Jak dodać do inteligentnego domu dowolne urządzenie sterowane pilotem? – cz.1

Artykuł ten poświęcę zagadnieniu sterowania dowolnym urządzeniem z pilota. Chcę Ci pokazać jak urządzenia sterowane tylko przez pilot wpiąć do systemu inteligentnego domu i w jaki sposób zarządzać nimi ze smartfona.

Zagadnienie omówię na przykładzie mojej elektrycznej markizy przeciwsłonecznej. Niemniej jednak, podane rozwiązanie jest uniwersalne i może być zastosowane do innych urządzeń sterowanych pilotem np. drzwi garażowe, brama wjazdowa, żaluzje w oknach itp.

Pokaże Ci jak markizę przeciwsłoneczną rozwijać i zwijać za pomocą aplikacji w smartfonie chociaż wcześniej mogłem do tego używać wyłącznie pilota. Zdalna funkcja składania markizy lub bramy garażowej czy wjazdowej przyda się zwłaszcza w sytuacji, kiedy wyjedziesz z domu i zapomnisz o jej złożeniu/zamknięciu.

W przypadku markizy zdalny dostęp uchroni ją przed zniszczeniem przy pojawieniu się silnego wiatru czy deszczu. Osobiście uważam, że opcja zdalnego i automatycznego zwinięcia markizy, w sytuacji grożącej jej połamaniem przez wiatr, jest warta wydania około 300 złoty na zaproponowane przeze mnie rozwiązanie.

Po zapoznaniu się z tym i następnym artykułem oraz wykorzystaniu zawartych w nim i sprawdzonych przeze mnie komend i ustawień będziesz w stanie podłączyć dowolne urządzenie sterowane pilotem do swojego systemu inteligentnego domu.

Szczegółowy opis zagadnienia wraz ze zdjęciami i kodem jest na tyle rozległe, że postanowiłem rozbić je na dwa artykuły.

Z poniższego tekstu dowiesz się:

  1. Jak zrobić kopię oryginalnego pilota od markizy, bramy, furtki, żaluzji. 
  2. Jak zdalnie sterować urządzeniem, będąc poza domem i wciąż wykorzystując pilot do urządzenia.
  3. Jak sterowanie urządzeniem i zintegrować go z systemem inteligentnego domu, pokaże to na przykładzie integracji z systemem Fibaro.

W kolejnym artykule:

  1. Przedstawię konfigurację i kod LUA umożliwiający sterowanie Twoim urządzaniem ze smartfonu dla instalacji opartej o urządzenia Fibaro.
  2. Pokażę, jak dodać przyciski ścienne tak, aby oprócz sterowania z pilota oryginalnego i ze smartfona można było również lokalnie zamykać i otwierać urządzenie z wygodnego przełącznika na ścianie.
  3. Wyjaśnię, gdzie i jak zdefiniować w systemie warunek, aby markiza została automatycznie zwinięta gdy prędkość wiatru przekroczy np. 12km/h.
Sterowanie markizą, bramą, roletami ze smartfona – cz.1

Kopiowanie oryginalnego pilota

Nawet jeśli nie zamierzasz automatyzować sterowania i tak powinieneś posiadać drugi zapasowy pilot do markizy.

Uważam takie rozwiązanie za konieczne ze względu na całkowity brak możliwości zwinięcia czy rozwinięcia markizy w przypadku uszkodzenia lub zagubienia oryginalnego pilota. Często markizy nie mają możliwości mechanicznego złożenia przez zwinięcie płótna korbą, wtedy jedynym sposobem złożenia markizy jest użycie jej wbudowanego silnika, który jest sterowany z pilota. Mało tego, brak sprawnego pilota w sytuacji nadciągającej burzy może być tragiczny w skutkach dla markizy i bezpieczeństwa otoczenia.

Do kopiowania pilota zalecam wykorzystać jeden z dostępnych na rynku pilotów uniwersalnych. Ważne jest, aby wybrany przez Ciebie pilot obsługiwał tzw. zmienną dynamiczną częstotliwość, co znacznie zwiększa szanse na prawidłowe skopiowanie Twojego oryginalnego pilota, który pracuje na nieznanych dla Ciebie częstotliwościach. 

