Houd je van knutselen én automatiseer je alles in en om je huis met Home Assistant? Kijk dan zeker eens naar ESPHome. Je kunt eindeloos variëren met componenten. Dankzij de koppeling met Home Assistant bouw je gemakkelijk en voor weinig geld een lichtschakelaar of sensor, om maar wat te noemen. De LVGL-bibliotheek zorgt ervoor dat je nu ook eenvoudig met een touchscreen en zelfbedachte gebruikersinterface kunt werken. We laten zien hoe dat werkt met tips voor passende projecten.

ESPHome maakt het heel makkelijk om apparaten te maken voor een slim huis, zoals je eigen sensors. Zo bouwden we eerder al eens een luchtkwaliteitsmonitor, een infraroodzender/ontvanger en een controller met drukknoppen en leds, waarmee je apparaten kunt bedienen en de status aflezen. Hoe je dat doet, lees je in dit artikel: Zo maak je met ESPHome apparaten geschikt voor je smarthome.

De basis voor ESPHome is een kleine, voordelige en zuinige microcontroller, meestal de ESP32. ESPHome ondersteunt enorm veel componenten en biedt daardoor haast onbegrensde mogelijkheden. We helpen je kort op weg met ESPHome, maar gaan ook meteen een stapje verder met de toevoeging van een touchscreen en de LVGL-bibliotheek. Daar kun je sinds augustus 2024 officieel gebruik van maken binnen ESPHome.

Met LVGL kun je aan de hand van widgets een grafische gebruikersinterface opbouwen en weergeven (zie kader ‘Grafische interfaces met widgets’). Soms kom je de term HMI (Human Machine Interface) tegen, waarmee een grafische gebruikersinterface voor het bedienen van apparatuur wordt bedoeld.

De kracht van ESPHome is dat je niet alleen lokaal aangesloten apparaten bedienbaar kunt maken, bijvoorbeeld via een relais, maar ook alle apparaten die je binnen Home Assistant gebruikt.

1 Wat gaan we doen?

Met ESPHome kun je relatief eenvoudig apparaatjes voor je slimme huis maken. Een voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld Arduino en MicroPython is dat je niet hoeft te programmeren. Je hoeft alleen een configuratiebestand te maken waarin je de gebruikte microcontroller, verbindingsgegevens voor je wifi-netwerk en alle aangesloten componenten aanduidt. Hierna wordt firmware gemaakt en weggeschreven op je microcontroller. Alleen die eerste keer is dit soms wat lastig. Heb je het eenmaal werkend? Alle keren erna kun je heel eenvoudig de configuratie aanpassen en over-the-air (OTA) naar de microcontroller sturen.

In dit artikel gaan we met LVGL werken. Hiermee kun je binnen ESPHome grafische interfaces maken via widgets. Voor veel projecten zul je daarom niet eens componenten hoeven aan te sluiten, maar heb je genoeg aan een touchscreen. Denk bijvoorbeeld aan een lichtknop en helderheidsregeling voor een slimme lamp in Home Assistant, zoals we in dit artikel demonstreren. Je kunt natuurlijk ook geavanceerdere gebruikersinterfaces maken voor vrijwel elk apparaat in Home Assistant.

©pozitivo - stock.adobe.com

Je kunt bijvoorbeeld zelf een gebruikersinterface voor je slimme lampen bouwen, zodat je ze eenvoudig kunt bedienen.

2 Wat heb je nodig?

Wat hardware betreft, is het vrij eenvoudig. De ESP32-chip heeft snel de voorkeur boven de verouderde ESP8266-versie, zeker als je met een touchscreen gaat werken. De Raspberry Pi Pico W (zie gelijknamig kader) is ook een optie, maar die wordt nog niet volledig ondersteund binnen ESPHome.

Makkelijk om mee te starten is een eenvoudig ontwikkelbordje rondom de ESP32 dat je voor ongeveer 5 euro kunt aanschaffen. Het is wel fijn als je hier goede documentatie bij hebt, zodat je op zijn minst weet waar alle aansluitingen zitten.

