Cerradura Remota Arduino Wifi, Con Clave

INTRODUCION:

Tengo una vieja autocaravana, que ya me han forzado las cerraduras dos veces y han penetrado en la misma, llevandose algunos objetos. He decidido bloquear las puertas internamente. La de la vivienda, mediante cerrojos. La del copiloto, mediante cadena entre la puerta y el asiento. Y para la puerta del conductor, he diseñado este sistema de bloqueo interior, teniendo en cuenta lo siguiente:

• Seguridad con clave de apertura
• Consumo de corriente "cero" en parada de larga duración
• Seguridad ante cualquier fallo, para poder entrar yo en cualquier momento.

Como el vehículo tiene dos baterías, una en vivienda y otra en cabina, el dispositivo lo monto sobre el BASTIDOR y en el lado de la PUERTA, he montado una cerradura electrónica como la que tienen las puertas con "portero automático". Esta es OPCIONAL. La parte del bastidor se conecta a la batería de la vivienda. La parte de la puerta, a la batería del vehículo. Así me aseguro poder entrar de nuevo, sea un problema de circuito o de cualquiera de las dos baterías.

La parte del Bastidor, para asegurar un consumo de corriente "cero", recibe la alimentación a través de una llave exterior. Cuando está bloqueada, se corta la corriente con la llave. Para abrir, primero se gira la llave y entra en funcionamiento la seguridad.

MONTAJE

He utilizado para este diseño, una placa nodeMCU de Arduino. En otro posterior, una placa Wemos mini, totalmente compatible con la anterior, tanto en conexiones como en software. Como sistema "fault tolerance" en paralelo, un Mando a Distancia. Ambos accionan un resbalón/solenoide, que desbloquea la puerta.

El resbalón/solenoide va montado sobre unos ángulos metálicos que permiten su deslizamiento. Eso me permite entrar al vehículo y que se mantenga la puerta desbloqueada, pudiendo entrar y salir sin problemas.

Incluyo una imagen con los circuitos en modo esquema.

En el lado del BASTIDOR, la corriente entra a través de un fusible, va a un relé donde el negativo de la bobina se cierra a través de la llave exterior. Cuando se cierra, los 12VDC pasan del común al NO y alimenta los circuitos. Un led rojo nos indica que están alimentados los circuitos. El consumo general es pequeño en modo reposo, unos 30mA, pero hay que tener en cuenta para los cálculos de los relés utilizados el consumo del solenoide/resbalón.

Por una parte, el mando a distancia (si se desea mas seguridad, se puede poner otra Wemos). Los 12v pasan a su alimentación y al común del relé que lleva. El pin NO del relé se conecta con uno de los terminales del resbalón/solenoide. El otro cable del resbalón, a masa(GND). Cuando recibe la señal de apertura remota, la corriente pasa del común al NO y activa la cerradura.

Por la parte del circuito de Arduino, los 12VDC llegan a un conversor DC/DC (entrada 12VDC y salida a 3,3 VDC) y al común del relé optoacoplado. Los 3,3v los conectamos a la Wemos en el pin 3,3v y a Vcc del relé optoacoplado. D2 de Wemos, a la entrada Vin del relé optoacoplado. la salida NO del relé, se une a la salida NO del relé del Mando a distancia.(Ver imágenes).

Cuando se recibe la orden del mando a distancia, como de la Wemos, el resbalón se activa y permite la apertura. En paralelo con ambos NO que activan el solenoide, he colocado un led verde para ver que está abierta.

En la parte OPCIONAL de la puerta, un circuito que se activa mediante un interruptor escondido. Solo es de emergencia y no se debe decir a nadie donde está situado. En el esquema general incluyo dicho circuito. Por seguridad se podría poner otra Wemos. Lo dejo a vuestra elección.

WEMOS mini, ARDUINO WIFI:

El sketch de Arduino está diseñado de la siguiente forma:

Primero se cree una red wifi, con su SSID y contraseña (mas de 8 caracteres). Con el Smartphone buscamos y nos conectamos a ella. La primera vez que lo hagamos, hay que esperar el mensaje que "...No proporciona Internet..." y lo aceptamos. Una vez conectados, como podeis ver en la primera imagen, entramos en la web 192.168.4.1 y nos pide clave de apertura. los dígitos tecleados nos aparecen en la pantalla. Cuando la clave es correcta, pulsamos "A" y la cerradura abre. Con la "C" podemos cerrar o limpiar la clave tecleada si nos hemos equivocado. El sketch de Arduino lo podemos modificar, para configurar el nombre de SSID, la clave de la wifi y la clave numérica de apertura. Dicha clave puede tener los dígitos que queramos. Cuando pulsamos sobre un número determinado, envía un texto a la placa. Dicho texto lo he configurado como "RxR" para que lo distinga sin problemas a la hora de buscar texto recibido. Por supuesto, se puede modificar a vuestro gusto el sketch, ya que soy nuevo en Arduino y no soy nada experto en programación.

Para el tipo de placa usada, debemos descargar e instalar el driver del USB correspondiente. En mi caso el CH340. También en el IDE debemos instalar la librería ESP8266wifi.

El tipo de placa, hay que añadir en Archivo/Propiedades, en el apartado "Gestor de URLs adiccionales de tarjetas" el link http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

En el Smartphone se puede ver el estado de la cerradura también.

También he diseñado una caja, sin el mando a distancia estándar, donde con una pequeña modificación, se convierte en un Mando a Distancia Wi-Fi para controlar una lámpara o dispositivo en el hogar, adjunto las imágenes de la misma, el esquema para 220vAC y los ficheros STL y SKP (para modificar con Sketchup). OJO: no sobrepasar el amperaje de salida del relé usado.

AGRADECIMIENTOS:

A Enrique Crespo, por el curso presencial básico https://www.aprendiendoarduino.com

A Dani NO por el sketch inicial de Arduino que posteriormente he modificado para añadir una clave. www.nodemakers.es

Se puede escoger nodeMCU o Wemos. Ambas son compatibles.

Del resto, una unidad de cada una de ellas

El contenido de esta cajita corresponde únicamente a la parte superior del circuito, sin mando a distancia. Convertidor DC/DC (de 12v a 3.3v), Wemo y Relé optoacoplado, eliminando la seguridad de un doble sistema de apertura.