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Schlagwort: Embedded (Seite 2 von 2)

Softstart-Modul: Sanftanlauf für 230-Volt-Geräte

Um da ein paar Rückfragen zu folgendem Beitrage zu beantworten: Sanftanlauf für Elektromotor / Softstart / Anlaufstrombegrenzer

Bei meinem Eigenbau ging es nur darum, herauszufinden wie ich es mit vorhandenen Teilen bauen kann. Es gibt für gut bezahlbares Geld fertige Module. Dieses hier nutze ich selbst an der Kapp- und Gehrungssäge bei 230V und bis 2500Watt.

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Funktioniert so wie man es sich vorstellt.

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Multifunktionstester für Elektronikbauteile: Schnell & günstig prüfen​

Aus alter/defekter Elektronik grabble ich mir gerne ein paar Bauteile heraus. Dieses hat bei mir in den 90er angefangen, weil eine Bestellung bei Conrad mein damaliges Taschengeld zu hart angegriffen hat. Amazon gab es so noch nicht, Lieferzeiten von einer Woche waren selbstverständlich und oft waren die Portokosten höher als der Preis für das gewünschte Bauteil selbst. Das waren die Zeiten von gut geplanten Sammelbestellungen des Freundeskreises bei Conrad.

Daher habe ich, wie viele andere ebenfalls, angefangen aus defekten Geräten einfach die brauchbaren Teile auszubauen. Hier ein Elko, da ein paar Widerstände, mal einen Transistor oder Dioden usw. usw… Irgendwie bin ich diese Angewohnheit nicht mehr los geworden. Meist interessiert mich aus welchem Grund ein Gerät aufgegeben hat, mal einfach nur wie es der Hersteller realisiert hat. Auf dem Weg baue ich dann aus was ich „möglicherweise“ mal brauchen kann. Hier liegen jetzt noch in Kisten Bauteile, welche ich vor 20 Jahren ausgebaut habe. Einige Dinge werden sicher nie mehr genutzt! Viele Projekte sind dennoch aus genau diesen Teilen entstanden.

Nicht selten fehlt mir dann bei einem angedachten Projekt doch ein Bauteil und ich muss mir überlegen wie ich es mit den vorhandenen umgesetzt bekomme. Was immer wieder spannend und herausfordernd sein kann!

Ein großes Problem mit den Bauteilen ist immer wieder, die Gewissheit ob jetzt die Schaltung einen Fehler hat oder doch nur das Bauteil def. ist. Ich habe dafür nun ein kleines Gerät, welches schnell und einfach einzelne Bauteile durchmessen kann. Der kleine Multifunktionstester erkennt dabei automatisch das Bauteil und prüft dieses. Ebenfalls gibt es auf einem kleinen Display aus welches Bauteil es erkannt hat und welche Daten er dazu hat. Dabei kostet das Ding unter 20€ und ist in verschiedenen Versionen erhältlich. Als einfache Platine, mit Gehäuse oder als Bausatz.

Natürlich ist es nicht 100% zuverlässig und die Lösung aller Probleme! Ich kann es aber mit sehr gutem Gewissen weiterempfehlen. Oh ja, der Amazon link!

Siehe auch: RD6006 Labornetzteil

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Spiegelheizung im Badezimmer

Schon einige Zeit nervt mich nach dem Duschen der beschlagene Spiegel. Bisher habe ich immer ein paar Sekunden mit dem Föhn draufgehalten und dann war alles ok.

Die Lösung

Klar, es gibt Spiegelheizungen. Es gibt sogar Spiegel mit eingebauter Heizung. Nur ist so etwas schon ein klares First World Problem. Ich habe es trotzdem gemacht: Eine Heizfolie bei Amazon gekauft und hinter meinen vorhandenen Spiegel geklebt. Strom bekommt sie von der Lampe über dem Spiegel.

Ergebnis

Sie tut was sie soll. Der Spiegel wird warm und beschlägt nicht mehr nach dem Duschen. Man kann auf den Bildern gut erkennen, welcher Teil beheizt wird und welcher weiterhin beschlägt. Die Oberflächentemperatur liegt bei etwa 35 °C.

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Telekom SmartHome: Firmware-Updates für HomeMatic-Geräte über die CCU2

Die QIVICON Home Base vom Telekom SmartHome kann keine Firmware-Updates auf die HomeMatic-Geräte von eQ-3 aufspielen. Bei den älteren HomeMatic-Geräten war das kein Problem, Updates waren selten und betrafen keine kritischen Funktionen. Bei den neueren HomeMatic IP Geräten sieht das anders aus. Die Firmware ändert sich regelmäßig, neue Funktionen kommen dazu und Bugs werden behoben. Ein Zwischenstecker fungiert zum Beispiel erst ab einem bestimmten Firmwarestand als Repeater im Mesh-Netzwerk.

