LEIDS - Sensor de puerta IOT de bajo consumo energético: 8 pasos (con imágenes)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

¿Qué es LEIDS?

LEIDS es un sensor IOT que se basa en el ESP8266. Este sensor hace uso de esta placa, un circuito de cierre suave, un interruptor de lengüeta y algunos imanes para crear un sensor de puerta que le enviará una alerta cuando la puerta se abra y se cierre. Este sensor se puede conectar a su servidor MQTT, IFTTT o muchos otros marcos que admiten el ESP8266. Este instructable usará IFTTT para crear fácilmente un sensor que enviará una alerta a su dispositivo móvil sin importar dónde se encuentre. El sensor también se puede configurar para permitir múltiples alertas de puertas, buzones de correo, hornos y cualquier otra cosa que tenga una posición física abierta / cerrada o encendida / apagada. El beneficio de LEIDS es que usa energía mínima y solo usa energía cuando una puerta está abierta, luego, cuando la puerta está cerrada, envía un mensaje para avisarle que la puerta estaba cerrada y se apaga. Esto es mejor que dormir profundamente el módulo, ya que no utiliza energía si la puerta no está abierta.

Paso 1: Suministros

Las listas a continuación muestran las herramientas y piezas que utilicé para este proyecto. El sensor se puede rediseñar para usar diferentes partes y verse / funcionar de manera diferente y simplemente usar conceptos similares.

Instrumentos:

• Soldador
• ESP01-UART o Arduino Uno (programador para ESP8266)
• Impresora 3D (opcional)
• Cables de puente (opcional)
• Tablero (opcional)

Partes:

• ESP8266 ESP-01S x 1
• Interruptor de lengüeta x 1 (preferiblemente NC, solo pude encontrar normalmente abierto, así que tengo que usar dos imanes para que funcione como normalmente cerrado)
• Regulador AMS1117 3.3v
• 2n3904 Transistor NPN x 1
• Mosfet de canal P x 1 (queremos algo que tenga un VGS bajo, preferiblemente un NDP6020P)
• Batería Lipo de 3.7v 100 mAh x 1
• Resistencias surtidas (100k ohmios, 10k ohmios, 220 ohmios, 3k3 ohmios)
• Imanes de 6x3 mm x 2
• Cinta de montaje de doble cara
• Cable
• Soldar
• Perfboard

Piezas impresas en 3D:

Caso para sensor

Paso 2: Circuito de enclavamiento suave - Hardware

El circuito de cierre suave que estoy usando es una modificación de un esquema que encontré en línea. No soy un experto y creo que hay mejores formas de construir este circuito, ¡pero para mi propósito, este circuito hace el trabajo!

La forma en que funciona es que cuando la lengüeta conmutada se cierra por un campo magnético, permite la corriente al transistor NPN. El transistor NPN luego conecta a tierra el mosfet PNP que permite que la corriente fluya al ESP8266. El ESP8266 se enciende, usa uno de sus pines para mantener el mosfet PNP conectado a tierra que continúa alimentando el ESP8266. Luego, cuando el ESP8266 termina con sus tareas, establece ese pin de salida en BAJO, lo que interrumpe el transistor NPN y cierra la puerta en el mosfet PNP.

Mediante el uso de un circuito como este, el ESP8266 puede encenderse mediante un interruptor y luego puede apagarse por sí solo mediante una señal. Esto permite que el circuito no consuma corriente cuando el sensor está cerrado / apagado.

Paso 3: ESP8266 - Hardware

El ESP8266 que estoy usando enviará un mensaje para alertar cuando una puerta (u otra cosa) esté abierta y luego esperará a que la puerta se cierre para enviar un mensaje de cierre y apagarse. El ESP8266 será alimentado por el circuito de pestillo suave y usará un pin para leer el interruptor de lengüeta y otro pin para mantenerse encendido y luego para apagarse. Elegí usar los ESP-01 debido a su pequeño factor de forma. El ESP enviará una solicitud web para notificarnos cuando el sensor cambie a "abierto" y "cerrado". El método más fácil que encontré fue usar IFTTT y Google Sheets. Esto se explica en los siguientes pasos.

Paso 4: IFTTT para notificaciones remotas - Parte 1

En este instructivo, usaremos IFTTT e implementaremos webhooks y hojas de Google para recibir notificaciones remotas en nuestro dispositivo móvil. Para utilizar estos servicios, necesitará lo siguiente:

• Una cuenta de Google
• Una cuenta IFTTT (puede / debe iniciar sesión con una cuenta de Google)
• La aplicación IFTTT para su dispositivo móvil

Una vez que haya creado / iniciado sesión en sus cuentas, crearemos dos subprogramas. Las fotos en la parte superior de esta sección muestran cómo maniobrar la página web. Los siguientes pasos son para el primer subprograma, la solicitud activada por evento. Este subprograma recibirá un mensaje del sensor y guardará el evento en un documento de hojas de Google. Luego, puede ver el historial de su sensor y ver cuándo se abrió y se cerró.

