ESPHome is een handig programma om je eigen smarthome-apparaten te maken die met Home Assistant kunnen communiceren. Oorspronkelijk werden alleen ESP8266- en ESP32-microcontrollerbordjes ondersteund, maar ondertussen zijn ook de Raspberry Pi Pico W en andere bordjes met de RP2040-microcontroller hiervoor geschikt.

Met ESPHome, van de makers van het opensource-domoticaproject Home Assistant, maak je je eigen smarthome-apparaten met een ontwikkelbordje en wat sensoren, drukknoppen of leds. In tegenstelling tot andere oplossingen, zoals Arduino of MicroPython, hoef je met ESPHome niet te programmeren, maar definieer je de verschillende aangesloten elektronische componenten en hun gedrag in een configuratiebestand dat het YAML-formaat volgt. ESPHome genereert dan hieruit de programmacode, compileert die tot een firmwarebestand en installeert dat op het apparaat.

Je hebt allereerst een ondersteund ontwikkelbordje nodig of een commercieel product waarin een ondersteunde chip zit. ESPHome is, zoals de naam al aangeeft, oorspronkelijk ontwikkeld voor Espressifs ESP8266- en ESP32-microcontrollers. Sinds ESPHome 2022.11 is ook de RP2040 ondersteund, de chip in de populaire Raspberry Pi Pico W. Nog niet alles wat met Espressifs-chips werkt, functioneert op de RP2040. Er zijn ook minder voorbeeldconfiguraties voor de RP2040 te vinden. Vandaar dat we je in dit artikel hiermee op weg helpen.

1 ESPHome installeren

Er zijn diverse manieren om ESPHome te installeren: als Python-pakket, als Docker-image of als Home Assistant-add-on. We gaan hier uit van die laatste manier, die de beste integratie met Home Assistant biedt. Bovendien ondersteunt de wizard op de opdrachtregel op het moment van schrijven nog niet de RP2040. Het dashboard werkt ook wel op de opdrachtregel, maar de add-on biedt net iets meer integratie met Home Assistant.

Ga in de webinterface van Home Assistant in de linkerzijbalk naar Instellingen / Add-ons en klik dan rechts onderaan op Add-on Winkel. Klik op ESPHome en dan op Installeer. Nadat de add-on is geïnstalleerd, schakel je Start bij opstarten in, zodat de add-on automatisch samen met Home Assistant zelf opstart. Schakel ook Weergeven in zijbalk in. Je kunt dan altijd eenvoudig het dashboard van ESPHome openen door in de zijbalk op ESPHome te klikken.

2 Apparaatconfiguratie aanmaken

Als je het dashboard hebt geopend, klik je rechtsonder op New device en vervolgens op Continue. Geef je apparaat een naam, klik op Next en kies als apparaattype Raspberry Pi Pico W. ESPHome maakt nu een minimale configuratie en toont een encryptiesleutel om de communicatie met Home Assistant te versleutelen. Die vinden we later ook in de configuratie terug, dus negeer dit gerust. Klik tot slot op Install.

ESPHome biedt verschillende manieren aan om de firmware op je Raspberry Pi Pico W te installeren, maar niet alle manieren zijn altijd mogelijk. Omdat er nog geen ESPHome-firmware op je Raspberry Pi Pico W staat, is de eerste methode (via wifi) nog niet mogelijk. De optie Plug into the computer running ESPHome Dashboard is om dezelfde reden ook niet beschikbaar. Je kunt echter altijd kiezen voor Manual download. Deze optie geeft je instructies over hoe je de installatie moet uitvoeren. Ondertussen genereert ESPHome de firmware, wat overigens een hele tijd kan duren als je Home Assistant op een Raspberry Pi draait.

3 Firmware installeren

Koppel je Raspberry Pi Pico W los van de usb-poort van je computer, houd de BOOTSEL-knop ingedrukt terwijl je het bordje opnieuw aansluit en laat dan de knop weer los. Hierdoor verschijnt er een schijf met de naam RPI-RP2 in je bestandsbeheerder. Klik in het ESPHome-dashboard op Download project en sleep het .uf2-bestand naar de schijf in je bestandsbeheerder. Zodra de schijf verdwijnt, draait je Raspberry Pi Pico W de ESPHome-firmware en kun je op Close klikken.

