Navigation: 📖 Startseite | 📲 Installation | → 🖥️ Webinterface | 📍 ROI Konfiguration | 🎛️ Segment-Profile | 🤖 Home Assistant | 🧪 Test & Debug
Nach erfolgreicher WLAN-Konfiguration verbindet sich das Gerät mit dem lokalen Netzwerk. Das Webinterface ist anschließend über die zugewiesene IP-Adresse oder den konfigurierten Hostnamen erreichbar.
http://display-reader.local
Das Webinterface ermöglicht die vollständige Konfiguration und Diagnose des ESP32 Display Readers direkt im Browser – ohne zusätzliche Software.
Die Oberfläche besteht aus mehreren aufklappbaren Funktionsbereichen:
| Nr. | Bereich |
|---|---|
| 1 | Statusübersicht |
| 2 | Kameraeinstellungen |
| 3 | MQTT Konfiguration |
| 4 | Beleuchtung |
| 4b | WS2812B LED |
| 5 | Pre-Capture Trigger |
| 6 | Kameravorschau |
| 7 | ROI Liste |
| 8a | Symbol ROI |
| 8b | Seven-Segment ROI |
| 9 | Home Assistant Integration |
| 10 | Segment/Profiles Editor |
| 11 | Status & Results |
| 12 | Konfiguration Export/Import |
| 13 | OTA Update |
| 14 | Debug |
Der obere Bereich zeigt wichtige Systeminformationen auf einen Blick.
| Information | Beschreibung |
|---|---|
| WLAN Status | Verbindungsstatus und SSID |
| IP-Adresse | Aktuelle Netzwerkadresse |
| MQTT Status | Verbunden / getrennt |
| Temperatur | Interne Chip-Temperatur des ESP32 in °C |
| Freier Heap | Verfügbarer Arbeitsspeicher in Bytes |
| WLAN Signalstärke | RSSI-Wert in dBm |
| Kamerasensor | Erkannter Sensortyp |
| Auflösung | Aktive Bildgröße |
| Board Modell | Konfiguriertes ESP32-Board |
| Firmware Version | Aktuelle Softwareversion |
| Laufzeit | Betriebszeit seit letztem Neustart |
Dieser Bereich dient zur Diagnose und Statuskontrolle und ist schreibgeschützt.
Konfiguration der angeschlossenen Kamera und ihrer Bildparameter.
ESP32 Board Model Auswahl des verwendeten Kamera-Boards.
- AI Thinker ESP32-CAM
- ESP32 WROVER
Frame Size Auflösung der Kameraaufnahme.
| Wert | Auflösung |
|---|---|
| QVGA | 320 × 240 |
| VGA | 640 × 480 |
| SVGA | 800 × 600 |
Niedrigere Auflösungen sind schneller und speichersparender.
⚠️ Der SVGA-Modus (800 × 600) kann je nach verwendeter Kamera zu Problemen führen (Bildfehlern, Abstürzen oder fehlgeschlagenen Aufnahmen). Empfohlen wird maximal VGA (640 × 480).
JPEG Quality Bildqualität des Kamerabildes (0 = niedrigste Qualität / kleinste Datei, 63 = höchste Qualität / größte Datei).
Vertical Flip / Horizontal Flip Spiegelt das Bild vertikal oder horizontal, falls die Kamera verkehrt montiert ist.
Auto Exposure / Auto Gain / Auto White Balance Automatische Anpassung von Belichtung, Verstärkung und Weißabgleich.
Exposure Value / Gain
Manuelle Feineinstellung der Belichtung und Signalverstärkung (nur aktiv wenn Automatik deaktiviert).
Exposure Value: 0–1200 · Gain: 0–30.
Publish Image to Home Assistant (MQTT Camera) Veröffentlicht regelmäßig ein Kamerabild als JPEG über MQTT. Das Bild erscheint in Home Assistant als Kamera-Entity.
⚠️ Diese Funktion benötigt erhöhte Netzwerkbandbreite und Arbeitsspeicher.
Enable Simple Stream (/stream) Aktiviert einen HTTP-Livestream der Kamera. Über Open Stream kann der Stream direkt im Browser geöffnet werden, um die Kameraausrichtung zu prüfen.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Verbindungseinstellungen zum MQTT-Broker.
Enable MQTT Aktiviert die gesamte MQTT-Kommunikation.
Broker Address IP-Adresse oder Hostname des MQTT-Servers.
Port
Standard: 1883
Publish Interval (s)
Zeitintervall in Sekunden, in dem Bilder aufgenommen und Erkennungsergebnisse veröffentlicht werden.
