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
Waar voor je geld: vijf Android-tablets met een 10 inch-scherm en groter
© lev dolgachov
Huis

Waar voor je geld: vijf Android-tablets met een 10 inch-scherm en groter

Bij ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we binnen een bepaald thema naar zulke deals. Zoek je een goede tablet met een lekker groot scherm? We hebben vijf mooie exemplaren voor je gevonden.

Lenovo Tab M11 (ZADA0134SE)

Lenovo bewijst met zijn Tab M11 dat een goede tablet helemaal niet zo veel geld hoeft te kosten. Zo komen diverse onafhankelijke testers op Kieskeurig.nl tot een gemiddelde score van een 9. Vaak benoemde pluspunten zijn onder meer de hoge beeldkwaliteit, de lange accuduur en het goede geluid. Verder vinden gebruikers het prettig dat er al een stylus is inbegrepen. Handig voor wie graag tekeningen of handgeschreven notities maakt. Het lcd-scherm telt 1920 × 1200 pixels. De resolutie is weliswaar wat lager vergeleken met die van duurdere modellen, maar je kunt nog altijd films in Full-HD-kwaliteit streamen. De beelden ogen op het 11inch-scherm dan ook scherp. Ondanks de lage aanschafprijs heeft deze stevige tablet een metalen behuizing.

Voor het opslaan van apps en eigen data bevat de Tab M11 128 GB intern geheugen. Breid dat desgewenst uit met een eigen microSD-kaart van maximaal 1 TB. Het rekencentrum bestaat uit de veelgebruikte MediaTek Helio G88-processor en 4 GB werkgeheugen. Voor basistaken als e-mailen, internetten, webwinkelen en video's streamen is dat ruimschoots voldoende.

Samsung Galaxy Tab S9+ WiFi

Zoek je een krachtige tablet met een groot scherm? De Samsung Galaxy Tab S9+ WiFi heeft amoledscherm van 12,4 inch. Dat is een prettig formaat om bijvoorbeeld de digitale krant te lezen of Netflix-series te bingewatchen. Verder draait de aanwezige Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2-processor zijn hand niet om voor zware taken, zoals het spelen van 3D-games of monteren van video's. Deze chipset bevat acht rekenkernen waarvan de snelste cores zijn afgeregeld op een maximale klokfrequentie van 3,36 GHz. In combinatie met 12 GB werkgeheugen kun je vlot op deze tablet werken. Gebruik hiervoor eventueel de bijgesloten drukgevoelige stylus.

Voor beeldbewerkingen komt de respectabele resolutie van 2800 × 1752 pixels goed van pas. Foto's en video's ogen hierop haarscherp. Daarnaast ondersteunt het amoledscherm een vernieuwingsfrequentie van 120 hertz. Je speelt dus snelle games zonder haperingen. De basisuitvoering heeft 256 GB interne opslag. Kies tussen de kleurstellingen grafiet en beige. Je kunt de Galaxy Tab S9+ WiFi ook met 512 GB interne opslag kopen (grafiet/beige). Overigens heeft de waterdichte behuizing een microSD-kaartslot, waardoor je de opslagcapaciteit eenvoudig met maximaal 1 TB kunt uitbreiden.

Xiaomi Pad 6

De Xiaomi Pad 6 is een krachtige tablet die zich richt op zowel entertainment als productiviteit. Het absolute hoogtepunt is het 11-inch WQHD+ scherm met een verversingssnelheid van 144Hz. Dit zorgt voor een aanzienlijk vloeiender beeld. Onder de motorkap vind je een snelle Snapdragon 870-processor, waardoor zware apps en games moeiteloos draaien.

De tablet heeft een luxe, volledig metalen behuizing en vier luidsprekers met Dolby Atmos-ondersteuning voor een ruimtelijk geluid. De accu van 8840 mAh gaat lang mee en laadt snel op (33W). Let wel dat de optionele stylus niet standaard wordt meegeleverd.

Logicom Tab XXL

De naam zegt het al: de Logicom Tab XXL is een grote tablet voor wie graag wat meer ruimte op het scherm heeft. Met het grote 14,1-inch display kijk je comfortabel films en series, lees je makkelijk langere teksten en heb je genoeg overzicht als je meerdere apps tegelijk gebruikt. Hij leent zich goed voor dagelijkse dingen zoals surfen op internet, mailen, videobellen en het gebruiken van bekende Android-apps. Ook voor thuiswerken of studeren is het grote scherm prettig, bijvoorbeeld bij het bekijken van documenten of online vergaderingen.

