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- Herausgeber: Selbstverlag
- Kategorie: Fachliteratur
- Sprache: Deutsch
In diesem Buch zeige ich dir, wie du mit ESPHome und dem ESP32 eigene IoT-Projekte realisierst. Du lernst die Grundlagen von ESPHome, die Installation und Konfiguration. Du wirst den ESP32 in Home Assistant integrieren und verschiedene Komponenten konfigurieren. Der Kurs umfasst auch MQTT und Bluetooth BLE für weitergehende Automatisierungen. Zum Abschluss arbeiten wir an fortgeschrittenen Projekten, die deine Fähigkeiten weiter vertiefen. Praxisprojekte: - LED-Steuerung mit Switch - Button und LED Interaktion - Servo-Motor Steuerung - Sensoren auslesen und in Home Assistant integrieren - OLED Display und Kamera-Einbindung - Bewegungsmelder und Online-Zeitschaltung - Steuerung von Sonos-Player via Rotary Encoder - Automatisierung mit 2x ESP32-Cam und Bewegungsmelder - Epaper-Display mit HTTP Request und Deep Sleep Es wäre hilfreich, wenn du bereits grundlegende Erfahrungen mit Arduino oder ESP hast und mit den wichtigsten Komponenten vertraut bist. Keine Sorge, alle Verdrahtungen und Konfigurationen werden detailliert erklärt. Nach dem Lesen dieses Buches wirst du in der Lage sein, eine Vielzahl von Smart-Home-Geräten selbstständig zu konfigurieren und zu steuern. Du weißt, wie du den ESP32 mit ESPHome programmierst und in Home Assistant integrierst. Du kannst Sensoren, Aktoren und Displays in deinem Zuhause einsetzen und miteinander vernetzen. Außerdem wirst du MQTT zur Kommunikation und Bluetooth LE für Automatisierungen sicher beherrschen. Du hast gelernt, wie du deine Geräte sowohl online als auch offline zuverlässig steuerst. Mit diesem Wissen kannst du eigene Smart-Home-Projekte umsetzen und dein Zuhause intelligent und individuell gestalten. Hol dir JETZT gleich das Buch Bis gleich im ersten Kapitel Markus Edenhauser, MA MSc
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Veröffentlichungsjahr: 2024
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ESPHome für den ESP32 ohne Programmierung zum Smart Home
Offline-steuerung und Home Assistant Integration leicht gemacht
Markus Edenhauser, MA MSc
12-2024
Inhaltsverzeichnis
ESPHome für den ESP32 ohne Programmierung zum Smart HomeVorwortEinleitungBenötigte Software und HardwareCode, Material und E-Book herunterladenDIY-Devboard für PrototypingWarum Denglisch?MIT-Lizenz und HaftungsausschlussGrundlagen von ESPHomeWichtige ESPHome-BegriffeKonfigurieren statt ProgrammierenCLI-Installation mit PythonESPHome Syntax-CheckErster Test mit ESPHome runFertige PlatformIO DateiKompilierte Firmware als bin-DateiWiederholungsfragenAnbindung an Home AssistantHome Assistant mit Proxmox installierenESPHome über Add-ons installierenCode über HA auf den ESP flashenESPHome Geräte ohne HA-Integration nutzenWiederholungsfragenExpressübersicht ESP32Übersicht der ESP32-ModelleProduct Selecter von EspressifVorstellung der ESP32-ModuleYAML-KonfigurationenAufbau einer YAML-Datei in ESPHomeSubstitutionsSecrets: Sensible Infos auslagernOTA (Over-the-Air)Codeauslagerung mit PackagesVSCode Tasks für schnelle CommandsProjektordner bereinigenWiederholungsfragenESPHome-Komponenten BeispieleVorbereitungSwitchSwitch Aufgabe 2 LEDs einschaltenOutput mit switchBinary Sensor: Button einbindenBinary Sensor Button einfach debouncenBinary Sensor: Button schaltet LEDBinary Sensor: DoppelklickLEDC: LED dimmenLEDC: Helligkeit via ButtonsLEDC: WS2812b mit HAServomotor SG90 mit IntervallServo mit Button und LEDADC: PotentiometerRotary Encoder: Erste EinstellungenRotary