Er zijn diverse varianten van de ESP32-module. Bekende opties zijn de ESP-WROOM-32E, ESP32-C3 en ESP32-S3. De ESP32-C3 wordt vaak in extra compacte bordjes gebruikt, die je onder de naam ‘super mini’ tegenkomt – handig als je niet veel aansluitingen nodig hebt of niet veel ruimte hebt.

De ESP32-S3 is een fijne optie vanwege de beschikbaarheid van PSRAM (Pseudo Static RAM), een voordelig type werkgeheugen dat onder meer nuttig is bij grafische toepassingen. Staat een touchscreen centraal in jouw project en wil je snel van start, overweeg dan een model met ingebouwde ESP32-chip (zie volgende paragraaf).

De ESP32-module is in verschillende uitvoeringen verkrijgbaar.

3 Touchscreen

Als je een touchscreen gaat gebruiken in je ESPHome-project, dan kun je eventueel een los exemplaar op de microcontroller aansluiten en configureren. Maar je kunt ook een touchscreen met ingebouwde ESP32 kiezen. Dat is vaak veel handiger en goedkoper. Je hoeft niet te solderen en kunt direct een gebruikersinterface bouwen in YAML-code. Het scheelt ook wat tijd. Bovendien zijn er zelfs modellen compleet met behuizing.

Kies een scherm dat door ESPHome wordt ondersteund. De website van ESPHome geeft goede suggesties. Je kunt ook afgaan op ervaringen van anderen. Het kan dan een iets grotere uitdaging zijn om de juiste configuratie voor je display in ESPHome te vinden. Je zult daarbij waarschijnlijk wel even moeten experimenteren, niet alleen bij het instellen van je display, maar ook bijvoorbeeld voor het touchgedeelte. Zelfs bij het vrij gangbare touchscreen dat we in dit artikel gebruiken, was dat een beetje prutsen.

Kies een touchscreen dat door ESPHome wordt ondersteund.

4 Scherm met ESP32

Voor dit artikel hebben we een eenvoudige ESP32-2432S028 gebruikt, met een resistief touchscreen van 2,8 inch met 240 × 320 pixels. Dit model wordt ook wel de ‘Cheap Yellow Display’ genoemd, wat vooral met de gele printplaat te maken heeft.

Er zijn meerdere varianten. Zo wordt in de schermpjes vaak de ILI9341-chip als aansturing gebruikt, maar soms ook de ILI9342, zoals in ons exemplaar. Dat vergt dan een heel kleine, maar noodzakelijke aanpassing in je configuratie.

Je kunt het scherm flexibel inzetten voor je IoT-projecten. Zoek je een wat groter touchscreen, dan kun je bijvoorbeeld de CrowPanel van Elecrow overwegen. Die is er in een versie van 5 inch (ca. 32 euro) en 7 inch (ca. 42 euro), inclusief acrylbehuizing en verzending via de fabrikant. Beide versies hebben een touchscreen met hoge resolutie van 800 × 480 pixels en zijn voorzien van de modernere ESP32-S3-chip. Het touchscreen is capacitief, wat zeker voor kleinere bedieningselementen fijner werkt dan het resistieve touchscreen in ons goedkope alternatief.

Tegenwoordig bestaan er ook ronde touchscreens. Een leuke optie (zij het met beperkte schermruimte) is de ESP32-2424S012 met een ESP32-C3-microcontroller, een rond kleuren-touchscreen van 1,28 inch en in een witte of zwarte behuizing. Makerfabs heeft een vergelijk schermpje zonder behuizing. De LilyGo T-RGB heeft een wat groter 2,1inch-scherm (zonder behuizing), maar is ruim twee keer zo duur.

De ESP32-2432S028 is een voordelig scherm (onder), een wat duurder alternatief is het capacitieve 5inch-aanraakscherm met ESP32 van Elecrow (boven).

5 Add-ons voor ESPHome

Hoewel je bijvoorbeeld een pc met Python kunt gebruiken voor het bewerken van je configuratiebestanden en het flashen van de microcontroller met de software voor ESPHome, is het meestal veel makkelijker om de add-on voor ESPHome binnen Home Assistant te gebruiken. Dat geeft ook een ander groot voordeel: je kunt de configuratie voor alle apparaten met ESPHome binnen Home Assistant beheren. Je zult zeker in de testfase veel wijzigingen aan de configuratie moeten maken.

