ID.nl logo
Bouw een slim en energiezuinig e-ink-scherm voor je smarthome
© Stanisic Vladimir
Huis

Bouw een slim en energiezuinig e-ink-scherm voor je smarthome

Je smarthome hangt vol met slimme apparatuur en sensoren die je van alles over je huis vertellen, waardoor het haast zonde is dat je deze data alleen vanaf je smartphone of computer kunt aflezen. Een tablet aan de muur hangen kan een oplossing zijn, maar het kan nog een beetje moderner. In dit artikel lees je hoe je zelf een e-ink-scherm bouwt dat je overal in huis kunt neerzetten of ophangen.

In dit artikel laten we zien hoe je zelf een e-ink-scherm bouwt en gebruikt voor je smarthome:

  • Ga voor de Home Assistant Green of installeer Home Assistant op een Raspberry Pi
  • Kies voor een e-ink-scherm van WaveShare
  • Verbind het scherm met een ESP32-microcontroller en programmeer deze met ESPHome
  • Configureer een YAML-bestand om data als temperatuur en luchtvochtigheid weer te geven
  • Plaats het scherm in een fotolijstje of 3D-geprinte behuizing

Wat er nog meer in huis slim kan? Zo maak je van je doorsnee huis een slim, comfortabel en veilig huis

Er zijn meerdere redenen om e-ink te gebruiken om informatie over je smarthome te tonen. Ten eerste zijn deze schermen niet voorzien van achtergrondverlichting, waardoor ze geen baken van licht in je kamer worden. Zo’n scherm is net zo subtiel als een foto aan de muur en kan bij het juiste formaat zelfs in een fotolijstje worden gestopt. Ten tweede is e-ink zeer energiezuinig: het scherm verbruikt alleen stroom als deze het de inhoud ververst. Laat jouw scherm de temperatuur in een kamer zien en blijft die urenlang stabiel? Dan wijzigt het scherm niet en verbruikt het bijna geen energie.

Compatibiliteit

Uiteraard is niet ieder smarthomesysteem compatibel met zelfgebouwde e-ink-schermpjes. In dit artikel gaan we uit van een smarthome met Home Assistant, een populair opensource-platform van Nederlandse makelij. Omdat Home Assistant opensource is, werkt het met tal van extra toepassingen en apparaten – waaronder de zeer flexibele ESP32-microcontroller. Dit zijn kleine apparaatjes die je met allerlei apparatuur kunt verbinden en vervolgens programmeert om door Home Assistant als slim thuisapparaat te worden gezien.

Home Assistant

Home Assistant is op allerlei soorten apparaten te installeren. Het bedrijf achter het systeem verkoopt de Home Assistant Green voor pakweg 130 euro. Dat is de simpelste oplossing, maar wie een ongebruikte Raspberry Pi in de kast heeft liggen, kan daar ook de Home Assistant-software op installeren. Een Raspberry Pi 3 is bruikbaar, maar een Pi 4 of 5 wordt geadviseerd. Groot voordeel van een Pi is dat Home Assistant in de officiële configuratiesoftware van de fabrikant zit verwerkt.

Je downloadt de Raspberry Pi Imager van www.raspberrypi.com/software. Bij het voorbereiden van je microSD-kaart kies je Other specific-purpose OS gevolgd door Home assistants and home automation. In de getoonde lijst selecteer je de software voor Home Assistant.

De Home Assistant Green is een alles-in-één-oplossing voor wie zijn smarthome op Home Assistant wil aansluiten.

Configuratie

Staat de software op je microSD-kaart, dan kun je deze in je Pi steken, de stroom aansluiten bij voorkeur een ethernetkabel aansluiten. In de browser van je computer open je dan http://homeassistant.local:8123 om het smarthomesysteem naar wens te configureren.

Je kunt binnen Home Assistant nagenoeg al je gebruikte slimme gadgets toevoegen, zoals de lampen van Hue, sloten van Nuki en verwarmingsknoppen van Tado. Voor apparaten die niet officieel worden ondersteund zijn er bijna altijd wel door fans gemaakte integraties die met het systeem communiceren. Over alle apparaten die gekoppeld zijn aan Home Assistant koppelt kun je later informatie laten weergeven op je e-ink-scherm.

