ESP8266 – Alexa gesteuerte Steckdose

In diesem Blogbeitrag möchte ich dir zeigen wie du mit einer recht simplen Schaltung dir eine Alexa gesteuerte Steckdose mit  einem ESP8266 bauen kannst.

In dem Beitrag NodeMCU Dev Kit mit Amazon Alexa steuern habe ich dir bereits gezeigt wie du die LEDs am NodeMCU Dev Kit steuern kannst.

Sicherheitshinweise

Wenn du das Beispiel aus diesem Beitrag nachbauen möchtest, arbeitest du mit der Netzspannung von 230V diese ist gefährlich und daher solltest du die 5 Sicherheitsregeln beim Umgang mit Strom berücksichtigen.

• Freischalten
• Gegen Wiedereinschalten sichern
• Spannungsfreiheit feststellen
• Erden und kurzschließen
• Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

In diesem Beitrag verwende ich einen Schukostecker welcher mit einer Steckdose und einem Relais verbunden wird daher wird die Schaltung zunächst Spannungsfrei aufgebaut und programmiert. Mit einem Durchgangsmessgerät wie dem Voltcraft ME-42 kann man recht einfach testen ob ein Kurzschluss besteht bzw. ob die Schaltung funktioniert, aber dazu später mehr.

benötigte Ressourcen für eine Alexa gesteuerte Steckdose mit einem ESP8266

Für den Aufbau der Schaltung benötigst du einige Bauteile und etwas Werkzeug um die Kabel anzuschließen.

Bauteile

• eine Schuko-Steckdose,
• einen Schuko-Stecker
• ca. 1m Kupferkabel,
  • Installationkabel NYM 3×1,5mm*, oder besser
  • PVC Schlauchleitung H05VV-F 3G1,5mm
• Kreuzschrauben,
• ein Holzbrett,
• einen ESP8266 zbsp. den Wemos D1 mini**
• ein Relaisshield,
• diverse Breadboardkabel

* Das Installationskabel ist sehr starr und daher nicht so gut geeignet daher würde ich zur flexiblen Schlauchleitung greifen.
** In der nachfolgenden Schaltung verwende ich den Wemos D1 mini, dieser hat den Vorteil das man das Relaisshield direkt draufstecken kann und somit etwas Verkabelung entfällt.

Werkzeuge

• Schlitzschraubendreher & Kreuzschraubendreher,
• Phasenprüfer,
• Messgerät mit akustischer Durchgangsmessung,
• Seitenschneider,
• Entmantler / Abisolierzange

Bei der Verwendung von flexiblem Kabel empfehle ich dir die Kontakte mit Adernendhülsen zu versehen, dazu benötigst du:

• eine Adernendhülsenzange, sowie
• Adernendhülsen in entsprechender Stärke

Alternativ kannst du die Adern auch verdrehen und mit

• einem Lötkolben (min. 15 Watt),
• etwas Lötzinn und
• etwas Lötfett

verzinnen (so ich es im Video mache).

Aufbau der Schaltung

Für den Wemos D1 Mini gibt es ein passendes Relaisshield welches recht einfach auf diesen gesteckt werden kann.

Alternativ gibt es Relaisshields welche über Breadboardkabel angeschlossen werden können aber genauso gut funktionieren.

In der Schaltung habe ich ein externes Relaisshield verwendet und an den digitalen Pin D1 angeschlossen. Wenn du das Relaisshield für den Wemos D1 Mini verwendest so wird dieses über die Pins auch an den Pin D1 verbunden.

Video

In dem nachfolgenden Video zeige ich dir Schritt für Schritt wie ich die Schaltung aufgebaut habe.

Programmierung der Alexa gesteuerten Steckdose mit einem ESP8266

Das Programm / der Sketch ist sehr ähnlich welchen ich bereits im Beitrag NodeMCU Dev Kit mit Amazon Alexa steuern gezeigt habe. In diesem genannten Beitrag steuere ich die interne BUILD_IN LED per Sprache über einen Amazon Echo Dot. Und ob nun eine LED per „digitalWrite“ aktiviert /deaktiviert wird oder ein Relais, das stört dem Microcontroller sehr wenig. (Einzig der Sprachbefehl ist einwenig anders.)

#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include "fauxmoESP.h"

#define WIFI_SSID "..."
#define WIFI_PASS "..."

fauxmoESP fauxmo;

//Das Relaisshield zum Wemos D1 Mini ist am 
//digitalen Pin D1 angeschlossen
#define RELAIS D1

//Bezeichnung des Gerätes in der Alexa App
#define ID_PLUG "Steckdose"

void wifiSetup() {
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    Serial.printf("[WIFI] Connecting to %s ", WIFI_SSID);
    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        Serial.print(".");
        delay(100);
    }
    Serial.println();
    Serial.printf("[WIFI] STATION Mode, SSID: %s, IP address: %s\n", WiFi.SSID().c_str(), WiFi.localIP().toString().c_str());
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    Serial.println();

    pinMode(RELAIS, OUTPUT);
Serial.println("Hallo");
    wifiSetup();
    fauxmo.createServer(true); // not needed, this is the default value
    fauxmo.setPort(80); // This is required for gen3 devices
    fauxmo.enable(true);
    fauxmo.addDevice(ID_PLUG);
    
    fauxmo.onSetState([](unsigned char device_id, const char * device_name, bool state, unsigned char value) {       
        Serial.printf("[MAIN] Device #%d (%s) state: %s value: %d\n", device_id, device_name, state ? "ON" : "OFF", value);
        if (strcmp(device_name, ID_PLUG)==0) {
            digitalWrite(RELAIS, state ? LOW : HIGH);
        } 
    });
}

void loop() {
    fauxmo.handle();
    static unsigned long last = millis();
    if (millis() - last > 5000) {
        last = millis();
        Serial.printf("[MAIN] Free heap: %d bytes\n", ESP.getFreeHeap());
    }
}

Video

In den Videos zeige ich dir zunächst wie das Sketch auf den ESP8266  (Wemos D1 Mini) aufgespielt wird und das neue Gerät in dem Amazon Echo Dot eingerichtet wird. Danach wird per Sprache die Steckdose  aktiviert bzw. deaktiviert.

upload des Sketches und einrichten in Alexa

aktivieren / deaktivieren der Steckdose per Sprachbefehl

Fazit

In diesem Beitrag habe ich dir gezeigt wie du recht einfach eine Steckdose per Sprachbefehl über einen Amazon Echo Dot steuern kannst. Für dieses Beispiel habe ich einen Wemos D1 Mini verwendet auf welchen ein Modul mit genau einem Relais gesteckt werden kann. Solltest du mehrere Verbraucher schalten wollen so kannst du Module mit 1, 2, 4, 8, 16 Relais auf ebay.de für recht wenig Geld finden.