Der Update-Weg über die CCU2

Zum Updaten gibt es zwei Möglichkeiten: Einen Funk-Konfigurationsstick für USB oder die CCU2 Zentrale von eQ-3. Ich habe mir die CCU2 besorgt. Der Ablauf pro Gerät sieht so aus:

1. Gerät vom Telekom SmartHome ablernen
2. Gerät an der CCU2 anlernen
3. Firmware-Update durchführen
4. Gerät von der CCU2 ablernen
5. Gerät am Telekom SmartHome wieder anlernen

Das ist aufwendig. Für jedes einzelne Gerät. Und bei den HomeMatic IP Geräten dauert ein Firmware-Update zwischen 8 und 42 Stunden. Die Firmware ist dabei knapp über 100 KB groß. Bei den älteren HomeMatic-Geräten ist das gleiche Update in fünf Minuten erledigt. Warum der Funkweg bei den IP-Geräten so langsam ist, erschließt sich mir nicht.

Warum nicht gleich die CCU2?

Das Telekom SmartHome hat einen Vorteil der schwer wiegt: Man kann Geräte verschiedener Hersteller miteinander kombinieren. HomeMatic, Philips Hue, Schellenberg Rolladen, DECT-Steckdosen. Das können die reinen eQ-3 Lösungen wie CCU2 mit Orbylon oder pocket control nicht in dem Umfang. Dafür nimmt man den umständlichen Firmware-Update-Prozess in Kauf.

Siehe auch: Telekom SmartHome im Test: Erfahrungen mit QIVICON und Home Base​

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Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit DHT22 am Raspberry Pi messen

Meine Wetterstation hatte aufgegeben. Wirklich interessiert haben mich aber eh nur Temperatur und Luftfeuchtigkeit draußen. Das sollte ein Raspberry Pi mit einem DHT22 für zwei Euro hinbekommen — und die Daten landen direkt in meinem Cacti.

Update März 2026 — Dieser Beitrag ist von 2014 und einer meiner ältesten hier im Blog. Die Grundidee — DHT22 an den GPIO, Werte per Cron einsammeln, per SNMP an Cacti liefern — funktioniert unverändert. Ich habe den Beitrag komplett überarbeitet und den Software-Teil auf Python aktualisiert. Die ursprünglich verwendete C-Bibliothek wiringPi wurde 2019 vom Autor offline genommen und lol_dht22 wird nicht mehr gepflegt. Der Ansatz selbst ist zeitlos.

Was du brauchst

  • Einen Raspberry Pi — egal welches Modell, solange GPIO-Pins vorhanden sind
  • Einen DHT22 / AM2302 Sensor (2–5 €)
  • Einen 4,7 kΩ Widerstand als Pull-up
  • Drei Kabel

Die Verkabelung ist simpel: VCC an 3,3 V (Pin 1), Data an GPIO 4 (Pin 7), GND an GND (Pin 6). Der 4,7 kΩ Widerstand kommt zwischen VCC und Data. Den handgezeichneten Schaltplan habe ich unten in der Bildergalerie.

Sensor auslesen — Python

Auf einem aktuellen Raspberry Pi OS brauchen wir die Adafruit CircuitPython DHT Bibliothek und libgpiod:

sudo apt install python3-pip libgpiod2
pip3 install adafruit-circuitpython-dht

Dann ein kleines Script /usr/local/bin/read_dht22.py:

#!/usr/bin/env python3
import adafruit_dht
import board
import sys

sensor = adafruit_dht.DHT22(board.D4)
try:
    print(f"{sensor.humidity:.1f}")
    print(f"{sensor.temperature:.1f}")
except RuntimeError:
    sys.exit(1)
finally:
    sensor.exit()

Ausführbar machen und testen:

chmod +x /usr/local/bin/read_dht22.py
/usr/local/bin/read_dht22.py
73.9
9.3

Erste Zeile Luftfeuchtigkeit, zweite Zeile Temperatur. Der DHT22 liefert nicht bei jedem Aufruf saubere Daten — manchmal kommt ein RuntimeError. Das ist normal bei diesem Sensor, deswegen der try/except und der Exit-Code. board.D4 entspricht GPIO 4, also Pin 7 auf dem Board.

Werte per Cron einsammeln

Per Cron-Job jede Minute:

* * * * * /var/scripts/getsensor.sh

Das Script /var/scripts/getsensor.sh:

#!/bin/bash
/usr/local/bin/read_dht22.py > /home/pi/both.txt 2>/dev/null

while [ ! -s "/home/pi/both.txt" ]; do
    sleep 5
    /usr/local/bin/read_dht22.py > /home/pi/both.txt 2>/dev/null
done

sed '2d' /home/pi/both.txt > /home/pi/humid.txt
sed '1d' /home/pi/both.txt > /home/pi/temp.txt

Wenn der Sensor beim ersten Versuch keine Daten liefert, probiert das Script alle fünf Sekunden erneut. Am Ende liegen Luftfeuchtigkeit und Temperatur in separaten Textdateien unter /home/pi/.

