Wil je zicht houden op je energieverbruik? Dat kan uitstekend met Home Assistant! Je hoeft je zeker niet te beperken tot het uitlezen van je slimme meter. Door ook je zonnepanelen te monitoren, weet je veel beter wat je echt verbruikt. Meet je bovendien individuele apparaten, dan identificeer je ook de grootverbruikers. Met wat eenvoudige trucjes kun je ook voor bijvoorbeeld slimme lampen en luidsprekers het verbruik bijhouden. Ook kun je ‘domme’ apparaten toevoegen die altijd aan staan, zoals een koelkast of ip-camera!

Met Home Assistant kun je je energieverbruik tot in detail bijhouden. Dat begint meestal met het uitlezen van de slimme meter. Heb je zonnepanelen, dan is het belangrijk om óók de opwek te registreren. Alleen dan heb je een compleet beeld van je totale energieverbruik. Immers, een deel van de opgewekte stroom wordt direct door de apparaten in huis verbruikt en zal nooit je slimme meter passeren. Dit zal vanzelf duidelijk worden als we het energiedashboard onder de loep gaan nemen.

We gaan ook het verbruik van individuele apparaten bijhouden. Er zijn apparaten die zelf het verbruik aangeven. Maar je kunt ook een tussenstekker gebruiken, bijvoorbeeld voor je wasmachine en vaatwasser. Er is ook een handige component die met virtuele sensors inzicht geeft in het verbruik van verschillende apparaten. Je slimme verlichting en slimme luidsprekers worden daardoor direct herkend.

Maar je kunt ook eenvoudig apparaten met een constant verbruik toevoegen, zolang Home Assistant de aan-uitstatus kent. Staat een apparaat altijd aan, zoals een koelkast of bewakingscamera? Dan is dat laatste niet eens nodig. Met een beetje puzzelen kun je zo vrijwel het volledige energieverbruik van je huis in kaart brengen.

1 Slimme meter uitlezen

De slimme meter registreert hoeveel elektriciteit je afneemt of teruglevert aan het net. Ook je eventuele gasverbruik wordt bijgehouden. Er zijn diverse accessoires om deze gegevens uit te lezen via de P1-poort, zodat je ze in Home Assistant kunt gebruiken. Als de pc met Home Assistant zich in de meterkast bevindt, is een slimmemeterkabel doorgaans de goedkoopste oplossing, zeker als je die zelf maakt. Bij dit artikel gebruiken we een P1-meter van HomeWizard. Deze lees je uit via wifi. Er zijn diverse alternatieven, bijvoorbeeld van Smart Gateways. Beide bedrijven leveren ook een watermeter waarmee je live inzicht in je waterverbruik kunt krijgen.

Via de HomeWizard-integratie lezen we de gegevens van de slimme meter uit.

2 Opbrengst zonnepanelen

Als je over zonnepanelen beschikt, geven de gegevens van de slimme meter nog geen compleet beeld. De opgewekte stroom van je zonnepanelen zal namelijk eerst direct je huis in gaan. Die stroom verbruik je in feite dus al vóór de meter. Wil je weten wat je écht hebt verbruikt, dan moet je de opbrengst van de zonnepanelen toevoegen in Home Assistant. Als je de sensors goed configureert, zal Home Assistant vervolgens zelf de juiste berekeningen maken.

Wij gebruiken hier de SolarEdge-integratie. Die bevat een sensor genaamd Lifetime energy. Dat is feitelijk de totale (cumulatieve) energieopbrengst van de zonnepanelen. De sensor zal dus steeds op blijven lopen, op basis van de totaal opgewekte energie. Je kunt hem direct gebruiken in je energiedashboard. De meeste andere merken omvormers bieden met hun integratie ook zo’n sensor.

De SolarEdge-integratie biedt een sensor met de cumulatieve energieopbrengst.

3 Werking omvormer

Ook als je de zonnepanelen niet actief monitort, kunnen we uit ervaring zeggen dat het slim is de werking te controleren. Een defecte of uitgeschakelde omvormer kan voor flink wat extra kosten zorgen (of eigenlijk: gemiste inkomsten). En het gebeurt soms ongemerkt. Je zou met een eenvoudige ping kunnen controleren of de omvormer aanstaat. Hiervoor kun je de volgende regels aan je configuratiebestand (configuration.yaml) toevoegen. Het ip-adres van de omvormer kun je achterhalen via de verbindingslijst van je router en zet je bij host:.