Als je nu in het dashboard van ESPHome op Logs klikt bij het kadertje van je Raspberry Pi Pico W-configuratie, zie je de logs die het bordje uitstuurt, naar keuze via usb of wifi. En met een klik op Edit bekijk je de standaardconfiguratie die ESPHome voor je apparaat heeft aangemaakt.

4 Led knipperen

Het eerste wat je weleens zult willen doen met een Raspberry Pi Pico W, is de ingebouwde led gebruiken, bijvoorbeeld om je iets te melden. Dat kan in ESPHome met de component output van het platform gpio waarvoor je het juiste pin-nummer instelt. Voor de Raspberry Pi Pico (de versie zonder wifi) is de ingebouwde led aangesloten op GPIO25. Bij de Raspberry Pi Pico W is de ingebouwde led aangesloten op de wifi-chip, de Infineon CYW43439. ESPHome definieert hiervoor een pseudo-pin, GPIO32. Maar het programma definieert ook een alias LED die op beide bordjes naar het juiste pinnummer verwijst.

Open dus de configuratie van je Raspberry Pi Pico W in het dashboard met een klik op Edit bij het kadertje en voeg aan het einde de volgende YAML-code toe:

Dit definieert een uitvoer met id genaamd led die naar de ingebouwde led verwijst, en elke seconde de led een halve seconde inschakelt en een halve seconde uitschakelt. Let op dat je de spaties van de inspringingen correct overneemt, want daarvoor is YAML zeer gevoelig. Klik bovenaan rechts op Install en kies Wirelessly om de nieuwe firmware via wifi op je Raspberry Pi Pico W te installeren.

5 Led dimmen

Met een GPIO-uitvoer kun je een GPIO-pin aan- of uitzetten door er een spanning van 3,3 V respectievelijk 0 V (GND) op te zetten. Dat zal een erop aangesloten led dus ontsteken respectievelijk doven. Maar met PWM (pulse-width modulation) kun je een deel van de tijd 3,3 V en een deel van de tijd 0 V op de pin zetten. Door de verhouding tussen beide tijden te variëren, zal een aangesloten led zwakker of sterker schijnen. Zo kun je dus een led dimmen.

De ingebouwde led van de Raspberry Pi Pico W ondersteunt geen PWM, maar als je op elk van de andere GPIO-pinnen een led aansluit, kun je die dimmen. Steek je Raspberry Pi Pico W hiervoor in een breadboard en sluit de anode (het langere pootje) van een led op GPIO15 van de Raspberry Pi Pico W aan. Verbind dan de kathode (het kortere pootje) via een weerstand van 220 Ω met een van de GND-pinnen van de Raspberry Pi Pico W. Voeg dan de volgende code aan je ESPHome-configuratie toe (en verwijder de vorige code voor de ingebouwde led):

Dimmen vanuit Home Assistant

Sluit je Raspberry Pi Pico W nu weer via usb aan. Nadat je deze firmware hebt geïnstalleerd, is het tijd om je ESPHome-apparaat aan Home Assistent toe te voegen. Normaal gesproken krijg je linksonder bij Meldingen al een melding dat Home Assistant een nieuw apparaat van het type ESPHome heeft ontdekt. Klik op Check it out en daarna in het kader van het ontdekte apparaat op Configureren. Bevestig dat je het apparaat wilt toevoegen. Daarna vind je hem bij de apparaten van Home Assistant en kun je de led met de schuifbalk dimmen.

