Disclaimer

Prestare sempre attenzione a seguire le indicazioni fornite in questo blog, soprattutto se si tratta di apparecchiature elettriche collegate alla tensione di 220V. Non mi ritengo responsabile di danni causati dall'aver seguito i consigli qui pubblicati.
Grazie

giovedì 25 gennaio 2018

Home Automation System - Antifurto ed OpenHAB - Fase operativa




Come promesso, ecco la seconda parte del post relativo all'integrazione dell'antifurto con OpenHAB, solo per quanto riguarda lo stato degli ingressi...per poter monitorare anche in remoto il loro stato...cosa che la mia attuale centralina non mi permette di fare...


Passiamo quindi alla fase operativa (o distruttiva, dipenderà dall'obiettivo raggiunto 😱). Ricapitoliamo quanto c'è da fare:


  • portare tutti gli ingressi dell'antifurto al Raspberry PI3
  • costruire una piccola scheda di interfaccia per abbassare il segnale dei sensori / contatti da 4.5v a max 3.3v attraverso partitori di tensione (questo per non bruciare gli ingressi del raspberry)
  • connettere gli ingressi dell'antifurto agli ingressi di questa schedina e le sue uscite ai GPIO del raspberry
  • installare e configurare su OpenHAB il GPIO binding (vedere https://github.com/openhab/openhab1-addons/wiki/GPIO-Binding)
  • infine, inserire in una sitemap su OpenHAB gli oggetti per la visualizzazione dello stato degli ingressi dell'antifurto

Iniziamo...

Cablaggi vari

Il raspberry è vicino alla centralina dell'antifurto dove arrivano diretti 3 degli 11 ingressi che devo gestire...gli altri 8 sono gestiti da una scheda di espansione distante dalla centrale, alla quale è collegata solo tramite bus seriale...

Fortunatamente ci sono un paio di tubi vuoti che collegano le due scatole di derivazione...quindi mi basta passare un cavo di rete dalla scheda di espansione alla scatola vicino alla centrale (e quindi vicino al raspberry).

Ho scelto il cavo di rete perchè ha proprio 8 fili (quanti ne servono a me...), è schermato ed è comodo da passare...

E allora passiamo questo cavo...e dopo averlo passato colleghiamo i sui 8 terminali agli 8 ingressi della scheda di espansione dell'antifurto...


Questa sopra è la scatola di derivazione che contiene l'espansione dell'antifurto (scatola bianca in basso...) e tutti i segnali dei singoli sensori / contatti...
Il cavetto di rete è quello blu che si vede uscire dal secondo tubo a partire dall'alto...i suoi fili sono collegati ai morsetti neri che a loro volta sono collegati alla scheda di espansione.

Bene qui è tutto fatto...possiamo chiudere.

Andiamo al piano di sopra, dove c'è la scatola di derivazione che porta tutto alla centrale.

Ecco la scatola di derivazione, vicino alla centrale, dove arrivano tutti i cablaggi necessari...compreso il nostro cavetto di rete blu


Recupero anche i 3 ingressi non gestiti dalla scheda di espansione, ma collegati direttamente alla centrale, cercando di capire quali connessioni fossero quelle giuste in tutto questo groviglio...


Quindi, gli 8 fili del cavo di rete più i tre recuperati qui direttamente li porto alla schedina d'interfaccia autocostruita (e si vede...) con i partitori di tensione. Eccola, lato destro ingressi, lato sinistro uscite...al centro le resistenze per il partitore, una coppia per ogni ingresso...


Ultimo step, connessione tra uscite e GPIO del raspberry...


Se contate bene i fili, non sono 11 come detto prima ma 12...perchè oltre a tutte le connessioni dei segnali bisogna mettere anche la massa in comune tra impianto antifurto e Raspberry...il 12° filo è proprio questo...ed è connesso ad un terminale GND del raspberry (nel suo pin header ci sono più terminali GND...basta sceglierne uno comodo...)

Tutto collegato...il Raspberry si accende ancora e anche l'antifurto sembra ancora funzionante...bene, per adesso nulla di distruttivo!!!