Via de add-on voor ESPHome voeg je eenvoudig microcontrollers toe.

6 Microcontroller toevoegen

We gaan nu een verse microcontroller toevoegen. Je kunt eventueel ESPHome Web gebruiken om de microcontroller voor te bereiden voor gebruik met ESPHome, maar wij geven zoals gezegd de voorkeur aan de ESPHome-add-on, die je binnen Home Assistant kunt openen.

Je kunt voor deze methode de microcontroller gewoon via usb aansluiten op je eigen pc, maar dit vereist wel dat je Home Assistant opent via een beveiligde https-verbinding. Lukt dat niet? Als alternatief kun je de microcontroller ook via usb aansluiten op het systeem met Home Assistant zelf, voordat je verder gaat in ESPHome.

Het dashboard van ESPHome toont alle toegevoegde apparaten.

Ook leuk: Werk met wat je hebt: creëer je eigen alarmsysteem met Home Assistant

7 Configuratie

Klik binnen ESPHome op New device om een nieuwe microcontroller te initialiseren. Vul bij Name een naam in voor het apparaat. Bij Network name vul je de naam (SSID) in van het wifi-netwerk waarmee de microcontroller moet verbinden en bij Password het bijbehorende wachtwoord. Klik dan op Next.

In de volgende stap zal ESPHome een configuratiebestand maken, firmware bouwen en de microcontroller flashen. Klik daarvoor dus eerst op Connect. Als het goed is, kun je nu de com-poort selecteren waarmee de microcontroller is verbonden. Zie je geen com-poort, dan zul je eerst drivers moeten installeren. De instructies krijg je als je het venster sluit zonder een com-poort te selecteren. Als de verbinding is gelukt, zal de installatie verdergaan. Lukt het niet? Dan kun je kiezen voor Skip this step gevolgd door een handmatige configuratie.

Vul een naam in en de details voor het wifi-netwerk.

8 Touchscreen met ESP32

We gebruiken in dit artikel zoals gezegd de ESP32-2432S028 als voorbeeld. Dit is een touchscreen met ingebouwde ESP32-chip. Dit apparaatje kun je direct toevoegen aan ESPHome: precies zoals in paragraaf 7 staat omschreven, al moesten we in dit geval na het aanwijzen van de com-poort wel de boot-knop even indrukken.

Overigens bevat het apparaat meestal een voorgeprogrammeerde demo met een gebruikersinterface op basis van LVGL. Die zie je als je hem zo uit de doos op een voeding aansluit. Je kunt daarmee meteen de werking controleren. Je zult bij een model met resistief aanraakscherm overigens iets harder moeten drukken dan je misschien gewend bent.

We gebruiken dit voordelige 2,8inch-aanraakscherm, dat ook wel ‘Cheap Yellow Display’ wordt genoemd.

9 Schermconfiguratie

Na het toevoegen van je touchscreen heb je direct een basisconfiguratie voor ESPHome. Via Edit kun je deze configuratie aanpassen. Zowel voor het aansturen van het display als de registratie van het aanraken wordt SPI (Serial Peripheral Interface) gebruikt. Voor onze ESP32-2432S028 is dit de configuratie, rekening houdend met de gebruikte interne GPIO-pinnen:

We voegen nu eerst de configuratie van het display toe en in paragraaf 11 het touchgedeelte. Voor het display is de configuratie als volgt:

Merk op dat er ook een (oudere) variant van dit touchscreen is met de ILI9341. In dat geval gebruik je model: ILI9341 en invert_colors: false. Na het maken van de aanpassingen kies je Install. Je kunt nu kiezen hoe je de firmware wilt overbrengen. Meestal kies je Wirelessly voor over-the-air-updates. Het apparaat hoeft daarbij niet meer met jouw pc te zijn verbonden.

Binnen ESPHome kun je eenvoudig de configuratie bewerken.