Drie stukjes van de puzzel

Voor de bouw van je e-ink-display heb je drie zaken nodig. Ten eerste is er het scherm zelf. Hier gaan we uit van een 4,2inch-display van WaveShare. Deze is in meerdere webwinkels te koop voor rond de 35 euro. Andere schermen zouden ook moeten werken, maar van dit WaveShare-scherm is bekend dat meer mensen ze succesvol met Home Assistant hebben verbonden. Omdat je later afhankelijk bent van een stukje code, is het gunstig om een beproefde optie te kiezen.

Dit beeldscherm van WaveShare gebruikt e-paper, waardoor informatie net als bij een e-reader wordt getoond. Zeer zuinig en goed af te lezen in fel zonlicht.

Vergeet je HAT niet

Let er bij je aanschaf goed op dat je scherm voorzien is van een zogeheten E-Paper Driver HAT. Bij WaveShare zit dit er standaard op. HAT staat voor Hardware Attached on Top, een printplaatje dat extra functionaliteit aan je onderdeel geeft. In dit geval kun je de Driver HAT met een standaard ribbonkabel met het scherm verbinden, waarna je allerlei kleine pinnetjes hebt om snoertjes op aan te sluiten om weer met een andere device te verbinden. Snoertjes die je nodig hebt voor het laatste stuk van onze puzzel.

Met de speciale E-Paper Driver HAT kun je het beeldscherm aansluiten op andere apparaatjes, zoals de ESP32.

Microcontroller aansluiten

Als laatste hebben we een ESP32-microcontroller nodig. Door de kabels van de E-Paper Driver HAT te verbinden met de ESP32, kan het scherm met wifi verbinden en data ontvangen van Home Assistant. Bijna iedere ESP32 werkt, maar zorg er wel voor dat je model kleine cirkelgaatjes aan de zijkanten heeft. Deze heb je later nodig om te solderen. Dit vergt enige ervaring met een soldeerbout. Hoewel de HAT snoertjes heeft die je kunt vastpluggen, moet je de uiteindes vastsolderen aan verbindingspoortjes van de ESP32-module.

©Tomasz - stock.adobe.com

Deze ESP32 is een zogeheten microcontroller. Programmeer hem met de juiste firmware en hij kan ieder apparaat met Home Assistant verbinden.

Welke kabel naar welke GPIO-pin?

Je kunt de kabels van je HAT uiteraard niet zomaar solderen. Hier een overzicht van welk snoer je waarmee verbindt:

  • BUSY-kabel aan de GPIO27-pin
  • RST-kabel aan de GPIO33-pin
  • DC-kabel aan de GPIO25-pin
  • CS-kabel aan de GPIO26-pin
  • CLK-kabel aan de GPIO18-pin
  • MOSI-kabel aan de GPIO23-pin
  • GND-kabel aan de GND-pin
  • 3.3V-kabel aan de 3.3V-pin

Deze pins gelden voor de configuratie met het door ons gebruikte 4,2inch-display. Wees voorzichtig en kijk vooraf goed wat voor aansluitingen worden gebruikt bij een configuratie voor jouw beeldscherm, soms kan dat namelijk verschillen.

ESPHome

Zijn je schermpje, de HAT en de ESP32 allemaal met elkaar verbonden? Dan is het tijd om de ESP32 te programmeren. Dat doen we met behulp van ESPHome, wat op zijn beurt weer in Home Assistant kan worden geïnstalleerd. Open in een browser het webadres van jouw Home Assistant en ga in de linkerbalk onderaan naar Instellingen / Add-ons. Druk rechtsonder op de knop voor de add-on-winkel, zoek ESPHome en installeer dat.

Druk na installatie op de knop Start. Klik daarna op Open Web UI te klikken. Je ziet het ESPHome Dashboard. Hier kun je de ESP32 configureren zonder geavanceerde programmeerkennis. Verbind je installatie met een usb-kabel aan Home Assistant en tik op New Device. Volg hierna de geboden stappen.

ESPHome is gebruiksvriendelijk vanwege het dashboard met alle opties.

YAML-configuratie

Wordt er om een YAML-configuratie gevraagd, plak dan de code getoond op de pagina die je vindt via www.kwikr.nl/epaperyaml. Voer de gegevens van je wifi-netwerk in. Dit configuratiebestand zorgt ervoor dat de ESP32 weet met welke pins hij voor je scherm moet communiceren en wat voor data er op het display getoond moeten worden. Standaard heeft dit bestand een configuratie met een plantensensor, koolmonoxidemeter, de huidige temperatuur en luchtvochtigheid in de ruimte. Door deze apparaten te vervangen door andere apparatuur die aan jouw Home Assistant is verbonden, kun je de inhoud van het display naar eigen smaak veranderen.

