syslog geschrieben wird. Dieser Fehler sollte mit der aktuellen Version 4.12 behoben sein. Die Prozedur für das Update ist im Projekt beschrieben (Update).
07.07.2019 Die Raspberry Pi Foundation hat neben dem neuen Raspberry Pi 4 auch neue Versionen des Raspbian Betriebssystems veröffentlicht. Diese verwenden das aktuelle Debian 10 (Buster) als Basis. Ich habe meine Raspberry-Pi-Projekte Web-Modul und Matrixuhr auf die Verträglichkeit getestet und ein wenig angepasst. Aktuell ist jetzt die Software-Version v4.01 für das Web-Modul und v4.11 für die Matrixuhr. Die Prozedur für die Inbetriebnahme und das Update wurde entsprechend angepasst.
10.06.2019 Für die Matrixuhr gibt es ein Update für den Mikrocontroller. Hier war es notwendig, die Ansteuerung der LED-Matrix zu überarbeiten und zu erweitern, damit aktuelle Display-Varianten verwendet werden können. Immer häufiger kommen auf den Displays Treiber-ICs vom Typ FM6126A zu Einsatz, die eine modifizierte Ansteuerung und auch eine Initialisierung erfordern. Weiterhin gibt es einige Displays, die mit einer Scan-Rate von 1:8 angesteuert werden müssen. Hier besteht ein Multiplexzyklus nicht aus 16 Zeilen, sondern aus 8 Zeilenpaaren. Diese Displays verwenden nur die 3 Eingänge A-C für die Zeilenauswahl. Der Anschluss D liegt hier fest auf Masse und das habe ich ausgenutzt, um diese Display-Variante automatisch zu erkennen.
Eigentlich sollte die Software einige Tage früher als Version 2.10 veröffentlicht werden, aber wegen eines eher zufällig gefundenen Fehlers und weiterer Tests wird nun die v2.11 veröffentlicht. Grundsätzlich ist ein Update von der letzten öffentlichen Version 2.01 nur dann erforderlich, wenn ein anderes Display angeschlossen werden soll oder wenn die Funktion „Sensorfilter“ verwendet wird. An der Software des Raspberry Pi hat sich übrigens nichts geändert.
06.04.2019 Das Platinenlayout für die Matrixuhr wurde überarbeitet und verbessert. So hat jetzt auch der Raspberry Pi einen festen Platz auf der Platine bekommen. Das Layout steht in den Formaten Eagle und PDF zur Verfügung. Vielen Dank an Thomas Zetsche für die Bereitstellung.
09.02.2019 Für die Matrixuhr gibt es ein Update. Die Raspberry-Pi-Software wurde erweitert und auch für den Mikrocontroller der Uhr ist neue Software verfügbar. Die Verbesserungen in Kurzform: Die Uhr kann jetzt über MQTT Sensordaten verarbeiten, die nicht vom Temperatur-Messsystem stammen. Beim Wettersymbol wurde der Wechsel zwischen Tag und Nacht verbessert. Die Steuerung erfolgte bisher durch den Wetterdienst und war oft sehr ungenau. Jetzt wechseln die Symbole exakt zum Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, wobei die Zeiten ebenfalls vom Wetterdienst bezogen werden und bei Bedarf auch auf der Uhr angezeigt werden können. Die Alarme 5-8 können jetzt als Timer konfiguriert werden. Möglich sind tägliche Alarme, wöchentliche Alarme und auch ein Geburtstags-Alarm. Ansonsten wurde die Web-Seite der Matrixuhr optimiert und die bisherige Sensorliste 1 und 2 zu einer einzigen zusammengefasst. An vielen Stellen wurden Hilfe-Links eingebaut, die zur entsprechenden Beschreibung auf der Homepage führen. Auch die Beschreibung wurde überarbeitet und an die aktuelle Software angepasst. Eine Anleitung für das Update von der bisherigen Software v4.00 auf die aktuelle v4.10 gibt es jetzt ebenfalls. Weiterhin wurde bereits am 15.01.2019 ein verbessertes Platinenlayout veröffentlicht.
