VOIP SIP Video Türsprechstelle Eigenbau (Teil 2)

Im 2. Teil geht es um den Zusammenbau der SIP Türstation. Mittlerweile läuft die bei mir über 6 Monate ohne grössere Probleme. 2 Änderungen habe ich noch vorgenommen. Mann sollte auf eine gute qualitativ hochwertige SD Karte achten. Ich habe 2 Karten innerhalb von nur wenigen Tagen in den Speicherhimmel befördert.  Jetzt habe ich eine SanDisk mit 8GB genommen.

Dann habe ich noch mal den Verstärker getauscht. Mehr ist immer gut trift nicht immer zu. Vom 10 Watt bin ich auch ein mini Verstärker von 1 Watt gewechselt. Hintergrund war das ich die Soundausgabe nicht so weit absenken konnte das der Lautsprecher dmit klar kam. Zu den Einstellungen und Settings und auch die Einrichtung der APP für die innen Sprecheinheit wird es noch einen 3. Teil geben.

Auch zu beachten ist, dass das Projekt sich weiterentwickelt und Regelmässig Updates bekommt. Bis jetzt läuft es bei mir aber Fehlerfrei.

Nun geht es um den Hardware Aufbau.

Gehäuse:

20150918_093724

Als Gehäuse habe ich meine bestehende Sprechstelle genutzt. Die Massive Edelstahlplatte mit dem Kamera DOM und den Tastern ist Ideal und macht auch optisch was her.

Die Rückseite des Gehäuses war leider nicht tief genug. Ich habe das Mauergehäuse ausgebaut und den Rand des Gehäuses um 2 cm mit Plexiglas erhöht. Somit hatte ich dann eine Tiefe von 4 cm. Das Plexiglas kann man auf das Kunststoffgehäuse super mit FIXitALL Kleber befestigen. Nach dem dann alles trocken war habe ich das

Mauerkasten für die Türsprechstelle von hinten
Mauerkasten für die Türsprechstelle von hinten

ganze noch einmal mit schwarzen Acryllack über gesprüht. Auf der Vorderseite habe ich dann Dichtungsgummi ( in Weiss) einmal um den Rand geklebt. Im Original war das nicht so. Durch die Undichtigkeit des Gehäuses ist immer wieder Feuchtigkeit eingedrungen und auch der eine oder andere Besucher mit mehr als 4 Beinen. Das war auch der Grund warum das Original den Geist aufgegeben hat. Durch die dauernde Feuchtigkeit sind dann alle

Mauerkasten Türsprechstelle von oben
Mauerkasten Türsprechstelle von oben

nicht versiegelten Kontakte langsam korrodiert.  Und irgendwann hat dann nach 2 Jahren + die Türsprechstelle aufgegeben. Wie immer nach der Gewährleistung. Als TIP, darauf achten das die Türsprechstellen a20150918_092153uch wirklich dicht sind.  Das alter Trägergestell für die Platine und Klingeltaster und den Träger für die Kamera habe ich wiederverwendet.  Ich habe alles ausgesägt was ich nicht mehr benötige. Geblieben sind nur die stellen an der die Platine mit dem Trägergestell verschraubt wird, die Taster und die Stecker für die Stromanschlüsse.

Kamera:

Das Gleiche auch mit der Platine für die Kamera. Einmal in der Mitte ein grosses Loch, damit die PI Kamera durch passt. Die IR-LED

Raspbbery PI Kamera
Raspbbery PI Kamera

verwende ich wieder, damit ich auch Nachts was sehen kann. Dazu habe ich alle noch vorhanden Platinen Verbindungen gekappt und mit Lize dann verbunden. Zum Glück brauchte ich nur die Plus Leitung neu verdrahten. Die gemeinsame Masse konnte auf der Platine verbleiben. Die beiden Plus und Minus Leitung werden dann an die Stromversorgung angeschlossen. Die Kamera wird über das Flach20150918_092122bandkabel an den Raspberry angeschlossen. Aufpassen !!! Die PiFace Platine hat spitze Kontakte auf der Rückseite, die sich gerne in das Flachbandkabel bohren. Das kann als Ersatzteil aber Mühelos nachbestellt werden. Ich habe zwischen dem Pi Face und den Flachbandkabel ein Stück Pappe mit Gewebeband gelegt zum Schutz. Um die Optik auf Weitwinkel zu Bringen habe ich mir ein Handy Linsenset bestellt.

Die Linsen habe ich raus genommen und nur das Gehäuse genutzt um kein Fremdlicht in die Optik zu bekommen. Die innen Seite des „Trichters“ habe ich mit Lack geschwärzt, ansonsten führt das zu Lichtrefelektionen.

