Lumini P30 Control: China-Lampe mit diyHue steuerbar machen

Lumini P30 Control ist ein Umbau einer kleinen Aquarium-LED-Lampe, die unter Bezeichnungen wie Lumini, Lominie, Pixie 30 und P30 verkauft wurde. Die Lampe selbst passte gut zu einem kleinen Meerwasserbecken. Das optionale Steuermodul des Herstellers war dagegen teuer und für diesen Zweck kaum brauchbar: kein WLAN, keine gezielten eigenen Einstellungen und nur vorgefertigte Programme, die nicht zum Becken passten.

Der konkrete Einsatz war ein 50-Liter-Nano-Meerwasseraquarium mit Makroalgen, Riffkeramik, Einsiedlern und Schnecken. Die Beleuchtung war dafür grundsätzlich geeignet. Statt die Lampe zu ersetzen, wurde die vorhandene Elektronik so erweitert, dass die vier LED-Kanäle per ESP8266, PWM und eigenem Webinterface steuerbar wurden. Zusätzlich blieb die Anbindung an diyHue erhalten, damit die Lampe aus Sicht von Hue, HomeKit oder Siri wie ein Hue-kompatibles Gerät verwendet werden konnte.

Das Projekt war abgeschlossen und lief etwa sechs Monate im realen Aquarium-Betrieb. Abgebaut wurde später das Aquarium, nicht wegen der Lampe, sondern weil das kleine Meerwasserbecken insgesamt nicht stabil genug lief.

Ausgangslage

Die Lampe war eine typische günstige Aquariumleuchte aus dem Amazon-Umfeld. Technisch war sie interessant, weil intern getrennte LED-Kanäle vorhanden waren. Praktisch fehlte aber eine brauchbare Steuerung für einen eigenen Tagesverlauf. Für ein kleines Meerwasserbecken ist gerade die Lichtsteuerung wichtig, weil ein abruptes Ein- und Ausschalten oder unpassende Spektren schnell sichtbar werden.

Das Hersteller-Steuermodul löste dieses Problem nicht gut genug. Es bot keine WLAN-Integration und keine freie Konfiguration der einzelnen Kanäle. Deshalb entstand ein eigener Controller, der die Lampe elektrisch direkt ansteuert und die Bedienung ins Heimnetz verlagert.

Warum Eigenbau?

Elektrisch war der Umbau überschaubar: Die LED-Kanäle der Lampe lassen sich über PWM steuern, indem die Steuerleitungen über MOSFET-Module nach GND gezogen werden. Die eigentliche Arbeit lag deshalb weniger in komplizierter Leistungselektronik, sondern in der Firmware: mehrere Kanäle, ein konfigurierbarer Tagesplan, lokale Bedienung im Webinterface und die Kompatibilität zur vorhandenen diyHue-Welt mussten zusammenpassen.

Als Basis diente der diyHue-Sketch ESP8266/Generic_Dimmable_Light. Dieser brachte die Hue-kompatible Erkennung und die /state-Schnittstelle bereits mit. Lumini P30 Control behielt diese Schnittstellen bei, baute den Sketch aber zu einer auf die Lampe zugeschnittenen Firmware um.

Das war auch eines der ersten Projekte, bei denen massiv ChatGPT im Stand von 2023 eingesetzt wurde. In der Projekt-README steht entsprechend, dass ein großer Teil des Codes mit ChatGPT erzeugt und anschließend selbst angepasst wurde.

Hardware

Der Controller ist ein alter NodeMCU v1.0 auf ESP8266-Basis. Die vier Lampenkanäle werden über vier D4184-MOS-Breakoutboards geschaltet. Die Versorgung des NodeMCU erfolgt über einen 7805-Regler: dessen Eingang hängt an den 24 V des Lampen-Netzteils, der Ausgang am Vin-Pin des NodeMCU.

