Puente IR Inteligente para SmartThings con Arduino UNO y ThingShield

Componentes y Suministros

Componente	Cantidad
Arduino UNO	1
SmartThings Shield para Arduino (ThingShield)	1
LED Emisor IR	1
Diodo Receptor IR	1
Resistencia 100 Ohm (opcional)	1

Introducción

Un mando a distancia de TV común puede hacer mucho más que cambiar de canal cuando se conecta a la nube de SmartThings. Con un número reducido de componentes y un resultado inmediato, este proyecto es una excelente forma de explorar la plataforma.

Arduino y el ThingShield

El SmartThings ThingShield facilita la creación de prototipos SmartThings usando Arduino. El shield se conecta directamente al UNO y se comunica con el hub SmartThings mediante protocolo Zigbee. Un interruptor en el shield permite elegir entre los pines 0,1 o 2,3 para la comunicación con Arduino. El ThingShield ya reserva el pin 6.

Más información sobre primeros pasos con Arduino: Guía oficial Arduino

Paso 1: Materiales Necesarios

• (x1) SmartThings Arduino ThingShield
• (x1) Arduino Uno
• (x1) Receptor IR
• (x1) LED Emisor IR
• (x1) Resistencia 100 Ohm (opcional)

Paso 2: Librería IR

El proyecto depende de la magnífica librería Arduino IRremote desarrollada por Ken Shirriff: GitHub Arduino-IRremote

Instala la librería en el IDE Arduino (guía oficial). Una vez instalada, modifica IRRemoteInt.h para usar el timer en el pin 9. En este ejemplo usamos el pin 3 para comunicación con el ThingShield.

Paso 3: Sketch Arduino

Sube el sketch a tu placa Arduino (ver sección Código).

Paso 4: Montaje

Conecta el ThingShield sobre el Arduino. Para el receptor IR: pines correspondientes a GND y 5V, pin de datos al pin 11 de Arduino. Conecta el LED emisor IR al pin 9 y GND. La resistencia de 100 ohm es opcional ya que el LED puede manejar la corriente máxima del Arduino al parpadear rápidamente; si se deja encendido continuamente, la misma corriente podría quemar el LED.

Paso 5: Crear Tipo de Dispositivo Personalizado en SmartThings

1. En el IDE de SmartThings, ve a "My Device Types" y haz clic en "New SmartDevice".
2. Nombra el nuevo tipo: "Ir Bridge".
3. Define Atributos y Comandos para dos botones programables y un botón de grabación. Añade los mostrados en la documentación original.
4. Copia la definición del dispositivo (ver sección Código) en la ventana de código del IDE. Guarda y Publica.

Paso 6: Actualizar ThingShield al Nuevo Tipo de Dispositivo

1. Añade tu ThingShield al hub SmartThings si no está configurado. Para emparejar: conecta el shield al Arduino, alimenta, mantén el botón "Switch" 6 segundos. En la app SmartThings, selecciona Add, pulsa una vez más el botón físico "switch" y el hub identificará el ThingShield.
2. En el IDE, ve a "devices", selecciona tu dispositivo, clic en "Edit". En el desplegable "Type" elige el nuevo tipo "Ir Bridge". Actualiza.
3. Nota: al publicar actualizaciones futuras, verifica que los dispositivos físicos permanezcan asociados al tipo correcto.

Paso 7: Escribir la SmartApp

1. En "My SmartApps", crea "New SmartApp". Nombre, descripción, categoría "My apps".
2. Copia el código SmartApp (ver sección Código). Guarda y Publica.
3. Referencia al tipo de dispositivo: input "irDevice", "device.IrBridge" (el nombre "Ir Bridge" se convierte en "IrBridge" en camelCase sin espacios).

Paso 8: Activar la SmartApp

En la app SmartThings, asocia la nueva SmartApp con el dispositivo IR y selecciona los interruptores a controlar. Pulsa "install".

Para programar cada botón: ve a detalles del tile (icono engranaje). Selecciona el botón grande de grabación (se pone rojo = modo grabación). Pulsa el tile (Play/Pausa o B) a controlar (se pone amarillo). Apunta tu mando al ThingShield y pulsa el botón a aprender. El ThingShield enviará el código a la nube SmartThings y lo asociará al botón elegido. El botón programado se pondrá verde y el de grabación volverá a blanco.

La próxima vez que pulses ese botón en tu mando, alternarás el interruptor asociado en la SmartApp.