10 LVGL-bibliotheek

Binnen ESPHome kon je voorheen met displays werken door binnen de component display met lambda bijvoorbeeld teksten met een bepaald lettertype naar je scherm te sturen. Als je LVGL gaat gebruiken, gebruik je geen lambda meer, maar alleen LVGL en widgets. Als eerste voegen we de LVGL-bibliotheek toe aan de YAML-code:

De optie buffer_size is ons geval noodzakelijk, vanwege de afwezigheid van PSRAM. In paragraaf 13 voegen we ook nog widgets toe. Omdat we dat hier nog niet hebben gedaan, zie je na het flashen als het goed is een demo met een knop, checkbox, cirkel met tekst en schuifbalk.

11 Configuratie touchscreen

Bediening via het scherm is nog niet mogelijk. Daarvoor moeten we het touchscreen toevoegen aan de configuratie van ESPHome:

Bewaar de aanpassingen en installeer de nieuwe firmware. Controleer of je de demo goed kunt bedienen. De regels onder on_touch zorgen dat in de logs de geregistreerde coördinaten worden getoond. Er kunnen aanpassingen nodig zijn in de regels onder calibration en transform.

12 Backlight

Het display is voorzien van een achtergrondverlichting (backlight) via pin 21. We definiëren deze output als volgt:

Daarna configureren we de achtergrondverlichting, waarbij we verwijzen naar de hierboven gedefinieerde output.

Na het flashen zal de backlight standaard aanstaan. Eventueel kun je deze vanuit Home Assistant aan- en uitzetten en de helderheid ervan regelen, bijvoorbeeld op basis van afwezigheid. Je kunt ook een script maken om de helderheid bij inactiviteit terug te brengen. Daarvoor verwijzen we je naar het uitgewerkte voorbeeld op GitHub (zie kader ‘Code downloaden’).

Binnen Home Assistant kun je eventueel ook de backlight aan- en uitzetten.

13 Widgets toevoegen

Onder de regel lvgl kun je nu de gewenste LVGL-componenten toevoegen aan je YAML-configuratie. Denk aan bijvoorbeeld knoppen, schuifregelaars, grafieken of labels. In dit voorbeeld voegen we aan de bovenkant alleen twee widgets toe voor een dimbare led, te weten een schakelaar (button) en schuifregelaar (slider).

De meeste opties dienen voor het positioneren van de widget. We geven bijvoorbeeld de breedte (width) en hoogte (height) aan, halen de widgets iets van de rand of met x en y, en regelen de uitlijning met align. Het gedeelte bij on_click zorgt dat de bewuste lamp in Home Assistant wordt omgeschakeld bij het klikken op de button. Voor de slider doen we hetzelfde onder on_release. Die acties zijn overigens om veiligheidsredenen niet direct mogelijk. In paragraaf 16 leggen we uit hoe je dit kunt toestaan.

We voegen in dit voorbeeld alleen twee eenvoudige widgets toe.

14 Interactie met Home Assistant

De entiteit voor de dimbare lamp heeft in Home Assistant de naam light.wledkantoor. De waardes zijn nodig om de widgets de juiste status te kunnen geven. Daarom voegen we hieronder een binary_sensor toe voor de status (aan of uit) en een sensor voor het helderheidsniveau. We werken vervolgens bij on_state en on_value de widgets bij als de status verandert in Home Assistant. Bij id vul je uiteraard de id van de betreffende widget in.

Gebruik de logfunctie om te zien of bijvoorbeeld een status verandert.

15 Toevoegen aan Home Assistant

De add-on voor ESPHome hebben we gebruikt om de microcontroller van firmware te voorzien. Maar je zult het apparaat hierna nog wel moeten toevoegen aan Home Assistant. Dat is heel eenvoudig: het wordt automatisch gevonden. In Home Assistant zie je via Instellingen / Apparaten en diensten het bewuste apparaat direct terug op het tabblad Integraties. Klik op de knop Toevoegen om het aan Home Assistant toe te voegen.

Het apparaat met ESPHome moet je nog toevoegen aan Home Assistant.