Standardwert: 60. 0 = kontinuierlich (so schnell wie möglich, keine Pause zwischen den Aufnahmen).
Topic MQTT-Topic, unter dem die Ergebnisse veröffentlicht werden.
Beispiel:
heizung/display/state
Username / Password Optionale Authentifizierung für gesicherte MQTT-Broker.
Standard: homeassistant
Unter diesem Prefix veröffentlicht das Gerät automatisch die benötigten MQTT Auto Discovery Nachrichten, sodass konfigurierte Sensoren automatisch in Home Assistant erscheinen.
Device Name Name des Geräts, wie es in Home Assistant angezeigt wird. Wird beim Config-Import automatisch auf den gerätespezifischen Standardnamen zurückgesetzt und kann hier individuell angepasst werden.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Steuerung einer optionalen Zusatzbeleuchtung zur besseren Displayerkennung. Besonders hilfreich bei LCD-Displays ohne eigene Hintergrundbeleuchtung.
Enable Lighting Aktiviert die Beleuchtungssteuerung.
GPIO Pin GPIO-Pin zur Steuerung der LED oder Beleuchtungseinheit. Bei AI-Thinker ESP32-CAM Boards typischerweise Pin 4.
Brightness (0–255) Helligkeit der Beleuchtung über PWM.
Settle Time (ms) Wartezeit nach dem Einschalten der Beleuchtung, bevor das Bild aufgenommen wird. Ermöglicht dem Display Zeit zum Einschwingen.
Capture Only Beleuchtung wird nur während der Bildaufnahme aktiviert, danach wieder abgeschaltet.
Invert Output Invertiert das Steuersignal für aktive-Low Schaltungen (z. B. bei bestimmten Transistorschaltungen).
Test Light Testet die Beleuchtung mit den aktuell eingestellten Parametern.
Die optimale Beleuchtung hängt stark vom jeweiligen Display ab. Ziel ist immer eine gleichmäßige, reflexionsfreie Ausleuchtung — Hotspots und Spiegelungen auf der Displayoberfläche sind die häufigste Ursache für schlechte Erkennungsraten.
Typisch: Thermostate, Heizungsregler, Wärmepumpen, Stromzähler
Diese Displays reflektieren Umgebungslicht — direkte Frontbeleuchtung erzeugt fast immer Blendflecken.
Empfohlene Ansätze (in Reihenfolge):
- Ringförmige Beleuchtung um das Objektiv (WS2812B LED oder LED-Ring): Licht trifft das Display aus vielen Winkeln gleichzeitig — Reflexionen verteilen sich gleichmäßig statt als Hotspot zu erscheinen. Helligkeit niedrig halten.
- Seitliche Beleuchtung im flachen Winkel (20–40°): Streiflichttechnik lässt erhabene Segmente hell erscheinen, verhindert Frontreflexionen. Zwei LEDs von gegenüberliegenden Seiten für gleichmäßigere Ausleuchtung.
- Diffuse Beleuchtung: LED hinter Milchglas, Butterbrotpapier oder weißem Kunststoff streut das Licht — kein Hotspot, gleichmäßige Fläche.
Typisch: Heizkessel, Wärmepumpen mit beleuchteten Displays
Das Display leuchtet selbst — externe Beleuchtung ist oft kontraproduktiv und erzeugt Übersteuerung.
Empfohlene Ansätze:
- Keine externe Beleuchtung oder sehr schwach gedimmt
- Capture Only deaktiviert lassen (kein Lichtpuls nötig)
- Kameraposition so wählen dass kein Raumlicht auf das Display fällt (Abschirmung, Gehäuse)
- Kameraposition und Gehäuse so wählen, dass kein direktes Raumlicht auf die Displayscheibe fällt
Typisch: Digitaluhren, Messgeräte, Schieblehren
Segmente leuchten aktiv — Kontrast ist von Haus aus hoch.
