Integrare in domotica qualsiasi telecomando (anche rolling-code) tramite contatto pulito

SCOPI DEL PROGETTO:

Gestire, integrandolo alla propria domotica, le funzioni di un telecomando o di un radiocomando (inclusi di rolling-code) tramite uno più attuatori a contatto pulito
Livello di difficoltà: medio
Costo: basso

CONCETTI AFFRONTATI:

Logica di funzionamento dei telecomandi
Modifica hardware
Configurazione software

COMPONENTI SOFTWARE UTILIZZATE:

Variabile in relazione all’HUB personale in uso

DISPOSITIVI FISICI UTILIZZATI:

Un telecomando già programmato per la sua funzione (eg. apertura cancello, attivazione allarme ecc.)
Uno o più attuatori dotato(i) di contatto pulito (spiegato dopo)
Un piccolo saldatore

GUIDA MAGGIORMENTE INDICATA PER:

Tutti gli ambienti

NOTE E DISCLAIMER

qualsiasi eventuale modifica agli impianti domestici dev'essere progettata e realizzata SOLO da personale qualificato;
qualsiasi modifica non prevista attuata in proprio è a propria responsabilità personale nonché a proprio rischio e pericolo (i contenuti della presenta pagina hanno infatti puro scopo didattico) e fa decadere garanzia, omologazioni e certificazioni di qualità; dei dispositivi interessati;
tutte le tecniche descritte si intendono applicate a software e firmware aggiornati alle ultime versioni disponibili;
gli articoli di inDomus sono totalmente indipendenti e non sponsorizzati. Se mai questo cambiasse, verrà segnalato chiaramente sulle pagine oggetto di sponsorizzazione;
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Revisione progetto: 1.0

Abstract

Gestire le funzioni di un telecomando tramite la propria domotica personale solitamente gestita tramite HUB personali, sia esso a infrarossi o radiofrequenza, è una delle possibilità per riuscire a domotizzare il non-domotico.

In più occasioni abbiamo descritto l’uso di attuatori come il Broadlink RM4 Mini o il fratello maggiore, l’RM4 Pro, come esempi di dispositivi capaci sia di collegarsi alla Wi-Fi (e quindi alla nostra domotica) sia di trasmettere/ricevere segnali infrarossi e in radiofrequenza. Tramite dispositivi di questo tipo è facile acquisire tali codici dai tele/radiocomandi originali dei dispositivi da domotizzare, inserire successivamente questi codici nella configurazione della domotica e riuscire così a controllare gli impianti target.

Esempi relativi a questo vincente approccio sono alcuni nostri progetti, tra i quali ricordiamo:

e altro ancora.

Il problema, purtroppo, nasce quando alcuni tele/radiocomandi, per motivi diversi, non possono ad essere sfruttati attraverso i dispositivi di cui sopra all’interno della nostra domotica personale.

Sebbene la maggior parte dei tele/radiocomandi siano infatti facilmente gestibili in domotica tramite le tecniche accennate sopra, alcuni rappresentano uno scoglio insormontabile per la loro stessa natura. Alcuni, infatti (specialmente quelli legati all’apertura di varchi, per non parlare poi di quelli dedicati agli allarmi), per motivi di sicurezza utilizzano codici variabili (detti rolling-code) i quali appunto cambiano ad ogni trasmissione. In pratica la procedura di apprendimento dei codici del tele/radiocomando diventa vana, perché i codici recepiti (che poi andrebbero inseriti in configurazione domotica) non sono più validi già un attimo dopo averli rilevati.

Altri telecomandi, invece, pur utilizzando codici fissi semplicemente utilizzano infrarossi o radiosegnali prodotti rispettivamente con lunghezze d’onda e frequenze “fuori standard”, pertanto i dispositivi “ponte” tipo i sopracitati Broadlink non sono in grado di riceverli e interpretarti, rendendo impossibile la domotizzazione con la tecnica sopra accennata.

E QUINDI?

Una soluzione esiste. Se l’unico dispositivo capace di inviare un dato segnale (IR o radio che sia) è – per le ragioni di cui sopra – il telecomando stesso, beh, integreremo fisicamente il telecomando stesso.

