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
Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes
© Wesley Akkerman
Huis

Review Sony WF-1000XM6 – Dit is je volgende set oordopjes

Wanneer Sony met een nieuwe set premium oordoppen op de proppen komt, dan moet je opletten. Dit Japanse merk is namelijk al jaren marktleider als het gaat om geluidskwaliteit en actieve ruisonderdrukking. Met zijn prijs van 300 euro mikt de fabrikant wederom op het hogere segment, al is dit wel minder dan de adviesprijs van zijn voorganger.

Fantastisch
Conclusie

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

Plus- en minpunten
  • Audiokwaliteit van hoog niveau
  • Bediening met gevoel van contact
  • Actieve ruisonderdrukking verbeterd
  • Gave en unieke functies
  • Goede batterijduur
  • Genoeg oortips met memory foam
  • App wat gebruiksonvriendelijk
  • Oortips zitten na verloop van tijd minder comfortabel

Prijs: € 299,-
Driverunit:
8,4 mm
Bluetooth:
Versie 5.3
Batterijduur (muziek):
Max. 8 uur (NC AAN) / max. 12 uur (NC UIT)
Oplaadtijd:
Ca. 1,5 uur (oordopjes), ca. 2 uur via usb (case)
Draadloos opladen:
Ja (met oplaadcase)
Waterbestendigheid:
IPX4
Codecs:
SBC, AAC, LDAC, LC3
Multipoint-functie:
Ja
Frequentierespons:
20 Hz - 40.000 Hz (LDAC 96 kHz sampling 990 kbps)
Gewicht:
Ca. 6,5 g per oordopje / ca. 47 g voor de oplaadcase
Afmetingen case:
Ca. 61,6 x 41,1 x 26,5 mm
Inhoud verpakking:
Oplaadcase, geluidsisolerende eartips, usb-kabel

De Sony WF-1000XM6 volgen de XM5 op die het Japanse bedrijf zo’n 2,5 jaar geleden uitbracht. Dat is een flinke periode in het land der oordoppen (of technologie in het algemeen). Daar waar veel fabrikanten inzetten op jaarlijkse releases en complete productgroepen beperkte stappen voorwaarts maken, is het fijn om te zien dat een elektronicaproducent het nog aandurft langer te wachten tussen verschillende uitgaven. Dan heb je tenminste wat te melden of te vertellen.

Met deze versie zet Sony in op een betere noise cancelling, audioweergave, gesprekskwaliteit en ergonomie. Daarnaast brengt de fabrikant stabielere bluetooth-connectiviteit, Google Gemini-integratie en een hogere mate van milieuvriendelijkheid. Zo zijn de antennes langer gemaakt, waardoor de oortjes niet snel de verbinding verliezen, ook niet in drukkere omgevingen zoals een vliegtuig of trein. Dat hebben we aan den lijve ondervonden de afgelopen weken.

©Wesley Akkerman

Meer in contact

Net als bij het vorige model maakt Sony gebruik van memory foam als oortips (het deel dat in je gehoorgang zit). Die hebben als grote voordeel dat ze zich aanpassen aan de vorm van de opening en dus altijd strak en goed zitten. In de doos zitten verschillende opties. Bij ons zit de een net te los, terwijl het formaat daarna juist net wat strak zit. Daardoor kan langer dan twee uur luisteren wat oncomfortabel worden. Maar ze vallen in elk geval niet zomaar uit je oren.

Deze keer kijkt Sony ook naar het ontwerp. De Sony WF-1000XM6-oortjes zijn wat langwerpiger en steken iets verder uit je oren dan z'n voorganger, waardoor je moet oppassen wanneer je een T-shirt of trui uittrekt. Het oppervlak is wat ruwer en dat helpt daadwerkelijk bij de fysieke bediening; het voelt alsof je wat meer in contact bent met de bediening. Muziek pauzeren, actieve ruisonderdrukking activeren – het gaat allemaal erg soepel. Je hoeft ze niet hard in te drukken.

Grammy-winnende engineers

Daarnaast is het fijn dat deze dopjes nog steeds acht uur meegaan op een volle accu. Dat is met actieve ruisonderdrukking aan. Zet je die uit, dan mag je daar nog een paar uur bij optellen. Met de oplaadcase erbij kun je rekenen op 24 tot 30 uur. Dat is misschien niet superveel in vergelijking met sommige concurrenten, maar die zitten dan ook niet boordevol allerlei extra microfoons (vier stuks in dit model) en speciaal ontwikkelde drivers.

©Wesley Akkerman

De drivers zijn natuurlijk medeverantwoordelijk voor het geluid, maar de samenwerking met allerlei gerenommeerde studio's en muziekproducenten helpt daar vanzelfsprekend ook bij. Sony heeft zich laten leiden door een team van Grammy-winnende en Grammy-genomineerde engineers, waaronder Randy Merrill (die werkte met Ed Sheeran), Chris Gehringer (Lady Gaga) en Michael Romanowski (Alicia Keys). Dat zijn niet de minste namen, maar wat merk je daarvan?