Empfohlene Ansätze:
- Keine externe Beleuchtung — reduziert den natürlichen Kontrast
- Raumlicht abdunkeln oder Kamera abschirmen damit kein Fremdlicht auf das Display fällt
- Bei Überbelichtung durch helle Segmente: JPEG Quality reduzieren oder Auto Gain deaktivieren und manuell niedrig einstellen
| Problem | Lösung |
|---|---|
| Hotspot / heller Fleck auf dem Display | Beleuchtungswinkel flacher machen oder Ring-LED verwenden |
| Gleichmäßigkeit schlecht | Diffusor (Milchglas, Papier) vor die LED setzen |
| Segmente kaum vom Hintergrund unterscheidbar | Stretch Contrast + Auto Threshold aktivieren |
| Raumlicht schwankt (Tages-/Nachtbetrieb) | Capture Only aktivieren: Licht nur während Aufnahme, konstante Bedingungen |
| Kamerabild zu hell / übersteuert | Brightness reduzieren, Auto Exposure deaktivieren, AEC-Wert manuell niedrig einstellen |
| Kamerabild zu dunkel | Settle Time erhöhen (Kamera braucht mehrere Frames zum Einregeln) |
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Zweiter, unabhängiger Beleuchtungskanal für WS2812B LED — ideal zB. zur ringförmigen Montage um das Kameraobjektiv für schattenfreie, gleichmäßige Ausleuchtung.
Beide Beleuchtungskanäle (PWM und WS2812B) können gleichzeitig aktiv sein und werden unabhängig voneinander gesteuert.
Enable WS2812B LED Aktiviert den WS2812B-Kanal.
GPIO Pin Datenpegel-GPIO für den WS2812B-Dateneingang.
⚠️ WS2812B benötigt eine eigene 5 V Stromversorgung. Die LEDs dürfen nicht über den ESP32-GPIO mit Strom versorgt werden. Ein Level-Shifter (z. B. 74AHCT125) zwischen ESP32-GPIO (3,3 V) und WS2812B-Dateneingang (5 V) wird empfohlen.
ℹ️ AI-Thinker ESP32-CAM — empfohlener GPIO: 15 Auf dem AI-Thinker ESP32-CAM ist GPIO 15 der zuverlässigste freie Pin für den WS2812B-Datenausgang. GPIO 15 ist als JTAG-Pin (MTDO) ausgeführt — die Firmware deaktiviert die JTAG-Alternativfunktion automatisch bei der Initialisierung. Andere scheinbar freie Pins haben folgende Einschränkungen:
GPIO Problem 0 XCLK der Kamera — nicht verwendbar 4 Flash-LED (intern), Kameranutzung 12 Strapping-Pin (beeinflusst Boot-Modus) 13 JTAG MTCK — wie GPIO 15, aber weniger getestet 14 JTAG TMS — Kamerakonflikt möglich 16 PSRAM — nicht verwendbar 15 ✅ Empfohlen — JTAG wird automatisch deaktiviert
LED Count Anzahl der LEDs (1–64).
Brightness (0–255) Helligkeit der LEDs. Wird mit der gewählten Farbe multipliziert.
Color
Farbe der LEDs als Farbwähler (Standard: Weiß #ffffff).
Settle Time (ms) Wartezeit nach dem Einschalten, bevor das Bild aufgenommen wird.
Capture Only LED leuchtet nur während der Bildaufnahme, danach wieder aus.
Test LED Testet die LED kurz mit den aktuell eingestellten Parametern.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Der Pre-Capture Trigger ermöglicht es, vor jeder Bildaufnahme eine MQTT-Nachricht zu senden, um externe Aktionen auszulösen.
Anwendungsbeispiele:
- Externe Beleuchtung einschalten
- Relais aktivieren
- Fingerbot auslösen (zB. zum aktivieren Display)
- Home Assistant Automation starten
Ablauf:
- MQTT-Nachricht
{"state":"on"}wird an das konfigurierte Topic gesendet - System wartet die eingestellte Verzögerung
- Bildaufnahme und Auswertung erfolgen
- MQTT-Nachricht
{"state":"off"}wird gesendet
Enable Pre-Capture Trigger Aktiviert die Funktion.
Delay Before Capture (ms) Wartezeit zwischen dem Senden des Triggers und der Bildaufnahme.
MQTT Topic Topic, an das die Trigger-Nachrichten gesendet werden.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Das aktuelle Kamerabild wird hier angezeigt. ROI-Bereiche werden direkt im Bild als farbige Rahmen dargestellt und können per Maus verschoben und skaliert werden.
Schaltflächen:
| Schaltfläche | Funktion |
|---|---|
| Capture | Nimmt ein neues Bild auf |
| Test Detection | Nimmt ein neues Livebild auf und führt sofortige Analyse durch — es wird nicht das angezeigte Vorschaubild verwendet |
| + Sevenseg | Erstellt eine neue ROI zur Ziffernerkennung |
| + Symbol | Erstellt eine neue ROI zur Symbolerkennung |
| Delete ROI | Löscht die aktuell ausgewählte ROI |
| Zoom + / − | Vergrößert oder verkleinert die Bildvorschau |
| Save Config | Speichert alle Einstellungen dauerhaft im Gerät |
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Zeigt alle definierten Regions of Interest (ROI) als Liste.