7 Ledstrip

ESPHome ondersteunt al even adresseerbare ledstrips met RGB-leds, zoals de NeoPixels. Maar de componenten NeoPixelBus en FastLED die het daarvoor gebruikt op een ESP8266 en ESP32 werken niet op een RP2040. Daarvoor gebruik je bij een Raspberry Pi Pico W een component light met het platform genaamd rp2040_pio_led_strip, dat gebruikmaakt van PIO (Programmable Input Output) op de RP2040. Zo stuur je bijvoorbeeld een ledstrip met acht WS2812B-leds aan op pin 15:

Ontkoppel je Raspberry Pi Pico W en verwijder eventueel aangesloten componenten. Verbind dan de pin DIN of DI van de ledstrip met GPIO15 van de Raspberry Pi Pico W, GND met GND en de voedingspin (in ons voorbeeld als 4-7VDC aangeduid) met de pin VBUS van de Raspberry Pi Pico W (daarop staat 5 V van de usb-aansluiting). Sluit dan je Raspberry Pi Pico W weer aan en schrijf de firmware erheen. Je kunt nu de kleuren van de ledstrip in Home Assistant aansturen.

8 I²C-apparaten

Iets anders waar je bij de Raspberry Pi Pico W zeker rekening mee dient te houden, is de I²C-bus. Heel wat componenten sluit je aan via I²C. Die gebruiken naast een voedingspin en GND twee pinnen: SDA om data uit te wisselen en SCL voor een kloksignaal. Maar ESPHome ondersteunt alleen I²C op pinnen die als I2C0 zijn aangeduid op de pinout. Dat betekent dus dat alleen de volgende combinaties bruikbaar zijn voor SDA/SCL: GPIO0/GPIO1, GPIO4/GPIO5, GPIO8/GPIO9, GPIO12/GPIO13, GPIO16/GPIO17 of GPIO20/GPIO21.

De meeste pinnen op de Raspberry Pi Pico W kun je voor meerdere doeleinden gebruiken. Omdat GPIO20/GPIO21 alleen voor I2C0 SDA/I2C0 SCL zijn aangeduid en geen alternatieve functies hebben, zijn deze aan te raden als je I²C op de Raspberry Pi Pico W wilt gebruiken. Zo houd je de andere pinnen vrij voor andere mogelijke doeleinden.

Let op: ESPHome zal niet opstarten wanneer je niet-ondersteunde I²C-pinnen definieert. Je kunt de firmware in dat geval ook niet meer via wifi of usb updaten. Ben je in deze ongelukkige situatie verzeild geraakt, voer dan een handmatige update uit via het .uf2-bestand met een correcte configuratie. Daarna start ESPHome wel weer op.

9 I²C-sensor aansluiten

Als voorbeeld van het gebruik van I²C sluiten we een BME280-sensor aan, die de temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk meet. Ontkoppel je Raspberry Pi Pico W en sluit SDA van de sensor op GPIO20 aan (let op: in de Adafruit-versie van het BME280-sensorbordje SDI genoemd), SCL op GPIO21 (bij Adafruit SCK genoemd), GND op GND en VIN op 3V3. Voeg dan de volgende ESPHome-configuratie toe:

Het adres is 0x77 voor het Adafruit-BME280-sensorbordje. Heb je een BME280-sensorbordje van een andere fabrikant, dan is het adres waarschijnlijk 0x76. Installeer deze firmware op je Raspberry Pi Pico W en bekijk daarna aandachtig de logs. Krijg je te zien dat ESPHome je sensor niet vindt, verander dan het I²C-adres en/of kijk de verbindingen nog eens goed na.

10 RP2040-ondersteuning

Als je aandachtig de configuratie bekijkt die het ESPHome-dashboard voor je genereert, zie je dat in de platformconfiguratie het volgende staat:

Onder de motorkap maakt ESPHome gebruik van PlatformIO, maar die ondersteunt de Raspberry Pi Pico W officieel nog niet. Daarom dat ESPHome voor de RP2040-microcontroller de versie van Max Gerhardt gebruikt, die je in de code hierboven bij platform_version ziet staan. Gerhardt heeft niet alleen ondersteuning voor de Raspberry Pi Pico W toegevoegd, maar ook voor andere ontwikkelbordjes met de RP2040-chip.

Helaas kun je op deze manier niet een bordje zoals de Arduino Nano RP2040 Connect met wifi gebruiken in ESPHome. Die gebruikt immers de u-blox NINA-W102 voor wifi in plaats van de Infineon CYW43439 van de Raspberry Pi Pico W. Maar je kunt wel een bordje zonder wifi gebruiken, al zal dat dan niet met Home Assistant kunnen communiceren.