De code kun je downloaden van deze pagina en daarna vanuit een programma als Kladblok overnemen.

Je kunt vervolgens een automatisering maken die een waarschuwing stuurt als de omvormer bijvoorbeeld 15 minuten niet bereikt kan worden. Er zijn natuurlijk meer methodes. Stel dat je op een heldere dag geen opbrengst van je zonnepanelen hebt, dan is dat ook een indicatie dat er iets mis is.

Een ping controleert hier de beschikbaarheid van internet (Google DNS) en onze omvormer.

4 Tussenstekkers

Met een tussenstekker kun je niet alleen apparaten schakelen, maar (afhankelijk van het model) vaak óók het vermogen en de verbruikte energie bijhouden. Veiligheid is wel een aandachtspunt. Een tussenstekker moet zwaar genoeg zijn voor het vermogen van het aangesloten apparaat. Bij huishoudelijke apparaten kun je dat aan de aansluitwaarde zien.

In dit artikel hebben we twee modellen gebruikt: de Nous A1Z (Zigbee) en HomeWizard Energy Socket (wifi). Die laatste is geschikter voor zwaardere apparaten zoals ovens, wasmachines en wasdrogers. Bij tussenstekkers kun je meestal kiezen wat ze na stroomuitval (of onderbreking) moeten doen. Mag het aangesloten apparaat nooit uitstaan, zoals een koelkast of vriezer, let hier dan goed op, zodat het apparaat netjes aan wordt gezet na een stroomuitval!

Een tussenstekker meet vermogen en energie voor een apparaat.

Je kunt Home Assistant het energieverbruik van een apparaat laten berekenen.

5 Installatie PowerCalc

Voor sommige apparaten kun je het verbruik niet zo makkelijk meten. Denk aan slimme lampen die je in een fitting draait. De PowerCalc-integratie zorgt dat je hiervan toch het verbruik kunt registreren. De component herkent automatisch veel bekende slimme lampen, slimme luidsprekers en tussenstekkers voor bijvoorbeeld wifi of Zigbee. Via Home Assistant weet PowerCalc steeds de status van een apparaat.

Ook kent de software bijvoorbeeld het stand-byverbruik en het verbruik bij een bepaalde helderheid of bepaald volume. Met al deze gegevens kan PowerCalc een nauwkeurige inschatting van het verbruik maken. De volledige lijst van ondersteunde apparaten kun je hier nalezen.

Je kunt PowerCalc het makkelijkst installeren via HACS (Home Assistant Community Store). Na het downloaden moet je Home Assistant herstarten. Maak via bijvoorbeeld de add-on File editor een nieuw bestand genaamd powercalc.yaml. Dit mag in eerste instantie leeg zijn. Later kun je hier eventueel een handmatige configuratie in zetten. Voeg daarna de volgende regel toe aan configuration.yaml:

Hierna moet je Home Assistent een laatste keer herstarten.

Je kunt PowerCalc eenvoudig installeren via de Home Assistant Community Store.

6 Apparaten configureren

Via Instellingen / Apparaten & diensten zie je dat PowerCalc veel apparaten zelf heeft ontdekt. Je kunt ze via de knop Configureren toevoegen. Mogelijk zie je hier ook je slimme stekkers staan. Voor deze apparaten wordt, als je ze toevoegt, door PowerCalc bijgehouden wat ze zelf verbruiken. Zulke stekkers staan altijd stand-by, maar het verbruik kan afhankelijk zijn van de status van het aangesloten apparaat (aan of uit). Overigens verbruiken de meeste slimme stekkers zelf vrijwel altijd ruim minder dan één watt aan vermogen, maar er zijn een paar uitschieters naar boven.

PowerCalc ontdekt automatisch apparaten zoals slimme lampen, luidsprekers en stekkers.

7 Handmatig apparaten toevoegen

Je kunt met PowerCalc ook handmatig apparaten toevoegen die niet bekend zijn in Home Assistant. Zo kun je eenvoudig apparaten die een vast verbruik hebben en altijd aan staan toevoegen. Denk aan bijvoorbeeld een koelkast, router of bewakingscamera. Hoewel je een tussenstekker kunt gebruiken om dit verbruik te monitoren, kost zo’n tussenstekker wel geld, terwijl de meerwaarde in dit geval heel beperkt is. Bovendien heeft een tussenstekker ook een klein eigen verbruik. Dat kun je op deze manier vermijden. We voegen hier als voorbeeld twee aparte koelkasten toe aan het bestand powercalc.yaml.

