Controle su puerta corredera automática con Home Assistant y ESPHome: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

El siguiente artículo es un comentario sobre mi experiencia personal al controlar la puerta corredera automática que había instalado en mi casa. Esta puerta, con la marca "V2 Alfariss", se proporcionó con algunos controles remotos Phox V2 para controlarla. También tengo un timbre Google Nest Hello, que desafortunadamente no se puede conectar al controlador de la puerta corredera para abrir la puerta de forma remota desde la aplicación móvil. Para mí, una forma de resolver esta limitación era encontrar una forma de conectar el controlador de puerta corredera automática a Internet. Con esta nueva puerta conectada, puedo responder casos de uso como controlar la puerta corredera con mi teléfono móvil. Lo logré usando Home Assistant, ESPhome y algunas partes electrónicas.

La idea detrás de este artículo no es darte algo listo para usar, sino inspirarte. Recuerde, si no tiene exactamente el mismo portón automático, no olvide descargar y leer la documentación técnica de su modelo. Adáptelo y mejórelo. Advertencia: tenga cuidado y no olvide apagar la energía eléctrica antes de abrir el controlador principal. ¡Disfrutar!

Suministros

• Instrumentos:

  • Destornillador
  • Soldador
  • Multímetro

• Partes:

  • Raspberry PI 3 (juego completo: 2A alim + tarjeta sd de 32 gb)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 módulos de relé
  • 2 resistencias 10k
  • PCB para prototipos
  • Alambres

Paso 1: ¿Cómo funciona?

El principal desafío aquí es conectar la puerta corredera automática a un teléfono inteligente. Para hacer esto, convierta la puerta corredera automática en un dispositivo IOT. Por supuesto, hay varias formas de lograrlo. En mi caso, después de algunos experimentos, decidí ir con:

• Usar Home Assistant como un centro para controlar el portal y recibir solicitudes de un usuario.
• Instalación de ESPHome como firmware dentro del ESP8266.

• Partes electronicas:

  • Un prototipo de PCB para soldar componentes y conectarlos
  • Dos relés para simular pulsador para abrir o cerrar el portón
  • Una antigua fuente de alimentación de 5 V para alimentar el ESP8266
  • Dos resistencias para dividir el voltaje del sensor de apertura / cierre
• Una conexión a Internet con un enrutador (necesita la función de configuración de reglas NAT)
• Una cuenta DuckDNS para permitir la resolución de nombres a su Home Assistant
• Un teléfono móvil para instalar la aplicación Home Assistant y un widget en la pantalla

El flujo

Mire el esquema para comprenderlo mejor.

1. Desde su teléfono móvil, presione el widget de la aplicación móvil Home Assistant
2. Se envía una solicitud a la dirección web de Home Assistant (resuelta por DuckDNS y TLS mediante vamos a cifrar).
3. Su enrutador de Internet enruta la solicitud a la aplicación Home Assistant
4. Home Assistant envía la acción de solicitud a ESPHome
5. ESPHome dispara el motor de puerta corredera automática
6. Champán !

Paso 2: Instalar y configurar Home Assistant en Raspberry PI

Home Assistant puede verse como un centro para todas las cosas de IOT de su hogar. Será un buen lugar para controlar todos los dispositivos conectados y agregar muchas funciones. Las principales características que más me gustan son el tablero, la API y la diversidad de complementos.

Instalación

Claramente no tengo ningún valor agregado para decirle cómo configurar e instalar Home Assistant. De hecho, antes de este proyecto no conocía este software. Los artículos clave son:

• Instale Home Assistant con este artículo

• La configuración de red para Home Assistant se puede encontrar aquí:

  github.com/home-assistant/operating-system…

• Instale ESPHome con esto:
• Instale el complemento DuckDNS para Home Assistant:
• Instalar el complemento File Editor (útil):

Después de todos estos puntos, tiene un buen Home Assistant ejecutándose en su Raspberry PI. Debe poder acceder a él a través de HTTP y una IP local o pruebe con https://homeassistant.local: 8123.