Encoder: LED dimmenI2C Sensor BME280 AuswertungBME280 in Home AssistantOLED SSD1306: Text ausgebenOLED: Potiwerte anzeigenESP32 Cam: Stream via WebbrowserESP32 Cam in HA integrierenSkripte und Automatisierungen Teil 1AM321 mit Script steuern Teil 2BLE BeaconMQTT-VerwendungEinführung in MQTTMQTT Broker in HA integrierenMQTT-Explorer AppMQTT-Verbindung via LED-Anzeige visualisierenMQTT Publish mit ESP32MQTT Subscribe mit ESP32Mit MQTT GPIO vom ESP32 steuernBLE-Aktionen mit Beacon und Fitness-TrackerZweiter ESP32 als BLE-TrackerBLE-Tracker: Aktion wenn kein Geräte erkannt wirdBLE-Tracking von FitnessuhrBewegungsmelder mit Online-ZeitschaltungZeitgesteuerte GPIO-SteuerungSonnenstandsabhängige Steuerung mit ESPHomeRotary Encoder: Sonos-Steuerung via HAGeräte mit Automatisierung steuernESP32Cam: BewegungserkennungE-Paper - HTTP-Request und Deep SleepSequenzdiagrammE-Paper AnsteuerungHTTP-Request mit DeepsleepDanke und AusblickÜber den AutorWeiteres vom AutorAntworten WiederholungsfragenDownloadlinksCopyright © Dezember 2024 1. Auflage Selbstverlag
Markus Edenhauser, MA MSc Völser Straße 41 6020 Innsbruck Österreich pixeledi.eu/impressum
Widmung
Herzlichen Dank für dein unerschütterliches Vertrauen und deine ständige Unterstützung, während ich in die Welt der ESPHome-Programmierung eintauche. Dieses Buch ist dir gewidmet!
Vorwort
Willkommen in der Welt des smarten Zuhauses!
Dieses Buch begleitet dich auf deiner Reise zum ESPHome-Experten und zeigt dir, wie du mit dem leistungsstarken ESP32 deine eigenen IoT-Projekte realisieren kannst.
Du lernst die Grundlagen von ESPHome kennen, die Installation und Konfiguration des Systems sowie die Integration deines ESP32 in Home Assistant. Der Fokus liegt dabei auf praxisnahen Beispielen: Vom einfachen LED-Controller über interaktive Buttons und Servomotoren bis hin zu komplexen Systemen mit Sensoren, Displays, Kameras und Bluetooth BLE – wir bauen gemeinsam eine Vielzahl von smarten Geräten auf!
Dieses Buch richtet sich sowohl an Einsteiger, die ihre ersten Schritte in der Welt des ESPHome wagen wollen, als auch an Fortgeschrittene, die ihre Kenntnisse vertiefen möchten. Du wirst alle notwendigen Grundlagen vermittelt bekommen, um selbstständig deine Smart-Home-Ideen zu verwirklichen.
Jeder Schritt wird detailliert erklärt und mit praktischen Beispielen illustriert. Am Ende dieses Buches wirst du in der Lage sein, dein Zuhause intelligent und individuell zu gestalten – ganz nach deinen Wünschen!
Los geht’s!
Markus Edenhauser, MA MSc
Einleitung
In diesem Unterkapitel gebe ich dir einen Überblick, wie du das ESPHome-Projekt mit einem ESP32 am besten angehst. Der Inhalt von diesem Buch ist so aufgebaut, dass du mit den grundlegenden Konzepten und der Installation von ESPHome startest. Ich zeige dir, wie du das notwendige Setup vornimmst und den Code herunterlädst. Zunächst wirst du sehen, wie du ESPHome auf deinem Gerät installierst und konfigurierst. Ich gehe dabei auch auf die Integration von Home Assistant ein, was für viele von euch interessant sein dürfte. Falls du bereits mit ESPHome und den verschiedenen Varianten vertraut bist, gebe ich dir einen kurzen Überblick darüber, welche Version du verwenden solltest und was dabei zu beachten ist.
Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Konfiguration von YAML-Dateien. Selbst wenn du schon Erfahrung damit hast, lohnt es sich, meine Vorgehensweise zur Verwaltung deiner Projekte zu sehen. Ich zeige dir, wie du Projekte effizient organisierst und mit einem Klick die Wi-Fi-Verbindung für alle Unterprojekte einrichtest.