De code kun je downloaden van deze pagina en daarna vanuit een programma als Kladblok overnemen.

De eerste koelkast verbruikt volgens de fabrikant 181 kWh per jaar. Het apparaat staat altijd aan (8736 uur per jaar). Deel je 181 kWh door het aantal uren, dan krijg je het verbruik in kW. Vermenigvuldig je dit met 1000 dan kom je op 20,7 watt. De tweede koelkast is iets minder zuinig.

We voegen handmatig twee koelkasten toe om het verbruik ervan bij te houden.

8 Energiedashboard instellen

Voor het instellen van je energiedashboard ga je naar Instellingen / Dashboards en klik je op Energie. Feitelijk moet je hier voor de verschillende onderdelen de juiste sensors aanwijzen.

Onder Elektriciteitsnet selecteer je de sensors van de slimme meter voor het totale verbruik en de totale teruglevering. Onder Zonnepanelen wijs je de sensor aan die de totale opbrengst van je zonnepanelen weergeeft. Onder Thuisbatterijopslag kun je een eventuele thuisbatterij configureren om te monitoren hoeveel energie er is opgeslagen en gebruikt van je batterij.

Verder kun je sensors toevoegen om het gasverbruik en waterverbruik te monitoren. Onder Individuele apparaten voeg je apparaten toe waarvan je het energieverbruik kent. Let op: wijs je de verkeerde sensors aan, dan zal het energiedashboard niet de juiste gegevens laten zien, wat voor verwarring zal zorgen!

Wijs de juiste sensors aan om je energiedashboard correct in te stellen.

9 Energiedashboard gebruiken

Het energiedashboard geeft veel nuttige informatie over je verbruik. Maar als je hier de eerste keer naar staart, is het wellicht wat ondoorgrondelijk. We zoomen eerst in op de grafiek Energieverbruik.

Boven de nullijn zie je wat je hebt verbruikt volgens je slimme meter (blauw) en wat je hebt opgemaakt van je zelf opgewekte stroom (geel). Samen is dat het totale verbruik van jouw huis.

Je ziet dat het in ons voorbeeld op de meeste dagen rond 20 kWh ligt. Het paarse blokje onder de nullijn geeft aan wat je hebt teruggeleverd. Dit ligt veelal rond 5 kWh met op één dag een uitschieter van ongeveer 10 kWh. Als je je muis op een blokje laat rusten kun je de totalen aflezen.

De tweede grafiek Zonne-energieproductie toont de totale productie van je zonnepanelen. Je kunt dat uiteraard ook herleiden uit de grafiek Energieverbruik. Het is immers de som van wat je zelf hebt verbruikt (geel) en terug hebt geleverd (paars).

Het energiedashboard geeft een uitgebreid overzicht van alle verbruikte energie in huis.

Je kunt inzichtelijk maken in hoeverre je energie bestaat uit niet-fossiele bronnen.

10 Energiedistributie

Je ziet op je energiedashboard aan de rechterkant diverse kaarten die nuttige informatie verstrekken. De kaart Energiedistributie somt eigenlijk nog eens op wat je aan stroom hebt opgewekt, hoeveel je hebt afgenomen en teruggeleverd aan het net, en wat je aan gas hebt verbruikt.

Het cirkeltje Thuis toont feitelijk het totale verbruik van je huis. Aan de gekleurde randen kun je zien welk deel zelf is geproduceerd (geel), welk deel koolstofarm is afgenomen van het net (groen) en welk deel niet-koolstofarm is (blauw). Onder deze kaart zie je nog meer praktische kaarten. De belangrijkste lichten we in de volgende paragraaf toe.

Home Assistant laat zien hoe de distributie van energie in huis verloopt.

11 Aanvullende kaarten

Zo laat een kaart de van het net afgenomen energie zien in deze periode. Dat is in feite het door de slimme meter geregistreerde verbruik (blauw) minus de teruglevering (paars). Het feit dat in dit voorbeeld de naald in het blauw staat, geeft aan dat er deze periode meer is verbruikt van het net dan dat er teruggeleverd is. Bij overproductie staat de naald in het paars.