Configuración

Configure DuckDNS con su dominio y con el token. Por ejemplo, puede ver en las imágenes, una parte de mi configuración. No te olvides de accept_terms con "true".

lets_encrypt:

accept_terms: true certfile: fullchain.pem keyfile: privkey.pem token: 92f56bb2-2c26-4802-8d4d-xxxxxxxxxxxx dominios: - nameofyourchoice.duckdns.org segundos: 300

Decido configurar HA con una IP estática porque es más simple y está seguro de que la IP será la misma después de un reinicio y luego sus reglas de reenvío de puertos continuarán funcionando: https://github.com/home-assistant/ sistema operativo …

En mi caso, agrego una parte de la configuración dentro del archivo configuration.yaml porque DuckDNS no administra el https, solo cifremos el certificado y la actualización de DuckDns:

http:

ssl_certificate: /ssl/fullchain.pem ssl_key: /ssl/privkey.pem base_url:

Paso 3: la placa electrónica personalizada para mejorar la puerta corredera automática

Tal vez, fue la parte más inusual para mí porque generalmente estoy ajustando más cosas de software que de hardware. Comencé con una placa de pruebas y un circuito muy básico, solo para verificar que puedo cargar un programa dentro del Wemos D1 mini y hacer parpadear un LED. Luego, cambié el firmware para ESPhome y sigo este artículo perfecto para comenzar:

Después de algunas iteraciones para encontrar el circuito correcto, lo he documentado con Fritzing. Asegúrese de dedicar tiempo a este paso, ya que no hay vuelta atrás cuando todo está soldado (no exactamente, pero no es fácil de deshacer). Intenté simular el sensor de entrada de la puerta corredera automática, pero esto fue un error (más adelante explico el por qué). Personalmente, descubrí que Fritzing es una buena herramienta para documentar lo que se conecta en la placa de pruebas.

Nota: encontrará un buen punto de partida aquí en las preguntas frecuentes de ESPhome si no puede conectar su ESPHome a Home Assistant para la primera inicialización. Una vez cargado el firmware, podrá cargarlo "por aire" (OTA).

Relé para activar gatillo de apertura / cierre

En la especificación técnica de la puerta corredera automática, se especifica que debe cerrar un circuito entre "START" y "COM" para activar una acción de apertura / cierre de la puerta (la apertura completa). Un circuito cerrado entre "START. P" y "COM" desencadena una acción de apertura / cierre del portón para peatones. No utilicé el "STOP", pero este es el mismo concepto, pero para detener la puerta al abrir o cerrar.

En cuanto a la elección de componentes electrónicos, he decidido optar por un relé en lugar de un transistor. Los transistores son agradables, pero no garantizan que el circuito esté perfectamente cerca. Creo que pueden dejar que entre una corriente muy baja en el circuito. Otro beneficio del relé es que cuando prueba su circuito, básicamente escucha cuando el contacto está cerca con el sonido "clic".

Obtener el estado del sensor abierto

Al principio, estaba pensando en usar algunos sensores magnéticos para detectar los estados de puerta abierta o cerrada. Pero me he dado cuenta de que hay un enchufe que menciona "sensor de límite" en el controlador. Claramente no está hecho para ser usado (por geek como yo), encontré con un probador de contacto que puedo leer el estado abierto o cerrado cuando abro la puerta. Cometí un gran error al pensar que el estado era una especie de voltaje lógico TTL (3.3v). En este caso, puede conectarlos directamente a Wemos Input. Pero, de hecho, cuando se abre la puerta, hay un voltaje de salida de 6.3v. Para usar esta señal, debe dividir el voltaje con este tipo de circuito https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H … La solución es bastante sencilla porque el voltaje debe dividirse por dos. Entonces, he usado dos resistencias de 10 Kohms entre la salida del sensor de límite y la entrada Wemos (nuevamente, busque en las imágenes adjuntas un esquema).