16 Acties toestaan

Als je het touchscreen bedient, zal Home Assistant een melding geven dat het ESPHome-apparaat heeft geprobeerd een actie in Home Assistant uit te voeren. Standaard is dit om veiligheidsredenen niet toegestaan, maar dit is eenvoudig op te lossen.

Ga naar Instellingen / Apparaten en klik dan onder het kopje Geconfigureerd op ESPhome. Achter het bewuste apparaat klik je vervolgens op Configureren. Zet een vinkje bij Toestaan dat het apparaat Home Assistant-acties uitvoert. Klik op Verzenden. Hierna zijn alle acties zoals het omschakelen van de lamp en regelen van de helderheid wel toegestaan.

Zorg dat het apparaat acties in Home Assistant mag uitvoeren.

Behoefte aan totale rust tijdens je treinreis? De juiste koptelefoon filtert lawaai weg en verhoogt je concentratie. Ontdek waarom active noise cancelling (ANC) niet mag ontbreken. Wij laten je zien welke functies, zoals comfort en lange accuduur, belangrijk zijn voor de forens of gelegenheidsreiziger.

Reizen met de trein kan heerlijk zijn, maar luidruchtige medepassagiers en het gedender over het spoor verstoren nogal eens de rust. Een goede koptelefoon maakt hier het verschil tussen irritatie en ontspanning. Als je op zoek bent naar de beste optie voor onderweg, is er eigenlijk maar één technologie die er echt toe doet: active noise cancelling. In dit artikel lees je waar je precies op moet letten.

Waarom active noise cancelling onmisbaar is

De absolute topprioriteit voor elke treinreiziger is active noise cancelling, oftewel ANC. Deze techniek gebruikt microfoons aan de buitenkant van de oorschelpen om omgevingsgeluid op te vangen en een tegengeluidsgolf te produceren. Vooral het constante, lage gebrom van de treinmotor en de wielen op de rails worden hiermee effectief weggefilterd. Hoewel geen enkele koptelefoon álle geluiden volledig blokkeert, zorgen modellen met hoogwaardige ANC ervoor dat je op een normaal volume naar muziek of podcasts kunt luisteren zonder dat je het volume ongezond hard hoeft te zetten om het lawaai te overstemmen.

Over-ear versus in-ear in het openbaar vervoer

Naast de technologie is de pasvorm van groot belang voor de demping. Over-ear modellen, die volledig over je oren vallen, bieden van nature al een goede passieve isolatie. De oorkussens sluiten je gehoorgang af van de buitenwereld, wat de actieve ruisonderdrukking aanzienlijk ondersteunt. Voor de meeste forenzen is dit de beste keuze. In-ear oordopjes zijn weliswaar compacter en makkelijker mee te nemen, maar laten vaak toch iets meer geluid door omdat ze minder fysieke barrière opwerpen. Als comfort en maximale stilte voorop staan, wint de over-ear variant het sowieso.

©ER | ID.nl

Comfort en accuduur voor lange ritten

Omdat je in de trein vaak langere tijd stilzit, mag de koptelefoon niet gaan knellen. Let daarom goed op de kwaliteit van de hoofdband en de oorkussens; traagschuim (memory foam) is hierbij een aanrader omdat dit materiaal zich naar je hoofd vormt en de druk verdeelt. Daarnaast is de accuduur een belangrijke factor voor de frequente reiziger. Zoek naar modellen die minimaal 20 tot 30 uur meegaan met ANC ingeschakeld. Veel moderne koptelefoons beschikken bovendien over snellaadfuncties, waardoor je na 10 minuten laden weer uren vooruit kunt. Daarmee voorkom je dat je halverwege je reis opeens zonder muziek komt te zitten.