1. Ve al enlace "Mis applets" ubicado en la parte superior.
2. Haga clic en el botón "Nuevo subprograma"
3. Haga clic en el botón azul "+ esto"
4. Busque "webhooks" y haga clic en él.
5. En la página siguiente, seleccione la tarjeta "Recibir una solicitud web"
6. Luego, establezca el nombre del evento como desee, elegí llamarlo "sensor_activated"
7. En la página siguiente, haga clic en el botón azul "+ eso"
8. Busque el servicio "Hojas de cálculo de Google" y selecciónelo
9. En la página siguiente, elija la función "Agregar fila a la hoja de cálculo".

10. Complete la acción de la siguiente manera:

    • Nombre de la hoja de cálculo, llamé a la mía "Historial del sensor"

    • La fila formateada debe tener el siguiente aspecto

      {{OccurredAt}} ||| {{Valor1}} ||| {{Value2}}

    • Deje el último campo como está a menos que desee cambiar dónde el subprograma guardará el estado del sensor
11. Luego haga clic en "Crear acción"
12. Por último, haga clic en "Finalizar" en la pantalla final.

Ahora probemos que funciona

1. Vaya a este enlace
2. Luego haga clic en el botón "Documentación" (usaremos esta página de "Documentación" nuevamente más adelante)
3. Ahora estará en su propia sección personal para el subprograma de webhooks de IFTTT
4. Complete el campo donde dice "{evento}" con el nombre de su evento, en este caso el nombre del evento es "sensor_activated"
5. Ahora complete el campo "valor1", este es el campo que contendrá la ubicación de su sensor, lo voy a completar con "Puerta de entrada"
6. Ahora complete el campo "valor2", este es el campo que tendrá el estado del sensor, lo voy a completar con "abierto" solo para probar
7. Luego, haz clic en el botón azul "Probarlo"
8. Si todo ha ido bien, debería aparecer un mensaje verde "Se ha activado el evento". mensaje en la parte superior
9. Ahora, si desea ver cómo almacenó su mensaje, puede abrir sus hojas de Google y encontrar la hoja de cálculo que agregó, he adjuntado una imagen para mostrar cómo se verá la hoja de cálculo.

Ahora pasemos al siguiente paso agregando un subprograma para notificarnos del cambio de estado.

Paso 5: IFTTT para notificaciones remotas - Parte 2

Ahora agregaremos un subprograma para notificarnos cuando se agregue una fila a la hoja de cálculo de estado; en otras palabras, cuando el sensor dispara un evento. Como antes, crearemos un nuevo subprograma. Los siguientes pasos lo guiarán en la creación del segundo subprograma. Como hemos hecho algo similar en el paso anterior, solo agregaré las diapositivas que son diferentes a este paso.

1. Ve al enlace "Mis applets" ubicado en la parte superior.
2. Haga clic en el botón "Nuevo subprograma"
3. Haga clic en el botón azul "+ esto"
4. Busque "hojas de Google" y haga clic en él.
5. En la página siguiente, seleccione la tarjeta "Nueva fila agregada a la hoja de cálculo".
6. Luego, complete los campos para señalar la hoja de cálculo en la que está escribiendo el otro subprograma
   • En este ejemplo, la ruta es "IFTTT / MakerWebooks / sensor_activated"
   • El nombre del archivo es "Historial del sensor"
7. En la página siguiente, haga clic en el botón azul "+ eso"
8. Busque el servicio de "notificaciones" y selecciónelo

9. Ahora debemos completar los campos del servicio de notificación.

   • El título se cambia a

     {{ColumnB}} era {{ColumnC}}

   • El mensaje está configurado para

     {{ColumnB}} estaba {{ColumnC}} en {{ColumnA}}

   • El enlace se deja solo
10. Luego haga clic en "Crear acción"
11. Por último, haga clic en "Finalizar" en la pantalla final.

Para probar la segunda parte del sistema de notificación IFTTT, asegúrese de haber descargado la aplicación IFTTT en su dispositivo móvil e iniciar sesión con sus credenciales. En mi caso, estoy iniciando sesión con mi cuenta de Google. Ahora podemos probar esto volviendo a la página "Documentación" y activando la prueba con el nombre del evento configurado como "sensor_activated", el campo "value1" configurado en la ubicación y el campo "value2" configurado en el estado.

Esto debería enviarle una notificación. Si no recibe una, asegúrese de haber iniciado sesión con la misma cuenta y de haber permitido que la aplicación le envíe notificaciones.

Paso 6: Arduino IDE y Sketch

El software utilizado para la placa se compila utilizando el IDE de Arduino.

La logica es como sigue:

• El interruptor de lengüeta se cierra abriendo la puerta.
• Luego, el ESP se enciende y se conecta a WiFi
• Una vez establecida la conexión WiFi, envía una solicitud http (envía un comando a Internet) que nos dice que se ha abierto una puerta u otra cosa.
• Luego lee una señal del interruptor de láminas para determinar si la puerta se ha cerrado
• Cuando la placa ESP descubre que el interruptor de lengüeta está abierto (es decir, la puerta estaba cerrada), envía otra solicitud http que nos dice que la puerta estaba cerrada.
• Luego, envía una señal al circuito de pestillo suave para cortar la alimentación a la placa.