Außerdem stelle ich dir eine Visual Studio Code Extension vor, mit der du die Konfiguration einfacher bearbeiten und auf dein Gerät hochladen kannst. Danach kannst du entscheiden, ob du gleich mit den ersten praktischen Beispielen weitermachst oder dich intensiver mit den Komponenten beschäftigst. Wir werden uns unter anderem mit der Steuerung von Tasten, dem Auswerten von Sensoren und fortgeschrittenen Funktionen wie Lambda-Funktionen und Skripten befassen. Diese Themen werden direkt in der Praxis angewendet und nicht nur theoretisch behandelt.
Abschließend gibt es einen Exkurs zu praktischen Ideen und Projekten, bei denen du lernst, wie du ESPHome-Geräte in Home Assistant integrierst. So kannst du Automatisierungen und Interaktionen zwischen den Geräten besser nutzen und sie effizient miteinander kommunizieren lassen.
Dies ist die grundlegende Struktur des Kurses, die dir hilft, dein ESPHome-Projekt mit dem ESP32 erfolgreich zu gestalten.
Benötigte Software und Hardware
Für die Beispiele aus diesem Buch benötigst du im Wesentlichen nur einen Texteditor. Ich persönlich arbeite gerne mit Visual Studio Code, da dieser Editor viele nützliche Funktionen bietet, wie Syntax-Highlighting und ein integriertes Terminal. Im Verlauf werde ich dir auch einige Tipps, zur Verwendung von VS-Code geben, die das Arbeiten mit ESPHome vereinfachen. Terminal-Hardcore User finden auch gefallen an NVIM (wie ich zum Beispiel).
ESPHome funktioniert sowohl unter Windows, macOS als auch Linux, und ich werde dir die Installation Schritt für Schritt erklären. Alles wird lokal auf deinem PC ausgeführt, und es sind keine besonderen Anforderungen an die Hardware notwendig. Sollte Home Assistant zum Einsatz kommen, benötigst du zusätzlich einen kleinen Server/Virtualisierung. In Home Assistant OS kannst du ESPHome als Plugin übrigens auch aktivieren. Die gewöhnliche Home Assistant Variante z.B.: als Docker bietet jedoch keine Plugins an. Für die Entwicklung und die Projekte in diesem Buch brauchst du lediglich ein Heimnetzwerk und eine Wi-Fi-Verbindung, um den ESP32 mit dem Internet bzw. deinem Netzwerk zu verbinden. Ein Breadboard reicht aus, um die ersten Versuche zu machen. Eine PCB-DevBoard (zeige ich noch in einem gesonderten Kapitel), das ich zur Vereinfachung der Schaltungen verwende, ist nicht zwingend erforderlich. Die PCB hat ein paar Buttons und LEDs, aber du kannst diese auch selbst auf einem Breadboard nachbauen. Es geht hauptsächlich darum, GPIOs zu steuern.
Es gibt auch eine Vielzahl an unterschiedlichen ESP32-Boards und viele davon werden unterstützt. Eine genaue Aufstellung findest du im Verzeichnis von PlatformIO, jenes Tool, dass zur Programmierung im Hintergrund verwendet wird.
Link: https://registry.platformio.org/platforms/platformio/espressif32/boards
Am Ende wirst du verschiedene Endgeräte wie Sensoren, Bewegungsmelder, LEDs oder Steckdosen an deinen ESP32 anschließen, aber für die ersten Schritte genügt ein einfaches Set mit Buttons und LEDs.
Einen Link zur Materialliste findest du in einem der nächsten Kapitel. Für die Projekte in diesem Buch benötigst du also nichts Außergewöhnliches, sondern lediglich die üblichen Tools, die du auch für andere Entwicklungsprojekte verwenden würdest.
Code, Material und E-Book herunterladen
Die Links sind am Ende des Dokuments zu finden (Link für PDF und E-Book), da in der Vorschau vieler Online-Portale die ersten Seiten des Buches angezeigt werden. Um sicherzustellen, dass du trotzdem von Anfang an Zugriff auf alle wichtigen Ressourcen hast, wurde dieses Kapitel bewusst an dieser Stelle platziert.
