Categoria: Domotica

📦 Progetto ESPHome: Rilevazione temperatura, umidità e movimento con LED RGB controllabile via MQTT

DHT22 + PIR + LED RGB: a cosa serve

1️⃣ Obiettivo del post

In questo articolo mostrerò come realizzare un firmware completo e pronto all’uso per l’ESP32, in grado di:

  • leggere temperatura e umidità con il sensore DHT22;
  • rilevare movimento tramite un modulo PIR;
  • controllare un LED RGB (RGB) con effetti personalizzati;
  • pubblicare tutti i dati su un broker MQTT (discovery per Home Assistant);
  • aggiornarsi in modalità OTA;
  • registrare eventi e errori con livello di log DEBUG.

Il file YAML è stato generato esattamente secondo la tua richiesta ed è pronto da caricare tramite ESPHome.

2️⃣ Requisiti hardware

ComponentePin consigliati (ESP32)
DHT22GPIO4
PIRGPIO12
LED RGBRed → GPIO16, Green → GPIO17, Blue → GPIO18

Nota: collega il VCC del DHT22 a 3.3 V e il GND al terra comune.

3️⃣ Configurazione Wi‑Fi

Il firmware tenta di connettersi alla rete domestica (YOUR_SSID / YOUR_PASSWORD). Se la connessione fallisce, l’ESP32 avvia un punto di accesso “ESP32-DHT-PIR-RGB-Fallback” (password: fallback_password) per consentire la configurazione manuale.

4️⃣ Funzionalità MQTT

  • Broker: YOUR_MQTT_BROKER_IP (porta 1883)
  • Discovery abilitato (homeassistant) → i sensori e il LED vengono aggiunti automaticamente a Home Assistant.
  • Messaggi di “birth” e “will” indicano lo stato online/offline.

5️⃣ Aggiornamenti OTA

Con il modulo ota è possibile aggiornare il firmware senza collegamento fisico, usando l’app ESPHome o la riga di comando. La password OTA è impostata su “OTA_PASSWORD” (sostituire con una stringa sicura).

6️⃣ Logging dettagliato

Il livello di log è DEBUG, così da avere traccia di ogni evento, utile per il debug e la verifica del corretto funzionamento.

7️⃣ Esempio completo di file YAML

esphome:
  name: esp32_dht_pir_rgb
  platform: ESP32
  board: nodemcu-32s

wifi:
  ssid: "YOUR_SSID"
  password: "YOUR_PASSWORD"
  fast_connect: true
  ap:
    ssid: "ESP32-DHT-PIR-RGB-Fallback"
    password: "fallback_password"

captive_portal:

ota:
  password: "OTA_PASSWORD"

logger:
  level: DEBUG

mqtt:
  broker: "YOUR_MQTT_BROKER_IP"
  port: 1883
  username: "MQTT_USER"
  password: "MQTT_PASS"
  discovery: true
  discovery_prefix: homeassistant
  birth_message:
    topic: "homeassistant/status"
    payload: "online"
    qos: 1
    retain: true
  will_message:
    topic: "homeassistant/status"
    payload: "offline"
    qos: 1
    retain: true

sensor:
  - platform: dht
    pin: GPIO4
    temperature:
      name: "Living Room Temperature"
      id: temp_living_room
      filters:
        - lambda: return x * 9 / 5 + 32;   # Convert to Fahrenheit if desired
    humidity:
      name: "Living Room Humidity"
      id: hum_living_room
    update_interval: 60s

binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO12
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    name: "Living Room Motion Sensor"

output:
  - platform: ledc
    pin: GPIO16
    id: red_led
    frequency: 1000Hz
  - platform: ledc
    pin: GPIO17
    id: green_led
    frequency: 1000Hz
  - platform: ledc
    pin: GPIO18
    id: blue_led
    frequency: 1000Hz

light:
  - platform: rgb
    name: "Living Room RGB LED"
    red: red_led
    green: green_led
    blue: blue_led
    id: living_room_rgb
    effects:
      - pulse:
          name: "Pulse Effect"
          transition_length: 2s
          update_interval: 1s

interval:
  - interval: 60s
    then:
      - mqtt.publish:
          topic: "homeassistant/sensor/temperature/state"
          payload_template: "{{ states('sensor.living_room_temperature') }}"
          qos: 0

8️⃣ Come procedere

  1. Copia il codice YAML sopra riportato in un nuovo file .yaml su ESPHome.
  2. Sostituisci i segnaposto (YOUR_SSID, YOUR_PASSWORD, ecc.) con le tue credenziali reali.
  3. Compila e carica il firmware sul tuo ESP32 tramite l’interfaccia web di ESPHome.
  4. Verifica la connessione MQTT in Home Assistant o con un client MQTT come Mosquitto.

