Smart Mirror zum selber bauen - unser DIY-Projekt (Teil 1)

Wir wollten schon lange einen smarten Spiegel haben. Doch die, die wir bislang gefunden haben waren einfach viel zu teuer. Deswegen wollten wir in einem kleinen Projekt einfach unseren eigenen magischen Spiegel nach bauen.

Was ist und kann ein Smart Mirror?

Ein Smart Mirror ist ein Spiegel mit integriertem Computer und Display. Ein Smart Mirror besteht aus einem halbdurchlässigen Spiegelglas (auch Einwegspiegel, Spionspiegel oder Polizeispiegel genannt), dass von einer Seite zu einem gewissen Grad Licht durchfallen lässt. Das Licht, des dahinter liegenden Displaymonitors, ist auf der Vorderseite gut sichtbar. Somit kann das Display durch den Spiegel von hinten Informationen anzeigen, die ein Benutzer vom Spiegel aus sehen wird. Alle schwarzen Bereiche auf dem Display und dunkle Bereiche außerhalb des Displays werden auf der Vorderseite des Smart Mirrors als normaler Spiegel wahrgenommen

Das brauchst du für einen Smart Mirror

halbdurchlässiges Spiegelglas in den Maßen, in dem du deinen Spiegel haben möchtest
Raspberry Pi (Kit)
Display mit Controllerboard
Lichtundurchlässiger Stoff
stabilen Bilderrahmen (oder Materialien, um die einen Rahmen selber zu bauen)
starken Kleber, Duct Tape, Doppelseitiges Klebeband oder etwas Klett

Glas oder Folie? Das ist die erste Frage, die du dir für den Bau deines Smart Mirrors beantworten musst. Beide haben Vor- und Nachteile. Halbdurchsichtiges Spiegelglas bietet eine Hohe Qualität des Spiegelbilds, allerdings steigt mit zunehmender Größe auch der Preis und das Gewicht stark an. Spiegelfolien ist günstig und kann auf normale Glasscheiben, Plexiglas oder sogar direkt auf das Display aufgeklebt werden. Leider ist das Spiegelbild nicht ganz so schön und auch das Anbringen der Folie kann viele Nerven und somit Versuche kosten. Da wir in der SmartWG bereits viele große Spiegel haben und dadurch auch wenig Platz für einen weiteren, haben wir uns für einen Spiegelglas der Größe 50×40 cm entschieden. Das halbdurchlässige Spiegelglas, Mirropane™ Chrome Spy 4 mm mit einem Transmissionswert von 8%, haben wir bei einem Glas verarbeitenden Unternehmen aus Deutschland bestellt. Mit Lieferung haben wir für das halbdurchlässige Spiegelglas 54€ ausgegeben.

Für die die Beschaffung des Displays gibt es viele Möglichkeiten. Zum einen kann ein einbaubereites Display online bestellt werden, allerdings sind dabei die Preise für ein neues Display relativ hoch. Des Weiteren können auch Laptop Displays oder Tablets genutzt werden, allerdings sind diese meist relativ klein. Aus diesem Grund haben wir uns dazu entschieden, einen gebrauchten PC-Monitor zu verwenden und auf e-bay Kleinanzeigen zu besorgen. Dabei gilt es allerdings auf mehrere Dinge zu achten. Die Wahl des Displays sollte von der Umgebung abhängig gemacht werden, in der der Smart Mirror später platziert werden soll. Ist der Smart Mirror in einem hellen Raum z.B. mit viel Tageslicht vorgesehen, so solltest du bei der Auswahl des Displays auf einen entsprechend hohen Helligkeitswert (mind. 250 cd/m²) achten, damit später alles gut erkennbar ist. Des Weiteren ist auch der Kontrast (maximaler Helligkeitsunterschied zwischen Schwarz und Weiß) wichtig. Bei einem Kontrast von 3000:1 oder mehr sollten die schwarzen Flächen wirklich schwarz und keine Display-Kanten später durch den Einwegspiegel sichtbar sein. Des Weiteren muss der Monitor ein HDMI-Anschluss haben und dieser sollte im besten fall am Monitor nach unten zeigen. Muss das HDMI Kabel senkrecht zum Display eingesteckt werden, wirst du später bei der Anbringung des Spiegels evtl. Probleme bei der Tiefe des Smart Mirrors haben. Bei senkrechten Anschlüssen brauchst du ein viel dickeren Rahmen für den Spiegel.

Das wichtigste und entscheidendste Bestandteil des Smart Mirrors ist der Raspberry Pi. Raspberry Pi bietet häufige Software Updates und viele Möglichkeiten hinsichtlich Software und Module an. Mit etwas Programmierkenntnisse lässt sich der Raspberry Pi leicht Programmieren. Wir haben uns für den aktuellsten Raspberry Pi 4 entschieden, der auch wirklich schnell gearbeitet hat.