Naast je in de kamer

Nou, het grootste compliment dat we een set oordoppen kunnen geven: je hebt de equalizer niet nodig om goed en wel – en in de hoogste kwaliteit! – van je digitale muziek te genieten. De audio klinkt warm, vol en persoonlijk. Dat gaat niet ten koste van de hogere regionen of het middenveld, waardoor die helderheid en nuance bewaakt blijft. Soms lijkt het net alsof iemand op een drumstel naast je in de kamer speelt, zo dichtbij klinken de nummers.

Als je wilt, dan kun je wel een equalizer op de soundstage loslaten. Je kunt dan kiezen uit verschillende profielen, zelf een instelling beheren of Sony het werk uit handen laten nemen. Dan stelt de (helaas soms wat onoverzichtelijke) app de equalizer in op basis van jouw eigen gehoor. Hier kan dat nog weleens ten koste gaan van het basgeluid, waardoor we dat maar achterwege laten, maar het is fijn dat het kan. Het maakt de Sony WF-1000XM6 breed inzetbaar.

©Wesley Akkerman

Gevoel, beleving, emotie

En daar blijft het niet bij qua audio. Want je kunt streamen in hoge resoluties dankzij de LDAC-audiocodec en anders leunen op DSEE Extreme (een algoritme van Sony dat de muziek in kwaliteit opschaalt). Verder is nieuw in deze set dat je audio wat verder weg kunt laten klinken, alsof je in een café of je eigen woonkamer zit. Dat is een vreemde maar oorstrelende ervaring die je moet beleven om het te begrijpen.

We snappen uiteindelijk wel waarom Sony deze functie introduceert. Het kan bijvoorbeeld helpen bij de concentratie. Wij hebben vooral gemerkt dat je er een huiselijk gevoel aan kunt overhouden wanneer je kilometers hoog in de lucht hangt in een vliegtuig, omdat het net lijkt alsof je naar je eigen audioset thuis op de achtergrond luistert. Het gaat hier niet om de beste geluidskwaliteit, maar om een gevoel, een emotie, een beleving. En die is helemaal oké.

Tot slot kijken we nog even naar de actieve ruisonderdrukking. Die is beter dan ooit. Zo hebben we bijna niets van de vliegtuigmotoren gehoord tijdens een recente reis naar Barcelona en komt er ook weinig tot geen geluid vanuit het OV je gehoorgang in. Bepaalde plotselinge hoge tonen komen nog weleens door, maar die blijven moeilijk filterbaar. Al met al is dit wederom een mooie stap voorwaarts, helemaal als je je écht even wilt afsluiten van je omgeving.

Sony WF-1000XM6 kopen?

Het zal ongetwijfeld niemand verbazen, maar dat maakt zo’n beoordeling niet minder waardevol: de Sony WF-1000XM6 is een regelrecht schot in de roos. Qua audiokwaliteit en -beleving hebben we nog niet beter gehoord. Soms klinkt het net alsof de muziek live naast je wordt gespeeld. Het comfort en de app kunnen nog wel beter, maar de grandioze actieve ruisonderdrukking en de fysieke bediening maken een hoop goed. Dit is je volgende set oordopjes!

▼ Volgende artikel
De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special
Huis

De beste State of Play ooit! - Power-Up Podcast Special

Zo! Dat was niet alleen de langste, maar voor velen ook meteen de beste State of Play ooit! Met meer dan 25 titels op het menu stond deze showcase vooral bij Simon dik op z’n buik geschreven. Samen met Martin en Jacco blikt hij terug op (bijna) alles wat voorbij kwam, en duiken ze dieper in onder andere: God of War: Sons of Sparta, Kena: Scars of Kosmora, Castlevania: Belmont’s Curse, Project Windless en natuurlijk de aangekondigde John Wick-game! Benieuwd wat de jongens ervan vonden? Check dan als de wiedeweerga deze speciale extra aflevering, baklap!

Watch on YouTube

00:00 Intro
02:20 Ons oordeel
09:20 Project Windless
11:35 Resident Evil Requiem
13:35 Kena: Scars of Kosmora
19:00 Legacy of Kain: Defiance Remastered / Ascendance
22:45 Yakoh Shinobi Ops
27:25 Dead or Alive
31:45 Control: Resonant
36:05 Beast of Reincarnation
37:15 Neva: Prologue
39:05 Star Wars: Galactic Racer
42:35 Metal Gear Solid Collection 2
45:15 Castlevania: Belmont’s Curse
49:15 Silent Hill: Townfall
52:10 John Wick
54:35 God of War Trilogy Remake
56:35 God of War: Sons of Sparta
01:03:00 Horizon Hunters: Gathering
01:04:45 Onze Reddit-aankondiging
01:06:45 Outro

Je kan ook de podcast beluisteren hieronder of via deze link!