Updates of wijzigingen doorvoeren

Bij het instellen van de ESP32-module wordt speciale firmware naar de hardware geschreven. Dat kan bij de eerste installatie alleen als hij met een usb-kabel met je Home Assistant-apparaat is verbonden. Als je later updates of wijzigingen wil doorvoeren, kun je de gadget met het ESPHome-dashboard verbinden.

In een fotolijstje

Nu zou je e-inkscherm het moeten doen. Dan rest ons nog maar één ding: de gadget ergens in je huis neerzetten of ophangen. Met een beetje geluk kun je een fotolijstje vinden dat ruimte biedt aan het scherm, de HAT en de ESP32. Het 4,2inch-display is aan de buitenkant 103 bij 78,5 millimeter groot, waardoor hij ruim past in een lijstje voor een foto van klein formaat, 100 bij 150 millimeter.

Heb je een 3D-printer? Op www.printables.com vind je allerlei 3D-behuizingen voor de e-ink-schermen van WaveShare, van simpele standaarden tot aan elegante lijstjes voor aan de muur. Groot voordeel aan deze oplossingen is dat ze vaak gemaakt zijn om de ESP32 en HAT ook te integreren, waardoor alles mooi in één pakketje kan worden weggestopt.

Er zijn online tal van 3D-printbare hoesjes speciaal voor dit project te vinden, waaronder deze op printables.com van gebruiker G00TH.

Stroom gewenst, maar optioneel

Het scherm gebruikt nagenoeg geen stroom, maar de ESP32 wel. De microcontroller heeft meerdere processorkernen en een wifi-module die continu verbinding moeten maken.

Wil je het scherm ergens ophangen zonder stroomvoorziening, dan zijn er verschillende oplossingen. Het beeldscherm toont informatie tot er nieuwe informatie moet worden weergegeven, zelfs als de stroomtoevoer niet beschikbaar is. Je zou dus het scherm bijvoorbeeld op een plek kunnen hangen waar slechts eens per dag nieuwe informatie getoond hoeft te worden. Denk aan de agendapunten van die dag of het weerbericht. Je kunt dan aan het begin van je dag even een powerbank aan de ESP32 hangen. Het apparaatje start dan op, haalt zijn nieuwe informatie op en toont dit op het scherm. Daarna kan de stroom er weer af.

▼ Volgende artikel
Hoor het verschil met de nieuwe Fresh 'n Rebel Clam Ace 2
© Fresh ’n Rebel
Huis

Hoor het verschil met de nieuwe Fresh 'n Rebel Clam Ace 2

Fresh 'n Rebel introduceert de Clam Ace 2, een draadloze over-ear koptelefoon die technologie en comfort slim samenbrengt. Hij klinkt niet alleen goed, maar past zich ook aan jou aan. Met gepersonaliseerd geluid, intelligente noise cancelling en een batterij die het moeiteloos meerdere dagen volhoudt is dit een koptelefoon die meebeweegt met jouw dag.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Fresh 'n Rebel

Stilte wanneer jij dat wilt

Of je nu werkt, reist of ontspant: de Clam Ace 2 helpt je de juiste focus te vinden. Dankzij Adaptive Hybrid Active Noise Cancelling bepaal je zelf hoeveel van de wereld je hoort. De technologie filtert storend geluid weg, en jij bepaalt zelf hoeveel daarvan je wilt dempen. In de My Sound App stel je het niveau eenvoudig bij, afhankelijk van waar je bent – op kantoor, in de trein of thuis op de bank. Zo houd je zelf de controle over wat je wel en niet hoort.

Met de Ambient Sound Mode blijf je alert op wat er om je heen gebeurt. Het omgevingsgeluid wordt subtiel versterkt, zodat je bijvoorbeeld het verkeer hoort of iemand kort kunt aanspreken. De Quick Access-functie maakt het extra handig: houd kort de linkeroorschelp ingedrukt en je schakelt direct over naar hear-through, zonder instellingen te veranderen.

©Fresh ’n Rebel

Geluid dat zich aan jou aanpast

Iedereen hoort anders, en dat merk je pas echt met Personal Sound by Audiodo. Deze technologie, geïntegreerd in de My Sound App, meet met een gehoortest hoe goed jij verschillende frequenties waarneemt. Op basis daarvan wordt een geluidsprofiel aangemaakt dat de muziek afstemt op jouw gehoor. De lage tonen worden iets krachtiger waar nodig, de hoge juist helderder. Zo klinkt elke noot precies goed!