RFID Leser:

Der RFID Leser ist ein nettes Gimik um ohne Schlüssel die Tür zu öffnen. Die Chips bzw Karten kosten nichts mehr, und wer zufällig einen Chip beruflich nutzt, kann wenn er kompatibel ist auch diesen anlernen.

Geliefert wird der Leser vom Typ RDM6300 125Khzmit einer Luftantenne. Diese ist hinter der Hausnummer montiert.  Versorgt wird das Modul mit 5V die wir uns dann vom DC DC Wandler holen.

RDM6300
RDM6300 125Khz , Anschluss an den Raspberry.

Das Modul kommuniziert Via Seriell mit dem Rasberry. Das Problem ist nur das der Raspberry mit 3,3V arbeitet und das Modul mit 5 V. Damit wir den Raspberry nicht in die ewigen Jagt Gründe befördern, brauchen wir noch eine Anpassung. Dazu genügt ein einfacher Spannungsteiler mit 2 Wiederständen. In der

RDM6300 125Khz Luftspule Montier hinter der Hausnnumer
RDM6300 125Khz Luftspule Montier hinter der Hausnnumer

Zeichnung habe ich die Verbindungen zwischen dem Modul und dem Raspberry sowie die Widerstände mal aufgezeichnet. Somit ist das Modul dann einsatzbereit. Die Konfiguration des Raspberry für die Serielle Schnittstelle und in der DoorPi Software kommt dann im Teil 3. Nutzen kann man alle RFID Chips oder Karten die kompatibel sind zum RDM6300 125Khz.

Luftspuhle von oben OHNE Hausnummern Abdeckung
Luftspuhle von oben OHNE Hausnummern Abdeckung

Die Spule ist nachher nicht zu sehen, wenn die Abdeckung der Hausnummer drüber liegt.

Leider muss man den Chip direkt vor die Spule legen damit er erkannt wird.  Die maximale Reichweite von 150 mm ist mehr ein theoretischer Wert.

Stromversorgung:

In der Regel wird bei einer Türsprechstelle eine Spannung von 14-18V genutzt. Der Türsummer braucht auch mehr als 5V.  Somit habe ich den bestehen Trafo beibehalten und ein DC/DC Wandler mit eingebaut. Der DC/DC Wandler kann eine beliebige Eingangsspannung auf 5V runter regeln. Diese  brauchen wir für den Raspberry und den RFID Leser.

DC/DC Wandler
DC/DC Wandler

Wichtig ist das bevor die Verbraucher angeschlossen werden der Regler über den Trimmer mit einem Multimeter auf genau 5V eingestellt wird und das mit der Eingangsspannung vom alten Netzteil. Denn, wenn sich diese ändert , ändert sich auch die Ausgangsspannung. Der Raspberry wird es uns Danken. Den Raspberry unbedingt über den USB Stecker mit Strom versorgen, da nur über diesen Eingang der Raspberry geschützt ist. Ich habe einen Stecker von einem alten Netzteil abgeschnitten und dazu benutzt. Diese Kabel kann man aber auch einzeln bestellen.

Soundausgabe und Mikrofone:

Da der Raspberry eine Soundausgabe hat, die für diese zwecke ausreichend ist, müsste man eigentlich nichts tun. Eigentlich… aber da wir noch ein Mikrofon benötigen geht es nicht anderes als auf einen externe USB Sound Karte zurück zugreifen.

Als Mikrofone habe ich ein altes Headset bzw ein Aufsatz Mikrofone für den Monitor aus einander genommen. Das Original

Microphone montiert in der alten Halterung.
Microphone montiert in der alten Halterung.

Mikrofone von der Sprechstelle hat aufgrund der Impedanz nicht funktioniert.  Aber dafür hat es in die Original Halterung der bestehenden Sprechstelle gepasst. Das Micro sollte auf jedem Fall im Gummigehäuse eingebaut werden, damit keine Umgebungsgeräusche zu hören sind. Als TIP noch für die spätere Fehlersuche: Ich hatte beim Test immer das Problem, dass das Microphone anscheinend nicht ging. Das Problem lag aber an der Friztbox, die die SIP Calls steuert. Dazu aber mehr im 3. Teil.

USB Soundkarte ohne Gehäuse it den angelöteten Kabeln zum Mic und Verstärker
USB Soundkarte ohne Gehäuse it den angelöteten Kabeln zum Mic und Verstärker

Der Ausgang der Soundkarte geht dann an den 1Watt Verstärker. In der Ursprungs Konfiguration aus Teil 1

hatte ich noch einen 10 Watt Verstärker. Der war aber von seiner Leistung viel zu groß und konnte nicht

1 Watt Lautsprecher von der Orginal Türsprechstelle
1 Watt Lautsprecher von der Orginal Türsprechstelle

soweit runter geregelt werden, das der Lautsprecher nicht übersteuert. Auch die Störgeräusche waren sehr hoch.