Ja wybrałem pilot uniwersalny samokopiujący pracujący w zakresie 280-868MHz. Dzięki temu, że zakres pracy jest szeroki, mogę skopiować piloty z kodem stałym, zmiennym oraz dynamicznym. Oznacza to, że podczas kopiowania sygnału radiowego oryginalnego pilota do markizy, pilot uniwersalny automatycznie zeskanuje szeroki zakres częstotliwości i się dopasuje.  

Omawiany pilot samokopiujący o częstotliwości w zakresie 280-868 MHz kosztuje około 60 PLN. Fakt, że jest dwa razy droższy od pilota samokopiującego z kodem stałym 433.92MHz, ale dzięki temu istnieje większe prawdopodobieństwo, że skopiujesz oryginalny pilot.

Kolejna kwestia, to liczba kanałów jakie musimy skopiować, czyli innymi słowy ilość przycisków jakie znajdują się na samokopiującym pilocie. W większości przypadków pilot oryginalny do markizy (zdjęcie poniżej po lewej stronie) ma trzy przyciski: rozwiń, stop, zwiń, więc pilot uniwersalny musi mieć conajmniej 3 kanały.

Użyty przeze mnie samokopiujący pilot cztero-kanałowy w zupełności wystarczy, aby skopiować trzy przyciski oryginalnego pilota. Polecam pilot firmy Acurel (kod produktu:KR37B), który jest dostępny w kilku kolorach (zdjęcie po prawej).

Proces kopiowania jest zależny od producenta pilota uniwersalnego. Niemniej jednak sam proces można sprowadzić do kilku wspólnych kroków:

  1. Ustawienia pilota oryginalnego bardzo blisko pilota samokopiującego.
  2. Wprowadzenie pilota samokopiującego w tryb nauki.
  3. Wyczyszczenie (usunięcie) wszystkich kanałów pilota samokopiującego
  4. Wciśnięcie przycisku, który chcemy skopiować na pilocie oryginalnym.
  5. Obserwacja, czy pilot samokopiujący skopiował wysłany sygnał radiowy.
  6. Przypisanie skopiowanego sygnału do konkretnego przycisku na pilocie samokopiującym.
  7. Powtórzenie sekwencji dla kolejnych przycisków.

Dokładny proces kopiowania zawiera każda instrukcja obsługi pilota. Zalecam przed przystąpieniem do powielania przycisków, skasowanie (usunięcie) wszystkich wcześniej zapisanych sygnałów w pilocie samokopiującym, nawet gdy jest on nowy. Czasami podczas testów, w trakcie produkcji pilota, kanał zostaje zapisany i niezwolniony, co może przysporzyć Ci problemów podczas uczenia pilota.

Automatyzacja przycisków pilota 

Następnym krokiem jest zautomatyzowanie przycisków pilota tak, aby automat mógł “nacisnąć” przycisk za ciebie

Po przytrzymaniu palcem przycisku na pilocie, przycisk naciska specjalny element przewodzący pod przyciskiem i powoduje zwarcie (zamknięcie) dedykowanego obwodu elektrycznego. Z reguły element przewodzący zwiera konkretny obwód do masy. Tą właściwość wykorzystaj do zautomatyzowania pracy pilota. Powinieneś poza tym, że przycisk pilota zwiera obwód, zwierać go niezależnie poza pilotem dzięki przekaźnikowi. Takie podejście pozwoli Ci sterować markizą zarówno z pilota jak i za pomocą automatu wykorzystującego przekaźnik.

Uwaga: Przed dalszą pracą zalecam wyjęcie baterii zasilającej pilot, aby w przypadku zwarcia nie doszło do uszkodzenia elektroniki pilota.

Poniżej zdjęcie przylutowanych przewodów do przycisków pilota uniwersalnego (jest to płytka wewnętrzna czerwonego pilota przedstawionego powyżej).

Masz zapewne wrażenie, że praca związana z przylutowaniem czterech przewodów jest skomplikowana.

Nic bardziej mylnego!

