ID.nl logo
Bouw een slim en energiezuinig e-ink-scherm voor je smarthome
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: deze 5 vriezers waren nooit eerder zo goedkoop
© Hedgehog94
Huis

Waar voor je geld: deze 5 vriezers waren nooit eerder zo goedkoop

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. Ben je op zoek naar een betaalbare vriezer? Vandaag hebben we vijf interessante modellen voor je gespot.

Disclaimer Op het moment van schrijven hebben de besproken vriezers de laagste prijs ooit. De prijzen kunnen schommelen.

Inventum VK562W

De scherp geprijsde Inventum VK562W is een staande vrieskist met een inhoud van 99 liter. Wegens de bescheiden omvang van 85 × 54,5 × 49,5 centimeter kun je hem makkelijk ergens in een hoekje van een (bij)keuken, garage of schuur kwijt. Met behulp van twee wielen aan de onderzijde verplaats je de vriezer makkelijk naar een andere plek. Je stelt met de geïntegreerde thermostaat eenvoudig de gewenste temperatuur in. Kies een waarde van tussen de 10 tot -30 graden Celsius.

De VK562W ondersteunt low frost, waardoor je naar verwachting maar twee- of driemaal per jaar hoeft te ontdooien. Zodra je de deksel open doet, pak je ijsjes of andere lekkernijen uit de hangende opbergkorf. Dit onderdeel is trouwens uitneembaar, zodat je makkelijker bij de etenswaren onderin de vrieskiest kunt komen. Handig is de functie supervriezen. Dit bevordert de houdbaarheid van de producten. Zodra de temperatuur te hoog wordt, laat het apparaat een duidelijk alarm horen. De fabrikant geeft op deze goedkope vrieskist vijf jaar garantie.

Inventum VR550

Zoek je een kleine vriezer met lades, dan is de Inventum VR550 een goede keuze. Tientallen consumenten komen tot een gemiddelde score van een 9,2. Behalve de lage prijs waarderen de reviewers onder meer de stille werking (39 decibel) en prettige indeling. Verder vindt een enkeling het fijn dat je de deur zo nodig kunt omdraaien. Bovendien is er een mogelijkheid om het bovenblad te demonteren, waarna je de behuizing onder het aanrechtblad kunt plaatsen. Naast de hier besproken witte uitvoering is de vriezer ook in een zwarte versie te koop.

Danzij de compacte omvang van 85 × 55 × 58 centimeter gebruik je de VR550 bijvoorbeeld als extra vrieskast. De inhoud bedraagt 88 liter. De drie transparante lades zijn vrij hoog, waardoor je veel etenswaren kunt bewaren. Houd rekening met een maximaal invriesvermogen van vier kilo per 24 uur. Als je beneden dit gewicht blijft, loopt de temperatuur in de vriezer niet te veel op. Valt het stroom plotseling uit? In dat geval geldt er voor de ingevroren producten een bewaartijd van vijftien uur.

Liebherr CFe 1870 Pure

Aan ruimte geen gebrek! Deze vrieskist van het Duitse kwaliteitsmerk Liebherr is goed voor een inhoud van 281 liter. Zodra je het deksel open doet, gaat er een felle ledlamp branden. Hierdoor heb je een goed overzicht van alle ingevroren producten. Handig zijn ook de twee hangende mandjes, zodat je voor jouw favoriete ijsjes niet hoeft te bukken. De CFe 1870 Pure heeft een display en eenvoudig bedieningspaneel. Kies daarmee tussen een waarde van -14 en -28 graden Celsius. Wanneer de temperatuur in de vrieskist te veel stijgt, gaat er een alarm af.

Gunstig is de functie StopFrost, want die gaat ijsvorming tegen. De verpakkingen van producten en het deksel vriezen hierdoor niet aan. Voor een vrieskist valt de omvang van 82,5 × 104,5 × 70,2 centimeter trouwens mee. Ideaal voor wie bijvoorbeeld een extra vriezer in de garage of bijkeuken wil plaatsen. Tot slot geeft Liebherr maar liefst acht jaar garantie, mits je het witgoedproduct binnen een halfjaar na de aanschafdatum registreert.

Lees ook: Hier moet je op letten bij de aankoop van een nieuwe vriezer

Siemens GS51NAWCV

De Siemens GS51NAWCV is een betaalbare vrieskast met een riante inhoud van 290 liter. Je verdeelt alle etenswaren over maar liefst zes transparante lades. Deze lades variëren in grootte. Bepaal naar eigen inzicht of je die extra grote bigBox-lade bovenin of juist onderin wilt plaatsen. Tijdens warme dagen gebruik je de geïntegreerde ijsblokjesmaker om drankjes koud te serveren. Ten opzichte van goedkopere vriezers is de ondersteuning voor no frost een groot voordeel. Deze techniek voorkomt ijsvorming, zodat je de vrieskast nooit hoeft te ontdooien. Verder zijn er een ledlamp en overzichtelijk bedieningspaneel aanwezig.