Der Lautsprecher wird an dem Ausgang des 1 Watt Verstärker angeschlossen. Die Lautstärke kann dann über den Raspberry geregelt werden.

 

 

Raspberry:

Der Raspberry ist das Herzstück des ganzen. diesen habe ich mit 4 Schrauben auf dem Trägerahmen geschraubt. Für die Stromversorgung habe ich ein altes USB Ladekabel genommen. Der Raspberry darf

Raspberry PI
Raspberry PI

bzw sollte nur darüber mit Strom versorgt werden. Wenn die GPIO Anschlüsse verwendet werden besteht die Gefahr den Raspberry zu zerstören. Das Kabel geht dann zum Ausgang des DC/DC Wandler. Auf dem Raspberry steckt dann das PiPace Modul. Hier ist darauf zu achten, dass das Pi Fac auf den Raspberry passt. Es gibt verschiedenen Raspberry Varianten und dementsprechend auch dafür passend PIFace Module. Die Kamera wie oben beschrieben wird nur über ein Flachbandkabel angeschlossen.

PiFace:

Das Piface Modul gibt uns die Möglichkeit 10 verschiedene Eingänge abzufragen und 10 zu Schalten, davon 2 über Relais. ZusätzlichPiFace 2

PiFace 2

bietet das Modul 4 ETaster um die Eingänge zu testen. Die Ausgänge werden mit LED Signalisiert. Die Grüne Leiste sind die Eingänge die Roten für die Ausgänge (Digital). Grössere Lasten wie ein Türsummer werden dann über die Schwarze Leite und den Relais geschaltet. Jetzt kommt die Frage warum man das nicht über die GPIO des Raspberrys macht. Das würde auch gehen, aber diese Aus und Eingänge sind direkt mit dem Prozessor verbunden. Bei Kurzschluss oder Überlastung würde das den ganzen Raspberry zerstören.

Die Klingel Taster , das einer oder auch mehr sein können, werden an die Eingänge 1 bis 8 angeschlossen. Alle Taster haben eine gemeinsame Masse. In der Konfig (siehe dann Teil 3) wird dann definiert welcher Taster dann welche SIP Nummer wählen soll. Wie ein Telefon mit festen Kurzwahlnummer zielen. Der Türsummer ist dann am Ausgang eines Relais angeschlossen. Das 2 Releais könnte man für Licht nutzen. Als Beispiel währe es Möglich eine Aktion einzurichten im DoorPI „wenn Klingel gedrückt, dann schalte Licht ein“.

Zum Schluss noch mal alle Bilder incl. der fertigen Türsprechstelle. Im Teil 3 werde ich noch mal die ganze Konfiguration Settings für Audio , Mikrofone usw durchgehen. Auch wie man mit einem Tablet dann eine komfortable innen Türsprechstelle einrichtet. Als SIP Server wird meist die Fritzbox genommen, womit ich Probleme hatte da die FritzBox mit dem SIPfone vom DoorPI nicht klar kam. alternativ zeige ich dann noch mal wie in 5 Minuten ein Asterix SIP Server auf einer Synology Disk Station (NAS) einzurichten ist. Dieser läuft mit der Tablet APP sehr gut zusammen.

Alle Bilder noch mal:

 

13 Gedanken zu „VOIP SIP Video Türsprechstelle Eigenbau (Teil 2)“

  1. Hallo,
    erstmal vielen Dank für die tolle Anleitung!
    Ich baue dein Projekt gerade nach mit Powerlan, da ich das Netzwerkabel vergessen hatte 🙁 und hätte folgende Fragen:
    Welche Rolle erfüllt das Handy Linsenset wenn man die Linse entnimmt, vielleicht können weitere Bilder helfen?
    Da ich keine alte Türstation habe fehlt mir das Kamera Dome, Hinweise wo man soetwas bekommen könnte würden sehr helfen. Das Dome sollte einen Durchmesser von ca. 30-40mm haben. Ich möchte eine große Verteilerdose als Gehäuse hinter einer Aluminiumplatte als Türschild verwenden.
    Viele Grüße,
    Jürgen