11 RP2040 zonder wifi

Een van die ontwikkelbordjes met een RP2040 zonder wifi is de XIAO RP2040 van Seeed Studio. Op het bordje is een WS2812-RGB-led gemonteerd, die is verbonden met GPIO12. De led moet je overigens eerst nog inschakelen door GPIO11 aan te zetten. Verder is het bordje op twee rijen voorzien van in totaal 14 GPIO-pinnen waarop je externe componenten kunt aansluiten.

Dat maakt dat je met dit minuscule bordje talloze zaken kunt automatiseren. Sluit bijvoorbeeld een sensor aan en verander de kleur van de RGB-led, afhankelijk van het overschrijden van een drempelwaarde. ESPHome maakt dit vrij eenvoudig, omdat je hiermee ook lokaal op het microcontrollerbordje zaken kunt automatiseren zonder dat er wifi-communicatie met Home Assistant nodig is. Het gebrek aan wifi op RP2040-bordjes hoeft je dus niet tegen te houden om ESPHome in te zetten.

12 Kleureffecten

Als voorbeeld tonen we hoe je de RGB-led van de XIAO RP2040 aanstuurt in ESPHome:

 Merk op dat we hier geen wifi configureren en dat we het bordje als seeed_xiao_rp2040 aanduiden. De RGB-led configureren we als een rp2040_pio_led_strip op pin 12 met één led en een lichteffect dat willekeurige kleuren toont. Na het opstarten van de microcontroller schakelen we pin 11 in en starten we daarna het effect. Sla dit bestand op en installeer het handmatig op de XIAO RP2040.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Daarom speurt de redactie een aantal keer per week naar zulke deals. In de categorie klussen in en om het huis hebben we deze keer vijf goede schuurmachines voor je gevonden.

Een schuurmachine gebruik je om oppervlakken glad te maken, verf of lak te verwijderen, of hout voor te bereiden op verdere afwerking. Het apparaat schuurt met roterende of trillende bewegingen en is handig bij houtbewerking, meubelrenovatie of het opknappen van deuren en kozijnen. De redactie van ID.nl zocht en vond vijf exemplaren voor een goede prijs.

Makita DBO180ZJ

Deze Makita schuurmachine handig als je wat bewegingsvrijheid nodig hebt. Geen snoer dat in de weg zit of een verlengsnoer dat nét te kort is. Je klikt een 18V Makita accu erin en kunt direct aan de slag. Het schuurblad van deze Makita draait rond én beweegt tegelijkertijd in kleine ellipsvormige (excentrische) cirkels. Hierdoor schuur je gelijkmatig zonder zichtbare schuurkringen, en dat maakt dit type vooral geschikt voor het fijn afwerken van hout, metaal of laklagen. Het lichte gewicht en de ergonomische vorm zorgen dat je de machine zelfs met één hand kunt bedienen, zonder dat je snel moe wordt. Dit model is vooral fijn als je al Makita-accu’s hebt liggen, want hij wordt zonder accu geleverd.

Makita BO3710

Wie graag netjes werkt, zonder al te veel lawaai of trillingen, vindt in deze Makita BO3710 een stille kracht. Hij is niet opvallend in uiterlijk, maar tijdens het schuren merk je meteen dat hij z’n werk serieus neemt. De rechthoekige zool maakt hem ideaal voor grotere oppervlakken zoals deuren, kasten of vensterbanken. Wat fijn is: je hoeft geen kracht te zetten, de machine doet het werk. Je hoeft hem alleen maar rustig over het oppervlak te bewegen. Hij laat geen krassen achter, ook niet op kwetsbaarder hout. En hij is stil genoeg om binnen te gebruiken zonder dat de hele buurt meeluistert. Hij ligt goed in de hand en blijft ook bij langer gebruik prettig om mee te werken. Voor wie het schuren graag rustig, secuur en zonder poeha aanpakt, is dit een uitstekende keuze.