28.07.2018 Die Software für die Matrixuhr wurde gründlich überarbeitet. So wurde die Helligkeitsregelung verbessert, die Anzeige von Datum und Wochentag ist jetzt konfigurierbar und die Wechselzeit lässt sich jetzt zwischen 2, 3 und 4 Sekunden einstellen. Weiterhin wurden Wettersymbole und ein Windrichtungspfeil integriert und somit die Anzeige von Wetterdaten ermöglicht. Die Wetterdatenfunktion erfordert allerdings eine Kommunikation mit dem Web-Modul des Temperatur-Messsystems - oder man spendiert der Matrixuhr einen eigenen Raspberry Pi Zero WH und hat damit alle Funktionen in einem Gerät, welches zudem kein Datenkabel benötigt, da alle Informationen mittels WLAN übermittelt werden.

Wegen der Erweiterung der Matrixuhr musste auch das Web-Modul umgestaltet werden. Bisher konnte die Matrixuhr vom Web-Modul aus mit Daten versorgt werden und dafür war der Matrixuhr-Dienst sehr eng mit der Datenstruktur des Web-Moduls verbunden. Mit der aktuellen Software für das Web-Modul wurden alle Matrixuhr-Funktionen komplett herausgenommen und ein separates Software-Paket für den Raspberry Pi der Matrixuhr erstellt. Auf dem Web-Modul wird nun zusätzlich ein MQTT-Server installiert, der die Sensordaten und Alarminformationen an weitere Geräte im Netzwerk verteilen kann. Das ermöglicht nun auch den Betrieb von mehreren Matrixuhren und die Kommunikation über WLAN. Es ist natürlich auch weiterhin möglich, eine Matrixuhr wie bisher über Kabel an das Web-Modul anzukoppeln.

Besucherzähler: Leider hat unser Web-Hoster die Besucherzähler abgeschaltet, da sie wohl nicht mehr den aktuellen Sicherheitsstandards genügen. Da ich den letzten Zählerstand nicht kenne und mir auch ein wenig die Motivation fehlt, etwas eigenes zu programmieren, habe ich die Zähler von allen Seiten entfernt.
25.03.2018 Für die Matrixuhr gibt es jetzt ein Platinenlayout. Vielen Dank an Thomas Zetsche für die Bereitstellung dieses Layouts im Eagle-Format und als PDF-Dokument.
26.02.2018 Für den Weihnachtsstern gibt es eine neue Software (Version 1.10). Hier wurde das Timing für die LED-Ansteuerung optimiert, so dass auch die neuen WS2813 verwendet werden können. Weiterhin war es erforderlich, den Pseudozufallsgenerator durch eine schlankere Version zu ersetzen. Ursprünglich wurde eine C-Systembibliothek dafür genutzt, die aber in der aktuellen GCC-Version zu viele Ressourcen benötigt. Außerdem gibt es noch ein Platinenlayout für den Weihnachtsstern mit WS2813, vielen Dank an Henri Beckmann, der dieses zur Verfügung gestellt hat.
Ansonsten sind für 2018 keine neuen Projekte geplant. Es ist aber angedacht, die Software der Matrixuhr zu überarbeiten. Ich bin mit der Helligkeitsregelung nicht zufrieden und da dieser Programmteil sehr knifflig ist, habe ich das immer wieder verschoben. Jetzt will ich das aber mal angehen und schauen, ob man weitere sinnvolle Dinge implementieren kann.
10.12.2017 Die Wohnraumuhr 2 ist fertig. Die 15 Jahre zuvor entwickelte Wohnraumuhr hat damit einen würdigen Nachfolger bekommen, der technisch etwas weiterentwickelt wurde, trotzdem aber vom Schaltungsaufwand und der Funktionalität vergleichbar ist. Vieles wurde gegenüber dem Vorgänger verbessert, so kann z.B. ein USB-Netzteil mit Mini-USB-Anschluss zur Stromversorgung verwendet werden. Weiterhin wird die Helligkeit der Anzeige über PWM kontinuierlich geregelt. Über eine Menüsteuerung mit 2 Tastern können viele Einstellungen angepasst werden und auch das manuelle Stellen der Uhr ist möglich. Über 2 Schaltungs-Optionen lässt sich der Funktionsumfang noch erweitern. So gibt es eine 2-stellige Zusatzanzeige, die abhängig von der Hauptanzeige zusätzlich die Sekunde, den Wochentag oder eine Einheit für Sensorwerte darstellt. Die Sensorwerte können wahlweise vom Temperatur-Messsystem oder einer weiteren Schaltungs-Option geliefert werden. Letztere ist sehr flexibel und arbeitet mit einem DHT22 oder mit bis zu 2 1-Wire-Sensoren.