Ab in den Cacti — SNMP

Damit Cacti die Werte abfragen kann, brauchen wir SNMP auf dem Pi:

sudo apt install snmpd snmp

In der /etc/snmp/snmpd.conf zwei Pass-through OIDs anlegen. Wird eine dieser OIDs per SNMP abgefragt, führt der snmpd das zugehörige Script aus und liefert dessen Ausgabe als Antwort:

pass .1.3.6.1.2.1.25.1.8.1  /bin/sh  /usr/local/bin/humid
pass .1.3.6.1.2.1.25.1.8.2  /bin/sh  /usr/local/bin/temp

Die beiden Scripts müssen drei Zeilen ausgeben — die OID, den Datentyp und den Wert:

/usr/local/bin/temp:

#!/bin/bash
echo .1.3.6.1.2.1.25.1.8.2
echo gauge
cat /home/pi/temp.txt

/usr/local/bin/humid:

#!/bin/bash
echo .1.3.6.1.2.1.25.1.8.1
echo gauge
cat /home/pi/humid.txt

Test:

snmpget -v2c -c public localhost .1.3.6.1.2.1.25.1.8.1
iso.3.6.1.2.1.25.1.8.1 = Gauge32: 76

snmpget -v2c -c public localhost .1.3.6.1.2.1.25.1.8.2
iso.3.6.1.2.1.25.1.8.2 = Gauge32: 9

Damit lässt sich im Cacti ein Graph anlegen. Etwas von hinten durch die Brust ins Auge — aber es funktioniert seit über elf Jahren zuverlässig. Die Template-Exports für Cacti gibt es hier: cacti-temp.tar.gz


Hinweise

SNMP-Sicherheit — Im Beispiel steht public als Community-String und SNMPv2c. Für ein Heimnetz reicht das. In einem produktiven Umfeld sollte man SNMPv3 mit Authentifizierung verwenden und den Zugriff per Firewall auf den Cacti-Server beschränken.

Alternative zu Cacti — Wer kein Cacti hat: Grafana mit InfluxDB oder Prometheus wäre die modernere Alternative. Der SNMP-Weg funktioniert dort genauso, alternativ kann man die Werte auch direkt per Telegraf oder einen kleinen Python-Exporter einliefern.

Warum kein wiringPi mehr? — Gordon Henderson hat das wiringPi-Repository 2019 offline genommen. Es gibt Forks auf GitHub, die auf neueren Pi-Modellen funktionieren, aber offiziell wird die Bibliothek nicht mehr gepflegt. Für neue Projekte ist Python mit der Adafruit-Bibliothek der bessere Weg — weniger Kompilieraufwand, bessere Fehlerbehandlung und aktive Wartung.


Der Sensor da draußen

Der Sensor muss nach draußen, vor Wasser geschützt sein, aber nicht hermetisch versiegelt — sonst kann er keine Luftfeuchtigkeit messen.

Meine Lösung: Ein PVC-Rohr, den Sensor dort mit etwas Silikon eingeklebt, eine Seite mit Deckel verschlossen. So kann kein Wasser an den Sensor laufen, Luft kommt aber noch ran. Angebracht am Pfosten der Satellitenschüssel — dort oben steht die Luft selten, es kommt niemand ran und es fällt nicht auf.

Das Ding hängt dort seit 2014. Funktioniert.


Siehe auch: Raspberry Pi als Konsolenserver, Stromverbrauch messen mit Raspberry Pi, Eltako DSZ12E und Cacti

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Raspberry Pi als FM-Radiosender mit PiFM

Kinder sind etwas Wunderbares, so auch meine beiden. Die Größere hört zum Einschlafen gerne ein Hörspiel, beim Spielen hören und tanzen beide zu Kindermusik. Klar haben sie eine kleine Kompaktanlage im Kinderzimmer. Aber Kinderhörspiele gibt es kaum noch auf Kassette — fast nur noch auf CD oder als MP3. Keine Ahnung wie es bei euren Kindern ist, bei uns leben CDs nicht sonderlich lange. Ich grille in der Woche 3 bis 4 Stück. Noch schlimmer: Die Lieblings-CD trifft nach 38 Minuten auf einen Kratzer und macht nur noch unverständlichen Lärm.