Einhell TH‑OS 1016

De Einhell TH-OS 1016 is een typische 'even-snel-pakken'-machine. Als je een hoekje wilt bijwerken, een kleine beschadiging wil gladmaken of een randje verf moet verwijderen, dan is dit apparaat je vriend. Door z’n driehoekige zool kom je makkelijk in smalle hoeken en langs randen waar grotere schuurmachines moeite mee hebben. Hij is licht en eenvoudig te bedienen, zelfs als je geen ervaren klusser bent. En ondanks z’n bescheiden formaat en prijs, voelt hij verrassend stevig aan. Voor kleine karweitjes is dit eigenlijk alles wat je nodig hebt. Je hoeft hem niet op te bergen in een kast, want hij past gewoon in een lade of gereedschapskist. Het is een eenvoudig apparaat dat doet wat het moet doen, zonder poespas.

DeWalt DWE6423

Deze DeWalt schuurmachine is misschien wel de beste balans tussen kracht en comfort. Perfect voor grotere klussen waarbij je langere tijd aan het werk bent. De rubberen grip ligt goed in de hand en helpt om trillingen te dempen. Met zijn 125 mm schijfoppervlak schuur je snel grote delen weg, maar het apparaat blijft precies genoeg om ook bij de afwerking mooi werk te leveren. Je merkt dat hier goed is nagedacht over gebruiksgemak: de aan-uitknop zit op een logische plek, het stofopvangsysteem werkt behoorlijk goed en hij is stil. Een solide keuze voor wie regelmatig wil schuren zonder elke keer met zware, logge machines te moeten werken.

PARKSIDE Accu-excenterschuurmachine

Deze schuurmachine van PARKSIDE is vooral handig als je af en toe iets kleins moet schuren en niet te veel wilt uitgeven. Hij is licht, makkelijk vast te houden en komt dankzij zijn compacte formaat goed in hoeken en langs randen. Wat hem 'multifunctioneel' maakt, is de mogelijkheid om verschillende schuurzolen te gebruiken. Daarmee kun je van alles aanpakken: een schilderijtje opschuren, een hoekje verf verwijderen of een kastdeur gladmaken. Je moet geen professioneel apparaat verwachten, maar voor simpele klussen is hij meer dan voldoende. En omdat hij zo weinig kost, is het een prima keuze als je af en toe iets wilt bijwerken zonder meteen een duur merk aan te schaffen. Handig als tweede machine of voor beginnende klussers die gewoon iets praktisch zoeken.

Vier op de tien Nederlanders gebruiken ChatGPT, blijkt uit onderzoek van Telecompaper. Daarvan kiest 87 procent voor de gratis versie. Die blijkt voor de meesten ruim voldoende – mits je weet hoe je de tool slim inzet. Met deze tien tips haal je alles uit de gratis variant van ChatGPT.

Lees ook: ChatGPT onder de knie: zo word je een promptprofessional

1. Stel gerichte vragen

Wie zomaar wat typt, krijgt een antwoord dat alle kanten op kan gaan. Begin daarom met een duidelijke vraag of opdracht. Noem drie eenvoudige pasta­gerechten die binnen 20 minuten klaar zijn werkt bijvoorbeeld beter dan Vertel iets over pasta. Wees ook niet bang om tussendoor verder te vragen of je opdracht te verfijnen. ChatGPT onthoudt binnen een gesprek wat je eerder vroeg, zolang je in hetzelfde chatvenster blijft. 

©ID.nl

2. Geef ChatGPT een rol (zoals docent of tekstschrijver)

Je kunt ChatGPT laten denken als een docent, redacteur of programmeur, afhankelijk van wat je nodig hebt. Begin je vraag bijvoorbeeld met: Doe alsof je een leraar bent die uitlegt hoe fotosynthese werkt aan een kind van 10. Of: Je bent een tekstschrijver. Verbeter deze alinea op stijl en duidelijkheid. Zo krijg je antwoorden die beter aansluiten bij je doel.

