En este nuevo tutorial vamos a ver cómo fabricar un cajón inteligente utilizando una cerradura Bluetooth Yeelock y un teclado matricial compatibles con Home Assistant y ESPHome.
Aquí vas a encontrar el paso a paso para poder hacer que cualquier cajón de tu casa se convierta en un cajón inteligente que se pueda abrir de forma automática con un código o una clave.
Y el primer paso es entender cómo funciona el proyecto de cajón inteligente.
Indice de contenidos
Vídeo cajón inteligente con cerradura Bluetooth
Si quieres ir a tiro hecho a continuación te dejo los capítulos del vídeo Cajón Inteligente compatible con Home Assistant y ESPHome.
00:00 Introducción
02:05 En qué consiste el cajón inteligente y materiales
04:33 La cerradura bluetooth Yeelock
08:35 Circuito eléctrico y montaje
11:33 Código ESPHome e integración con Home Assistant
15:14 Cómo mejorar el cajón inteligente
Proyecto cajón inteligente con cerradura Bluetooth
Antes de meternos a ver cómo montar el cajón inteligente es importante entender cómo funciona este proyecto y lo primero es ver los componentes que vamos a utilizar.
El primer componente es una cerradura bluetooth que se llama Yeelock, muy guapa con un diseño muy chulo que puede evitarte una buena bronca de tu bellísima pareja.
Se trata de una pequeña cerradura Bluetooth que nos permite proteger cualquier cajón de casa ya que como verás un poco más adelante es muy sencilla de instalar.
El siguiente componente que vamos a utilizar es un teclado matricial donde tenemos los números del 0 al 9, las letras A, B, C y D y los símbolos * y #.
Este teclado junto con una placa basada en un ESP32 como la Wemos D1 Mini 32 nos va a servir para convertir cualquier cajón donde instalemos la cerradura bluetooth en un cajón inteligente.
Y para que sea un proyecto más resultón he añadido un buzzer o zumbador que emite avisos sonoros.
Este proyecto se puede mejorar si añadimos otros componentes pero esto lo veremos al final del tutorial.
Y lo mismo alguien se está preguntado:
¿Pero esto para qué cojones sirve?
A ver, el cajón inteligente con la cerradura Bluetooth puede ser muy útil para guardar documentación sensible como unas fotos con Barbara Rey, para hacer un armario de medicamentos y protegerlo de los niños o para hacer el típico cajón donde guardan sus secretos más íntimos los aborrescentes.
En principio vale cualquier cajonera aunque debes tener en cuenta que vas a tener que hacer agujeros para pasar cables. En mi caso he utilizado una cajonera de madera que tenía por casa y que compré en Amazon.
El funcionamiento es muy simple, gracias a la cerradura bluetooth vamos a poder bloquear el cajón para que no se abra. Para poder desbloquearlo es necesario introducir una clave válida en el teclado matricial que va conectado a un ESP32 programado con ESPHome.
Todo esto lo vamos a gestionar desde Home Assistant gracias a que hay una integración de HACS, no oficial, para integrar la cerradura bluetooth Yeelock.
Una vez lo tenemos claro qué es lo que vamos a hacer y cómo funciona, el primer paso es integrar la cerradura Bluetooth en Home Assistant.
Integración cerradura Bluetooth en Home Assistant
A ver, esta cerradura es de una empresa que se llama Yeelock. No confundir con la cerradura de Xiaomi Yeelock porque, aunque se llaman igual, son dispositivos diferentes. La que voy a utilizar es este proyecto es la de Yeelock que no es de Xiaomi.
Se trata de una cerradura Bluetooth, es decir, es necesario que tu servidor tenga Bluetooth. Si no tiene no te preocupes porque te voy dar un truco para que puedas integrar dispositivos Bluetooth gracias a un ESP32. Luego te cuento más.
Cuando recibas el dispositivo Yeelock vas a ver que dentro de la caja viene la cerradura bluetooth, el soporte que va dentro del cajón que es donde encaja el pestillo, tornillos y pegatinas 3M de sujeción.
La cerradura funciona con una pila 2AA. Una vez la has sacado de la caja y le has puesto la pila el primer paso es instalar la integración Yeelock a través de HACS. Es bastante sencillo ya que se instala como cualquier otra integración. Una vez instalada reinicia Home Assistant.
A continuación vamos a configurar la cerradura Bluetooth en la aplicación Yeelock en tu móvil. Este paso es necesario para posteriormente poder configurar la cerradura en Home Assistant. Eso sí, una vez la configuramos a través de la integración la cerradura Bluetooth funciona en local, es decir, no vas a necesitar la aplicación móvil.
