Im Folgenden m\u00f6chte ich die Einrichtung und Funktionsweise kurz erkl\u00e4ren. Wen es genauer interessiert, kann sich auf gitlab den Source-Code anschauen. Verbesserungsvorschl\u00e4ge werden immer gern genommen. Gerne k\u00f6nnt Ihr auch einen Fork der Sourcen erstellen und mir Pull-Request zukommen lassen.<\/p>\n
<\/p>\n
Vorbereitungen<\/h3>\n
Die Hardware besteht aus folgenden Komponenten:<\/p>\n
- \n
- einem Raspberry PI<\/li>\n
- Pegelanpassungsplatine<\/a> f\u00fcr den PI<\/li>\n
- Einer Hutschienen Input-Platine<\/a><\/li>\n
- Einer Hutschienen Output-Platine<\/a><\/li>\n
- Einem 5V Hutschienen Netzteil<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mqtt-i2c-io.jpg\")
<\/a>IO-Hardware f\u00fcr MQTT<\/p><\/div>\n
<\/p>\n
Installation Mosquitto<\/h2>\n
Als aller erstes brauchen wir einen Message-Broker zum Verteilen der MQTT-Nachrichten. Dieser kann einfach \u00fcber den Paket Manager auf dem Raspberry PI installiert werden.<\/p>\n
sudo apt-get install mosquitto<\/code><\/p>\nAnschlie\u00dfend startet man den PI neu oder startet mosquitto manuell durch folgenden Befehl:<\/p>\n
\/etc\/init.d\/mosquitto start<\/code><\/p>\n<\/p>\n
Installation MQTT.Fx<\/h2>\n
Um das Setup zu \u00fcberpr\u00fcfen empfiehlt sich ein MQTT-Client mit GUI. Ein auf Java-basiertes Programm ist MQTT.FX<\/a>. Nach dem Download und Start des Programmes, legt man ein neues Profil an. In diesem hinterlegt man die IP-Adresse des Systems, auf dem mosquitto installiert wurde. Man vergibt einen sprechenden Namen. Alles andere kann man erstmal auf Standardeinstellungen lassen.<\/p>\n
![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-profile.png\")
<\/a><\/p>\nNach Klick auf OK und \u201eConnect\u201c im Hauptfenster sollten wir mit dem MQTT-Broker verbunden sein. Als kleinen Test abonnieren wir uns auf dem Subscribe-Tab ein Topic, an welches wir anschlie\u00dfend \u00fcber den Publish-Tab eine Nachricht verschicken.<\/p>\n
Wir abonnieren im Subscribe-Tab den Topic \u201etest\u201c:<\/p>\n
![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-1.png\")
<\/a><\/p>\nDann senden wir auf diesem Topic im Publish-Tab den Payload \u201eHallo Welt\u201c:<\/p>\n
![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-2.png\")
<\/a><\/p>\nDer dann (hoffentlich) auf dem Subscribe-Tab, in dem unteren rechten Bereich, ankommt.<\/p>\n
![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-3.png\")
<\/a><\/p>\nIst unten rechts, in dem schwarzen Bereich mit wei\u00dfer Schrift \u201eHallo Welt\u201c zu sehen, ist das Setup erledigt.<\/p>\n
<\/p>\n
i2c-mqtt-bridge-server<\/h2>\n
Voraussetzung<\/h3>\n
Ich gehe an dieser Stelle davon aus, dass alle Verbindungen richtig gesteckt sind und man sein Setup mittels der Linux \u2013 Tools i2cdetect und i2cset bzw. i2cget \u00fcberpr\u00fcft hat. Die Jumper sind richtig gesteckt und die Adressen der IO-Karten sind bekannt. (siehe auch hier<\/a>)<\/p>\n
Installation<\/h3>\n
Als erstes brauchen wir die GPIO-Interface-Library f\u00fcr den Raspberry PI<\/p>\n
sudo apt-get install wiringpi<\/code><\/p>\nAnschlie\u00dfend brauchen wir eine Java-Laufzeitumgebung.<\/p>\n
sudo apt-get install oracle-java8-jdk<\/code><\/p>\nAnschlie\u00dfend hier<\/a> die aktuelle Version herunterladen.<\/p>\n
In dem heruntergeladenen Archiv sind mehrere Jars enthalten. F\u00fcr die Raspberry PI Version bitte die JAR mit linux im Namen nutzen.<\/p>\n
Speziellen User f\u00fcr die Ausf\u00fchrung anlegen<\/h3>\n
sudo useradd i2cmqtt<\/span><\/code>
\nsudo passwd i2cmqtt<\/code><\/span><\/p>\n(Das Passwort spielt hierbei keine Rolle, es sollte aber dennoch nicht leicht zu erraten sein)<\/p>\n
<\/a>User den notwendigen Gruppen hinzuf\u00fcgen „gpio“ und „i2c“<\/h3>\n
sudo adduser i2cmqtt gpio<\/code>
\nsudo adduser i2cmqtt i2c<\/code><\/p>\n<\/a>Die Jar – Datei aus dem ZIP-File an den Installationsort kopieren, z.B.: \/opt\/i2c-mqtt-server<\/h3>\n
sudo mkdir \/opt\/i2c-mqtt-server<\/code>
\nsudo cp i2c-mqtt-server-linux-<version>-runnable.jar \/opt\/i2c-mqtt-server\/i2c-mqtt-server-linux.jar<\/code><\/p>\nKonfiguration<\/h3>\n