DIY-Devboard für Prototyping
Dieses Kapitel dient lediglich zur Information. Das Devboard ist für die hier gezeigten Beispiele nicht erforderlich.
Für schnelles Prototyping kann es hilfreich sein, ein Dev-Board zu verwenden, das bereits die wichtigsten Funktionen und Hardware-Komponenten integriert hat. Dies spart Zeit, da man nicht jedes Mal alles auf einem Breadboard aufbauen muss.
Da ich häufig ähnliche Versuchsaufbauten mit dem ESP32 durchgeführt habe, habe ich mir vor einiger Zeit ein eigenes DEV-Board für die ESP32 XIAO-Reihe mithilfe von KiCAD erstellt. Dieses Dev-Board verbindet die wichtigsten Pins des Chips direkt mit verschiedenen Peripheriegeräten wie LEDs und Buttons. In der Abbildung ist zu sehen, dass der ESP32 einfach aufgesteckt wird, wodurch sofort Zugriff auf die wesentlichen Funktionen möglich ist.
Das Board verfügt über vier LEDs, Buttons und ein Potentiometer, die direkt auf der Platine verlötet sind. Zusätzlich stehen weitere GPIOs zur Verfügung, die mit VCC- und Ground-Pins verbunden sind, was den Anschluss von Geräten wie Servos (z. B. SG90) oder analogen Sensoren erleichtert. Es sind außerdem eine UART- und eine I2C-Schnittstelle vorhanden, die beispielsweise den Anschluss eines OLED-Displays ermöglichen.
An der Oberseite des Boards befinden sich Bananenstecker, um ein Labornetzteil anzuschließen. Eine Besonderheit des Boards ist, dass viele Pins doppelt belegt sind, was die Nutzung zusätzlicher Funktionen ermöglicht, ohne ein weiteres Breadboard einsetzen zu müssen. Dadurch lassen sich wichtige Funktionen direkt auf dem Board realisieren.
Die beiden Steckplätze sind durchverdrahtet, sodass der ESP32 sowohl oben als auch unten aufgesteckt werden kann. Ein Beispiel-Sketch, der darauf läuft, zeigt eine Laufzeitanzeige. Auf dem Board befinden sich außerdem Jumper, mit denen sich bestimmte Pins deaktivieren lassen, wenn sie nicht mehr benötigt werden. So können beispielsweise LEDs oder Buttons nach Bedarf abgeschaltet werden, um die Pins für andere Funktionen freizugeben.
Ein großer Vorteil der SeeedStudio XIAO-Reihe ist, dass das Pinout bei den verschiedenen Varianten wie C3, C6, S3 oder sogar dem RP2040 identisch ist. Das bedeutet, dass das Dev-Board für mehrere ESP32-Varianten genutzt werden kann.
Ich verkaufe dieses Board nicht, sondern möchte dir lediglich zeigen, was möglich ist und welche Überlegungen ich bei der Entwicklung hatte. Du kannst gerne meine Vorlage verwenden und für deine Zwecke anpassen. Neben dem GitHub-Link findest du auch eine Vorstellung auf meinem YouTube-Kanal.
GitHub: https://github.com/pixelEDI/OpenSourceStuff/tree/main/08_Devboard_ESP32YouTube - Vorstellung des DevBoards: https://www.youtube.com/watch?v=-Gp--ibbnEUWarum Denglisch?
Ich erhalte immer wieder Feedback von Lesern, warum ich in meinen Büchern und Kursen Deutsch und Englisch vermische.
In der technischen Welt sind viele Begriffe und Konzepte fest mit der englischen Sprache verbunden, vor allem, weil Englisch die dominierende Sprache in der Software- und Technikbranche ist. Viele technische Begriffe sind so spezifisch und präzise, dass eine Übersetzung ins Deutsche entweder ungenau oder unnötig kompliziert wäre.
Zudem haben viele Entwickler, Ingenieure und Techniker weltweit eine gemeinsame Sprache, und diese Sprache ist oft Englisch.