9️⃣ Conclusioni

Con questo progetto hai a disposizione una soluzione modulare, sicura e pronta all’uso per monitorare temperatura/umidità, rilevare movimento e controllare un LED RGB, tutto gestito tramite MQTT. L’integrazione con Home Assistant è automatica grazie al discovery, mentre l’OTA e il logging garantiscono manutenzione semplice e tracciabilità completa.

📌 Schema di collegamento dei sensori all’ESP32

Di seguito trovi una descrizione testuale del cablaggio, da inserire subito dopo la conclusione dell’articolo.

Sensore / ModuloPin ESP32Descrizione
DHT22GPIO4VCC → 3.3 V, GND → terra comune, DATA → GPIO4 (pull‑up interno).
PIRGPIO12VCC → 5 V (o 3.3 V se il modulo è a 3.3 V), GND → terra comune, OUT → GPIO12 (INPUT_PULLUP con inversione).
LED RGBRed → GPIO16, Green → GPIO17, Blue → GPIO18VCC → 5 V (o 3.3 V a seconda del LED), GND → terra comune; i pin sono configurati come PWM tramite ledc.

Suggerimento di cablaggio rapido

  • Utilizza un breadboard per una prototipazione veloce.
  • Per il DHT22, inserisci un resistore da 10 kΩ tra VCC e DATA (pull‑up).
  • Se usi un LED RGB a 5 V, aggiungi resistenze limitanti (220 Ω–330 Ω) su ciascun pin di colore.

Con questo schema i componenti sono correttamente collegati all’ESP32 e pronti per essere programmati con il file YAML fornito.

DHT22 + ESP32: Come trasformare un semplice sensore in una “smart zone”

1️⃣ Materiale necessario

ElementoQuantitàNote
ESP32 (es. esp32dev o nodemcu‑32s)1Assicurati di avere i driver installati sul PC.
DHT22 (temperatura + umidità)1Più preciso del DHT11.
Resistor 10 kΩ1Pull‑up per il pin DATA.
Condensatore 100 nF (opzionale)1Filtra eventuali rumori sulla linea di alimentazione.
Cavi jumperVariPer collegamenti in breadboard o direttamente ai pin.

2️⃣ Schema di collegamento

🔌 DHT22 → ESP32

DTH22ESP32Commento
VCC3V3Alimentazione a 3,3 V (compatibile con ESP32).
GNDGNDTerra comune.
DATAGPIO4Pin digitale libero; scegli un altro se preferisci.

Pull‑up: collega il resistore 10 kΩ tra VCC e il pin DATA per stabilizzare la linea.
Condensatore (opzionale): posizionalo vicino al DHT22, dal GND a VCC.

3️⃣ Configurazione ESPHome (YAML)

esphome:
  name: dth22_esp32
  platform: ESP32
  board: esp32dev   # cambia se usi un altro modello

wifi:
  ssid: "NOME_Rete"
  password: "PASSWORD"

api:
ota:

logger:

sensor:
  - platform: dht
    pin: GPIO4          # stesso pin usato nel collegamento
    temperature:
      name: "Temperatura DTH22"
      unit_of_measurement: °C
      accuracy_decimals: 1
    humidity:
      name: "Umidità DTH22"
      unit_of_measurement: "%"
      accuracy_decimals: 0
    update_interval: 60s   # lettura ogni minuto

Come procedere

  1. Crea un nuovo file dth22_esp32.yaml nella cartella ESPHome del tuo progetto.
  2. Inserisci le tue credenziali Wi‑Fi al posto di NOME_Rete e PASSWORD.
  3. Carica il firmware: esphome run dth22_esp32.yaml.