De camera’s zijn handig voor videogesprekken en snelle foto’s, terwijl wifi en bluetooth het eenvoudig maken om accessoires zoals een koptelefoon of toetsenbord te koppelen. Door de flinke batterij kun je de tablet langere tijd gebruiken zonder steeds naar een oplader te hoeven grijpen. De meegeleverde hoes maakt het geheel net wat praktischer in gebruik, zowel op de bank als aan tafel.

Lenovo Tab P12 (ZACH0112SE)

De Lenovo Tab P12 heeft een schermdiagonaal van 12,7 inch. De resolutie is met 2944 × 1840 pixels eveneens prima op orde, zodat je foto's en video's in een hoge kwaliteit kunt bekijken. Verder heeft de fabrikant ook aan een goed geluid gedacht. De metalen behuizing bevat vier minispeakers van het bekende audiomerk JBL. Een bluetooth-koptelefoon koppelen kan uiteraard ook.

De Tab P12 geschikt voor alledaagse apps, zoals Facebook, YouTube, Chrome en simpele spelletjes. es rekenkernen presteren op 2 GHz, terwijl de twee resterende cores zijn geklokt op 2,6 GHz. Deze tablet heeft daarnaast 8 GB werkgeheugen en 128 GB interne opslag. Overigens breid je de opslagcapaciteit makkelijk uit met een eigen microSD-kaart van maximaal 1 TB. Lenovo levert bij dit product een stylus mee. Benieuwd naar ervaringen van andere gebruikers? Lees dan deze reviews op Kieskeurig.nl.

▼ Volgende artikel
Nieuwe Philips Airfryer Dual Stacked 4000 bespaart bijna de helft aan ruimte op het aanrecht
© Philips
Huis

Nieuwe Philips Airfryer Dual Stacked 4000 bespaart bijna de helft aan ruimte op het aanrecht

Philips breidt zijn assortiment heteluchtfriteuses uit met de Airfryer Dual Stacked 4000-serie. Je ziet meteen waar de naam vandaan komt: de twee bakmanden zijn gestapeld (stacked). Hierdoor neemt het apparaat tot 45 procent minder ruimte in op het aanrecht dan traditionele dubbele airfryers, terwijl de totale inhoud met 10 liter gelijk blijft aan grotere modellen.

Philips is niet de eerste die met een verticaal ontwerp komt. Merken als Ninja (met de Double Stack) en Princess hebben al soortgelijke modellen. Het is een duidelijke trend in de keukenmarkt: consumenten willen wel de voordelen van twee mandjes, maar hebben geen zin in een apparaat dat het halve aanrecht in beslag neemt.

De Philips Airfryer Dual Stacked 4000-serie richt zich vooral op huishoudens met kleine(re) keukens. De twee manden hebben elk een capaciteit van 5 liter, zodat je bijvoorbeeld vlees in de ene mand en groenten in de andere kunt bereiden. De synchronisatiefunctie zorgt ervoor dat beide zones op precies hetzelfde moment klaar zijn, ook als de bereidingstijden verschillen.

©Philips

Voor de bereiding leunt Philips op de bekende RapidAir-technologie, waarbij hete lucht met hoge snelheid door de manden circuleert. Volgens de fabrikant zorgt dat voor een gelijkmatige garing met weinig of geen olie. Handig zijn de kijkvensters: je houdt het bakproces in de gaten zonder dat je de laden hoeft te openen. Zo ontsnapt er niet onnodig warme lucht.

Je bedient de airfryer via een digitaal touchscreen met dertien voorgeprogrammeerde instellingen voor bekende gerechten. Wil je meer controle, dan kun je de temperatuur en tijd ook handmatig per mand instellen.

Ook handig: na afloop kunnen de losse onderdelen in de vaatwasser, wat het schoonmaken na het koken makkelijker maakt.

©Philips

Beschikbaarheid

De Philips Airfryer Dual Stacked 4000-serie is per direct verkrijgbaar bij diverse elektronicaspeciaalzaken en online winkels. Het apparaat heeft een adviesprijs van 229,99 euro.

Wat is RapidAir-technologie?

De meeste airfryers werken als een kleine heteluchtoven, maar de RapidAir-techniek van Philips onderscheidt zich door de vorm van de bodem in de bakmand. Deze heeft vaak een stervormig profiel (de 'zeespiegelbodem'). Hierdoor wordt de opstijgende hete lucht krachtig teruggekaatst en ontstaat er een werveling. Dit zorgt ervoor dat het voedsel van alle kanten direct wordt geraakt door de hitte, wat resulteert in een krokantere buitenkant zonder dat het product uitdroogt.