Connectiviteit en handige functies

Een functie die specifiek in de trein van pas komt, is de transparantiemodus. Hiermee versterk je tijdelijk het omgevingsgeluid via de microfoons, zodat je een omroepbericht van de conducteur kunt horen zonder je koptelefoon af te zetten. Ook multipoint-bluetooth is een waardevolle toevoeging voor forenzen die werken tijdens het reizen. Hiermee koppel je de koptelefoon gelijktijdig aan zowel je smartphone als je laptop, zodat je naadloos kunt wisselen tussen een videocall en je favoriete afspeellijst zonder opnieuw verbinding te hoeven maken.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt en die zijn voorzien van handige functies. Daarom gaan we een paar keer per week voor je op zoek naar zulke deals en kijken we op vergelijkingssite Kieskeurig.nl wat er zoal te vinden is. Dit keer: betaalbare smartphones met dual-sim voor minder dan 300 euro.

Met een dual-sim-telefoon kun je twee telefoonnummers tegelijkertijd gebruiken, zodat je bijvoorbeeld je zakelijke- en privénummer op één toestel kunt hebben. Dat scheelt weer het meeslepen van een extra telefoon wanneer je op pad bent. Wij zochten naar vijf betaalbare smartphones met dual-sim-mogelijkheden op Kieskeurig.nl voor minder dan 300 euro.

Motorola moto g35 5G / 128 GB

De Motorola moto g35 5G is een betaalbare telefoon met dual‑sim, waarvan één een nano-sim is, en de andere een eSim.. Het toestel heeft 128 GB opslag en draait op Android Het scherm meet ongeveer 17,1 cm (6,7 inch) en de batterij van 5 000 mAh zorgt voor een lange gebruiksduur Volgens de specificaties is de hoofdcamera 50 megapixel en ondersteunt het toestel 5G. De telefoon is waterafstotend en heeft een snelle oplader in de doos.

Samsung Galaxy A15 4G

De Samsung Galaxy A15 is een betaalbare smartphone met 4G‑ondersteuning. Volgens de specificaties heeft hij 128 GB opslag, een 6,5‑inch AMOLED‑scherm en draait hij op Android. De batterijcapaciteit bedraagt 5 000 mAh en de hoofdcamera is 50 megapixel. Dankzij de grote batterij en efficiënte processor kun je de telefoon gerust een dag gebruiken zonder opladen. Let op: deze telefoon is uitgebracht in december 2023, het gaat dus om een wat ouder model. Deze telefoon ondersteunt bijvoorbeeld daardoor geen 5G.

Xiaomi POCO C75 

De Xiaomi POCO C75 is een grote smartphone met een 6,88‑inch scherm. Hij beschikt over 128 GB opslagruimte, een 5 160 mAh batterij en wordt aangedreven door Android. De specificaties vermelden een 50 megapixel hoofdcamera en 13 megapixel selfiecamera. Het toestel ondersteunt dual‑SIM, zodat je twee nummers tegelijk kunt gebruiken. Met een prijs ruim onder de 150 euro (ten tijde van het maken van dit overzicht) is de C75 gericht op budgetbewuste gebruikers die toch een groot scherm en voldoende opslagcapaciteit willen.

Motorola Edge 60

De Motorola Edge 60 combineert een groot P‑OLED‑scherm van 6,67 inch met 5G‑ondersteuning. Het toestel is uitgerust met 256 GB opslagcapaciteit en draait op Android. In de specificaties staat een 5 200 mAh accu en een 50 megapixel camera. Het toestel heeft twee simkaartsleuven (dual‑SIM) zodat je eenvoudig kunt schakelen tussen privé‑ en werknummer. De waterdichte behuizing met IP68‑certificering beschermt tegen stof en water.

Xiaomi Redmi 15 256GB Dual SIM

De Xiaomi Redmi 15 is een betaalbare smartphone met een groot 6,9‑inch scherm en 256 GB opslag. De batterij heeft een capaciteit van 7 000 mAh, wat ruim voldoende is voor twee dagen gemiddeld gebruik. Het toestel ondersteunt dual‑sim en 4G, waardoor je twee simkaarten tegelijk kunt gebruiken. De specificaties melden een 50 megapixel hoofdcamera en een 8 megapixel frontcamera. Met een prijs van ongeveer 159 euro past deze smartphone ruim binnen het budget. Dankzij de grote opslag en de royale batterij is de Redmi 15 een interessante optie voor wie een dual‑sim‑telefoon zoekt zonder veel geld uit te geven.