02.10.2017 Die Seite des Web-Moduls wurde komplett überarbeitet. Dafür gab es mehrere Gründe: Zunächst wurde von der Raspberry Pi Foundation eine neue Raspbian-Version veröffentlicht, die das aktuelle Debian 9 (Stretch) als Basis verwendet. Weiterhin gibt es die neue Software-Version 3.10 für das Web-Modul, die einige kleinere Erweiterungen bietet. Außerdem habe ich einen Weg gefunden, das Web-Modul bzw. den RasPi ohne zusätzliche Geräte wie Monitor und Tastatur in Betrieb zu nehmen.
Das in den Neuigkeiten vom 14.01.2017 angekündigte Projekt „Wohnraumuhr 2“ ist kurz vor der Vollendung. Erfahrungsgemäß nimmt die Dokumentation als Web-Seite viel Zeit in Anspruch, so dass es bis zur Veröffentlichung noch einige Zeit dauern wird.
01.04.2017 Beim Sensormodul 2 und 3 des Temperatur-Messsystems wurde jetzt festgestellt, dass die Abfrage der Luftfeuchtigkeitssensoren noch nicht optimal gelöst ist. Es trat jetzt ein Fall auf, bei dem ein in Fernost gekaufter DS2438 zwar vom Sensormodul erkannt wurde, jedoch keine Messwerte ermittelt werden konnten. Die Ursache war das Status- und Konfigurations-Register des DS2438, welches nicht nach Datenblatt gesetzt war. Ich habe die Software des Sensormoduls nun so geändert, dass das Status- und Konfigurations-Register vor der Messung immer korrekt gesetzt wird. Die aktuelle Software für das Sensormodul 2 und 3 hat nun den aktuellen Stand v2.11.
11.03.2017 Für den LCD-Wecker gibt es ein Update. Über das kleine Lautsprecher-Symbol im Hauptbild unten rechts lässt sich das akustische Weck-Signal ein- und ausschalten und das kann bei einer versehentlichen Berührung leider auch ungewollt passieren. Die neue Version 1.02 blendet nun beim Berühren des Lautsprecher-Symbols im Hauptbild für 3 Sekunden ein Informationsfenster ein und zeigt damit deutlich den neuen Zustand an. So bekommt man immer eine Bestätigung und das auch bei einer versehentlichen Berührung.
14.01.2017 Das Kapitel Datenkommunikation des Temperatur-Messsystems wurde komplett überarbeitet und erweitert. Neu hinzugekommen ist die drahtlose Kommunikation zwischen den Komponenten des Temperatur-Messsystems mittels XBee-S1-Modulen. Hier wird beschrieben, wie alle Komponenten mit einem XBee-Modul erweitert werden können und wie die Konfiguration erfolgt.
Für das Jahr 2017 ist zunächst nur ein Projekt fest eingeplant: Es wird eine modernisierte Version der Wohnraumuhr geben. Als zentrales Bauteil ist hier ein ATmega128 in Form eines Crumb128 von www.chip45.com vorgesehen. Dieses Modul bietet genügend Port-Anschlüsse für die Anzeige von Stunden, Minuten, Sekunden und weiteren Informationen, außerdem enthält es einen USB-Anschluss, der für Stromversorgung und Software-Updates mittels Bootloader genutzt werden soll. Die neue Uhr wird auch eine Anbindung an das Temperatur-Messsystem bekommen und 1-Wire-Temperatursensoren direkt nutzen können. Das Prinzip der möglichst einfachen Schaltung möchte ich beibehalten. Außerdem werden viele Funktionen optional sein, so dass man die Uhr sowohl minimalistisch nur mit Stunden- und Minuten-Anzeige als auch komfortabel mit Zusatzfunktionen bauen kann.