Ook is er een kaart die de zelfverbruikte zonne-energie toont. Dit geeft aan welk percentage van alle opwekte stroom jij zelf in huis hebt verbruikt. Een andere kaart laat zien hoe zelfvoorzienend je bent. Ofwel, hoeveel van de in huis verbruikte energie je zelf op hebt gewekt met bijvoorbeeld zonnepanelen.

Ten slotte is er nog een kaart die laat zien welk deel van de verbruikte energie koolstofarm is. Dit omvat zowel de van het net afgenomen koolstofarme energie als de zelfgeproduceerde energie van bijvoorbeeld je zonnepanelen.

Overigens kun je alle kaarten van het energiedashboard óók in je eigen dashboards gebruiken. Handig als je een andere lay-out wenst! Verder kun je, afhankelijk van jouw configuratie, het gas- en waterverbruik zien, en het verbruik van individuele apparaten. Dit laatste kan wellicht een stimulans zijn om het verbruik te gaan aanpakken.

Je kunt zien wat individuele apparaten aan stroom hebben verbruikt.

Vind je werken met Home Assistant (nog) te lastig? Probeer het dan op de manier zoals we in dit artikel bespreken: Meten is weten: zo beperk je je energieverbruik

De Flip 7 voegt heel wat toe aan het beproefde succesrecept van JBL. Is dat voldoende om de iconische bluetooth-speaker weer de publieksfavoriet te maken? Dat lees je in deze review.

Met de Flip 7 brengt JBL een update uit voor een wel zeer populaire bluetooth-speaker. Zoals die '7' al aangeeft, is dat verre van de eerste keer dat dit gebeurt. Deels gaat het dan om kleuren en design, zodat een nieuwe Flip helemaal de laatste trends volgt. Maar ook deze keer weet het bedrijf weer op technisch vlak wat verbeteringen toe te voegen. Auracast en AI Sound Boost zijn de belangrijkste, naast een verhoogde batterijduur van 16 uur.

Beschikbaar in zeven kleuren 

Even belangrijk zijn de nieuwe kleurtjes, met een weelderig paars als de opvallendste. Een 'Squad' camouflage-editie ontbreekt ook niet, terwijl een oranje randje rond het JBL-letterlogo een subtielere toevoeging is. De adviesprijs blijft 149,99 euro, dat blijft onveranderd.

©JBL

De Flip 7 is verkrijgbaar in zeven kleuren, waaronder een aantal nieuwe.

Het design van de Flip is grotendeels onveranderd gebleven sinds de eerste versie uit 2012. Ook de Flip 7 is een kleine cilinder, ongeveer even groot als een blik bier van een halve liter. Je kunt hem neerleggen of recht plaatsen. En aan elke uiteinde vind je een (passieve) woofer met het JBL-logo. Zodra je muziek iets luider zet, zie je ze heen en weer dansen. Een iconische gimmick mag je het noemen, maar het verhoogt wel de fun-factor. Hetzelfde design zie je ook terugkomen bij de grotere bluetooth-speakers van JBL, zoals de even nieuwe Charge 6 en de Xtreme 4.  

Met haak of lus te gebruiken

Niet zoveel veranderingen op designvlak dus. Maar details zijn belangrijk en dat is ook waar JBL zijn pijlen op richt. Een opvallend toevoeging is de mogelijkheid om een lus van stevig textiel of een karabijnhaak aan de speaker vast te maken. Beide accessoires vind je in de doos. Hoewel je de haak of lus kunt verwijderen via een kliksysteem, zit het muurvast genoeg om de Flip 7 zorgeloos aan een rugzak te hangen. 

©JBL

De haak of lus zit muurvast via een handig mechanisme.

Bestand tegen water en stof 

De Flip 7 is gemaakt om overal mee naartoe te nemen. Het IP68-etiket maakt duidelijk dat er weinig is waar deze speaker niet tegen kan. Stof en water deren hem niet gauw. Je kunt deze speaker in het (ondiepe) zwembad laten vallen en hem gewoon daarna weer gebruiken. De Flip 7 is daarmee ook net iets meer waterbestendig dan zijn voorganger. De hele behuizing is bovendien heel robuust, met dikke rubberen dopje aan de uiteinden. Het geeft echt de indruk dat je deze bluetooth-speaker niet gauw kapot zou krijgen. Handig op de camping, maar ook gewoon thuis in een tienerkamer.