Durch Anklicken eines Eintrags wird die entsprechende ROI ausgewählt und ihre Einstellungen in den Sektionen 8a / 8b angezeigt. Die Auswahl ist auch direkt im Kamerabild möglich.
Für eine detaillierte Beschreibung aller ROI-Parameter siehe 📍 ROI Konfiguration.
Wird zur Erkennung einzelner Statussymbole verwendet. Das System bewertet, ob ein definierter Bildbereich hell oder dunkel ist, und leitet daraus einen Ein/Aus-Zustand ab.
Typische Anwendungen:
- Heizbetrieb aktiv
- Fehleranzeige
- Warmwasser verfügbar
Parameter:
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| ID | Eindeutiger Name; wird als MQTT-Key und HA-Entity-ID verwendet |
| Label | Anzeigename im Interface |
| X / Y / W / H | Position und Größe im Kamerabild (Pixel) |
| Threshold On | Ab diesem Helligkeitswert gilt das Symbol als aktiv |
| Threshold Off | Unter diesem Helligkeitswert gilt das Symbol als inaktiv |
| Invert Detection Logic | Kehrt die Logik um (dunkel = aktiv) |
| Auto Threshold | Berechnet den Schwellwert automatisch aus dem Bildinhalt |
Für eine vollständige Parameterbeschreibung siehe 📍 ROI Konfiguration.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Wird zur Erkennung numerischer 7-Segment Anzeigen verwendet. Der definierte Bereich wird automatisch in einzelne Ziffern aufgeteilt und analysiert.
Parameter:
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| ID | Eindeutiger Name; wird als MQTT-Key und HA-Entity-ID verwendet |
| Label | Anzeigename im Interface |
| Digits | Anzahl der Ziffern |
| Digit Spacing | Gleichmäßiger Abstand zwischen allen Ziffern in Pixel |
| Individual Digit Gaps | Aktiviert individuelle Abstände pro Lücke (überschreibt Digit Spacing) |
| Decimal Places | Anzahl der Dezimalstellen (0 = Ganzzahl) |
| Threshold | Helligkeitsschwelle zur Segmenterkennung |
| X / Y / W / H | Position und Größe im Kamerabild (Pixel) |
| Segment Profile | Verwendetes Segment-Layout (Standard oder benutzerdefiniert) |
| Invert Logic | Erkennt dunkle Segmente auf hellem Hintergrund |
| Auto Threshold | Automatischer per-Ziffer Gap-Threshold + Fuzzy-Match (empfohlen) |
| Stretch Contrast | Normalisiert den Kontrast im Bereich vor der Auswertung |
| Confidence Margin | Unsicherheitsbereich um den Schwellwert — bei Auto Threshold auf 0 lassen |
Für eine vollständige Parameterbeschreibung siehe 📍 ROI Konfiguration.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Wenn HA Enabled aktiviert ist, wird für diese ROI automatisch ein Sensor in Home Assistant registriert. Das Gerät nutzt dafür die MQTT Auto Discovery.
Parameter:
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| HA Enabled | Aktiviert Auto Discovery für diese ROI |
| HA Name | Anzeigename der Entität in Home Assistant |
| Icon | MDI-Icon (z. B. mdi:thermometer) |
| Unit | Einheit des Messwerts (z. B. °C, %, W) |
| Device Class | Sensor-Typ (z. B. temperature, power) |
| State Class | Interpretationsart (z. B. measurement, total_increasing) |
Weitere Details zur HA-Integration unter 🤖 Home Assistant.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Der Segment/Profiles Editor ermöglicht die Anpassung des Segment-Layouts für unterschiedliche 7-Segment Displaytypen.
Jede Ziffer wird in 7 Segmente (a–g) aufgeteilt. Der Editor definiert, wo sich jedes Segment relativ zur Zifferbounding-Box befindet – als Prozentangabe (0–100 %).
Funktionen:
| Schaltfläche | Funktion |
|---|---|
| Dropdown | Aktives Profil auswählen |
| + | Neues Profil erstellen |
| ⧉ | Aktives Profil duplizieren |
| ✕ | Aktives Profil löschen |
Profil-Parameter (pro Segment a–g):
| Spalte | Bedeutung |
|---|---|
| rx % | Horizontale Position innerhalb der Ziffer (0 = links) |
| ry % | Vertikale Position innerhalb der Ziffer (0 = oben) |
| rw % | Breite des Messbereichs |
| rh % | Höhe des Messbereichs |
Das Standard-Profil ist schreibgeschützt und deckt typische 7-Segment Displays ab. Eigene Profile können frei benannt, bearbeitet und einzelnen ROIs zugewiesen werden.