Tip: Alle afbeeldingen in dit artikel kun je aanklikken om ze groter te bekijken. 👇🏻

©ID.nl

Tien x rollenspel

3. Gebruik ChatGPT om mee te sparren

De gratis versie is niet alleen handig om feitelijke informatie te vinden, maar ook om mee te denken als je even vastloopt of om je op nieuwe ideeën te brengen. Denk aan: Hoe pak ik een introductie aan voor een workshop over digitale veiligheid? of Geef vijf originele tekstjes voor op een verjaardagskaart. Zie de suggesties die ChatGPT dan geeft vooral als een middel om je op nieuwe ideeën brengen.

4. Laat ChatGPT samenvatten of herschrijven

Heb je een lange tekst gekregen, zoals een rapport, artikel of e-mail? Of een tekst die je niet helemaal snapt omdat het taalgebruik te ingewikkeld is? Vraag ChatGPT om een samenvatting in gewone taal, zodat je snel begrijpt waar het over gaat. Andersom kan ook: als je zelf zo'n tekst hebt geschreven, kun je ChatGPT vragen om het korter, vriendelijker of zakelijker te maken.

5. Knip grote opdrachten op in kleinere stappen

Een complexe opdracht werkt vaak beter als je die opknipt. Begin klein en bouw op. Wil je bijvoorbeeld een sollicitatiebrief laten schrijven? Vraag dan eerst: Wat zijn de belangrijkste elementen van een goede sollicitatiebrief voor functie X? Je kunt daar eventueel iets aan toevoegen als Geef een beknopt lijstje met elementen. Je hoeft het verder nog niet uit te werken. Laat daarna pas een opzet maken. Zo houd je meer controle over het resultaat en kun je tijdig bijsturen wanneer dat nodig is.

©ID.nl

6. Weet wat de gratis versie wel en niet kan

De gratis versie werkt standaard met GPT‑4o. Deze versie heeft een kennisbasis tot oktober 2023, dus recente ontwikkelingen of nieuws van ná dat punt kent het model niet. Als gratis gebruiker mag je maar een beperkt aantal berichten met GPT‑4o sturen binnen een periode van vijf uur. Is die limiet bereikt, dan krijg je een melding. ChatGPT schakelt dan automatisch over op GPT‑4.1 mini – een lichtere variant met iets minder rekenkracht. Je merkt dat soms aan antwoorden die wat oppervlakkiger zijn of minder duidelijk opgebouwd. Controleer daarom altijd zelf of feiten kloppen. Goed om te weten: dat overschakelen kan ook gebeuren wanneer ChatGPT tijdelijk overbelast is door veel gebruikers tegelijk.

7. Zet ChatGPT in als taalhulp bij spelling of vertaling

Twijfel je over spelling, grammatica of interpunctie? ChatGPT helpt je bij het corrigeren van zinnen. Je kunt ook vragen naar het verschil tussen vergelijkbare woorden of hulp krijgen bij vertalen tussen bijvoorbeeld Nederlands en Engels – inclusief uitleg.

©ID.nl

8. Voeg je eigen kennis toe voor betere resultaten

ChatGPT is goed in structureren en herschrijven, maar mist gezond verstand en actuele kennis. Daarom ontstaan de beste antwoorden wanneer jij zelf iets toevoegt: een eigen doel, situatie of voorkeur. Denk aan: Ik wil deze uitleg gebruiken voor een workshop over cybersecurity. Kun je hem korter maken voor beginners? In dit voorbeeld geef je aan waarvoor je de tekst wilt gebruiken (de workshop), voor wie hij bedoeld is (beginners) en wat je nodig hebt (een kortere versie). Zulke aanwijzingen helpen ChatGPT om met een antwoord te komen waar je echt iets aan hebt.

9. Bouw voort op eerder antwoorden in dezelfde chat

Je hoeft niet bij elke nieuwe vraag opnieuw te beginnen. Blijf je in hetzelfde chatvenster, dan kun je voortbouwen op eerdere antwoorden. Zo werk je stap voor stap toe naar een tekst, idee of plan dat steeds beter past bij wat je zoekt.

10. Houd het gesprek overzichtelijk

Als een chat te rommelig wordt, is het soms handiger om opnieuw te beginnen. In een nieuw venster houd je het gesprek overzichtelijk en voorkom je dat ChatGPT blijft terugkomen op eerdere dingen die niet meer relevant zijn.