De app geeft bovendien volledige controle over je instellingen. Je kunt de equalizer aanpassen, knoppen een eigen functie geven, het volume begrenzen of batterijbesparing activeren. Alles in één overzichtelijke interface.

©Fresh ’n Rebel

Schakelen zonder onderbreking

De Clam Ace 2 ondersteunt Multipoint Bluetooth, waarmee je twee apparaten tegelijk kunt verbinden. Zo kun je moeiteloos wisselen tussen laptop en smartphone. Een inkomend telefoontje aannemen terwijl je muziek luistert of een video bekijkt? De koptelefoon schakelt automatisch over.

Tijdens gesprekken zorgen twee Environmental Noise Cancelling-microfoons dat je stem helder blijft, zelfs in een rumoerige omgeving. En met Wind Noise Cancelling blijft ook buiten het geluid helder, zelfs als het waait. Dankzij on-ear detectie pauzeert de muziek automatisch als je de koptelefoon afzet, en gaat hij verder zodra je hem weer opzet. Met het volumewieltje en de klikbare knop op de oorschelp bedien je muziek, noise cancelling en spraakassistent zonder je telefoon erbij te hoeven pakken.

©Fresh ’n Rebel

Dagenlang luisteren zonder opladen

Een van de grootste pluspunten van de Clam Ace 2 is de speeltijd. Met meer dan 100 uur luisteren op één lading hoef je nauwelijks nog aan opladen te denken. Zelfs met actieve noise cancelling ingeschakeld haal je nog 60 uur speeltijd, en met tien minuten snelladen heb je alweer acht uur muziek. Handig als je vaak onderweg bent.

Het draagcomfort is net zo goed doordacht. De zachte oorkussens vormen zich naar je oren, terwijl de flexibele hoofdband ook bij lange luistersessies prettig blijft zitten. Na gebruik klap je de Clam Ace 2 eenvoudig in en berg je hem op in het meegeleverde tasje.

Kleur en karakter

Fresh 'n Rebel staat bekend om zijn frisse kleuren, en dat zie je terug in de Clam Ace 2. Van subtiel Ice Grey en Storm Grey tot opvallender Dreamy Lilac, Dried Green, True Blue en Pastel Pink – er is altijd een uitvoering die bij je past. Welke kleur je kiest, maakt voor de prijs geen verschil: die is voor elke tint 99,99 euro.

©Fresh ’n Rebel

In het kort: dit zijn de belangrijkste features van de Clam Ace 2

  • My Sound App + Audiodo Personal Sound

  • +100 uur speelduur

  • Adaptive Hybrid Active Noise Cancelling

  • Multipoint Bluetooth (verbind 2 apparaten tegelijkertijd)

  • Ambient Sound Mode met Quick Access

Dit maakt de Clam Ace 2 bijzonder

De Clam Ace 2 past zich aan jou aan. Hij filtert storend geluid weg, stemt het geluid af op jouw gehoor met Personal Sound by Audiodo en houdt het moeiteloos dagenlang vol. Een slimme koptelefoon die meedenkt, comfortabel zit en altijd klaarstaat. Zoals het hoort. Zoals jíj het hoort!

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 platenspelers met klep voor minder dan 275 euro
© © Przemek Klos
Huis

Waar voor je geld: 5 platenspelers met klep voor minder dan 275 euro

In de rubriek Waar voor je geld gaan we op zoek naar bijzondere producten voor een mooie prijs. Vinyl is de laatste jaren weer helemaal terug, maar die kun je natuurlijk alleen afspelen op een platenspeler. Wij vonden vijf interessante modellen voorzien van een stofklep, voor minder dan 275 euro.

Platenspelers worden steeds vaker aangeboden, en ook op Kieskeurig.nl zien we ze meer en meer in de verschillende aangesloten webshops. Wij vonden vijf mooie exemplaren voor je die ook nog eens zijn voorzien van een klep om het mechanisme en je platen te beschermen tegen stof.

Sony PS-LX310BT

De Sony PS-LX310BT is een volautomatische platenspeler. Dit betekent dat je met een druk op de knop de arm naar de plaat kunt bewegen om het afspelen te starten. Aan het einde van de plaat keert de arm automatisch terug naar zijn beginpositie. De speler is aangedreven met een snaar. Een kenmerkende functie is de ingebouwde Bluetooth-zender, waarmee je het geluid van je vinyl draadloos kunt doorsturen naar een Bluetooth-speaker, -soundbar of -hoofdtelefoon.

