Інтегруємо електромеханічний замок в Home Assistant

Сьогодні я вас познайомлю зі способом додавання звичайного електромеханічного замка Atis до системи керування розумним будинком «Home Assistant». А вже після того, коли його буде додано, спробуємо налаштувати й інтеграцію до «Google Home». До речі, перегляньте огляд замка з яким ми будемо працювати.
Але перш ніж почати, давайте ознайомимося з пристроєм, що дозволить керувати замком за допомогою безпровідної технології zigbee.

Двоканальний релейний zigbee модуль для екосистеми “Tuya Smart”

Насправді цей девайс виробляється під різними брендами, проте у кожного виробника, він має абсолютно однакову елементну базу. Простіше всього на Aliexpress знайти цей пристрій за запитом «2CH Tuya ZigBee Relay Module», але не плутайте його зі схожою Wi-Fi моделлю. Читайте опис на сторінці товару.

Як видно на фото, пристрій має два незалежні реле, які розраховані на напругу 220V та струм до 10A. Подати живлення на логічну частину девайсу можна через звичний п’яти-вольтовий USB-mini, або через затискну клемну колодку, вона знаходиться поруч. На колодку можна подавати напругу від 7 до 32 Вольт. До речі, ні полярність, ні форма струму значення не мають.

Трохи доплативши, є можливість придбати такий релейний модуль в корпусі

Режими роботи релейного модуля

Давайте познайомимось з режимами роботи модуля. Всього девайс має три режими, які можна задати першою кнопкою «MODE», дві інші кнопки керують реле, кожна своїм.

В першому режимі кожне реле буде працювати незалежно від іншого, тобто, натиснувши на середню кнопку ми замкнемо контакти «com» та «no» першого реле. Натиснемо ще раз – замкнемо «com» та «nc». Друге реле на натискання кнопки ніяк не реагує. Але якщо натиснути третю кнопку, спрацює друге реле, при цьому перше реагувати не буде.

Давайте переведемо девайс в наступний (другий) режим натисканням на кнопку «MODE». Цей режим має назву «інтерлок». У цьому режимі обидва реле пристрою знаходяться у протилежних станах. Тобто, якщо натисканням другої кнопки ми «увімкнемо» перше реле, то друге автоматично вимкнеться. Така сама поведінка буде і з третьою кнопкою – вона перемкне обидва реле в протилежний стан. В такому режимі не буває моменту коли обидва реле увімкнені чи вимкнені одночасно. Такий режим може бути корисним, наприклад, коли необхідно керувати напрямком обертання двигуна змінивши полярність напруги на його вході. Двигун підключають до релейного модуля як на схемі, що нижче.

Третій режим роботи релейного модуля схожий на перший, бо в ньому кожне реле не залежить від іншого. Але є відмінність, яку ми використаємо при під’єднанні одного з реле до електромеханічного замка. Різниця між першим режимом і третім полягає в тому, що при натисканні кнопки відповідне реле замикає контакти «com» та «no» лише на пів секунди, а потім відразу повертається в початковий стан. Те ж саме і з другим реле, воно «увімкнеться» лише на мить в момент натискання «своєї» кнопки, і незалежно від першого реле.

Додаємо релейний zigbee модуль до Home Assistant

Буду вважати, що у вас вже встановлено і налаштовано Zigbee2MQTT. Отже перейдіть до z2m та увімкніть режим з’єднання. Подайте живлення на релейний модуль. При першому ввімкненні він автоматично перейде в режим пошуку, але якщо цього не сталось, затисніть на декілька секунд кнопки «2» і «3». Через декілька секунд в Home Assistant з’явиться новий пристрій. Зверніть увагу, на зображенні пристрою, який щойно з’явився, ви побачите двох клавішний вимикач, адже логічна система і прошивка у цих пристроїв однакова. Різниця лише в силовій частині, а саме в потужності реле.