    1. Danke,
      aber der Dank geht klar an die Macher von DoorP. Meine Herrausforderung war nur die Hardware.
      Zur Linse. Da ich das ganze Projekt sehr Theoretisch aufgebaut habe, hatte ich die Befürtung das der Winkel der Kamera nicht ausreicht. Durch den DOM Aufsatz des alten Gehäuse (Das Kunstoff wirkt wie eine Linse) ergab sich dann ein „Fischauge“ als Bild. Das war unvorteilhaft. Als die Kamera dann ohne Linse im Gehäuse war konnte man am Rand des Bildes die Rückseite des DOM Gehäuse sehen (Spiegelung). Nachdem ich nur von der Linse dass silberne Gehäuse genommen hatte, um sozusagen den Einfalswinkel zu begrenzen kamen dann Lichtrefektionen dazu. Deswegen habe ich denn die innenseite des Linsengehäuses geschwärz…
      So ein Gehäuse zu bekommen ist nicht einfach. Alternativ währe da was vergleichbares zu nehmen oder darauf zu verzichten und nur mit der Linse und einer geraden Konstoff abdeckung zu arbeiten.

  2. Hallo Ullrich,
    vielen Dank für die gute Dokumentation – ich freue mich schon auf den 3. Teil.
    Frage zwischendurch: der Anschluss eines Mikros ist mir noch nicht ganz klar. Kann ich so ein Kapselmikro (Conrad Artikel-Nr. 818276) direkt über Klinke an die Soundkarte anschließen? Oder ist eine gesonderte Versorgungsspannung erforderlich? Wie müsste das Anschlussbild aussehen? Ist eine Verstärkung erforderlich?
    Ich habe eine vorhandene Sprechanlage, aber die möchte ich gerne einmotten – siehe auch Link zur Webseite.
    Grüße Udo

    1. In der Regel wird Vorverstärker benutzt. Ab ob das MIC so geht oder nicht hängt meist vom Innenwiederstand des MIC ab. Ich habe ein altes Headset MIC vom PC genutz das hatte auch kinen aktiven Bauteile und wurde nur über Klinke an da die USB Soundkarte angeschlossen. Das GEhäuse vom alten MIC habe ich einfach entfernt und nur die MiC Kapsel genommen. Sowas kann man bestimmt für kleines Geld bei Amazon bekommen.

    1. Ich finde das ist ein Interessantes Projekt, schade das seit 5 Monaten keine Aktualisierung passiert im Projekt. Werde aber bald noch ein MediaWiki dafür erstellen auch mit dem Code zusammen fals das Projekt eingestampft wird… währe schade. Mal mit den Entwicklern Kotakt aufnehmen.

  3. da ich versuche eine allerdings sehr viel weniger anspruchsvolle Art Alarmanlage für meine Zwecke zu bauen, bin ich auf einen RaspberryPi mit PiFaceDigital2-Aufsatz gekommen, mit dem ich das verwirklichen möchte. Gerade dieser Aufsatz ist, weil alle Ein-und Ausgänge schraubbar sind, für eine ordentliche Installation z.B. in einem Hutschienengehäuse ideal. Das Scharfmachen/Entschärfen dieser Anlage (nur einfach an Fenster/Türen angeschraubte Reedkontakte, die GND mit den einzelnen Eingängen verbinden) soll durch einen RFID-Leser geschehen. Insofern versuche ich Informationen bei Anderen (in dem Fall von Dir – vielen Dank!) aufzustöbern, die mir bei meinem Miniprojekt helfen.
    Dazu verwende ich ein 5V Hutschienen-Schaltnetzteil, das am Piface angeschlossen ist als Stromversorgung für den Pi und das Piface, wobei der Pi über die andere Platine mitversorgt wird und ein RFID-Leser ebenfalls angeschlossen werden kann.
    Da ich am Pi nicht löten möchte, sondern am Piface lieber schraube, stellt sich mir die Frage, ob ich den RFID-Leser nicht direkt an einen der Eingänge des Piface anschließen kann. Dann würde auch die Spannungsteilerschaltung entfallen.
    Leider habe ich mit dieser Digitaltechnik zu wenig Erfahrungen. Daher meine Frage an einen Experten: warum nicht den RFID-Leser direkt am Piface?
    Gruß
    Martin

    1. Hallo,
      Erst mal zur Spannungsversorgung über das PiFace… Sehr gefährlich, da über diesen Weg es keine Schutzschaltung gibt. Da bezieht sich auf verpolung oder auch Überspannung. Das würde bedeuten das du ggf den Raspberry sehr schnell darüber in die ewigen Jagtgründe schicktst.

