Scopi del progetto:
Concetti affrontati:
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Componenti software utilizzate:
Dispositivi fisici utilizzati:
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Progetto maggiormente indicato per:
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NOTE E DISCLAIMER
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| Revisione guida: 1.0 | |
ed eventualmente 
ATTENZIONE: la presente guida applicata al modello R1 è disponibile qui.
Abstract
Gli interruttori intelligenti della famiglia ITEAD Sonoff Smart Home sono componenti domotiche estremamente versatili, molto economiche e funzionali, ma quando si tratta di integrarle negli impianti preesistenti possono, talvolta, rappresentare un problema, specialmente in presenza di uno o più deviatori.
È il caso della trasformazione di un punto luce (o di un’utenza più generica) controllata tramite un interruttore tradizionale a muro in un elemento domotizzato: se ne vuole mantenere la funzionalità manuale, meccanica, integrando quella domotica.
Esistono più alternative.
LA PRIMA
La prima alternativa – quella più semplice – è quella di sostituire l’intero elemento a muro con un interruttore touch domotico, ad esempio l’ITEAD Sonoff T1
LA SECONDA
Una seconda alternativa è quella di affiancare all’interruttore meccanico un elemento domotico atto a “domotizzarlo”. In tal caso la scelta di questo elemento dovrà essere effettuata con criterio, sopratutto in caso si utilizzino per la propria domotica personale degli HUB personali (la compatibilità verso di essi dovrà essere garantita).
LA TERZA
Una terza alternativa è quella di collegare direttamente un pulsante sull’elettronica del Sonoff Basic.
Il Sonoff Basic presenta già sulla propria board un pulsante per l’attivazione e la disattivazione manuale del relè. La pressione di tale pulsante scaturisce nell’apertura o chiusura del relè in base allo stato pre-esistente. In sostanza chiude se prima era aperto, e apre se prima era chiuso: trattasi di funzione chiamata, in inglese, TOGGLE.
Volendo utilizzare il Sonoff senza alcuna modifica software, l’unico modo di comandarne “esternamente” il funzionamento è quello di collegare in parallelo i due contatti di un pulsante tradizionale (meccanico, a muro) ai due contatti presenti sul pulsante presente sulla board del Sonoff Basic. Questo praticamente sostituirà il pulsante che sta a bordo dell’attuatore con uno esterno.
LA QUARTA – OGGETTO DI QUESTA GUIDA
La quarta strada, quella che proponiamo in questa guida, è quella di modificare il firmware del Sonoff Basic al fine di (tra le tante altre cose) abilitare e poter utilizzare le piazzole (una, nello specifico, che “di fabbrica” non è abilitata) presenti sulla board e potervi così attestare uno o più pulsanti, oppure un interruttore meccanico classico, grazie alle funzionalità garantite dal firmware.
Niente paura: spieghiamo tutto nel paragrafo a seguire.
Prima di proseguire oltre, ricordiamo nuovamente che:
NOTE E DISCLAIMER
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Descrizione della modifica
Perseguiamo quindi con questa guida sulla quarta strada.
Il Sonoff Basic R2 (ma anche gli altri componenti della stessa linea prodotto) presenta sulla board una serie di contatti. Quelli che ci interessano sono il GND e l’RX (il quale corrisponde al pin logico GPIO3).
Solitamente GND, TX, RX (GPIO3) e 3.3V (VCC) vengono utilizzate per la riprogrammazione del firmware; ecco perché per questo progetto consiglieremo di saldare dei pin sui quattro contatti: così da poter sia riprogrammare il firmware, sia controllare – successivamente – il comportamento dell’unità utilizzato GPIO3 (RX) e GND.
Per far sì che la coppia di contatti GPIO3 e GND possa essere utilizzata allo scopo, è necessaria l’adozione di un firmware alternativo, nello specifico il Tasmota. La guida dà per scontata la presenza di tale firmware.
In presenza di tale firmware, quando il contatto GPIO3 viene brevemente cortocircuitato con GND, l’azione causa l’apertura o chiusura del relè in base allo stato pre-esistente. In sostanza chiude se prima era aperto, e apre se prima era chiuso: il TOGGLE di cui sopra che solitamente si effettua utilizzando il pulsate presente, di fabbrica, sulla board.
