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Offen herumliegende Platinen und Kabel haben zwar oft ihren eigenen Charme. Richtig clever wird’s allerdings erst mit einem schicken Gehäuse und Kabelkonzept.

Zuerst war es nur ein Raspberry Pi mit Funkmodul im transparenten Standard-Gehäuse, der das Herz der Heimautomatisierung bildete. Dann kamen ein USB Stick, 433 MHz CUL, diverse LEDs und der Wunsch ein externes Display anschliessen zu können dazu. Kurzum, der Technikberg wuchs und überschritt die Akzeptanzschwelle meiner Frau: eine clevere Lösung musste her.

Ein schickes Kunststoffgehäuse, das genügend Platz für die vorhandenen Bausteine und zukünftige Erweiterungen bot, war bei einem Versandhändler schnell gefunden. Leider passten die Montagepunkte in dem Spritzgußgehäuse überhaupt nicht um den Raspi und den CUL zu fixieren. Daher wurde mit einem CAD Programm eine 3D druckbare Grundplatte inklusive entsprechender Fixiermöglichkeit entworfen. Vorgabe war dabei den Raspi so zu platzieren, dass die Display-, Audio- und Strombuchse mittels Durchbrüchen an der Rückseite des Gehäuses weiterhin nutzbar blieben. Ethernet und USB Port des Raspi wurden mit kurzen Kabeln und montierbaren Steckern verlängert und ebenfalls an die Rückwand verlegt. Ein letzter Durchbruch für die Antenne des CUL vervollständigt das Layout. Die mitgelieferte Rückwand kann mit geeignetem Werkzeug wie vorgesehen nutzbar gemacht werden, z.B. mit Bohrer und Dekupiersäge. Alternativ lässt sich mit CAD und 3D Drucker ein passendes Werkstück erstellen und einsetzen. Im Inneren des Gehäuses finden ein USB Stick zum Speichern diverser Logs und ein USB A auf USB Mini Kabel Platz um den CUL zu konnektieren. Über die Steckerleiste des Raspi besteht die Möglichkeit LEDs anzusteuern und in den dafür im Gehäuse an der Frontseite vorgesehen Stellen anzubringen.

Im Internet tummeln sich ausreichend Dienstleister, die die CAD Vorlage z.B. in PLA ausdrucken und versenden. Alternativ kann eine Kunststoffplatte oder ähnlich stabiles, aber nicht leitendes Material als Träger bearbeitet und verwendet werden. Auch hier sollte die CAD Vorlage ausreichend Anhaltspunkte geben.

Das Gehäuse bietet ausreichend Kühlschlitze und Öffnungen, so dass es bei normaler Verwendung als Smart Home Zentrale zu keinen thermischen Einschränkungen kommen sollte. Ein zusätzlicher Kühlkörper auf dem Raspi schadet aber sicher nicht.

Das Funkmodul zur Steuerung der Homematic Komponenten ist ein Bausatz. Auf der Webseite des Herstellers findet sich ein kurzes Video, dass die Montage und Lötarbeiten ausführlich erklärt.
Die finale Montage gestaltet sich recht einfach: Gehäuse öffnen und Rückwand entnehmen. Die 3D gedruckte Grundplatte einlegen und an den dafür vorgesehenen Montagepunkten mittels Schneidschrauben mit dem Gehäuse verbinden. Schrauben gibt es im Baumarkt oder Elektroversand. Raspberry Pi gemäss mitgelieferter Anleitung mit dem Funkmodul bestücken, vorinstallierte SD Karte (siehe Kapitel „Ready, Set, Smart“) einsetzen. CUL per USB Kabel anstecken, USB Stick einstöpseln, Ethernet und USB Verlängerung an den entsprechenden Ports anbringen. Schliesslich den so vorverkabelten Raspi in die Grundplatte einclipsen und fixieren. Als nächstes den CUL anbringen, dabei vorher die Antenne abschrauben, um im nächsten Schritt die Rückwand wieder platzieren zu können. Diese vor dem Einsetzen bereits mit der Ethernet und USB Verlängerung bestücken. Die LEDs sind unbedingt mit einem Vorwiderstand zu betreiben, bevor diese an die GPIO Leiste angebracht werden. Falls nicht vorbestückt fallen auch hier kurze Lötarbeiten an. Die Anwendungsmöglichkeiten bei der Anzeige sind dabei breit gefächert. Das System kann so programmiert werden, dass eine Signalisierung bei Störungen, offenen Fenstern und Türen, Alarm o.ä. erfolgt. Merkt Euch nur die verwendeten Ports, da dies später in der Konfiguration noch relevant werden wird. Schliesslich Antenne wieder aufschrauben, Deckel aufsetzen und mit den mitgelieferten Schrauben fixieren.

Nachteil dieser Anordnung im verwendeten Gehäuse ist die Ausrichtung des Raspi in Bezug auf die SD Karte. Eine Entnahme ist nur durch komplette Demontage möglich. Nach korrekter Installation sind Wartung und Backups jedoch per Fernzugriff zu erledigen, so dass unterm Strich dieses Layout im praktischen Einsatz im Alltag einen guten Kompromiss darstellt. Zumal die beiden Antennen ausreichend weit voneinander entfernt sind, um sich in ihrer Leistung nicht zu beinflussen.

Der Herrin des Smart Homes gefällt es jedenfalls und neben dem Router fällt die Zentrale nun nicht mehr weiter auf.

Bilderstrecke

Materialliste

●    Kunststoffgehäuse „Desk-top Enclosure“ (210x140x42mm)
●    Raspberry Pi 3B inkl. SD Karte, Netzteil, Kühlkörper
●    Funkmodul für Raspberry Pi „HM-MOD-RPI-PCB
●    USB CUL 433MHz
●    3D gedruckte Montageplatte und Rückwand (CAD Daten folgen in Kürze)
●    USB A - USB Mini Kabel
●    USB Verlängerung
●    Ethernet-Verlängerung
●    LEDs inkl. Stecker und Vorwiderstand
●    Montagematerial (s. Text)