Wenn man Begriffe wie “API”, “Framework”, “Repository” oder “Commit” verwendet, ist das nicht nur eine Frage der Sprachgewohnheit, sondern auch eine Frage der Effizienz und Verständlichkeit. Diese Begriffe sind weltweit bekannt und werden in derselben Form verwendet, egal, ob man in Deutschland, den USA oder in anderen Ländern arbeitet. Würde man diese Begriffe ins Deutsche übersetzen, könnten Missverständnisse entstehen, weil es möglicherweise keine passenden deutschen Entsprechungen gibt oder die Bedeutung nicht genau das gleiche ist.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Recherche: Wenn man in der Technik nach Lösungen sucht, stößt man oft auf englische Artikel, Foren und Dokumentationen. Wenn man die englischen Begriffe direkt verwendet, ist es einfacher, mit anderen zu kommunizieren und passende Informationen zu finden. So wird der Wissensaustausch deutlich effizienter, und man bleibt in einer globalen, fachlich ausgerichteten Diskussion auf dem gleichen Stand.
MIT-Lizenz und Haftungsausschluss
Hinweis zu den Code-Beispielen in diesem Buch: Der gesamte Code steht unter der MIT-Lizenz und kann somit frei wiederverwendet werden. Beachte bitte den Haftungsausschluss: Die Beispiele wurden sorgfältig erstellt, dennoch können Fehler enthalten sein. Es ist ratsam, den Code gründlich zu überprüfen, bevor du ihn anwendest, um Schäden an deinen Geräten zu vermeiden. Viel Erfolg und Freude beim Umsetzen der Projekte!
Grundlagen von ESPHome
In diesem Kapitel lernst du die Grundlagen von ESPHome kennen. ESPHome ist ein mächtiges Werkzeug, um Mikrocontroller wie den ESP32 (oder ESP8266) zu konfigurieren und zu steuern. Es ist speziell für Anwendungen im Bereich Smart Home entwickelt und ermöglicht es dir, komplexe Funktionen zu erstellen, ohne tief in die Programmierung eintauchen zu müssen. Statt Code zu schreiben, definierst du deine Projekte in einer einfachen Konfigurationsdatei.
Wir beginnen mit den wichtigsten Begriffen, die dir helfen, die Struktur und Funktionsweise von ESPHome zu verstehen. Danach erfährst du, warum ESPHome vor allem auf „Konfigurieren statt Programmieren“ setzt und wie das deinen Einstieg erleichtert.
Im weiteren Verlauf erfährst du, wie du ESPHome installierst und deine Konfigurationen vor der Verwendung überprüfst. Fehler in den Einstellungen können so schnell erkannt und behoben werden. Zusätzlich erhältst du eine Einführung in die Testmöglichkeiten, die dir helfen, erste Schritte mit deinen Geräten zu machen.
Zum Abschluss dieses Kapitels zeige ich dir, wie du eine funktionierende Firmware erstellst und als Datei speicherst. So bist du in der Lage, deine Konfigurationen auf deine Geräte zu übertragen und sie optimal einzusetzen.
Wichtige ESPHome-Begriffe
Gerade wenn man neu in ein Thema einsteigt, stößt man oft auf viele Fachbegriffe, die einem noch nicht vertraut sind. Hier ist ein kurzer und prägnanter Überblick über Begriffe, die immer wieder in diesem Fachbuch vorkommen werden.
Aktion (Action): Aufgabe, die als Reaktion auf einen Auslöser ausgeführt wird (z. B. Relais schalten, Benachrichtigung senden).
Automatisierung (Automation): Funktion in Home Assistant, die Aktionen basierend auf Auslösern und Bedingungen ausführt.
Auslöser (Trigger): Ereignis, das eine Automatisierung startet (z. B. Bewegung, Temperaturänderung).
Bedingung (Condition): Optionaler Teil einer Automatisierung, der festlegt, ob die Aktion ausgeführt wird.
Binary Sensor: Sensor mit zwei Zuständen: an oder aus (z. B. Türsensoren, Bewegungsmelder).
Device Class: Klassifikation von Sensoren und Binary Sensoren, die den Typ und die Darstellung definieren (z. B. motion, door, temperature).
Entity: Einheit in Home Assistant, die ein Gerät, einen Sensor oder einen Aktor repräsentiert.
