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: 5 koelkasten met energielabel A
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 koelkasten met energielabel A

Bij ID.nl zijn we dol op producten die niet alleen betaalbaar zijn, maar ook een bijdrage kunnen leveren aan een beter milieu en kosten kunnen besparen. Een energiezuinige koelkast bijvoorbeeld: ze staan constant aan, dus dan is het wel prettig als het verbruik laag is. Wij vonden vijf koelkasten met een energielabel A.

Koelkasten met energielabel A zijn op dit moment nog vrij schaars; er is maar een klein aantal fabrikanten die dergelijke modellen op de markt hebben gebracht. Op Kieskeurig.nl hebben we er een aantal voor je gevonden: een overzicht van vijf courante modellen.

EDY EDHC8091A

De EDY EDHC8091A is een moderne koel-vriescombinatie die niet alleen strak oogt met zijn inox-look, maar ook uitblinkt in energiezuinigheid. Deze koelkast is voorzien van energielabel A en verbruikt op jaarbasis slechts 109 kWh. Deze koelkast is uitgerust met een led-display in de deur waarop je temperatuurinstellingen kunt aflezen en aanpassen. Binnenin vind je stevige glazen legplateaus, ruime deurvakken en handige groentelades. Erg fijn is ook de 5 jaar fabrieksgarantie die EDY geeft op deze koelkast.

❄️ Inhoud koelkast: 238 liter
🧊 Inhoud vriezer: 98 liter
🔌Verbruik op jaarbasis: 109kWh

Samsung RB38A7B6AS9

De Samsung RB38A7B6AS9 is een ruime en stille koel-vriescombinatie, waarbij het koelgedeelte en de vriezer apart worden gekoeld, wat geurvermenging voorkomt en de luchtvochtigheid optimaal houdt. Daardoor blijven verse producten als groente en fruit langer houdbaar. De koelkast biedt een royale opslagcapaciteit. Verder heeft deze Samsung RB38A7B6AS9 een zogeheten convertible zone, waarin je een deel van de vriezer flexibel kunt omzetten naar koelruimte. De deur heeft een geïntegreerd led-display, waarmee je gemakkelijk de temperatuur kunt aflezen en aanpassen.

❄️ Inhoud koelkast: 238 liter
🧊 Inhoud vriezer: 273 liter
🔌Verbruik op jaarbasis: 108kWh

Samsung RB38C7B6AB1/EF

De Samsung RB38C7B6AB1/EF heeft een opvallende stijlvolle zwarte buitenkant en is uitgerust met energielabel A. De koelkast heeft geavanceerde functies die het dagelijkse gebruik gemakkelijker maken, zoals een speciale zone waarmee je de vriezer kunt omzetten naar koelruimte; handig als je wat extra koelruimte nodig hebt. De Twin Cooling Plus-technologie zorgt er verder voor dat de koelkast en het vriesgedeelte apart worden geregeld, waardoor voedingsmiddelen langer vers blijven. Dankzij zijn ruime inhoud is deze koelkast ideaal voor voor grotere gezinnen of voor wie graag alles overzichtelijk bewaart. Verder is hij voorzien van heldere ledverlichting en een fraai led-display op de deur.

❄️ Inhoud koelkast: 273 liter
🧊 Inhoud vriezer: 114 liter
🔌Verbruik op jaarbasis: 108kWh

Samsung RB53DG706AS9 

Deze vrijstaande koelkast van Samsung is met zijn hoogte van 203 centimeter en breedte van 75 centimeter een flink apparaat. Binnenin is er flink wat plek: in totaal 538 liter, waarvan 370 liter in het koelgedeelte en 168 liter in het vriesvak. Dankzij de slimme opbouw zijn de wanden dunner dan bij veel andere modellen, waardoor je meer inhoud hebt zonder dat de buitenmaten toenemen. Ook bij deze koelkast blijft de luchtvochtigheid op peil dankzij een systeem met gescheiden luchtstromen voor het koel- en vriesgedeelte. Verder vind je in het vriesvak een handige draaibare ijsblokjesmaker, en kun je met speciale knoppen snel extra koelen of invriezen. Door de extra functies ligt het verbruik van deze koelkast wel ietsje hoger dan de andere modellen in dit overzicht.

❄️ Inhoud koelkast: 370 liter
🧊 Inhoud vriezer: 168 liter
🔌Verbruik op jaarbasis: 128kWh

Hisense RB440N4ACA

Tussen de A-labelkoelkasten van Samsung vinden we ook nog een Hisense. De RB440N4ACA is geen klein model. Hij is zo'n 202 centimeter hoog, 60 centimeter breed en 58 centimeter diep. Binnenin heb je in totaal 336 liter aan ruimte: 238 liter in het koelgedeelte bovenin en 98 liter in het vriesgedeelte onderin. Dankzij de No Frost-techniek hoef je de vriezer nooit meer handmatig te ontdooien. De deuren kun je naar wens links- of rechtsdraaiend monteren, wat handig is bij het inrichten van je keuken. Binnenin zorgt ledverlichting voor goed zicht, en het luchtcirculatiesysteem verdeelt de koude lucht gelijkmatig, zodat alles op de juiste temperatuur blijft. Ook handig: de snelle invriesfunctie voor als je net boodschappen hebt gedaan. Verder vind je twee groentelades met vochtregeling, stevige glasplaten, een flessenrek en een eierhouder.