Dann muss eine Konfigurationsdatei (app.properties) parallel zur JAR angelegt werden. Eine Beispieldatei kann auch vom gitlab-Repository heruntergeladen werden.<\/p>\n
wget https:\/\/gitlab.com\/thomas.plorin\/i2c-mqtt\/raw\/master\/i2c-mqtt-server\/src\/main\/resources\/app.properties<\/code><\/p>\nIn der Datei sind dann die Einstellungen f\u00fcr das eigene Setup anzupassen. Das wichtigste hierbei ist die Anpassung von<\/p>\n
mqtt.server=<Hier die <IP>:<Port> <\/code>
\n(Port ist in der Regel 1883) des mosquitto Servers eintragen><\/code><\/p>\nDer Busname sollte so gelassen werden, wenn man keine besondere Konfiguration f\u00fcr den I2C Bus am Raspberry PI vorgenommen hat.<\/p>\n
i2c.busname=bus_1 <\/code><\/p>\nDefinition der vorhandenen Hardware:<\/p>\n
i2c.devices=<Komma separierte Liste der angeschlossenen Devices><\/code><\/p>\nEin Eintrag der Liste setzt sich folgenderma\u00dfen zusammen:<\/p>\n
<i2cDeviceName>:<name>:<address>:<input|output>:<inverted><\/code><\/p>\ni2cDeviceName = Bis jetzt gibt es nur pcf8574 \ud83d\ude09
\nname = Der Name des Devices f\u00fcr den MQTT-Topic
\naddress = die Hardwareadresse des Chips in Hexadezimalschreibweise
\ninput|output = \u00dcber diese beiden Values wird definiert, ob die Karte als Input oder Output arbeiten soll
\ninverted = true, wenn die Ein\/Ausg\u00e4nge invertierend arbeiten<\/p>\nDie Beispieldefinition der Devices aus der \u201eapp.properties\u201c von gitlab sieht so aus:<\/p>\n
i2c.devices=pcf8574:testInput:0x38:input:true,pcf8574:testOutput:0x68:output:true<\/code><\/p>\nSie definiert zwei pcf8574 Devices:<\/p>\n
- \n
- den ersten als Input-Device,
\nmit dem Namen \u201etestInput\u201c, an der Adresse 0x38,
\nmit invertierten Eing\u00e4ngen<\/li>\n - den zweiten als Output-Device,
\nmit dem Namen \u201etestOutput\u201c, an der Adresse 0x68,
\nmit invertierten Ausg\u00e4ngen<\/li>\n<\/ul>\nWeitere Devices k\u00f6nnen getrennt durch Komma hinzugef\u00fcgt werden. Der genaue Syntax ist in der Beispiel app.properties beschrieben.<\/p>\n
<\/p>\n
Die Berechtigungen m\u00fcssen jetzt noch korrigiert werden<\/h3>\n
sudo chown -R i2cmqtt:i2cmqtt \/opt\/i2c-mqtt-server <\/code>
\nsudo chmod 500 \/opt\/i2c-mqtt-server\/i2c-mqtt-server-linux.jar <\/code>
\nsudo chmod 400 \/opt\/i2c-mqtt-server\/app.properties<\/code><\/p>\n<\/a>JAR-File als Linux Service einrichten<\/h3>\n
cd \/opt\/i2c-mqtt-server <\/code>
\nsudo ln -s \/opt\/i2c-mqtt-server\/i2c-mqtt-server-linux.jar \/etc\/init.d\/i2c-mqtt-server <\/code>
\nsudo update-rc.d i2c-mqtt-server defaults<\/code><\/p>\n<\/a>Den Status des Services pr\u00fcfen<\/h3>\n
(Im Moment sollte dort noch „Not running“ angezeigt werden)<\/p>\n
sudo service i2c-mqtt-server status<\/code><\/p>\nStart des Programms<\/h3>\n
sudo service i2c-mqtt-server start<\/code><\/p>\nSollte es zu Problemen kommen, ist das LOG die erste Anlaufstelle:<\/p>\n
sudo tail -f \/var\/log\/i2c-mqtt-server.log<\/code><\/p>\nFunktionsweise<\/h3>\n
Durch dieses Setup \u201ePublished\u201c das Input-Device auf folgendem Topic die Eingangs\u00e4nderungen:<\/p>\n
i2c\/input\/testInput\/[1-8]\/STAT<\/code><\/p>\nDie Ausgangsplatine \u201elauscht\u201c auf folgendem Topic, um die Ausg\u00e4nge schalten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
i2c\/output\/testOutput\/[1-8]\/POWER<\/code><\/p>\nDer Payload ist hierbei entweder \u201eON\u201c oder \u201eOFF\u201c.<\/p>\n
Geht z.B. der Eingang 4 auf High, dann wird auf dem Topic:<\/p>\n
i2c\/input\/testInput\/4\/STAT<\/code><\/p>\nder Payload<\/p>\n
ON<\/code><\/p>\n![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-4.png\")
<\/a><\/p>\nDas \u201e+\u201c in dem Screenshot ist ein Wildcard. D.h. was in diesem Teil des Topics steht, spielt keine Rolle. Ein Client reagiert damit auf alle Messages von allen Eing\u00e4ngen der Eingabeplatine mit dem Namen \u201etestInput\u201c.<\/em><\/p>\n
M\u00f6chte man z.B. den Ausgang 6 einschalten, dann muss eine Nachricht mit dem Payload \u201eON\u201c an folgenden Topic gesendet werden:<\/p>\n
i2c\/output\/testOuput\/6\/POWER<\/code><\/p>\n
- Einer Hutschienen Input-Platine<\/a><\/li>\n
![\"MQTT](\"https:\/\/www.horter.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/mxtt_broker-5.png\")
<\/a><\/p>\n