Die Verbindung zur Lampe wurde über ein passendes Anschlusskabel hergestellt, das halbiert und auf die MOSFET-Boards geführt wurde. Die Pinbelegung ist im Projekt dokumentiert:

Kanal	LED-Farbe	Kabelfarbe	MOS-Board	NodeMCU-Pin	GPIO
ch1	blau	blau	1	D1	GPIO5
ch2	warmweiß	schwarz	2	D2	GPIO4
ch3	violett	rot	3	D7	GPIO13
ch4	weiß, rot und grün	weiß	4	D5	GPIO14
Versorgung	+24 V	grün	-	-	-

Die Pinbelegung war am Anfang einer der unsicheren Punkte. Der Projektkontext verweist deshalb auf einen Reef2Reef-Thread zur Lumini/Lominie Pixie 30/P30, in dem der Umbau und die Leitungen ebenfalls behandelt werden:

https://www.reef2reef.com/threads/for-lumini-lominie-pixie-30-p30-hers-how-to-add-ramp-up-down-and-timer-with-memory-quite-cheaply.935409/

Der erste Prototyp ist im Reef2Reef-Thread mit zwei Bildern dokumentiert. Zu sehen sind der NodeMCU-Aufbau mit den MOSFET-Boards und die laufende Lampe am Nano-Becken:

Im Projekt liegen außerdem ein Schaltbild des Controllers und Fotos eines späteren 3D-gedruckten Gehäuses.

Software

Die Firmware ist ein Arduino-/ESP8266-Projekt. Im Vergleich zum ursprünglichen diyHue-Beispiel wurde der Code auf mehrere Dateien aufgeteilt:

• firmware.ino: Setup, WLAN, EEPROM, SPIFFS, HTTP-Update und Hauptloop
• light_engine.ino: PWM-Berechnung, Szenen und Helligkeitsübergänge
• timing_control.ino: NTP-Zeit, Tagesplan und EEPROM-Daten für zehn Zeitpunkte
• webserver.ino: lokale HTTP-Endpunkte und Weboberfläche
• test_pwm.ino: Testlauf durch die vier PWM-Kanäle
• firmware/html/ und firmware/data/: HTML-, CSS- und JavaScript-Dateien für das Webinterface

Die diyHue-Kompatibilität blieb dabei erhalten. Die Firmware antwortet weiterhin auf /detect mit einem native_multi-Gerät und auf /state mit den Helligkeits- und Ein/Aus-Zuständen der einzelnen Kanäle. Dadurch kann sie von diyHue und darüber indirekt auch von Hue-Apps oder HomeKit-Integrationen genutzt werden.

Funktionsweise

Nach dem Start verbindet sich der NodeMCU per WLAN. Die IP-Adresse kann dynamisch per DHCP vergeben oder im Webinterface statisch konfiguriert werden. Die Weboberfläche wird aus SPIFFS-Dateien geladen; die HTML-Dateien werden vor dem Upload aus Templates erzeugt.

Für die Lichtsteuerung gibt es zwei Ebenen. Die Hue-kompatible Ebene setzt pro Kanal Ein/Aus und Helligkeit über JSON an /state. Die lokale Ebene bietet ein Webinterface mit separaten Reglern für die vier Kanäle, Statusanzeige der tatsächlichen PWM-Werte, Szenen, Startverhalten, Netzwerkdaten und einem Editor für den Tagesverlauf.

Der Tagesverlauf besteht aus zehn Zeitpunkten. Jeder Datenpunkt enthält Stunde, Minute und die Helligkeitswerte für ch1 bis ch4. Die Firmware liest die Zeit über NTP, speichert die Timing-Daten im EEPROM und berechnet zwischen zwei Datenpunkten Übergänge. Dadurch kann die Lampe morgens hoch- und abends wieder herunterdimmen, ohne dass dauerhaft ein externer Server die Werte schicken muss.

Die PWM-Frequenz ist im Projekt auf 500 Hz gesetzt. Anfangs gab es Flackern durch unpassende PWM-Einstellungen; dieser Punkt wurde im Projektverlauf behoben. Die Firmware begrenzt die PWM-Werte auf den Bereich 0 bis 255 und rechnet die Helligkeitswerte über eine eigene calcPWM()-Funktion auf die Ausgabe um.