Fuente de alimentación barata de 5v

Para alimentar todos estos componentes, utilizo una vieja fuente de alimentación de teléfono móvil. Lo abrí y cambié el enchufe por un cable de enchufe pequeño con tornillo. También decidí fusionar los dos PCB (esp y fuente de alimentación) con pegamento caliente (sí, lo sé, esto está un poco sucio pero funciona:-). No es lo más limpio que existe, pero es más fácil de manejar y evita tocar los 220v.

Eso es todo por la parte del hardware.

Paso 4: firmware ESPHome para ejecutar en el prototipo de PCB

La lógica dentro del ESP8266 se inyecta a través del complemento ESPHome del portal Home Assistant. Usted codifica la lógica que ejecuta ESPHome. El tipo muy pequeño de aplicación debe ser código con sintaxis ESPHome. Es realmente fácil y divertido porque, con solo unas pocas líneas de YAML, su ESP8266 se convierte rápidamente en algo inteligente. El código fuente completo está disponible aquí: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Centrémonos en la parte importante del código.

Controlando los relés

Como dije anteriormente, el controlador de puerta corredera automática puede activar una acción de apertura o cierre con solo un impulso corto (circuito cerrado) entre dos entradas. Para hacer eso, necesita configurar una sección de conmutadores con poca configuración. Por ejemplo, centrémonos en la parte que activa (abre o cierra) la apertura parcial del portón (necesaria para un peatón por ejemplo).

cambiar:

- plataforma: gpio pin: D3 // el número PIN donde se emitirá la señal en Wemos id: relé restore_mode: ALWAYS_OFF - plataforma: nombre de plantilla: "Gate Pedestrian Remote" icono: "mdi: walk" turn_on_action: // the lógica a ejecutar por el ESPHome para simular un pulso - switch.turn_on: relé - retardo: 500ms - switch.turn_off: relé

El código anterior generará un interruptor y una plantilla. Estos dos conceptos permiten a ESPHome ofrecer algún mecanismo mejorado sin codificación real. Los invito a leer la documentación de ESPHome para profundizar en las características que ofrece. https://esphome.io/cookbook/relay.html y

Lectura del estado del sensor de apertura y cierre

sensor_binario:

- plataforma: gpio pin: número: D1 invertido: nombre verdadero: "Sensor abierto" id: open_sensor device_class: garage_door

Esta parte del script le dice a la placa wemos que lea el estado del sensor abierto en D1. Para encontrar D1, solo tiene que leer en su PCB Wemos. He utilizado el parámetro "invertido" en verdadero para invertir el valor de la señal. No recuerdo la razón clara, pero creo que fue simple mostrar cerrado o abierto de acuerdo con el estado del portal en el tablero de HA.

Permitiendo llamar a la API a ESPHome

Si desea poder usar el widget Asistente de inicio en su teléfono, debe agregar este pequeño fragmento de código:

# Habilitar la API de Home Assistant

api: services: - service: open_portal_pedestrian luego: - switch.turn_on: relé - retardo: 500ms - switch.turn_off: relé

De esta forma, el configurador de la aplicación Home Assistant enumerará la acción para abrir el portal, he elegido solo la de peatón porque esta es la que más uso.

Paso 5: exponga su asistente doméstico al mundo

Porque, si quieres poder abrir tu puerta corredera automática desde cualquier lugar del planeta y no solo desde tu casa, tienes que exponer tu HA al mundo. Por cierto, asegúrese de utilizar una autenticación de contraseña segura. En su enrutador de Internet debe configurar una regla para enrutar todo el tráfico proveniente de un puerto específico a una IP específica y también a un puerto. Por ejemplo, encontrará la configuración que hice en el enrutador de mi proveedor (lo siento, está en francés) pero notará que es una configuración realmente simple. La regla debe decirle a su enrutador que acepte todo el protocolo en el puerto xxxx para ir a la IP de Home Assistant con el puerto 8123 (si no lo cambió).

Eso es todo. No dude en hacer preguntas porque ciertamente me olvidé de agregar detalles en una parte específica. El sistema funciona todos los días sin problemas. También me gusta el hecho de que puedo hacer que el estado abra o cierre el portal desde mi teléfono.