Prima di passare al software faccio qualche prova: apro e chiudo le finestre e le persiane e verifico con il tester che il relativo ingresso passi da 0v a 3v (il partitore mi da 3v in corrispondenza del 4.5v originario) e viceversa.

Configuriamo OpenHAB

Adesso che la parte hardware è a posto (parola grossa!!!!), tocca al software...intervento sicuramente con potenzialità meno distruttive 😎

Installiamo su OpenHAB il GPIO Binding, che ci permette di interfacciare OpenHAB direttamente con i GPIO del raspberry su cui gira...

Come al solito passiamo dalla PAPERUI (l'interfaccia web di configurazione di OpenHAB) e seguiamo il percorso Add-ons -> Bindings


Per info dettagliate si può consultare la documentazione ufficiale

Fatto questo, occorre creare gli items OpenHab relativi ai singoli 11 ingressi che vogliamo gestire in modo che poi possano essere inseriti in una sitemap. Creiamo quindi il file gpio.items nella cartella /etc/openhab2/items ed inseriamo gli 11 oggetti legati ognuno ad un ingresso GPIO

Ecco come appare il mio file (editor Visual Studio Code con estensione Platformio, consigliatissimo!!!!)



Come vedete, oltre ad altri parametri, ogni riga è legata ad un pin diverso, che corrisponde ad un ingresso GPIO del raspberry. Il parametro activelow indica se bisogna considerare un contatto aperto se il segnale è a 0v ... nel nostro caso è a "no" perchè, come abbiamo visto, quando il contatto è APERTO, abbiamo tensione...

Aggiungiamo ancora gli items appena creati in una sitemap, editando il relativo file ed otteniamo a video qualcosa di simile a questo (visto da app OpenHAB su smartphone)


Adesso parte un periodo di verifica che tutto funzioni e stia in piedi ... non ne sono ancora certo al 100%, ma ci sono buoni presupposti...🍀🍀🍀



Disclaimer:

le operazioni indicate nel presente post sono eseguite a mio rischio e pericolo e non sono da utilizzare come guida tecnica. Chi effettua le stesse operazioni su proprio o altrui impianti ne è direttamente responsabile

venerdì 19 gennaio 2018

Home Automation System - Antifurto ed OpenHAB - L'idea iniziale




Incredibile ma vero!!! Sono riuscito a raggiungere un piccolo traguardo, inseguito da un pò di tempo...Riuscire ad integrare in OpenHAB lo stato dell'antifurto...più precisamente dei suoi ingressi!!!

Molti di voi diranno...beh, semplice...ormai tutti gli antifurti hanno questa caratteristica...tramite centraline moderne e app mobile è possibile farlo...certo!!! Ma il mio antifurto ha 10 anni e cambiare centralina ha un costo non di poco conto...e all'epoca non era così scontato avere un sistema "online" come oggi...

Il mio obiettivo era solo quello di intercettare lo stato dei sensori e non di permettere la gestione totale dell'antifurto, anche per un discorso di sicurezza...in sostanza, nel momento in cui per qualche motivo mi arriva la telefonata dall'antifurto a fronte di allarme, al volo riesco a capire quale sensore è stato aperto (chiaramente mentre mi catapulto a casa...)...ad oggi questa cosa non la posso fare perchè il combinatore telefonico non è in grado di interfacciarsi in maniera dettagliata alla centrale per capire quale ingresso ha fatto scattare l'allarme!!!

E allora basta intercettare tutti i cablaggi provenienti dai diversi sensori radar volumetrici e contatti magnetici, in qualche modo interfacciarli con una schedina tipo Arduino o simili in modo da ottenere lo stato di "APERTO" o "CHIUSO"...alla fine i diversi sensori dell'antifurto non fanno nient'altro che questo...