Voor een vriezer in deze prijsklasse heeft de GS51NAWCV een laag stroomverbruik. Het C-energielabel vermeldt een verbruik van 161 kilowattuur per jaar. Daarnaast maakt het apparaat weinig geluid. Met een opgegeven volumeniveau van 38 decibel is deze vriezer beslist geen stoorzender. Plaats hem dus gerust in een open (woon)keuken. Houd bij het kiezen van een geschikte plek rekening met een behoorlijke omvang van 161 × 70 × 78 centimeter. De deur is trouwens omkeerbaar.

Miele FN 4342 D

Voor Miele-begrippen valt de prijs van de FN 4342 D nogal mee. Het betreft een ruime vrieskast van 165,5 × 59,7 × 67,5 centimeter. Dat is een prettig formaat voor een standaard keuken. Het lage volumeniveau van 36 decibel komt hierbij goed van pas, want tijdens gesprekken aan de keukentafel en televisiekijken ervaar je geen geluidshinder. De binnenzijde telt in totaal zes transparante lades. De inhoud van 239 liter geeft je volop ruimte om onder andere brood, vlees, ijsjes en voedsel voor dieren in te vriezen. Een pluspunt is de behoorlijke invriescapaciteit van zeventien kilo per 24 uur.

Goedkopere vriezers dien je regelmatig te ontdooien, maar daarvan is bij dit model geen sprake. Wegens ondersteuning voor no frost vriezen de lades en deur niet aan. Kies bovenaan op het bedieningspaneel de gewenste temperatuur. Komt de naar rechtsdraaiende deur op de beoogde plek niet goed uit? Geen zorgen, want je kunt de deur omkeren. Je verbindt deze slimme vriezer optioneel met je thuisnetwerk, waarna je de status op een smartphone kunt volgen. Het apparaat verbruikt volgens het toegekende energielabel jaarlijks 188 kilowattuur stroom.

▼ Volgende artikel
De 5 meest gemaakte fouten bij het kopen van een matras
© Andrey Popov
Huis

De 5 meest gemaakte fouten bij het kopen van een matras

Zodra je bent neergeploft op dat heerlijke zachte bed in de showroom weet je het: dit wordt jouw nieuwe matras. Maar ho, niet zo snel: een nieuw matras koop je niet zomaar even. Voorkom in elk geval het maken van deze vijf veelvoorkomende fouten.

Om jou aan het perfecte matras te helpen, sommen we in dit artikel de fouten op die veel mensen maken bij het kopen van een nieuw matras. Zodat jij die fouten niet hoeft te maken en iedere ochtend fris en pijnvrij wakker wordt. Dit zijn ze: 1. Niet proefslapen 2. Afgaan op de prijs 3. Niet naar het materiaal kijken 4. Geen rekening houden met slaaphouding 5. Geen rekening houden met partner

Lees ook: Da's relaxed: 10 tips voor de aankoop van het perfecte bed

Goed slapen betekent herstellen. Zonder een goede nachtrust hebben we weinig energie, presteren we slechter, krijgen we last van pijntjes en worden we sneller ziek. Als je je daarbij bedenkt dat we maar liefst eenderde van ons leven in bed doorbrengen, snap je waarom het kopen van een nieuw matras niet iets is wat je even tussen de bedrijven door doet. Toch is dat wel wat er vaak gebeurt: mensen kiezen al gauw een matras dat lekker ligt of dat met veelbelovende claims wordt verkocht, om er vervolgens thuis achter te komen dat het toch niet het comfort of de ondersteuning biedt waar ze naar zochten. Dat gaat jou natuurlijk niet gebeuren, mits je de volgende fouten niet maakt.

Fout 1: Niet proefslapen

Het is een klassieke fout bij het kopen van een nieuw matras: op basis van vijf minuutjes proefliggen in de showroom besluiten dat een matras goed is. Vaak gaat het immers om een momentopname. En zeg nou eerlijk: ligt niet elk matras lekker na een dagje shoppen op de woonboulevard? Natuurlijk is een eerste indruk ook belangrijk, maar een periode proefslapen is bij het kiezen van het juiste matras absoluut geen overbodige luxe. Veel fabrikanten bieden een proefslaapperiode van zo'n drie maanden aan, wat het ideale tijdsbestek is om te beslissen of je tevreden bent met je nieuwe matras. Is er geen mogelijkheid tot proefslapen? Bedenk dan goed of je het risico wilt nemen. Vooral als je een moeilijke slaper bent of snel last hebt van lichamelijke klachten, is proefslapen echt een must.