Anatomia di un tele/radiocomando

Un telecomando o un radiocomando sono essenzialmente composti da:

una fonte di alimentazione (tipicamente, una batteria);
un’elettronica di controllo;
un emettitore (infrarossi o radiofrequenza);
uno o più pulsanti.

I pulsanti solitamente agiscono meccanicamente su coppie di contatti che, alla pressione, vengono brevemente messi in connessione. Quella connessione scaturisce nell’attivazione dell’elettronica che, in base alla coppia di contatti, emette tramite l’emettitore il segnale previsto nelle modalità tecniche previste.

Vediamo com’è fatto, a grandi linee, l’interno di un telecomando:

Interno telecomando radio — *n.b. immagine puramente indicativa.*

Come integrare il telecomando

Lo schema di cui sopra lascia intuire che se ipoteticamente collegassimo due fili ai due contatti di un dato pulsante e, successivamente, li mettessimo in contatto tramite l’uso (ad esempio) di un interruttore meccanico, innescheremmo la trasmissione del segnale:

A questo punto, per rendere domotico un telecomando, un qualunque telecomando, sarà sufficiente applicare un attuatore al posto dell’interruttore meccanico dell’esempio sopra e riuscire quindi a innescare la trasmissione del segnale (e le azioni azioni che ne conseguono) che ci serve. Ovviamente, in presenza di più pulsanti/funzioni andranno collocati altrettanti attuatori, tanti quanti sono gli elementi da controllare.

Ma quali caratteristiche tecniche deve avere tale attuatore?

Deve fornire funzionalità di “contatto pulito“, ovvero alla sua attivazione deve per l’appunto funzionare analogamente a un interruttore meccanico che unisca due contatti;
dev’essere a sua volta facilmente integrabile in domotica personale (se si utilizza un HUB personale, altrimenti basta l’app di gestione propria dell’attuatore);
deve essere in grado – quando attivato – di effettuare la chiusura del contatto per un tempo prefissato.

Quest’ultima caratteristica si spiega facilmente: un attuatore, quando attivato in questo scenario, non deve mantenere perennemente lo stato “chiuso” sui due contatti sui quali è attestato, bensì per un limitato lasso temporale (tipicamente sotto il secondo). Questo perché dovrà simulare la pressione di un pulsante, la quale appunto viene solitamente effettuata per brevi istanti.

Scelta dell’attuatore

La scelta in merito agli attuatori da implementare è ampia. Attuatori a contatto pulito, infatti, ve ne sono diversi.

Sì ok, ma cos’è di preciso ‘sto benedetto “contatto pulito“? Te lo spieghiamo ancora più in dettaglio qui.

Uno degli attuatori a contatto pulito più adottati e facilmente integrabili in domotica è lo Shelly Plus 1.
Si tratta di un attuatore decisamente elementare ma molto funzionale: è possibile alimentarlo sia a tensione di rete che a bassa tensione continua 12v, dispone di un contatto pulito ed è molto facilmente integrabile (nell’ottima modalità Local Push) a qualsiasi realtà tramite il supporto, nativo, allo standard MQTT. Il problema dello Shelly Plus 1 è che presenta un solo contatto pulito, quindi se il nostro telecomando presenta quattro pulsanti da integrare in domotica, ne serviranno quattro diversi.

Un’ottima alternativa è il Sonoff 4CH Pro, il quale presenta di suo quattro canali a contatto pulito indipendenti. Per il resto presenta le stesse caratteristiche di Shelly Plus 1, non fosse per la sua capacità di essere integrato per lo più via Cloud Push e non Local Push (come fa lo Shelly Plus 1). Qualora lo si volesse integrare in quest’ultima preferibile modalità, è sufficiente riprogrammarne il firmware (vedi masterguide) con soluzioni quali ESPHome o Tasmota (o altri).

A prescindere da quale sia la scelta dell’attuatore da implementare, lo schema di massima sarà analogo al seguente:

Effettuare la modifica

Abbiamo detto che andranno attestati tanti “fili” quanti saranno i pulsanti (e quindi le coppie di contatti) da controllare esternamente e, successivamente, altrettanti attuatori da applicarvi.

Per effettuare questa attività e prima di qualunque modifica fisica – e ancor prima di smontare il telecomando – si abbia la cura di appurare che tutti i pulsanti che ci interessano siano effettivamente funzionanti per le funzioni che ci interessano. Sopratutto nel caso dei telecomandi rolling-code non è infrequente che esistano delle procedure specifiche per effettuare la programmazione dei pulsanti e delle funzioni: a tale scopo far riferimento alla documentazione specifica dell’impianto che si va a domotizzare tramite la modifica fisica del tele/radiocomando.