Wenn der Segment-Editor geöffnet und die Segments-Checkbox in der Kameravorschau aktiv ist, können Segmente auch direkt durch Anklicken im Vorschaubild ausgewählt werden. Ein erneuter Klick auf das gleiche Segment hebt die Auswahl auf.
Detaillierte Anleitung zur Profileditor-Nutzung und eigenen Profilen unter 🎛️ Segment-Profile.
⚠️ Änderungen werden erst nach Save Config dauerhaft gespeichert.
Zeigt das aktuelle Erkennungsergebnis als JSON-Ausgabe.
Nach Test Detection (Sektion 6) wird hier das vollständige Auswertungsergebnis mit Debug-Informationen angezeigt:
- Erkannte Werte aller ROIs
- Segmentzustände pro Ziffer (a–g)
- Durchschnittshelligkeit pro Segment
- Verwendeter Schwellwert
- Geometrie-Informationen
Nützlich zur Überprüfung und Feinjustierung von Schwellwerten, Positionen und Segment-Profilen.
Ausführliche Anleitung unter 🧪 Test & Debug.
Sicherung und Wiederherstellung der vollständigen Gerätekonfiguration.
Export Configuration
Speichert die aktuelle Konfiguration als .json-Datei auf dem lokalen Rechner.
Import Configuration Lädt eine zuvor gespeicherte Konfigurationsdatei auf das Gerät.
Beim Import werden alle Einstellungen übernommen — mit Ausnahme der gerätespezifischen Felder, die automatisch auf die Hardware-Werte des Zielgeräts zurückgesetzt werden:
| Feld | Verhalten beim Import |
|---|---|
| ROI-Konfiguration, Segment-Profile | ✅ wird übernommen |
| Kamera-, Belichtungs-, Beleuchtungseinstellungen | ✅ wird übernommen |
| MQTT-Broker-Adresse, Port, User/Passwort | ✅ wird übernommen |
| HA Discovery Prefix | ✅ wird übernommen |
| Device Name | ✅ wird übernommen — danach ggf. anpassen |
| Device ID | 🔒 wird zurückgesetzt (hardwarebasiert) |
| MQTT Topic | 🔒 wird zurückgesetzt (hardwarebasiert) |
| WLAN Hostname | 🔒 wird zurückgesetzt (hardwarebasiert) |
💡 So können mehrere Geräte dieselbe ROI- und Kamerakonfiguration teilen, ohne dass es zu MQTT-Kollisionen oder falschen Home Assistant Entities kommt. Nach dem Import nur noch den Device Name unter MQTT Konfiguration → Home Assistant Discovery anpassen.
Firmware-Update direkt über das Webinterface ohne USB-Kabel.
⚠️ OTA Update ist nur im STA-Modus (normaler WLAN-Betrieb) verfügbar, nicht im AP-Setup-Modus.
⚠️ Es muss zwingend die Dateifirmware-ota.binverwendet werden — nichtfirmware.bin. Diefirmware.binenthält Bootloader und Partitionstabelle und ist nur für den Erstflash per USB geeignet. Das OTA-Update mitfirmware.binschlägt mit dem FehlerWrong Magic Bytefehl.
Ablauf:
- Datei
firmware-ota.binauswählen - Upload Firmware klicken
- Fortschrittsbalken beobachten
- Gerät startet nach erfolgreichem Update automatisch neu
Die aktuelle Firmware-Version ist in der Statusübersicht einsehbar.
Systemnahe Einstellungen und Steuerung.
Debug Level Steuert die Ausführlichkeit der Ausgabe auf der seriellen Konsole.
| Level | Ausgabe |
|---|---|
| 0 – Errors | Nur Fehler |
| 1 – Info | Fehler und wichtige Statusmeldungen |
| 2 – Debug | Vollständige Diagnoseausgabe |
Reboot Device Startet den ESP32 neu. Eine Bestätigung ist erforderlich.
💡 Nicht gespeicherte Konfigurationsänderungen gehen beim Neustart verloren.
📷 Alle Screenshots entstanden im Zusammenspiel mit einer Buderus WPT260.4 AS (Logatherm Warmwasser-Wärmepumpe).