Deckenventilator per Alexa steuern – Schritt-für-Schritt-Anleitung

Komponenten und Materialien

• 1 × Raspberry Pi 3 Model B
• 1 × Arduino UNO
• 1 × Relais-Modul (5 V, direkt ansteuerbar) oder Relais-Platine
• 1 × Ventilator-Regler (Phasenanschnitt/Phasenabschnitt oder alter Widerstandsregler)

Benötigtes Werkzeug

• Lötkolben

Software & Online-Dienste

• Arduino IDE
• Amazon Alexa Skills Kit (Developer Console)
• ngrok (Secure Tunneling, ARM-Version für Pi)
• Python 2.7/3 + pip
• Flask, flask-ask, pyserial, libpython2.7-dev

Projektbeschreibung

Ein normaler Deckenventilator wird „smart“: Alexa-Sprachbefehle steuern Ein/Aus und Geschwindigkeitsstufen. Die Kette: Alexa Skill → ngrok-Tunnel → Flask-Server auf Raspberry Pi → Serielle Schnittstelle → Arduino UNO → Relais → Ventilatorregler.

Raspberry Pi Server einrichten

1. Pakete installieren:

   sudo apt-get install python-pip
   pip install flask flask-ask
   sudo apt-get install python-serial
   sudo apt-get install libpython2.7-dev

2. Flask-Server-Code (fan_server.py) erstellen:

   from flask import Flask
   from flask_ask import Ask, statement
   import serial
   
   ser = serial.Serial("/dev/ttyAMA0", 9600)
   app = Flask(__name__)
   ask = Ask(app, '/')
   
   @ask.launch
   @ask.intent("FanOn")
   def on():
       ser.write(b'1')
       return statement("Deckenventilator eingeschaltet.")
   
   @ask.intent("FanOff")
   def off():
       ser.write(b'0')
       return statement("Deckenventilator ausgeschaltet.")
   
   @ask.intent("FanLevelUp")
   def up():
       ser.write(b'+')
       return statement("Deckenventilator schneller.")
   
   @ask.intent("FanLevelDown")
   def down():
       ser.write(b'-')
       return statement("Deckenventilator langsamer.")
   
   if __name__ == "__main__":
       app.run(debug=True)

3. Skript starten & in Autostart eintragen.
4. ngrok herunterladen (ARM), entpacken, starten:

   ./ngrok http 5000

   Die angezeigte HTTPS-URL (z. B. https://abc123.ngrok.io) für Alexa Skill nutzen.

Alexa Skill erstellen

1. Amazon Developer Console → Alexa Skills Kit → „Add new Skill“.
2. Name & Invocation Name (z. B. „ventilator“) vergeben.
3. Intents definieren (JSON):

   {
     "intents": [
       {"intent": "FanOn"},
       {"intent": "FanOff"},
       {"intent": "FanLevelUp"},
       {"intent": "FanLevelDown"}
     ]
   }

4. Beispieläußerungen (Sample Utterances):

   FanOn sag ventilator an
   FanOn sag an
   FanOff sag aus
   FanOff sag ventilator aus
   FanLevelUp sag ventilator schneller
   FanLevelUp erhöhe ventilator geschwindigkeit
   FanLevelDown sag ventilator langsamer
   FanLevelDown verringere ventilator geschwindigkeit

5. Endpoint: HTTPS, ngrok-URL eingeben (z. B. https://abc123.ngrok.io).
6. SSL-Zertifikat: „My development endpoint has a certificate from a trusted CA“ (ngrok stellt gültiges Zertifikat).
7. Speichern & testen (Simulator oder echtes Gerät).

Arduino-Code

Steuert 6 Relais-Ausgänge (Pins 8–13) für 6 Geschwindigkeitsstufen (0=Aus, 1–5=Stufen).

int Fan[] = {13, 12, 11, 10, 9, 8}; // Pin 8=Stufe1 ... 13=Stufe5, 0=Aus
int n = 0;

void reset() {
  for (int i = 0; i < 6; i++) digitalWrite(Fan[i], LOW);
}

void set(char cmd) {
  switch (cmd) {
    case '1': n = 1; break;   // Ein, Stufe 1
    case '+': n++; break;     // Schneller
    case '-': n--; break;     // Langsamer
    case '0': n = 0; break;   // Aus
  }
  if (n < 0) n = 0;
  if (n > 5) n = 5;
  reset();
  if (n > 0) digitalWrite(Fan[n], HIGH);
}

void setup() {
  for (int i = 0; i < 6; i++) pinMode(Fan[i], OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {
    char x = Serial.read();
    set(x);
  }
}

Hardware-Verdrahtung

• Arduino Pins 8–13 → Relais-Modul Eingänge (Stufe 1–5).
• Relais-Ausgänge parallel zum originalen Ventilatorregler schalten (Phasenleitung).
• Arduino USB an Raspberry Pi → serielle Kommunikation über /dev/ttyAMA0 (oder /dev/serial0).
• WICHTIG: Netzspannung (230 V) nur von Fachmann anschließen! Relais muss für 230 V / Laststrom ausgelegt sein.

Fazit

Mit wenig Hardware (Pi, Arduino, Relais) und Cloud-freier lokaler Steuerung wird jeder Ventilator sprachsteuerbar. Das Prinzip lässt sich auf beliebige Geräte übertragen (Lampen, Heizungen, Rollläden).