Тепер ми можемо віддалено керувати релейним модулем, як і кожним його реле окремо. Але перед тим не забудьте увімкнути необхідний режим роботи, в нашому випадку – третій. Цей режим буде працювати навіть після втрати живлення, головне самостійно не міняти його на інший.

Під’єднуємо релейний модуль до замка Atis

Якщо ви вже знайомі з замком, або читали огляд, то мабуть вже здогадались, що одне з реле девайсу можна з’єднати з магнітною котушкою замка. Щоб котушка не вийшла з ладу, напругу на котушку можна подавати лише на час до однієї секунди. Напруга живлення у неї становить 12V. Така ж напруга влаштує нас при підключенні живлення релейного модуля через клемну колодку. А це значить, що від одного джерела ми можемо подавати напругу на обидва пристрої.

Перша електрична схема

З такою схемою все вже може працювати. Увімкнувши перемикач-реле в додатку (або в браузері) ми вже можемо віддалено відкривати двері чи хвіртку входу в двір приватного будинку.

Але якщо на вході до будинку у вас вже встановлено контролер доступу, то можуть виникнути питання, як підключитися до замка в такому випадку. Скоріше за все, контролер доступу і замок вже мають спільний блок живлення. Тобто ті ж самі 12V будуть живити й релейний модуль. Під’єднайте дроти живлення до нього.

Друга електрична схема

Тепер давайте згадаємо, що в контролера доступу є контакти для під’єднання так званої «вихідної кнопки». Зазвичай це дроти чорного та жовтого кольору. При замиканні цих дротів контролер доступу відправить імпульс на котушку замка, після чого двері можна відкривати. Давайте з’єднаємо жовтий та чорний дроти контролера з контактами «com» та «no» реле zigbee модуля.

Тепер при вмиканні перемикача-реле в додатку ми нібито натискаємо кнопку виходу з приміщення. В цей момент на контролері доступу вмикається зелене світло і він «відкриває» електромеханічний замок. На мою думку, така поведінка пристроїв може бути навіть зручніша для ваших гостей, адже зелене світло дає зрозуміти, що тепер двері відчинено.

Маленьке уточнення: якщо ви випадково, (або не випадково), віддалено відкрили замок подавши живлення на його котушку, то засувка замка буде знаходиться всередині замка і не триматиме двері, для того, щоб знову закрити двері, це треба зробити вручну. Насправді це не недолік замка, а специфіка електромеханічних замків в цілому. Якщо ви маєте іншу модель замка, у якого засувкою можна керувати в обох напрямках руху, тоді мабуть можна буде під’єднати її й до другого реле, щоб керувати закриванням

Створюємо замок в Home Assistant та прокидаємо його до «Google Home».

В Home Assistant вже є два вимикача, які з’явилися при додаванні релейного модуля. Один з цих вимикачів керує реле, що в свою чергу, відчиняє замок. Звичайно, один з цих вимикачів ви вже можете передати в Google Home, але давайте зробимо все правильно. Щоб і в Home Assistant існував саме замок, і щоб Google розумів, що треба відімкнути саме замок (а не вимикач :).

В configuration.yaml Створимо посилання на файл

lock: !include includes/lock.yaml

тепер в папці includes створіть файл lock.yaml з наступним вмістом

- platform: mqtt
  name: Frontdoor
  unique_id: frontdoor_lock
  state_topic: "zigbee2mqtt/Relay"
  command_topic: "zigbee2mqtt/Relay/right/set" #у вас може бути LEFT і інше ім’я Relay
  payload_lock: "OFF"
  payload_unlock: "ON"
  state_locked: "OFF"
  state_unlocked: "ON"
  qos: 1
  value_template: "{{ value_json.state_right }}"  #у вас може бути LEFT!!!

Після перезавантаження в «Developer Tools» з’явиться нова сутність lock.frontdoor

Тепер можна сміливо додавати новий пристрій в «Google Home» і керувати ним за допомогою голосового асистента