| N.b. C’è un ma. Abbiamo appena spiegato che il Sonoff Basic R2 (dotato di firmware Tasmota) cambia di stato (aperto/chiuso) quando si cortocircuita il GPIO3 e la GRD. Per cambiare nuovamente stato, è necessario rimuovere il cortocircuito e applicarlo nuovamente.Questo è il comportamento offerto da un pulsante (o bottone), NON da un interruttore (meccanico, da muro) che presenta due stati meccanici (chiuso e aperto) i quali si protraggono nel tempo (fino al successivo cambio di stato meccanico).In sostanza, con la modifica allo schema elettrico che stiamo proponendo, per comandare manualmente il TOGGLE di stato sarebbe necessario impostare l’interruttore (meccanico, da muro) nella posizione di spento/acceso/spento.Tale fastidiosa situazione è facilmente risolvibile, come segue. |
| Nota per smanettoni. A differenza della board modello R1, sulla R2 non esiste il “tradizionale” pini GPIO14. È invece presente un nuovo pin chiamato IO2: se cortocircuitato con GND, l’azione attiva il relè. Si tratta in pratica dello stesso contatto saldato sul pulsante presente a bordo. Va da sé che sia possibile utilizzare la coppia IO2 – GND per attestarvi sopra un pulsante estero senza il bisogno, quindi, di aggiornare il firmware.Abbiamo realizzato la presente guida indicando il solo uso della coppia GPIO3 – GND per l’uso sia con pulsante che con interruttore (in associazione al firmware Tasmota) per pura semplicità, ma è ovvio che se si vuole installare solo un pulsante esterno la strada può anche solo essere quella di usare IO2 – GND senza alcuna modifica firmware. |
SOLUZIONe
Sarà possibile lasciare invariata la presenza dell’interruttore (meccanico, da muro), il quale agirà (ad ogni suo cambio di stato, indipendentemente che si tratti della chiusura o dell’apertura del contatto tra GPIO3 e GRD) come TOGGLE grazie all’uso del comando Tasmota “SWITCHMODE” debitamente configurato.
Ovviamente non esisterà una posizione meccanica dell’interruttore atta ad indicare lo stato di funzionamento del Sonoff (relè chiuso o aperto). Ogni attuazione dell’interruttore causerà un cambio di stato del relè, fine.
Dotarsi dei contatti
La parte più complessa, se non si ha dimestichezza con le saldature, è proprio questa: dotarsi di contatti tramite i quali collegare il pulsante/interruttore a GPIO3 e GND.
Innanzitutto è necessario dotarsi di connettori pin maschi e dei pin femmine con filo.
Saldare questi pin (4) sulla board in corrispondenza delle piazzole, avendo cura di posizionare sulla board il segmento più corto. Una volta effettuata la saldatura, avremo dei contatti sui quali posizionarci per la modifica allo schema elettrico (useremo i pin femmina per collegarci ai contatti del pulsante o dell’interruttore).
Uso di un pulsante
Questa strada prevede l’uso di un Sonoff Basic e della sostituzione dell’interruttore pre-esistente con un pulsante (nel caso illustrato di tipo “Normalmente Aperto“).
Vediamo lo schema elettrico iniziale:
E come diventa:
Una volta attuata tale modifica, il lavoro è completato.
Per far sì che la modifica funzioni è però necessario attuare:
- su Sonoff Basic con firmware originale: nulla, funziona da sé;
- su Sonoff Basic riprogrammato con firmware Tasmota: applicare il comando “SWITCHMODE“.
Nel secondo caso, il comando è il seguente:
cmnd/Sonoff/SwitchMode 3
il quale interpreterà la breve chiusura del contatto GPIO3-GRD (attuata tramite pulsante) come “cambiamento di stato rispetto all’attuale“.
In caso si utilizzi un pulsante “Normalmente Chiuso“, il comando sarà:
cmnd/Sonoff/SwitchMode 4
Ciò fatto premendo/rilasciando il pulsante verrà attuato un TOGGLE dello stato del relè del Sonoff (spegne se acceso, accende se spento); contemporaneamente, presso la domotica sarà possibile attuare lo stesso comando. Ovviamente qualora il Sonoff venga controllato manualmente, il nuovo stato verrà correttamente rilevato all’interno della domotica praticamente all’istante.
Nel seguente video si può vedere il comportamento del circuito così concepito:
N.b. L’uso di uno o più pulsanti come “deviatori” è possibile, ma solo:
- utilizzando appunto pulsanti, e non interruttori;
- collegando i contatti di tutti codesti pulsanti sui contatti GPIO3 e GROUND del Sonoff Basic.
Così facendo, la pressione di uno qualsiasi dei pulsanti collegati al Sonoff ne controllerà il comportamento.
Uso di un interruttore
Se si decide, invece, di lasciare in sede l’interruttore pre-esistente, allora lo schema sarà il seguente:
Come detto, per un corretto funzionamento del circuito e dell’attivazione manuale sarà necessario, in primis, la presenza del firmware Tasmota, questo perché, come spiegato ampiamente, solo in presenza di tale firmware sarà possibile attuare una configurazione che permetta di interpretare ogni cambio di stato (qualsiasi!) dell’interruttore come TOGGLE.
Effettuato l’aggiornamento del firmware e cablato il circuito come sopra, sarà necessario impostare da console Tasmota il seguente comando (si assume che il dispositivo abbia nome “Sonoff“):
cmnd/Sonoff/SwitchMode 1
il quale predisporrà la chiusura o apertura del corto GPIO3-GRD come “cambiamento di stato rispetto all’attuale“. Per il resto (controllo domotico, rilevazione di cambio di stato in domotica ecc.) varranno le stesse considerazione fatte nell’esempio relativo al pulsante.
In ultimo, è necessario indicare al firmware Tasmota quale sia l’uso del pin GPIO3, nel nostro caso “interruttore”. Per far ciò, recarsi alla voce Configurazione/Configurazione Modulo (Configuration / Module Configuration) dell’interfaccia web alla voce “GPIO3 Sensor”, selezionare la voce “01 Switch“. Cliccare infine su “SAVE“.
Ora l’attuatore agirà come previsto.
Integrare un interruttore Tasmota via MQTT alla configurazione Home Assistant
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