Para poder configurar la cerradura es necesario utilizar el código QR que viene con las instrucciones dentro de la caja. Es muy importante que no pierdas este código QR. En serio, mírame a la cara y repite: no puedo perder el código QR de la cerradura bluetooth Yeelock. Si por lo que sea lo pierdes y tienes que volver a configurar la cerradura no vas a poder hacerlo. Haz una foto o lo que te dé la gana pero no lo pierdas.
Descarga la aplicación de Yeelock a tu móvil, configura un usuario con tu número de teléfono y por una contraseña segura. Que no sea 1,2,3 4. Luego te pedirá que escanees el código QR y aparecerá la cerradura Bluetooth como un nuevo dispositivo en la aplicación. Puedes probar a abrirla y cerrarla.
Si tu servidor tiene Bluetooth y la cerradura está a su alcance, lo normal es que aparezca un nuevo dispositivo de la integración Yeelock forma automática. Pero ¿Qué pasa si tu servidor no tiene Bluetooth? Hay un truco para poder integrar Bluetooth a cualquier servidor gracias a la herramienta Bluetooth Proxy de ESPHome siguiendo estos pasos.
Lo primero que vas a necesitar es una placa basada en un ESP32. Ojo, que tenga Bluetooth, no todas las placas ESP32 tienen Bluetooth. Puedes utilizar una Wemos D1 Mini 32 y no puede ser la misma que utilizas para el cajón inteligente, es decir, que tienes que tener una que funcione como Bluetooth Proxy y otra para el cajón.
Entra en la página web del proyecto Bluetooth Proxy de ESPHome. Una vez dentro conecta el ESP32 al ordenador, haz clic en el botón connect y sigue los pasos que te indica. Una vez haya terminado de cargar el código del Bluetooth Proxy de ESPHome, configura la red WiFi de tu red domótica y abre Home Assistant. Verás que de forma automática habrá aparecido un nodo de ESPHome del tipo Bluetooth Proxy. Con esto ya podrías añadir dispositivos Bluetooth a tu sistema domótico aunque tu servidor no tenga Bluetooth.
Sea como sea, verás que aparece un nuevo dispositivo de la integración Yeelock que corresponde a la cerradura Bluetooth. Aquí vas a tener que poner tu número de teléfono y la contraseña que has puesto cuando has configurado la aplicación móvil para que la cerradura bluetooth se integre en Home Assistant de forma local y así poderla controlar y automatizar desde el sistema domótico.
El siguiente paso es conectar y programar el teclado matricial con ESPHome para poder bloquear y desbloquear el cajón inteligente con una contraseña.
Electrónica y montaje
Vamos con la parte que, aunque parezca que es la más complicada, quizás es la más sencilla porque no tiene pérdida. Lo que vamos a hacer es conectar el teclado y el zumbador con el ESP32 siguiendo un esquema eléctrico.
Si miramos el teclado matricial tiene 8 pines. Los cuatro primeros corresponden con las filas y los 4 siguientes con las columnas. Hay que conectarlos todos con el ESP32.
Los pines que se utilicen dependerán de la placa que utilices ya que no es lo mismo utilizar un placa Lolin32 que una Wemos D1 Mini 32. En mi caso voy a utilizar esta última. Para conectar las filas utilizo los pines 22, 21, 15 y 16 que son los que están a un lado de la placa. Para conectar las columnas utilizo los pines 26, 18, 19 y 23.
Aparte del teclado hay que conectar el zumbador o buzzer. Este tiene dos pines. El negativo se conecta al pin GND de la placa y el positivo al pin GPIO5. Repito que los pines pueden variar de una placa a otra. De este esquema es de donde tenemos que partir y ahora hay que conectarlo físicamente.
Esta es una de las razones por las que me gusta utilizar las placas Wemos D1 mini 32, porque se puede acoplar un shield de prototipado y hacer las conexiones de una forma bastante sencilla y resultona. Pero vamos, que podrías utilizar otro tipo de placas con otras conexiones.
Una vez ensamblada la electrónica hay que montarlo todo en la cajonera. Yo he decidido poner el teclado matricial en la parte de fuera del cajón.
Para hacer la instalación he tenido que hacer un agujero en la parte de abajo del cajón para meter los cables del teclado. Aparte he tenido que hacer un agujero tanto en el cajón como en el armazón para pasar el cable de alimentación. Esto se puede alimentar con un cargador USB por ejemplo. Eso sí, como mínimo de 1A para no tener problemas.
Y para que no vea la electrónica y alguien pueda meter la zarpa, he impreso una carcasa con la impresora 3D para taparla. Y aunque ocupa algo de espacio, no queda mal. Ojo que se puede hacer mejor pero también peor.