Dato che si tratta di una modifica fisica, potrebbe essere successivamente ostico riprogrammare le funzioni del telecomando, quindi tale programmazione va fatta a monte, prima di mettersi a integrare il telecomando via attuatori domotici (prima di smontarlo e modificarlo, in pratica).

Effettuate tutte le verifiche del caso, smontare il telecomando e, dotandosi di santa pazienza, di un piccolo saldatore, fili e stagno, provvedere alla saldatura delle varie coppie di fili sui contatti dei pulsanti che prevediamo di integrare come da progetto.

Inching

Per farlo, è necessario far sì che, quando si attiva l’interruttore (o gli interruttori) connessi ora al telecomando, esso provveda a una chiusura momentanea del contatto (il cosiddetto inching), solitamente entro il secondo, simulando la pressione del pulsante stesso del telecomando.

Per farlo, tutto dipende dalla configurazione “interna” del firmware dell’attuatore; per provvedere a tale configurazione, tutto dipende dall’attuatore stesso e dal firmware che monta, per esempio:

in caso di Shelly con firmware originale, basterà configurare tramite l’app Shelly la modalità della funzione “Button type” a “Momentary“, impostando una durata massima di 1 secondo presso il campo “Auto Off Timer“;
in caso di Sonoff con firmware originale, basterà configurare la medesima funzione presso l’app eWeLink;
in caso di un attuatore generico (che sia Shelly, Sonoff o altri) dotato di firmware ESPHome, andrà definita la propria configurazione GPIO in base alle proprie esigenze di inching (vedi un esempio);
in caso di un attuatore generico (che sia Shelly, Sonoff o altri) dotato di firmware Tasmota, andrà configurato il comando PULSETIME.

e così via.

Fatto questo, all’attivazione dell’interruttore, quello provvederà a chiudere il contatto per poi riaprirlo subito dopo, come da attese.

Uso e integrazione

A questo punto non manca che usare quando abbiamo realizzato.

Se si è fatto tutto bene e indipendentemente dal tipo di strumenti di gestione finale che si andranno a utilizzare, all’atto di attivare l’attuatore (o gli attuatori), il componente provvederà a chiudere il contatto pulito per il lasso di tempo prescelto e il telecomando si azionerà, eseguendo ciò che era stato programmato per fare.

INTEGRAZIONE CON GLI HUB

Ovviamente, va da sé che una volta “reso domotico” il nostro telecomando, limitarsi ad utilizzarlo comandandolo “a mano” potrebbe essere limitante.

Ipotizziamo per esempio di aver domotizzato, tramite un Sonoff 4CH PRO, il radiocomando rolling-code di un allarme domestico, tale da aver modo tramite domotica di armarlo, disarmarlo, forzare l’innesco della sirena. L’approccio migliore sarebbe senz’altro quello di canalizzare comandi e stati dei vari canali dell’attuatore (e quindi delle relative funzioni del radiocomando) in modo da gestire, presso il proprio HUB personale, “un’entità virtuale” che rappresenti l’allarme stesso, piuttosto che tre interruttori virtuali singoli.

Si tratta precisamente di quello che abbiamo fatto con questo progetto “standard”, il quale a fronte di più canali/attuatori riesce a realizzarne uno unico, virtuale, che consenta ad un allarme tradizionale di essere “trasformato” in un entità virtuale MQTT.

Fatto questo, abbiamo a disposizione un sistema d’allarme virtuale MQTT, il quale è facile da integrare per esempio con HUB personali come Home Assistant, come Homebridge o altri.

Home Assistant MQTT Alarm Control Panel — *un esempio di interfaccia Home Assistant di un allarme integrato.*

Ovviamente, quanto detto vale non solo per gli allarmi, ma anche per porta garage, cancelli, insomma qualsiasi funzione collegata a un telecomando rolling-code integrato come spiegato in questo progetto. Quale che sia l’attuatore/i, quindi, una volta integrato col proprio HUB personale si ottiene la piena integrazione delle funzionalità del telecomando/radiocomando con la propria domotica.

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