Descarga Arduino IDE

He adjuntado el código arduino a esta sección para que lo descargue. Si no tiene el IDE de Arduino, puede descargarlo en línea en

Instale el administrador de placa adecuado

Para cargar el código en su placa ESP, debe instalar un administrador de placa en el IDE de Arduino siguiendo los siguientes pasos.

• Vaya a Archivo> Preferencias para abrir la ventana de preferencias
• En la ventana de preferencias, busque el campo que dice "URL adicionales del administrador del tablero"
• Pegue el siguiente enlace en este campo https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json y presione el botón "Aceptar"
• Ahora abra el administrador de tableros yendo a Herramientas> Tablero, luego la primera entrada será Administrador de tableros
• Escriba "ESP8266" en el menú de la placa e instale "esp8266". Selecciono la versión 2.5.0 ya que he tenido algunos problemas con las versiones más nuevas
• Ahora regrese y seleccione su tablero desde Herramientas> Tablero> Módulo ESP8266 genérico
• Luego cierre y vuelva a abrir el arduino ide para asegurarse de que se hayan realizado los cambios

Abra el boceto en el IDE de Arduino

Necesitamos modificar cuatro líneas del código para que el sensor funcione para usted

1. Cambie el SSID a su SSID WiFi, también conocido como el nombre de su wifi
2. Cambie la contraseña para que coincida con la contraseña de su wifi
3. Cambie la URL para que coincida con la URL de la página "Documentación" del servicio "webhook".
4. Cambie la ubicación del sensor a donde planea colocarlo, esto puede ser la puerta principal, la puerta trasera, el buzón, etc.

Ahora que ha modificado el código para adaptarlo a sus necesidades, debemos cargarlo en la placa. En mi caso, estoy usando un programador USB y sigo las instrucciones para ello. Esto puede requerir mucha resolución de problemas, por lo que le sugiero que busque en línea un tutorial más detallado. En mi caso, enchufo el ESP-01 al programador, luego lo enchufo a la computadora, luego cambio el interruptor de uart a prog, finalmente desenchufo y enchufo el programador nuevamente. Esto ahora deja el ESP en modo de programación. Ahora solo hago clic en el botón de carga y dejo que finalice la carga. Si desea ver si se conecta, puede abrir el monitor en serie y mirar los mensajes de estado. Una vez que haya subido el boceto, soldaremos todo junto, lo colocaremos en un recinto y lo montaremos en la ubicación deseada.

Paso 7: Caja (impresa en 3D)

He diseñado el siguiente gabinete para acomodar todos los componentes, permitir la colocación de un imán y alinear el interruptor de lengüeta. La segunda parte solo se usa para sostener un segundo imán que permitirá que el interruptor se abra y se cierre.

Una vez que todos los componentes están soldados juntos, podemos presionarlos hacia abajo en la carcasa, si lo desea, puede agregar un poco de pegamento caliente en la parte inferior para sujetar todo. Luego, debemos presionar un imán en la carcasa con los componentes electrónicos y alinear el interruptor de lengüeta según sea necesario. El otro imán debe presionarse en el otro recinto. Una vez que se hayan completado ambos cerramientos, podemos probarlos juntando los dos recintos, luego separándolos y volviéndolos a unir. Ahora deberíamos recibir dos notificaciones, una para el sensor abierto y otra para el sensor cerrado. Mantenga los dos juntos para evitar que la batería se agote.

Coloque cinta de montaje en la parte posterior de los sensores y aplíquelos en la ubicación deseada. Monté el mío en mi buzón. Ahora pruebe que la alineación sea correcta y que el sensor pueda enviar un mensaje de abierto y cerrado.

Listo, ahora tienes tu propio sensor para avisarte cuando se abre y se cierra. Avísame si te gusta y si hay algo que creas que se puede mejorar.

También estoy enviando este instructivo al concurso de IOT, así que asegúrese de dar me gusta y votar por este y cualquier otro proyecto de IOT que haya disfrutado

Paso 8: Mejoras futuras

Para este proyecto me encontré con un par de problemas. El primer problema que encontré fue el uso de un mosfet que tenía un Vgs demasiado alto, por lo que tuve que cambiar a uno diferente. En segundo lugar, el interruptor de lengüeta que utilicé normalmente está abierto y, en mi caso, un interruptor normalmente cerrado habría sido más fácil de implementar y habría ahorrado mucho espacio. Por último, fue muy difícil trabajar con el esp 01s y tuve que meterme con los pines gpio para que funcionara correctamente, pero todavía tenía algunos problemas. Creo que este proyecto fue capaz de enseñarme muchos conceptos y me ha ayudado a generar más ideas e implementaciones usando las placas esp8266 e IFTTT.

Finalista en el desafío de IoT