Wystarczy, że choć trochę lubisz robótki elektryczne i masz lutownicę, wtedy z łatwością wykonasz poniższe czynności: 

  1. Wyjmij baterię z pilota.
  2. Zdejmij z pilota zewnętrzną przykrywkę i dostań się do przycisków pilota (powyższe lewe zdjęcie).
  3. Następnie rozpoznaj obwód, który zawiera wciśnięty przycisk pilota.
  4. Wlutuj przewody elektryczne do obwodu w taki sposób, aby zwarcie przewodów dało taki sam efekt, jak wciśnięcie przycisku pilota.
  5. Lutowanie powtórz dla kolejnych przycisków
  6. Włóż ponownie baterię do pilota i przetestuj.

W moim przypadku potrzebowałem łącznie czterech przewodów. Trzy przewody niezależnie dla każdego z przycisków pilota (lewe zdjęcie) i jeden wspólny przewód na masę (czarny przewód na zdjęciu po prawej).

Teraz musisz dolutowane przewody podpiąć pod zaciski bezpotencjałowe – przekaźnik. Zalecam użycie przekaźnika po to, aby nie wprowadzać żadnego dodatkowego napięcia do obwodu pilota. Przekaźniki mają za zadanie zamykać obwody, tak samo jak robią to przyciski pilota. Dzięki temu rozwiązaniu nie doprowadzisz do uszkodzenia elektroniki pilota. 

Uwaga: Długotrwałe zwieranie przewodów przylutowanych w poprzednim kroku nie ma sensu,  gdyż spowoduje to szybsze rozładowanie pilota, który będzie non stop wysyłał sygnał radiowy. To tak jakbyś wcisnął i trzymał przycisk na pilocie. 

Uwaga: Unikaj zwierania kilku obwodów jednocześnie. Takie działanie jest równoznaczne z jednoczesnym wciśnięciem więcej niż jednego przycisku na pilocie, co nie ma większego sensu. Mało tego, dla pilota samokopiującego, który będzie od teraz używany zamiast oryginalnego, może to oznaczać przejście w tryb uczenia i doprowadzić do utraty zapisanych sygnałów radiowych.

Następnym etapem jest podłączenie przekaźników zwierających obwody elektryczne pilota. 

Przekaźnik zamiast palca

Z mojego opisu powinieneś wywnioskować, że wykorzystasz pilot samokopiujący podłączony do przekaźników do tego, aby sterować dowolnym urządzeniem. Ostatecznie sterowanie urządzenia jest realizowane przez pilot, który wysyła odpowiedni sygnał radiowy, aby sterować pracą Twojego urządzenia.

Polecenie otwarcia/zamknięcia, rozwinięcia/zwinięcia czy załączenia/wyłączenia w zależności od typu urządzenia zostanie wydane przez moduł cyfrowy z przekaźnikami. Przekaźniki mają za zadanie zewrzeć odpowiedni obwód tak jakbyś to Ty wciskał właściwy przycisk na pilocie. Tym cyfrowym modułem może być dowolny moduł wyjść cyfrowych kompatybilny z Twoim systemem inteligentnego domu. 

Dalsza część opisu oparta będzie o posiadany przez Ciebie systemem inteligentnego domu, w którym praca przekaźników jest kontrolowana przez Twój system inteligentnego domu. Zakładam, że producent wybranego przez Ciebie systemu inteligentnego domu posiada w swojej ofercie moduł wejściowo/wyjściowy, czyli tak zwany moduł I/O

U mnie modułem I/O jest Smart Implant firmy Fibaro. Ten jak i inne elementy automatyki Fibaro nabyłem od wyłącznego dystrybutora Fibaro – https://fibarowilanow.pl/, który wielokrotnie merytorycznie pomagał mi rozwiązać różne zagadnienia techniczne konfiguracji i oprogramowania systemu Fibaro. Tak samo było i tym razem przy okazji oprogramowania nowego mechanizmu obsługi zdarzeń (CentarlSceneEvent), o którym w dalszej części.

