Relais über OpenHAB am Raspberry Pi steuern (Rollladen, Lichter, etc.)

OpenHAB ist eine einfache aber starke Möglichkeit sein Haus zu automatisieren. Sobald man allerdings mehr als nur Software steuern will, so braucht man die Unterstützung des Raspberry Pi’s oder ähnlichem System. Oft sollen Stromkreise (wie Rollläden und Jalousien) per Software geöffnet oder geschlossen werden, daher wollen wir über OpenHAB Relais steuern.

Daher erstellen wir in diesem Tutorial die Oberfläche um mit OpenHAB Relais zu steuern und lassen diese gegebenenfalls auch nach einer bestimmten Zeit wieder abschalten.

Zubehör

Neben einem Raspberry Pi brauchst du noch bestimmte Relais, welche wir im Folgenden ansteuern werden. Es gibt unterschiedliche Modelle, die für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten gedacht sind:

• Normales Relais (verfübar als 2er, 4er, usw.)
• Einbau Schaltrelais
• spezielle Relais für Rollladenmotoren / Jalousien

Darüber hinaus benötigen wir noch Kabel (Jumper Kabel nur um zu Testen).

Vorbereitung und Verkabelung

Sofern du Geräte mit 230V Netzspannung schalten willst, möchte ich zunächst einen Hinweis geben:
Da Netzspannung lebensgefährlich sein kann, solltest du wissen was du tust! Falls du dir unsicher bist, lass dir von einem Fachmann helfen. Ich übernehme keine Haftung für Schäden! Sei bitte vorsichtig.

Fangen wir nun also an. Im ersten Schritt ist es wichtig zu wissen, ob die Relais sich mit 3.3V oder nur 5V schalten lassen. Dazu kannst du diesem Tutorial folgen, oder einfach das Relais anschließen: GND kommt an GND vom Raspberry Pi, VCC an 5V des Pi’s (Pin 2) und IN kommt an 3.3V (Pin 1). Das Lämpchen des Relais sollte ausgehen. Verbindest du IN mit GND vom Raspberry Pi, so sollte die LED vom Relais aufleuchten.

Hier der schematische Aufbau:

An das andere Ende des Relais kommt das angeschlossene Gerät (rechts oder links) und die Spannung bzw. Masseanschluss (Mitte). Für weitere Infos sieh dir dieses Tutorial an.

Für spezielle Arten von Relais (wie das für Rolladen und Jalousien Motoren) sind in deren Datenblättern noch weitere mögliche Schaltungen genannt (insbesondere wie die Motoren angeschlossen werden müssen):

Code zum Steuern des OpenHAB Relais

Zunächst einmal müssen wir das Exec Binding installieren. Dafür gehen wir unter http://openhabianpi:8080/paperui/index.html#/extensions unter Add-ons -> Bindings und suchen nach „Exec Binding“. Dies installieren wir.

Das GPIO Python Package ist nicht auf allen OpenHAB  Images installiert, daher müssen wir dieses vorher ggf. noch nachinstallieren. Wechsle zur Konsole und gib folgendes ein:

sudo apt-get install python-rpi.gpio python3-rpi.gpio --yes

Wir erstellen als erstes das Python Skript:

sudo nano /etc/openhab2/scripts/relais.py

Es bekommt folgenden Inhalt:

Damit wir es benutzen können, müssen wir noch Rechte vergeben:

sudo chmod +x /etc/openhab2/scripts/relais.py

Weiter geht es mit den zu definierenden Things. Dies ist im Grunde genommen nur eines, welches wir anlegen:

sudo nano /etc/openhab2/things/relais.things

Folgende Zeile kommt hier hinein (dadurch wird das Skript mit entsprechendem Parameter aufgerufen:

Thing exec:command:relais1-control [ command="/etc/openhab2/scripts/relais.py 23 %2$s", interval=0, autorun=true ]

Gespeichert wird mit STRG+O und zurück zur Shell geht es mit STRG+X. Als nächstes ist das benötigte Item dran:

sudo nano /etc/openhab2/items/relais.items

Folgender Inhalt:

Group grp_relais "Relais Gruppe" <poweroutlet>
String relais1Switch "Relais 1" <poweroutlet> (grp_relais) [ "Switchable" ] { channel="exec:command:relais1-control:input", autoupdate="true" }

Nach dem Speichern fehlt nur noch eine Sitemap, damit wir den Schalter des Relais auch setzen können. Du kannst natürlich auch eine existierende Sitemap erweitern.

 sudo nano /etc/openhab2/sitemaps/relais.sitemap

Rufen wir nun http://openhabianpi:8080/basicui/app?sitemap=relais auf, so sehen wir einen Switch, mit dem wir das Relais schalten können:

Das war es bereits. Durch drücken des Buttons kannst du nun dein Relais an- bzw. ausschalten.

Automatische Abschaltung

Bei manchen Projekten, wie bspw. Rollläden macht es Sinn, dass sich die mit OpenHAB verbundenen Relais nach kurzer Zeit automatisch abschalten. Beispielsweise dauert das Rollladen hoch- / runterfahren maximal 10 Sekunden – danach muss der Motor nicht mehr angeschaltet sein. Daher stellen wir nun noch einen zusätzlichen Abschaltmechanismus ein. Dazu benötigen wir OpenHAB 2 Rules.

Wir erstellen dazu eine neue Datei mit unserer Regel:

sudo nano /etc/openhab2/rules/relais_auto_off.rules

Speichere die Datei mit Strg+O. Kehre anschließend zur Kommandozeile zurück (Strg+X).

Teste das ganze, indem du das Relais per Oberfläche anschaltest. Nach wenigen Sekunden sollte es sich automatisch ausschalten.

Bedenke, dass bei Rollläden üblicherweise zwei Motoren (zum runter- und hochfahren) vorhanden sind, daher werden auch zwei Relais benötigt oder eben ein spezielles Relais.

Damit der Status der Relais auch bei einem Neustart gespeichert bzw. erneut gesetzt wird, kannst du das Persistance Add-on sowie Regeln (für nach dem Neustart) nutzen.