Firmware: Programm, das auf einem Mikrocontroller läuft. In ESPHome wird die Firmware aus einer YAML-Konfiguration erzeugt.
Flashen: Vorgang, bei dem die Firmware auf den Mikrocontroller geladen wird, entweder über USB oder OTA.
GPIO (General Purpose Input/Output): Universeller Anschluss an Mikrocontrollern für Eingaben und Ausgaben (z. B. Taster, LEDs).
Home Assistant: Open-Source-Heimautomatisierungssystem, das ESPHome-Geräte integriert und steuert.
Integration: Schnittstelle zwischen Home Assistant und einem Gerät oder einer Plattform (z. B. ESPHome-Integration).
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport): Protokoll, das von ESPHome für die Gerätekommunikation unterstützt wird.
Node: Ein Gerät, das mit ESPHome programmiert wurde und Sensoren oder Aktoren bereitstellt.
OTA (Over-the-Air): Möglichkeit, die Firmware eines ESP-Geräts kabellos zu aktualisieren.
PlatformIO: Entwicklungsumgebung für Mikrocontroller, die in ESPHome für benutzerdefinierten Code verwendet wird.
Relay: Schalter, der von einem ESP gesteuert wird, um Stromkreise zu öffnen oder zu schließen (z. B. für Lampen).
Sensor: Gerät, das Daten erfasst und an Home Assistant oder den ESP32 weitergibt (z. B. Temperatur-, Feuchtigkeits-, Lichtsensoren).
Template: Dynamische Ausdrücke, die in ESPHome oder Home Assistant verwendet werden, um Werte zu berechnen oder Aktionen zu steuern.
YAML: Menschenlesbares Datenformat für die Konfiguration von ESPHome-Nodes.
Konfigurieren statt Programmieren
ESPHome basiert auf dem Motto „Konfigurieren statt Programmieren“. Wer bereits mit Mikrocontrollern wie dem ESP32 oder Arduino gearbeitet hat, kennt die Herausforderung, selbst einfache Aufgaben wie das Blinken einer LED oder das Steuern eines Buttons zu programmieren. Wenn man anstatt der blockierenden Funktion von delays() auf millis() zurückgreift, wird der eigene Code ganz schnell aufgebläht für ein paar einfache Aufgaben.
Ein Problem dabei ist, dass viele Entwickler nicht den Aufwand betreiben wollen, komplexe Programmiersprachen wie C++ im Arduino-Framework zu lernen oder sich gar mit anderen Programmiersprachen wie MicroPython oder Rust auseinanderzusetzen. Für all diese Fälle bietet ESPHome eine einfache Lösung. Es ermöglicht die Konfiguration von Aufgaben wie dem Blinken einer LED oder der Steuerung von IoT-Geräten mit minimalem Aufwand, ohne dass eine Programmierung erforderlich ist. Stattdessen werden die gewünschten Funktionen einfach konfiguriert.
Ein Beispiel: Um eine LED zum Blinken zu bringen, benötigt man mit ESPHome nur wenige Zeilen Code, die bereits alle erforderlichen Einstellungen enthalten. Das System verwendet dabei die YAML-Sprache, die eine klare und strukturierte Konfiguration ermöglicht, die leicht verständlich ist – selbst für Einsteiger. In diesem Kapitel werden wir uns zunächst auf die Installation von ESPHome konzentrieren und es ermöglichen, ESP32-Boards auch ohne Home Assistant zu programmieren. In einem späteren Kapitel werden wir uns die YAML-Konfigurationsdateien ansehen.
Das Ziel von ESPHome ist es, Entwicklern die Möglichkeit zu geben, ihre IoT-Projekte schnell und einfach zu realisieren, ohne in die Tiefen der Programmierung eintauchen zu müssen.
CLI-Installation mit Python
In diesem Kapitel zeige ich dir, wie man ESPHome lokal auf dem Computer installiert. Diese Methode ermöglicht es, auch offline zu programmieren. Für mehr Hilfe sieh dir dazu auch das folgende Video von mir an. (Link für PDF und E-Book): “Installation als CLI mit Python”.
Die nachfolgenden Schritte gelten für Windows, macOS und Linux. Unter Linux und macOS wird Python häufig bereits mitgeliefert.