Smart Implant posiada dwa bezpotencjałowe styki, a więc przekaźniki. Sterując je z systemu będziesz zamykać odpowiednie obwody pilota i w ten sposób realizować wysyłanie sygnału z uniwersalnego pilota do markizy. Dodatkowo moduł Smart Implant ma możliwość podpięcia wejść cyfrowych, które użyjesz do podłączenia przełączników ściennych.

Fibaro Smart Implant
Smart Implant firmy Fibaro

Moduł Smart Implant posiada dwa bezpotencjałowe wyjścia (patrz zdjęcie powyżej), którymi mogę sterować ze smartfona z dowolnego miejsca na świecie. Ze względu na charakterystykę pracy pilota i proponowany sposób wykonania podłączenia przewodów do pilota, bezpotencjałowy przekaźnik musi być ustawiony w tryb pracy – normalnie otwarty, a jego zwieranie nie powinno występować na dłużej niż 800ms, co odpowiada krótkiemu wciśnięciu przycisku na pilocie. Te wymagania zostaną ustawione później bezpośrednio w konfiguracji Smart Implant.

Jeśli uważnie czytałeś artykuł to właśnie wykryłeś pewną niedokładność. Otóż, moduł ma dwa wyjścia (dwa przekaźniki), a pilot markizy ma trzy przyciski…

Co zrobić w takiej sytuacji?

Ilość kanałów pilota (wykorzystywanych przycisków pilota) jest inna niż przekaźników dostępnych w module, widzę tu więc trzy możliwe rozwiązania:

  1. Pierwsze i najłatwiejsze do wykonania to podłączyć przylutowane przewody z pilota bezpośrednio do zacisków wyjściowych modułu. Oczywiście możesz podpiąć tylko dwa obwody odpowiedzialne za rozwijanie i zwijanie rolety bez obwodu przycisku stop. W tym rozwiązaniu ograniczeniem będzie brak możliwości rozwinięcia markizy w stopniu pośrednim pomiędzy 0 – 100%, ale strategiczną funkcję to rozwiązanie spełni. Zawsze będzie można zwinąć markizę w przypadku wiatru automatycznie lub zdalnie ze smartfona. Pamiętaj, aby przewód odpowiedzialny za zatrzymanie (przycisk stop pilota) odizolować tak, aby nie dotykał innych przewodów, nie możesz go podłączać do masy.
  2. Kolejny sposób jest równie prosty i polega na wykorzystaniu dwóch modułów Smart Implant. To rozwiązanie zwiększa cenę, ale możesz dzięki niemu łatwo zaprogramować łącznie trzy niezależne obwody pilota.
  3. Trzeci wariant jest najtrudniejszy i polega na realizacji pełnej funkcjonalności markizy (komenda rozwijania, stop i zwijania) przy wykorzystaniu tylko jednego modułu Smart Implant. Czy jest to możliwe? Przeczytaj mój następny artykuł, aby się tego dowiedzieć.

Pierwsze rozwiązanie (zdjęcie poniżej) jest już gotowe i wymaga odpowiedniej konfiguracji modułu Smart Implant, które wraz z kodem LUA przedstawię w drugiej części artykułu.

Schemat podłączenia pilota do Smart Implant
Schemat prostego podłączenia pilota z modułem cyfrowym

Podsumowanie części 1

Ufam, że poszerzyłeś swoją wiedzę o opisany przeze mnie uniwersalny sposób rozszerzenia funkcjonalności Twojego urządzenia markizy, bramy, rolety lub jeszcze innego.

Od teraz powinieneś bez problemu skopiować swój oryginalny pilot i dolutować do niego obwody, które są zamykane przez zewnętrzne przekaźniki, tak jakby były wciskane przyciski pilota.

Oczywiście to nie koniec!

W drugiej części artykułu dowiesz się jak rozwiązać zagadnienie mniejszej ilości wyjść z modułu w stosunku do przycisków pilota i podam gotowy do skopiowania kod LUA dla systemu Fibaro.

Nie możesz się doczekać?

Ja również! Przeczytaj poprzednie artykuły jeśli jeszcze ich nie znasz, a ja już niedługo udostępnię Ci kolejną porcję wiedzy.

Podziel się jakie urządzenie zamierzasz podłączyć do systemu inteligentnego domu i jakie trudności widzisz?