4️⃣ Visualizzare i dati in tempo reale

Una volta che l’ESP32 sta inviando le letture, puoi mostrarle ovunque tu voglia:

  • Home Assistant: aggiungi un sensore via API o MQTT.

5️⃣ Consigli pratici

ProblemaSoluzione
Letture errateVerifica la connessione GND; senza terra condivisa il sensore non funziona correttamente.
Rumore di lineaAggiungi un condensatore da 100 nF tra VCC e GND vicino al DHT22.
Pin occupatoSe GPIO4 è già in uso, scegli un altro pin digitale libero (ad es. GPIO5).

🎉 Conclusioni

Con pochi componenti, qualche riga di YAML e la potenza dell’ESP32, hai trasformato un semplice sensore DHT22 in una fonte affidabile di dati ambientali. Ora puoi monitorare temperatura e umidità ovunque tu voglia – dalla tua cucina al tuo laboratorio IoT!

Arduino

Arduino è un sistema open-source che consiste in un microcontrollore e un software libero che permette di sviluppare applicazioni hardware e software basate sulla tecnologia Internet delle cose (IoT). Il microcontrollore Arduino è un dispositivo elettronico programmabile che può essere utilizzato per controllare e monitorare diversi tipi di dispositivi fisici e ambientali come sensori di luce, pressione e temperatura. Il software Arduino è un ambiente di sviluppo integrato (IDE) che consiste in un editor di codice, un compilatore e un emulatori che permettono di scrivere e testare codice sorgenti in linguaggio C++ o altre lingue supportate dal sistema. L’IDE Arduino fornisce anche un’interfaccia utente grafica che consente agli utenti di configurare e controllare i dispositivi fisici collegati al microcontrollore senza dover scrivere codice manuale.

Per iniziare a programmare Arduino, occorrono alcuni strumenti e materiali fondamentali. Innanzitutto, è necessario acquistare un microcontrollore Arduino e uno o più dispositivi fisici che vogliamo controllare o monitorare. Il microcontrollore Arduino può essere acquistato in diversi formati e modelli, adattabili alle diverse esigenze e abilità degli utenti. Per lo sviluppo di applicazioni più avanzate o complessi, è possibile utilizzare schede Arduino più grandi come Arduino Mega o Arduino Due. Per applicazioni più semplici o di prova, è possibile utilizzare schede Arduino più piccole come Arduino Uno o Arduino Nano.
Inoltre, occorre avere accesso ad uno strumento di programmazione come Arduino IDE (Integrated Development Environment). L’IDE Arduino è disponibile gratuitamente e può essere scaricato dal sito web ufficiale di Arduino. L’IDE fornisce un ambiente di sviluppo integrato che consiste in un editor di codice, un compilatore e un emulatori che permettono di scrivere e testare codice sorgenti in linguaggio C++ o altre lingue supportate dal sistema. L’IDE Arduino è compatibile con diversi sistemi operativi come Windows, macOS e Linux.
Infine, è necessario avere familiarità con alcuni concetti di base di programmazione come variabili, cicli e funzioni. Per imparare questi concetti e sviluppare le proprie abilità di programmazione Arduino, è possibile consultare manuali di riferimento e corsi online gratuiti o paganti.

In questo articolo faremo un esempio pratico di come programmare l’arduino utilizzando il linguaggio C++. Per prima cosa dobbiamo collegare l’arduino al computer tramite il cavo USB. Una volta fatto questo possiamo aprire l’IDE Arduino sul nostro computer. L’IDE Arduino è uno strumento software gratuito disponibile per Windows, Mac OS X e Linux. Una volta aperto l’IDE Arduino possiamo iniziare a scrivere il nostro codice. Per prima cosa dobbiamo includere la libreria necessaria per utilizzare l’arduino con il linguaggio C++. Per fare questo dobbiamo aggiungere la seguente riga di codice all’inizio del nostro programma:

#include <Arduino.h>

Ora possiamo iniziare a scrivere il nostro codice per controllare l’arduino. Per fare questo dobbiamo utilizzare la funzione setup() per inizializzare l’arduino e la funzione loop() per controllare il ciclo continuo dell’arduino. Ad esempio, possiamo utilizzare la funzione digitalWrite() per controllare il pin digitale dell’arduino. Per fare questo dobbiamo aggiungere il seguente codice al nostro programma:

#include <Arduino.h>
void setup() {
// inizializza il pin digitale come uscita
pinMode(13, OUTPUT);
// accende la luce LED collegata al pin digitale 13
digitalWrite(13, HIGH);
}
void loop() {
// mantieni il ciclo continuo
delay(1000);
}

In questo esempio abbiamo utilizzato la funzione digitalWrite() per controllare il pin digitale dell’arduino collegato al LED. Abbiamo impostato il pin come uscita utilizzando la funzione pinMode() e abbiamo acceso il LED utilizzando la funzione digitalWrite() con il valore HIGH. Abbiamo anche utilizzato la funzione delay() per creare una pausa di 1000 millisecondi tra ogni ciclo del loop(). Questo ci permette di vedere il LED lampeggiare con una frequenza di 1 Hz. Questo è solo un esempio molto basilare per mostrare come programmare l’arduino utilizzando il linguaggio C++. Ci sono molte altre funzioni e caratteristiche disponibili nell’IDE Arduino per creare progetti più complessi e interessanti con l’arduino. Speriamo che questo articolo ti sia stato utile per iniziare con la programmazione dell’arduino utilizzando il linguaggio C++. Buona fortuna con i tuoi progetti futuri!

HomeAssistant

HomeAssistant è una piattaforma open source per la gestione domotica, sviluppata con Python e basata su front-end e back-end web technologie. La piattaforma consente di gestire e monitorare diversi dispositivi domotici come ad esempio luci, termostati, serrature, sensori e altro ancora, da un singolo punto di controllo centrale, come ad esempio un computer, smartphone o tablet. La piattaforma offre funzionalità avanzate come automazione, scripting, integrazione con altri sistemi domotici e supporto per diversi protocolli di comunicazione come Zigbee, Z-Wave, MQTT, HTTP e altro ancora. L’interfaccia utente di HomeAssistant può essere personalizzata e adattata alle esigenze specifiche degli utenti attraverso temi e plug-in sviluppati dalla comunità.

La piattaforma si compone di due parti principali, il front-end e il back-end. Il front-end è l’interfaccia utente web, attraverso la quale gli utenti possono gestire i dispositivi domotici e visualizzare le informazioni raccolte dal sistema. Il back-end, invece, gestisce la logica di base e le comunicazioni con i dispositivi domotici, rendendo possibile la gestione e il monitoraggio degli stessi. Il back-end di HomeAssistant utilizza Python e diversi framework web come Django e Flask per gestire le richieste provenienti dall’interfaccia utente e le risposte alle stesse.

Per gestire i dispositivi domotici, HomeAssistant supporta diversi protocolli di comunicazione come Zigbee, Z-Wave, MQTT, HTTP e altro ancora. Questi protocolli consentono di comunicare con i dispositivi domotici utilizzando diversi tipi di tecnologie, come ad esempio Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE) e altre reti wireless locali (WLAN). La piattaforma può essere configurata per utilizzare uno o più gateway, cioè dispositivi specializzati per la conversione tra diversi protocolli e la comunicazione con il back-end di HomeAssistant.

HomeAssistant offre funzionalità avanzate come automazione, scripting e integrazione con altri sistemi domotici. L’automazione permette di creare sequenze di azioni da eseguire automaticamente quando si verificano determinate condizioni, ad esempio accendere le luci del soggiorno quando si attiva il sensore di movimento della porta d’ingresso o abbassare la temperatura della stanza quando si raggiunge un certo livello di umidità. Il scripting consente di scrivere codice Python personalizzato per estendere le funzionalità della piattaforma e integrare altri sistemi domotici non supportati direttamente da HomeAssistant. Infine, l’integrazione con altri sistemi domotici permette di collegare la piattaforma ad altri servizi e prodotti domotici, come ad esempio Amazon Alexa, Google Assistant, IFTTT e altro ancora, per estendere ulteriormente le funzionalità di gestione domotica offerte da HomeAssistant.

Configurazione mqtt