Zunächst prüfen wir, ob Python bereits auf dem System installiert ist. Öffne dazu das Terminal/Powershell und gebe den Befehl ein, um die Python-Version zu überprüfen. Falls Python noch nicht installiert ist, kann es von der offiziellen Python-Website heruntergeladen werden. Achte darauf, dass während der Installation die Option zum Hinzufügen von Python zum System-Pfad ausgewählt wird. Dies ist wichtig, damit Python über das Terminal zugänglich ist. Unter Linux und macOS ist Python oft schon vorinstalliert. Sollte dies nicht der Fall sein, lässt es sich über den Paketmanager der jeweiligen Distribution installieren. Für macOS kann auch brew verwendet werden.
Nach der Installation von Python kannst du überprüfen, ob es korrekt funktioniert, indem du den Befehl python --version im Terminal eingibst.
Als Nächstes müssen wir mit pip, dem Python-Paketmanager, einige wichtige Tools installieren. Dazu gehört zunächst pip3 selbst, falls es noch nicht vorhanden ist. Dann installieren wir esphome, das Haupttool zur Programmierung von ESP32. Verwende dazu den Befehl:
Der Installationsprozess kann einige Minuten dauern, da verschiedene Abhängigkeiten wie platformio und weitere Tools mitinstalliert werden. Sobald die Installation abgeschlossen ist, kannst du mit dem Befehl:
überprüfen, ob alles korrekt installiert wurde. Die Version von ESPHome sollte nun angezeigt werden. Ab hier kannst du direkt mit der Programmierung von ESP32-Projekten über die Kommandozeile beginnen.
ESPHome Syntax-Check
Für diesen Abschnitt gibt es wieder ein Video (Link für PDF und E-Book)
In diesem Kapitel schauen wir uns an, welche Möglichkeiten wir haben, mit der Kommandozeile zu arbeiten und die Entwicklungsumgebung für ESPHome zu nutzen.
Zu Beginn öffnest du eine der Beispiel-Dateien des GitHub-Repos (01_Blink zum Beispiel), die du aus den Begleitdokumenten entnehmen kannst.
Klicke mit der rechten Maustaste auf die Datei und öffne sie mit einem Texteditor deiner Wahl – ich empfehle Visual Studio Code. In dieser Datei findest du bereits den ersten funktionierenden Code, den wir später im Detail durchgehen werden. Für den Moment nehmen wir den Code als gegeben an, denn jetzt geht es viel mehr um das Rundherum als um den tatsächlichen Inhalt.
Nun wollen wir testen, ob der Code syntaktisch korrekt ist. Das kannst du direkt über die Kommandozeile tun. Klicke mit der rechten Maustaste irgendwo in den Ordner, in dem die Datei gespeichert ist, und wähle „Open in Terminal“. Dadurch wird das Terminal automatisch auf den richtigen Ordnerpfad gesetzt.
Alternativ öffnest du ein Terminalfenster / Powershell und navigierst mit cd dein/pfad/zum/esphome/projektzum Projekt Inhalt.
Verwende den folgenden Befehl, um die Konfiguration zu überprüfen:
Wenn du den ersten Buchstaben der Datei eingibst und dann die Tab-Taste drückst, wird dir die Autovervollständigung den Dateinamen anzeigen, da nur eine Datei im Ordner vorhanden ist.
esphome config proj [Tab-Taste]
Die Logik des Codes wird hier nicht überprüft, aber bei Hardware-Problemen, wie einer falschen Board-Konfiguration, erhältst du ebenfalls eine Fehlermeldung.
Für eine noch bequemere Nutzung kannst du das Terminal direkt in Visual Studio Code integrieren. Gehe auf „New Terminal“, um ein neues Terminal zu öffnen. Wenn du bereits das ein ESPHome Projekt geöffnet hast, springt das Terminal in VS-Code zu dem Pfad. Sobald du im richtigen Ordner bist, kannst du den oben genannten esphome config-Befehl ausführen.
Der Vorteil von Visual Studio Code ist, dass du hier direkt weiterarbeiten kannst, die Konfigurationen ändern und gleichzeitig die Kommandozeilenbefehle ausführen kannst – alles in einer benutzerfreundlichen Umgebung.