Mocht je de voorkeur geven aan een bekabelde opstelling, dan kan dat ook via de RCA-uitgang. De platenspeler heeft een ingebouwde phono-voorversterker. Dit maakt het mogelijk om de speler direct aan te sluiten op een versterker of actieve luidsprekers die geen speciale phono-ingang hebben. De aluminium draaischijf is ontworpen om trillingen te minimaliseren en een stabiele rotatie te waarborgen. De meegeleverde stofkap beschermt de plaat en de naald tegen stof.

Lenco L-3808

Bij de Lenco L-3808 heb je te maken met een direct aangedreven platenspeler, wat inhoudt dat de motor de draaischijf direct aandrijft zonder tussenkomst van een snaar. Dit zorgt voor een snelle start- en stoptijd. Een bijzondere eigenschap is de USB-aansluiting. Hiermee kun je de platenspeler verbinden met een computer om je vinylplaten te digitaliseren.

Verder beschikt dit model over een ingebouwde phono-voorversterker, die je naar wens kunt in- of uitschakelen. Hierdoor kun je hem aansluiten op een breed scala aan audiosystemen, zowel met als zonder specifieke phono-ingang. De arm is S-vormig en voorzien van een afneembare headshell, wat het wisselen van het element vereenvoudigt. De aanwezigheid van pitch control geeft je de mogelijkheid om de afspeelsnelheid handmatig fijn te stellen. Een doorzichtige stofkap houdt stof op afstand.

Audio-Technica AT-LP60XBT

De Audio-Technica AT-LP60XBT functioneert als een volautomatische, snaaraangedreven platenspeler. Het bedieningsgemak staat hierbij centraal: met knoppen voor start en stop kun je het afspeelproces eenvoudig beheren. De arm plaatst zichzelf op de groef en keert na afloop van de plaat vanzelf weer terug. Net als de Sony beschikt dit model over een geïntegreerde Bluetooth-functionaliteit. Dit maakt het mogelijk om draadloos verbinding te maken met maximaal acht verschillende Bluetooth-apparaten, zoals luidsprekers of een koptelefoon.

Voor een standaard opstelling is er een RCA-uitgang beschikbaar. De ingebouwde phono-voorversterker is uitschakelbaar, waardoor je de keuze hebt tussen aansluiting op een phono- of een lijningang van je versterker. De draaischijf is vervaardigd uit gegoten aluminium. Het meegeleverde element is een Dual Magnet-cartridge met een vervangbare naald. De stofkap is scharnierend en afneembaar.

Denon DP-29F

Dit model, de Denon DP-29F, is een snaaraangedreven en volautomatische platenspeler. Je bedient de speler met de start- en stopknoppen, waarna de toonarm automatisch naar het begin van de plaat beweegt en aan het einde weer terugkeert. Een belangrijk kenmerk is de ingebouwde, inschakelbare RIAA phono-equalizer. Dankzij deze voorversterker kun je de DP-29F direct aansluiten op een versterker of receiver via een standaard AUX- of lijningang, zonder dat een aparte phono-ingang nodig is.

De draaischijf is gemaakt van gegoten aluminium en de platenspeler wordt geleverd met een MM-element (Moving Magnet), zodat je na het aansluiten direct kunt beginnen met luisteren. Het geheel wordt beschermd door een stofkap die het mechanisme en je platen vrijhoudt van stof en vuil.

Lenco LBT-188

Ook deze Lencois uitgerust met een snaaraandrijving. Een opvallende functie van dit model is de ingebouwde Bluetooth-zender. Hiermee heb je de mogelijkheid om het geluid van je vinylplaten draadloos te streamen naar een compatibele Bluetooth-luidspreker of -hoofdtelefoon. Daarnaast is de platenspeler voorzien van een USB-aansluiting, waarmee je hem aan een computer kunt koppelen. Dit stelt je in staat om je platencollectie te digitaliseren.

De Lenco LBT-188 beschikt over een geïntegreerde phono-voorversterker, wat betekent dat je hem direct kunt aansluiten op de aux-ingang van vrijwel elke versterker of set actieve speakers. De toonarm is voorzien van een instelbaar contragewicht voor een nauwkeurige naalddruk. Het geheel wordt geleverd met een afneembare, doorzichtige stofkap die de draaitafel en de plaat beschermt.