©Jamie Biesemans

In de JBL Portable-app vind je niet veel opties.

Zeer goede batterijduur

Qua vermogen gaat de Flip 7 er niet echt op vooruit, maar 35 W is wel indrukwekkend voor zo'n klein ding. Door het gebruik van AI Sound Boost kan de speaker wel luid én helder blijven spelen, wat best indrukwekkend is. AI is natuurlijk een geweldig buzzwoord momenteel; hier worden AI-algoritmes in ieder geval gebruikt om de woofer en tweeter optimaal te laten presteren. Playtime Boost heeft ook een impact op de klank. Schakel dit via de JBL Portable-app in en de speelduur wordt verlengd van 14 tot maximaal 16 uur. Houd er wel rekening mee dat je dan geen audiopreset van de equalizer kunt gebruiken.

Bouw een feestje met meerdere speakers

De JBL Portable-app heb je eigenlijk niet echt nodig om de speaker te bedienen, tenzij je via de equalizer nog de klank wilt aanpassen of een stereopaar wil vormen met een tweede Flip 7. Je kunt daarnaast meerdere compatibele JBL-speakers koppelen zodat ze allemaal dezelfde muziek spelen. Leuk om op een feestje met vrienden een groot muzieksysteem te bouwen. Dit kon vroeger ook al, via PartyTogether in de app, maar nu voegt JBL ook Auracast aan de Flip 7 (en de Charge 6) toe. Je kunt echter geen oude en nieuwe speakers combineren.

©Jamie Biesemans

De Auracast-knop licht op als je deze functie gebruikt.

Even tikken op het knopje met het A-logo op de speaker volstaat zo om de Flip 7 een Auracast-stream te laten afspelen. En je kunt compatibele speakers blijven toevoegen, er lijkt geen rem op het aantal te staan.

Luider zonder vervorming

Op het vlak van geluidskwaliteit is de Flip 7, onder andere dankzij AI Sound Boost, een indrukwekkende speaker geworden. Zelfs als je hem hard zet, wordt muziek open neergezet – zeker als je rekening houdt met het formaat van deze speaker. JBL opteert natuurlijk graag voor wat extra bass, wat de Flip 7 heel geschikt maakt voor feestjes of om even stoom af te blazen tussen het studeren door.

Lage tonen zijn vaak het moeilijkst voor kleine speakers, maar hier kun je dankzij de diepe audiokennis van JBL rekenen op bassen die merkbaar aanwezig zijn. Stemmen worden goed geplaatst, waardoor je helder podcasts kunt beluisteren.

©JBL

De speaker klinkt ook buiten zeer goed.

Warmer geluid

Door zijn kleinere formaat en relatief eenvoudige opbouw (met slechts één tweeter) is de Flip 7 wel nogal directioneel. Dat heb je vaak bij dit type speakers. Heel dichtbij hoor je het snel doffer worden als je wat schuiner gaat zitten. Ideaal is als je de Flip 7 wat verder weg plaatst en met het JBL-logo naar je feestgezelschap richt. Dan wordt Stromae's 'Ma Meilleure Ennemie' van het tweede seizoen van het indrukwekkende 'Arcane' heel vol in de kamer geplaatst, met een afgemeten beat die de track zijn snelheid geeft. Het is zeker een warm geluid, wat het heel oorvriendelijk maakt als 'Colors' van Black Pumas in de achtergrond speelt. Als het gaat om een feestje of gewoon een gezellig moment, dan doet de Flip 7 uitstekend zijn werk.

Conclusie

Met een prijs van bijna 150 euro is de Flip 7 niet de goedkoopste bluetooth-speaker die je kunt aanschaffen. Je krijgt wel heel wat voor die prijs. Want niet alleen is deze JBL heel goed opgewassen tegen een slechte behandeling, hij projecteert muziek met veel emotie de kamer in. Ook buiten heeft de Flip 7 de power om een feestje te bouwen. Het betere batterijleven en de gecontroleerde bassen van deze generatie zijn upgrades ten opzichte van de Flip 6, al vind je misschien die oude versie voor een veel lagere prijs. Dan is het afwegen wat je belangrijk vindt. 

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.