      Der RFID Leser braucht eine Serielle Schnittstelle. Das bietet das Piface nicht. Aber alle Pins von dem PIO Anschluss gehen 1 zu 1 auf das Piface Board (Stecker). Aus dem Grunde habe ich auch das Piface Board genommen und von dort aus die Pins abgegriffen. Aber den Spannungsteiler braucht man dennoch, da der RFID Leser mit 5V arbeitet und der RX bzw TX PIN demnach auch 5V führt. Der Raspberry mag aer nur 3,3 V.
      Hoffe ich Konnte dir weiterhelfen.

      1. Hallo,
        schönen Dank für Deine Antwort. Großer aha-Effekt: Lötarbeiten also am Piface, nicht am Pi.
        Aber, werden denn die beiden seriellen Pins des Pi nicht vom Piface gebraucht oder ausgelesen? Sollte man dann nicht lieber eine Möglichkeit suchen, einen RFID-Leser an die sowieso noch vorhandenen USB-Buchsen (ist doch auch seriell – oder nicht?) des Pi anzuschließen und damit keine Lötarbeiten an den schließlich in mehreren Schichten aufgebauten empfindlichen Platinen nötig zu haben?
        Gruß
        Martin

        1. Nein das piface nutzen das SPI Interface. Die Serielle Anschluss Pins sind nicht belegt. Man muss nur in der Config die Debug Infos die über diese Schnittstelle ausgegeben werden deaktivieren, da ansonsten die Serielle Schnittstelle belegt ist.
          Ein USB Port ist kein Serielle Schnittstelle in dem Sinne. Die Daten werden zwar Seriell übertragen aber es ist ein ganz anderes Protokoll. Mann kann aber USB Seriell Adapter verwenden.
          Wenn man Vorsichtig die Kabel oder Stecker an die Pins des Steckers vom PiFace lötet kann nichts passieren, da die Pins eh am PiFace gebraucht werden haben die Löt Punkte nur Mechanische Aufgaben. .. Den Stecker an seinen Platz zu halten.

          1. Jetzt wird mir einiges klarer. Es war mir nicht bewusst, dass NUR die SPI-Pins vom Piface genutzt werden (außer Masse und 5V+), obwohl ich laut Installationsanleitung vom Piface diese Schnittstelle aktiviert habe. Ich schrieb ja schon, dass ich von der Digitaltechnik wenig Ahnung habe.
            Was meinst Du mit
            „Man muss nur in der Config die Debug Infos die über diese Schnittstelle ausgegeben werden deaktivieren, da ansonsten die Serielle Schnittstelle belegt ist.“ ???
            Kannst Du mir das nochmal „für Dummies“ erklären?
            Das mit der Spannungsteilerschaltung wegen 3,3/5V ist mir klar. Als Spannungsquelle für beide Platinen verwende ich ein Hutschienen-Schaltnetzteil, das ich sogar regeln kann (ich habe das auf 4,95V eingestellt).
            Ich glaube, da muss ich mir wegen Überspannungen keine Sorgen machen.
            Es gibt noch ein Piface-Shim, das einfach eine dünne Platine ist, die zwischen Pfiace und Pi gesteckt wird und alle Pins der GPIO-Leiste des Pi verdoppelt, so dass man auch nach Aufstecken des Piface noch alle Pins des Pi erreicht. Wenn das einschließlich aufgesteckten Steckern noch in mein Gehäuse passt, dann werde ich das lieber verwenden, auch wenn mir jetzt klar ist, dass ich an den entsprechenden Kontakten des Piface recht gefahrlos löten kann.
            Da hast Du meinem Verständnis sehr geholfen.
            Gruß
            Martin

          2. Zur Seriellen Schnittstelle.. Wie im Teil 1 beschrieben muss die Debug Funktion wie folgt ausgeschaltet werden.
            sudo nano /boot/cmdline.txt
            von: dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 ro$….
            in : dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 ro$….
            Da ttyAmA0 ansonsten belegt ist.
            Zur Spannungsversorgung. Damit der Raspberry stabil läuft brauch er 5v nicht mehr oder weniger. Der RFID Leser läuft auch mit 5v . Da Seriell eine TX (senden) und RX ( empfangen) Leitung hat muss man aufpassen. Der Raspi sendet dann mit 3,3v was der RFID Leser aber versteht. Nun wird es gefährlich, der RFID Leser sendet zurück zum Raspi mit 5v. Da der PI an den Eingängen nur 3,3v verträgt würde sich der Eingang in die ewigen Jagtgründe verabschieden. Der RFID Leser kann auch nicht mit 3,3v betrieben werden. Es gibt für solche Spannungs anpassungs Probleme extra Schnitstellen Wandler von 3,3 auf 5v. Hier geht’s auch mit einen einfachen Spannungs Teiler der die 5v auf 3,3v senkt.

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