Código

Sketch Arduino (C/C++)

#include <SoftwareSerial.h>
#include <SmartThings.h>
#include <IRremote.h>

#define PIN_LED 13
#define PIN_RECV 11
#define PIN_THING_RX 3
#define PIN_THING_TX 2

SmartThingsCallout_t messageCallout;
SmartThings smartthing(PIN_THING_RX, PIN_THING_TX, messageCallout);
bool isDebugEnabled = true;
int stateLED = 0;
IRrecv irrecv(PIN_RECV);
IRsend irsend;
decode_results results;

void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  if (isDebugEnabled) { Serial.begin(9600); Serial.println("setup.."); }
  irrecv.enableIRIn();
}

void loop() {
  smartthing.run();
  if (irrecv.decode(&results)) {
    blue();
    irrecv.resume();
    String irCmd;
    if (results.decode_type == NEC) {
      irCmd = String(results.value, HEX) + "," + "NEC" + String(results.bits, DEC) + ":" + String(results.value, HEX);
    } else if (results.decode_type == SONY) {
      irCmd = String(results.value, HEX) + "," + "SNY" + String(results.bits, DEC) + ":" + String(results.value, HEX);
    } else if (results.decode_type == RC5) {
      irCmd = String(results.value, HEX) + "," + "RC5" + String(results.bits, DEC) + ":" + String(results.value, HEX);
    } else if (results.decode_type == RC6) {
      irCmd = String(results.value, HEX) + "," + "RC6" + String(results.bits, DEC) + ":" + String(results.value, HEX);
    } else {
      irCmd = String(results.value, HEX) + "," + "RAW" + String(results.bits, DEC) + ":";
    }
    Serial.println(irCmd);
    smartthing.send(irCmd);
  }
}

void messageCallout(String message) {
  smartthing.shieldSetLED(0, 0, 0);
  if (isDebugEnabled) { Serial.print("Rx: '"); Serial.print(message); Serial.println("' "); }
  String type = message.substring(0,3);
  int startCode = message.indexOf(':');
  String lenStr = message.substring(3, startCode);
  String codeStr = message.substring(startCode + 1);
  unsigned long code = (type != "RAW") ? stringToNum(codeStr, 16) : 0;
  int len = stringToNum(lenStr, 10);
  if (type == "NEC") { irsend.sendNEC(code, len); irrecv.enableIRIn(); }
  else if (type == "SNY") { irsend.sendSony(code, len); irrecv.enableIRIn(); }
  else if (type == "RC5") { irsend.sendRC5(code, len); irrecv.enableIRIn(); }
  else if (type == "RC6") { irsend.sendRC6(code, len); irrecv.enableIRIn(); }
}

// Funciones auxiliares: stringToNum, exponent, green, blue, red, off

Definición del Dispositivo (Groovy)

metadata {
  simulator {}
  tiles {
    standardTile("recStatus", "device.recStatus", width: 2, height: 2, canChangeIcon: true, canChangeBackground: true) {
      state "off", label: 'record', action: "record", backgroundColor: "#ffffff"
      state "on", label: 'record', action: "record", backgroundColor: "#ff0000"
    }
    standardTile("buttonA", "device.buttonAStatus", width: 1, height: 1, canChangeIcon: true, canChangeBackground: true) {
      state "unset", label: '', action: "buttonA", icon: "st.custom.buttons.play-pause", backgroundColor: "#cccccc"
      state "prog", label: '', action: "buttonA", icon: "st.custom.buttons.play-pause", backgroundColor: "#FDE910"
      state "set", label: '', action: "buttonA", icon: "st.custom.buttons.play-pause", backgroundColor: "#79b821"
    }
    standardTile("buttonB", "device.buttonBStatus", width: 1, height: 1, canChangeIcon: true, canChangeBackground: true) {
      state "unset", label: '', action: "buttonB", icon: "st.custom.buttons.b", backgroundColor: "#cccccc"
      state "prog", label: '', action: "buttonB", icon: "st.custom.buttons.b", backgroundColor: "#FDE910"
      state "set", label: '', action: "buttonB", icon: "st.custom.buttons.b", backgroundColor: "#79b821"
    }
    main (["buttonA","buttonB"])
    details (["recStatus","buttonA","buttonB"])
  }
}

def parse(String description) { ... }
def record() { ... }
def buttonA() { ... }
def buttonB() { ... }
def clearLast() { ... }

SmartApp (Groovy)

preferences {
  section("Pick an IR device...") { input "irDevice", "device.IrBridge" }
  section("Button A turns on or off...") { input "switch1", "capability.switch", title: "This light", required: false }
  section("Button B turns on or off...") { input "switch2", "capability.switch", title: "This light", required: false }
}

def installed() { subscribe(irDevice, "button.B", handleB); subscribe(irDevice, "button.A", handleA) }
def updated() { unsubscribe(); subscribe(irDevice, "button.B", handleB); subscribe(irDevice, "button.A", handleA) }
def handleA(evt) { if (switch1.currentValue("switch") == "on") switch1.off() else switch1.on() }
def handleB(evt) { if (switch2.currentValue("switch") == "on") switch2.off() else switch2.on() }