Um diesen kleinen Computer mit dem Display zu verbinden benötigst du auch noch ein USB-C zu HDMI-Kabel und ein USB-C Ein/Aus-Schaltnetzteil. Da wir auch als zusätzlichen Schutz ein Case und Kühlkörper wollten, haben wir uns für ein komplettes Raspberry Pi 4 Set entschieden.

Abschließend benötigst du nur noch einen Rahmen für deinen Spiegel. Diesen kannst du natürlich selbst zusammenbauen oder du besorgst dir einen entsprechend großen Bilderrahmen. Da wir nicht das nötige Werkzeug zum Bau eines Rahmens in der WG haben, haben wir uns für einen fertigen Bilderrahmen entschieden. Fündig wurden wir dazu bei IKEA und haben den Bilderrahmen in der Größe 50×40 cm für 7,99€ direkt mitgenommen. Allerdings empfehlen wir den Bau eines eigenen Rahmens, da sich somit evtl. Probleme vermeiden lassen – aber dazu später mehr.

Neben einem seeeehr guten Kleber, Duct Tape, Doppelseitiges Klebeband oder etwas Klett benötigst du noch eine Wandbefestigung, dunklen Stoff oder schwarze Klebefolie, ein paar kleine Nägel und noch einen Schraubenzieher. Und dann kann der Bau auch direkt beginnen.

Der Bau des Smart Mirrors

Schritt 1

Im 1. Schritt haben wir das Display von dem gesamten Gehäuse getrennt. Nach 20 Minuten und dem entfernen von über 25 Schrauben hatten wir das Display vollständig entnommen. Beim Auseinanderbauen darauf achten, dass die Kabel und Platinen nicht beschädigt werden, da du diese gleich benötigst. TIPP: Beim Entfernen der verschiedenen Platinen ab und zu mal ein Bild machen, damit später die Verkabelung im Smart Mirror schnell wieder gelingt.

Schritt 2

Als nächstes haben wir das Spiegelglas in den IKEA Bilderrahmen gelegt. Bevor wir das Display ebenfalls in den Rahmen und auf den Spiegel gelegt haben, haben wir den Spiegel nochmal von allen Fingerabdrücken und Verschmutzungen befreit und gründlich geputzt. Nachdem wir das Display an einem geeigneten Platz im Bilderrahmen platziert und befestigt haben, wurden alle freien Flächen des Spiegels (wo kein Display war) abgedunkelt.

Schritt 3

Als keine freie Spiegelfläche mehr zusehen war, haben wir die Rückseite des IKEA Bilderrahmens zur Hand genommen. In diese dünne Platte haben wir eine Öffnung für die Display-Kabel geschnitten und die gesamte Platte mit kleinen Nägeln am Rahmen befestigt. Da der Spiegel und das Display nicht so schwer sind, reicht das in unserem Fall als Befestigung aus.

Schritt 4

Im letzten Schritt haben wir die gesamte Elektronik wieder verkabelt und auf der Platte des Bilderrahmens mit Doppelseitigem Klebeband und Panzertape befestigt. Auch den Raspberry Pi haben wir zusammengebaut und an einer geeigneten Stelle platziert. Den Raspberry haben wir mit Klett angebracht, sodass wir diesen bei Bedarf einfach abnehmen können (z.B. für größere Programmierarbeiten). Für kurze Anpassungen lohnt es sich nicht, den Raspberry abzunehmen, wodurch darauf geachtet werden sollte, dass sämtliche Anschlüsse des kleinen Computers gut erreichbar sind.

Ist alles fest kann der Smart Mirror aufgerichtet werden und der Bau des digitalen Spiegels ist fertig. Als wir an diesem Punkt angekommen sind, mussten wir feststellen, dass der Bilderrahmen von IKEA viel zu schmal ist und die gesamte Elektronik auf der Rückseite des Spiegels weit hinaus ragt. In der Folge können wir unseren Smart Mirror aktuell noch nicht aufhängen, sondern lehnen ihn nur an die Wand an.

Insgesamt haben wir etwa 5 Stunden für Überlegungen und den Bau des Smart Mirrors benötigt, allerdings auch nur, weil wir viele Dinge (wie z.B. die Position des Displays im Rahmen) ausprobiert und wieder geändert haben. Weitaus länger haben wir für die Programmierung des Spiegels über den Raspberry Pi benötigt, aber dazu mehr in unserem Blogbeitrag nächste Woche!

Hast du schon einmal einen Smart Mirror oder etwas vergleichbares gebaut? Auf welche Hürden bist du dabei gestoßen?

Bis nächste Woche
Jan und Thanh