Inizio allora con i miei esperimenti per capire che tipo di segnale viaggia, documentazione alla mano...e scopro che, oltre al doppino che porta corrente a tutti i sensori / magneti (a 13.5v), ci sono tutti singoli fili, per ogni contatto / sensore che interessano a me...cioè, la massa di riferimento e la tensione...quando tra i due capi non c'è tensione, il contatto è CHIUSO, quando c'è una tensione positiva il contatto è APERTO...in sostanza sono gli 0 e gli 1 logici che interessano a me...

Prima di interfacciare il tutto con OpenHAB faccio delle prove con il tester...anche perchè devo capire che valore di tensione arriva sul contatto che mi identificherà il mio 1 logico...in base anche alla schedina che andrò ad usare come interfaccia, avrò delle soglie di tensione da rispettare per non bruciare gli ingressi...

Quindi, metto i terminali del TESTER tra massa e cavetto del segnale di un contatto (ad esempio porta d'ingresso, che è vicina alla scatola di derivazione...)...tensione pari a 0...perfetto, la porta è chiusa...Apro la porta, per sicurezza verifico la tastiera dell'antifurto che mi segnala contatto aperto e quindi controllo la tensione...4.5v...chiudo la porta...torna a 0...direi che funziona...ho intercettato il segnale che mi interessa...E' così per ogni sensore / contatto...

Direi che la mia idea può funzionare...poichè ho 11 ingressi da gestire (vari sensori e contatti singoli oppure messi in serie come unico ingresso...) devo trovare una schedina che mi permetta di gestire almeno 11 ingressi digitali, che abbia una tensione compatibile con i 4.5v forniti dai contatti e che possa essere connessa in rete per trasmettere l'informazione a OpenHAB tramite MQTT...

La scelta è tra

- una schedina NodeMCU ESP8266, con wifi integrato che però da specifica accetta solo 3.3v negli ingressi digitali;


- un Arduino UNO con shield ethernet che dovrebbe accettare fino a 5v negli ingressi digitali;


La prima scelta sarebbe più comoda perchè ha il wifi integrato ed è molto più piccola...bisognerà però fare un piccolo circuito per abbassare la tensione da 4.5v a sotto i 3.3v.
Con Arduino UNO invece la tensione è già a posto ma la scheda è molto più grande e necessita anche di uno shield (una scheda) in più...

Pensa che ti ripensa mi viene un lampo di genio...


il Raspberry PI3 dove attualmente stanno girando OpenHAB e il broker MQTT ha anche una serie di GPIO digitali...se riesco a far arrivare tutti i segnali, posso usarla direttamente, così evito di sprecare un'ulteriore scheda...ed essendo lo stesso sistema su cui gira OpenHAB non ho neanche la necessità di trasmettere il dato in rete...sarà tutto in locale... Purtroppo i suoi GPIO lavorano a 3.3v quindi il nostro 4.5v sicuramente non le farà bene...Niente paura...costruirò una piccola schedina di interfaccia con una serie di partitori di tensione per abbassare proporzionalmente la tensione sotto i 3.3v...tanto resistenze ne ho in abbondanza 😎


Se riesco a fare questo, posso usare direttamente un Binding di OpenHAB (vedi https://github.com/openhab/openhab1-addons/wiki/GPIO-Binding) che permette di integrare facilmente i segnali ottenuti tramite lettura di GPIO (in sostanza permette di agganciare un item di tipo logico 1/0 di OpenHAB allo stato di un ingresso del raspberry), senza dover fare un programma esterno, ed inviarli tramite MQTT...direi ottimo...(se funziona)

Ricapitoliamo:

 - far convergere tutti i segnali degli ingressi dell'antifurto verso il Raspberry PI3
 - creare una schedina per abbassare il segnale dei sensori / contatti da 4.5v a max 3.3v
 - collegare gli ingressi di questa schedina con i cavetti degli ingressi dell'antifurto e le uscite con il Raspberry
 - installare e configurare il binding GPIO di OpenHAB (vedi https://github.com/openhab/openhab1-addons/wiki/GPIO-Binding)
 - creare una sitemap su OpenHAB per visualizzare lo stato degli ingressi

Non dovrei aver dimenticato nulla...spero...

Nel prossimo post, a breve online, descriverò la fase operativa e il risultato ottenuto!