❄️ Inhoud koelkast: 238 liter
🧊 Inhoud vriezer: 98 liter
🔌Verbruik op jaarbasis: 109kWh

▼ Volgende artikel
Nieuwe inbouwkoelkast kopen? Dit is waar je op moet letten
© ID.nl
Huis

Nieuwe inbouwkoelkast kopen? Dit is waar je op moet letten

Een inbouwkoelkast bouw je natuurlijk zo netjes mogelijk in een nis achter een mooie keukendeur, of je laat dat doen. Bij het aanschaffen van zo'n koelkast is er echter wel een aaantal zaken waar je rekening mee moet houden. Waar moet je allemaal op letten?

Een nieuwe inbouwkoelkast uitkiezen lijkt in eerste instantie misschien simpel: je zoekt gewoon eentje die in je keukenkast past en klaar. Maar er komt toch wat meer bij kijken: afmetingen, deuren, ventilatie, energieverbruik – het zijn allemaal dingen waar je echt even bij stil moet staan.

Grootte

Je start eigenlijk altijd bij de formaten. Daarbij kijk je echt goed naar de afmetingen van de nis waarin de nieuwe koelkast moet komen. Meet op meerdere plekken, want keukenkastjes zijn soms net niet helemaal recht. Let niet alleen op de hoogte, breedte en diepte van de ruimte, maar kijk ook waar het stopcontact zit en of er voldoende ventilatie mogelijk is. Bij voorkeur houd je zo'n 10 centimeter of meer vrije ruimte aan de achterkant, zodat de warmte van de koelkast weg kan. Laat je een nieuwe keuken ontwerpen, dan wordt uiteraard door de ontwerper al rekening gehouden met de formaten van de koelkast en de juiste ruimte voor de warmteafvoer.

Benodigde ruimte

De meeste inbouwkoelkasten zijn gebaseerd op standaard keukennismaten, dus de kans dat je iets vindt wat past is groot. Toch blijft het belangrijk om goed op te letten. Er zijn koelkasten van verschillende hoogtes – bijvoorbeeld 122 of 178 centimeter – en ook de inhoud verschilt flink. Voor een klein huishouden is een compacte koelkast vaak meer dan voldoende. Maar als je een groot gezin hebt of graag veel vers eten in huis haalt, is een model met een grotere koelruimte juist weer handiger.

Type deuren

Een ander belangrijk punt is het deursysteem. Er zijn namelijk twee manieren waarop een keukendeur aan de koelkastdeur bevestigd kan worden. Bij een deur-op-deur-systeem zitten de deuren aan elkaar vast: als je de keukendeur opent, trek je meteen de koelkastdeur mee. Dat oogt strak en netjes, maar het vraagt ook om stevige scharnieren. Bij een sleepdeursysteem zit er een geleider tussen de twee deuren, waardoor ze los van elkaar kunnen bewegen. Dat maakt de installatie net wat eenvoudiger en wordt dan ook vaak gekozen bij standaardkeukens.

Watch on YouTube

Warmteafvoer

Een punt dat vaak wordt onderschat bij het plaatsen van een inbouwkoelkast, is de afvoer van warmte. Elke koelkast – hoe zuinig of stil ook – produceert warmte tijdens het koelen. Die warmte moet ergens naartoe, en in het geval van een vrijstaand model gaat dat meestal vanzelf. Maar bij een inbouwkoelkast zit de achterkant ingebouwd in een keukenkast, en dat maakt het een stuk belangrijker om hier goed op te letten.

Een koelkast die zijn warmte niet goed kwijt kan, moet harder werken om koel te blijven. Dat betekent meer stroomverbruik én meer slijtage. Zorg dus dat er voldoende ruimte achter de koelkast blijft, liefst zo’n vijf tot tien centimeter. Ook onder en boven de nis moet vaak een ventilatieopening zitten, bijvoorbeeld via een rooster in de plint of een opening aan de bovenkant van de kast.

©Batorskaya Larisa

De koelkast kan aan de achterzijde warm worden, dus een goede warmteafvoer is belangrijk.

Goede warmteafvoer is dus niet alleen belangrijk voor de levensduur van het apparaat, maar ook voor je energierekening én het geluidsniveau in huis. Zeker iets om rekening mee te houden bij het ontwerp en de montage van je keuken.

Dempen van geluid

Wat vaak over het hoofd wordt gezien, is het geluidsniveau. Inbouwkoelkasten zijn over het algemeen vrij stil, maar als je een open keuken hebt of gevoelig bent voor geluiden, kan het lonen om te kiezen voor een extra stil model. Ook kun je overwegen om geluidsdempend materiaal te gebruiken of goed te letten op de ventilatieruimte, zodat de koelkast zo geruisloos mogelijk zijn werk kan doen.

©Андрей Знаменский

Een compressor van een koelkast kan af en toe geluid produceren.

Extra functies: nodig of onzin?

Er zijn nog allerlei extra functies waar je op kunt letten. Sommige modellen hebben een superkoelfunctie, waarmee nieuwe boodschappen sneller op temperatuur komen. Andere koelkasten zijn uitgerust met No Frost-technologie, wat ervoor zorgt dat je nauwelijks last hebt van ijsvorming. Er zijn ook modellen met slimme sensoren of antibacteriële coatings, maar die zijn vaak wat duurder en niet per se noodzakelijk voor dagelijks gebruik.

Energieverbruik

Ook het energieverbruik is iets om op te letten. Een koelkast staat dag en nacht aan, dus een zuinig model kan flink schelen in de energiekosten op jaarbasis. Kijk daarom goed naar het energielabel, waarbij energielabel A de meest zuinige klasse is. Let daarbij ook op het geschatte verbruik in kilowattuur per jaar. Zeker met de stijgende stroomprijzen is dat geen overbodige luxe. Met de nieuwe energielabels zie je in één oogopslag hoe zuinig een koelkast is en wat het verbruik op jaarbasis is.

©EPREL