Bedienung

Im normalen Betrieb wurde die Lampe per WLAN ins Heimnetz eingebunden und über das Webinterface konfiguriert. Dort konnten die Kanäle einzeln geschaltet und gedimmt, der Tagesplan bearbeitet, Timing-Control aktiviert oder deaktiviert und ein PWM-Test gestartet werden.

Zusätzlich blieb die Bedienung über die Hue-Welt möglich. Mit diyHue konnte die Lampe wie ein Hue-kompatibles Gerät erscheinen. Wenn diese Hue-Integration über ein Homebridge-Plugin nach HomeKit weitergereicht wurde, ließ sich die Lampe auch per Siri steuern.

Für Tests gibt es außerdem das Skript lp3ctrl.sh. Es fragt die vier Kanalzustände über /state?light=... ab und kann per HTTP-PUT einen Kanalzustand mit Helligkeit setzen. Das Skript ist eher ein Diagnosewerkzeug als die eigentliche Bedienoberfläche.

Build und Installation

Die README dokumentiert keinen vollständigen modernen Build-Prozess, aber den historischen Upload-Weg:

1. Firmware mit der Arduino-ESP8266-Umgebung auf den NodeMCU schreiben.
2. HTML-Dateien für SPIFFS erzeugen:

bash ../../tools/html_gen_files.sh

3. Die erzeugten Dateien in den data-Ordner legen.
4. Den SPIFFS-Inhalt mit dem ESP8266 Sketch Data Upload Plugin der alten Arduino IDE hochladen.
5. Nach dem ersten Start im Webinterface reset timing control data ausführen.

Die README weist ausdrücklich darauf hin, beim Flashen den EEPROM zu löschen. Die Firmware setzt Standardwerte für die Konfiguration, behandelt den Timing-Datenblock aber gesondert.

Stolpersteine

Die Pinbelegung war zunächst nicht offensichtlich. Ohne die dokumentierte Zuordnung der Kabelfarben und GPIOs lässt sich der Umbau leicht falsch verdrahten.

Die PWM-Einstellungen waren ein praktischer Testpunkt. Eine ungeeignete Frequenz führte anfangs zu sichtbarem Flackern; in der dokumentierten Firmware ist PWM_FREQ auf 500 Hz gesetzt.

Der Build-Prozess hängt an der damaligen Arduino-ESP8266-Werkzeugkette und am alten ESP8266 Sketch Data Upload Plugin. Der Artikel ist deshalb keine aktuelle Schritt-für-Schritt-Anleitung für heutige Arduino-IDE-Versionen.

Die Weboberfläche nutzt JavaScript-Bibliotheken von öffentlichen CDNs. Für den Betrieb im Heimnetz war das ausreichend, macht die Oberfläche aber nicht vollständig unabhängig vom Internet, solange diese Dateien nicht lokal eingebunden werden.

Projektstand

Lumini P30 Control liegt im lokalen Archiv unter oko_git_backup/lumini_p30_control. Das Projekt enthält eine Okoyono-Gitea-Remote-URL, die beim Prüfen für diesen Artikel aber nicht öffentlich erreichbar war. Deshalb wird hier kein direkter Repository-Link veröffentlicht.

Der Stand ist abgeschlossen und historisch. Die Lampe hat im realen Nano-Meerwasseraquarium etwa sechs Monate funktioniert. Der Umbau zeigt damit vor allem, dass die P30-Hardware mit einem ESP8266, vier MOSFET-Kanälen und angepasster diyHue-Firmware gut steuerbar war. Weitergeführt wurde das Projekt nach dem Abbau des Aquariums nicht.

Die ältere DIYHue Lights-Dokumentation gehört fachlich zu diesem Artikel: Sie beschreibt den Upstream-Fundus, aus dem die verwendete Basis stammt. Als eigener Blogpost wäre sie neben Lumini P30 Control eher eine Doppelung.