©Kaspars Grinvalds

Fout 2: Afgaan op de prijs

Matrassen zijn doorgaans niet goedkoop, vooral niet als je voor kwaliteit gaat. Het kan dan verleidelijk zijn om een budgetmatras te kopen, maar daarmee is de kans groot dat je jouw lichaam niet geeft wat het nodig heeft. Houd hierbij wel in het achterhoofd dat niet elk goedkoop matras van slechte kwaliteit is, en dat ook zeker niet elk duur matras goed is. Maar vaak zegt de prijs van een matras wel iets over de kwaliteit van het materiaal waarvan het is gemaakt. Kies je een matras puur vanwege het gunstige prijskaartje dat eraan hangt, dan zou het zomaar kunnen dat je binnen relatief korte tijd alweer een nieuw matras nodig hebt, bijvoorbeeld omdat je last krijgt van rug-, nek- of schouderklachten. Slimmer is om één keer een grotere investering te doen, waar je vervolgens wél jarenlang plezier van hebt.

Fout 3: Niet naar het materiaal kijken

Met claims als 'extra zacht' en 'optimale ondersteuning' proberen matrassenfabrikanten potentiële klanten over de streep te trekken, maar trap hier niet te snel in. Zo betekenen termen als 'zacht' en 'hard' voor iedereen wat anders. Daarnaast kan een zacht matras in het begin heerlijk liggen, maar op den duur ook lichamelijke klachten veroorzaken. En een matras dat veel ondersteuning biedt, kan voor veel mensen juist weer te hard en daarmee oncomfortabel zijn. Het is altijd het beste om een nieuw matras zelf uit te proberen en er minstens een paar weken op te proefslapen, maar vergeet ook niet te kijken naar het materiaal waarvan het is gemaakt. Soms is een combinatie van materialen (hybride matras) nodig voor de beste ondersteuning.

©africa-studio.com (Olga Yastremska and Leonid Yastremskiy)

Populaire materialen voor matrassen zijn koudschuim, traagschuim en pocketvering. Koudschuimmatrassen worden het meest verkocht en niet voor niets: dit veelzijdige materiaal combineert comfort, ondersteuning én ventilatie. Ook traagschuim is bij veel mensen geliefd, omdat dit zachte materiaal zich perfect naar het lichaam vormt en zo drukverlagend werkt. Traagschuim wordt dan ook vaak aangeraden aan mensen met gewrichtsklachten. Matrassen met pocketvering zijn erg veerkrachtig en bieden daarmee een goede ondersteuning, wat bijvoorbeeld fijn is voor zijslapers of voor mensen die veel draaien in hun slaap. Omdat dit materiaal bijzonder goed ventileert, zijn pocketveringmatrassen ook ideaal voor wie het snel warm heeft in bed.

Fout 4: Geen rekening houden met slaaphouding

Voor een kwalitatieve nachtrust is een gezonde slaaphouding belangrijk. Dat houdt in dat de nek- en rugwervels recht uitgelijnd liggen. Slaap je vooral op je zij? Dan heb je een wat zachter, maar goed ondersteunend matras nodig dat de druk van jouw schouders, heupen en knieën kan opvangen. Buikslapers hebben juist baat bij een wat harder matras dat voorkomt dat de rug hol trekt, en rugslapers liggen vaak het lekkerst op een middelhard matras dat de natuurlijke kromming van de ruggenwervel ondersteunt. Heb je geen uitgesproken slaaphouding? Zoek dan een veelzijdig matras dat zowel ondersteunend als drukverlichtend werkt. Dit kan bijvoorbeeld een pocketveringmatras of een hybride matras van meerdere materialen zijn.

Fout 5: Geen rekening houden met partner

Voor koppels is het kiezen van het juiste matras een extra uitdaging, want hoe kies je een matras dat perfect aansluit op twee verschillende lichaamstypen? Nou, er is een eenvoudigere oplossing: twee losse matrassen kopen en daar met een topmatras één geheel van maken. Vooral voor twee mensen met verschillende slaapbehoeften (denk daarbij aan postuur, maar ook aan slaaphouding) is dat de beste optie. Geven jullie toch de voorkeur aan een tweepersoonsmatras, kies dan een matras dat voor beiden stevig genoeg is en dat geschikt is voor verschillende slaaphoudingen. Houd ook rekening met het ventilerend vermogen, zodat het matras de warmte van beide lichamen goed kan afvoeren. Ook prettig: een matras dat de bewegingen van de ander goed dempt. Zo maken jullie elkaar niet onbedoeld wakker.

Uitgeslapen idee:

Toppers van topmatrassen