Por último hay que instalar la cerradura bluetooth y el soporte donde encaja el pestillo. Dentro de la caja vas a ver una tira de papel con un código QR. No confundir con el código QR de la cerradura. Esta tira sirve para instalar tanto la cerradura como el soporte y si escaneas el código QR te mostrará un vídeo con las instrucciones. No tiene pérdida.
Y una vez montado el circuito eléctrico e instalado todo dentro de la cajonera toca la programación con ESPHome.
Programación con ESPHome
Si la electrónica es sencilla, la programación y la lógica no se quedan atrás gracias a ESPHome y Home Assistant. En este proyecto la lógica está repartida entre el ESP32 y Home Assistant. La parte que corresponde al ESP32 se encarga de leer el código de seguridad, los sonidos del zumbador y el envío del código. Luego veremos cuál es la lógica que se implementa dentro de Home Assistant.
Para poder leer y configurar el código de seguridad se utilizan dos componentes de ESPHome: Matrix Keypad y Key Collector. En el componente Matrix Keypad se configura el teclado matricial que hemos visto donde se indican los pines que vamos a utilizar.
Y el componente Key Collector se encarga de la del código y donde podemos configurar la longitud de la clave, que caracteres están permitido o el tiempo máximo para introducir la clave entre otros parámetros.
Por otro lado hay que configurar el zumbador a través de un componente switch y crear un script para que haga sonar el zumbador.
Por último he creado un sensor de texto para mostrar el código que se va introduciendo y que luego nos servirá en Home Assistant para validarlo.
Si quieres acceder al código completo es sencillo, pon tu email en el siguiente cajetín y tendrás acceso al mini curso gratuito de domótica y Home Assistant. Una vez dentro me envías un correo y me dices: ¡Ehhh, chapapote! Envíame el código del proyecto del cajón inteligente, please.
Una vez hemos terminado la programación la primera carga del código hay que hacerla conectado el ESP32 al ordenador con un cable USB. Las actualizaciones sucesivas se podrán hacer vía OTA sin tener que conectar la placa ESP32 directamente al ordenador. El siguiente paso es ver la lógica en la parte de Home Assistant.
Lo primero es integrar el ESP32 en Home Assistant. Esto es inmediato porque una vez se conecta a la misma red donde está Home Assistant, lo detecta de forma automática.
Para establecer la clave creamos un ayudante del tipo texto, de la longitud del código que queremos utilizar y que en mi caso es 4 e indicamos que va a almacenar una contraseña. Luego entra en el ayudante y establece una contraseña.
Por último, vamos a relacionar la cerradura bluetooth con el código que introducimos por el teclado a través de una automatización. Esta es la gran ventaja de las automatizaciones de Home Assistant que nos permiten interactuar con diferentes dispositivos que utilizan diferentes tecnologías como es el caso. Gracias a esta automatización vamos a hacer que una cerradura bluetooth se bloquee o desbloquee dependiendo de una clave introducida en un teclado WiFi.
La automatización se va a lanzar cada vez que introduzcamos una clave en el teclado matricial. Luego añadimos una condición del tipo plantilla para comparar la clave introducida en el teclado con la clave que tenemos almacenada en el ayudante. Si coinciden ejecutará la acción o acciones que vamos a configurar a continuación. Al menos tenemos que añadir una condición que alterne el estado de la cerradura bluetooth, es decir, que si está bloqueada la desbloquee y si está desbloqueada la bloquee. Pero podrías añadir otras acciones.
Y con esto sería suficiente para hacer funcionar nuestro cajón controlado por una cerradura Bluetooth. Lo puedes probar, si introduzco una clave errónea no abre la cerradura pero si meto la clave correcta sí que la abre.
Por último vamos a ver cómo se podría mejorar este proyecto.
Cómo mejorar el proyecto
Este proyecto tiene muchas posibilidades de mejora. Por ejemplo, si se añade una sensor de puerta o ventana al cajón para saber si está abierto o cerrado el cajón y así poder bloquear de forma automática la cerradura bluetooth en caso de que se quede desbloqueada mucho tiempo y el cajón esté cerrado. También se podrían añadir unos LEDs para indicar con avisos luminosos cuando se valida un código o cuando es erróneo. Un pulsador para realizar acciones o una segunda, o las que hagan falta, cerradura bluetooth para los demás cajones.
Las posibilidades son muchas por eso me gustaría saber dos cosas. La primera es que añadirías a este proyecto para que fuera más resultón y la segunda es dónde crees que puede ser útil este tipo de proyectos.
Gracias a Depositphotos por ceder algunas de las imágenes de este artículo.