MPD als CD-Ersatz

Ich hatte noch einen Raspberry Pi herumliegen. Den zusammen mit dem Music Player Daemon (MPD) als Musikspieler nutzen — die gekauften MP3-Alben liegen eh auf dem Server und lassen sich per NFS mounten. WLAN ist im ganzen Haus, und wir Eltern steuern alles per Android-App. Das Projekt war in anderthalb Stunden erledigt, getestet und von den Kindern abgenommen.

Seitdem fristet der CD-Spieler ein ungenutztes Leben. Nur das Radio läuft hin und wieder am Abend. Radio… irgendwo hatte ich doch im Zusammenhang mit dem Raspberry Pi etwas zu FM-Radio gelesen.

PiFM — FM-Sender über GPIO

PiFM (mittlerweile weiterentwickelt als rpitx) nutzt den GPIO-Pin 4 des Raspberry Pi, um ein FM-Signal zu erzeugen. Eine ca. 15 cm lange Antenne — ein Stück Draht — reicht. Der Pi generiert per DMA ein Taktsignal auf dem GPIO, das direkt als FM-moduliertes HF-Signal abstrahlt. Kein zusätzlicher Sender-IC nötig.

Eine WAV-Datei auf 90,0 MHz senden:

sudo ./pifm musik.wav 90.0

Einen Web-Stream — zum Beispiel einen Kinderradiosender — per sox umwandeln und direkt an PiFM pipen:

sox -t mp3 http://stream-url -t wav -r 22050 -c 1 - | sudo ./pifm - 90.0

MPD kann auch streamen — so lässt sich die gesamte Musikbibliothek per FM ins Kinderzimmerradio schicken.

Verstärkerschaltung

Das reine GPIO-Signal ist schwach. Um es etwas zu verstärken und sauber zu filtern, habe ich eine kleine Schaltung gebaut — den handgezeichneten Schaltplan mit Bauteileliste findet ihr in den Bildern unten. Mit der Schaltung reicht das Signal für das ganze Haus inklusive Garten.

Oberwellen: der eigentliche Grund für den Filter

Der GPIO liefert kein sauberes Sinussignal, sondern ein Rechteck. Ein Rechteck hat neben der Grundfrequenz eine lange Reihe Oberwellen bei 2f, 3f, 4f und so weiter, und durch die DMA-getaktete Frequenzmodulation entstehen zusätzlich Splatter-Anteile im Nachbarkanal. Bei 90 MHz Grundfrequenz heißt das: 180 MHz, 270 MHz, 360 MHz und höher. Mindestens eine dieser Harmonischen liegt mit Sicherheit in einem Band, das belegt oder sicherheitskritisch ist. Ohne Tiefpass strahlt PiFM also nicht nur auf der gewählten UKW-Frequenz, sondern breitbandig quer durch VHF und UHF. Der Filter in der Verstärkerschaltung ist deshalb nicht Kür, sondern der einzige Grund, warum man keinen Flugfunk, Amateurfunk oder Rundfunk stört. Wer PiFM ohne Filter betreibt, wird im Zweifel nicht nur von der Bundesnetzagentur, sondern auch von jedem Amateurfunker im Umkreis sehr schnell gefunden.

Rechtliches

In Deutschland darf man im FM-Band senden — aber nur mit extrem geringer Leistung. Die Bundesnetzagentur erlaubt ohne Genehmigung Sendeanlagen mit wenigen Nanowatt, was in der Praxis etwa einen Meter Reichweite ergibt. Der Raspberry Pi mit Verstärkerschaltung überschreitet das deutlich. Dieses Projekt bleibt deshalb ein einmaliger Versuchsaufbau.

Schade eigentlich — der WDR-Kinderkanal MausLive (ehemals KiRaKa) ist nur per DAB+ oder Internet-Stream zu empfangen. Per PiFM könnte man den Stream als FM-Signal im Haus verteilen und die Kinder könnten überall mit einem einfachen Radio hören. Aber so ist die Rechtslage.

Update 2026: zeitgemäße Alternativen

Der Beitrag ist von 2014. Heute wäre mein Weg ein anderer: Bluetooth-Audio direkt ans Kinderzimmerradio (falls es Bluetooth kann) oder ein kleiner Multi-Room-Audio-Setup mit Snapcast, squeezelite oder einem fertigen Smart Speaker. DLNA/UPnP und AirPlay decken den Rest ab, alles legal und ohne Frequenz-Diskussion. rpitx gibt es übrigens immer noch, inzwischen mit deutlich mehr Modi (SSB, FSK, LoRa, sogar DVB-T), und ist als Experimentierplattform für die SDR-Ecke weiterhin spannend. Nur eben nichts, was man offen im Wohnzimmer laufen lassen sollte.


Bilder vom Projekt — Platine, Schaltplan mit Bauteileliste und das Ergebnis auf dem Radio:

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