Impianto d’irrigazione SMART per la Casa Domotica con Sonoff 4CH Pro WiFi Switch

Anche se l’estate è quasi terminata ho deciso di rendere più SMART il mio impianto d’irrigazione per il giardino, in modo da poterlo controllare e programmare attraverso il mio smartphone android.

Dato che in casa ho anche Amazon Echo Dot con l’assistente virtuale Alexa ed il Broadlink RM Pro sono andato alla ricerca di un prodotto che si potesse controllare anche attraverso le app Alexa, Broadlink e-Control e Broadlink Intelligent Home Center.

Alla fine delle mie ricerche ho deciso di sostituire l’attuale centralina programmabile per irrigazione Toro TMC 212 con  Itead Sonoff 4CH Pro WiFi RF Smart Switch.

Da diversi anni ho un impianto d’irrigazione per il prato che ho realizzato insieme a mio padre e che ho automatizzato attraverso una centralina per irrigazione Toro TMC 212, il mio impianto d’irrigazione è composto da due elettrovalvole a 24 V AC che permettono d’irrigare il prato dividendo il giardino in due settori.

In questi anni non ho mai avuto problemi con la centralina d’irrigazione programmabile Toro TMC 212, ma ultimamente ha iniziato a “sbachettare”, l’irrigazione del giardino parte anche nei giorni non programmati.

Per questo motivo ho deciso di sostituire la Toro TMC 212 con un prodotto come il Sonoff 4CH Pro, un WiFi RF Smart Switch che si può installare su barra DIN all’interno di un quadro elettrico.

Prima di procedere con la spiegazione di come ho realizzato l’impianto d’irrigazione SMART per Casa Domotica è meglio conoscere le caratteristiche tecniche del Sonoff 4CH Pro.

Sonoff 4CH Pro WiFi/RF Smart Switch

Sonoff 4CH Pro è uno Smart Switch che si può controllare attraverso il proprio smartphone collegandolo alla rete Wi-Fi di casa oppure attraverso un telecomando in grado di operare sulla radiofrequenza a 433MHZ.

All’interno del Sonoff 4CH Pro troviamo:

  • 4 pulsanti fisici per controllare i 4 relè;
  • un ingresso DC 5-24V per alimentare il Sonoff 4CH Pro, può essere alimentato anche con corrente AC 90-250V;
  • 4 luci LED che mostrano lo stato del relè, una luce LED che mostra lo stato del Sonoff 4CH Pro;
  • 3 switch, K5, S6 e K6 che servono per impostare le modalità di funzionamento.

scheda elettronica Sonoff 4CH Pro

Sonoff 4CH Pro interno scheda elettronica con rele smart
Sonoff 4CH Pro interno scheda elettronica con relè smart

Sonoff 4CH Pro Principali Specifiche Tecniche

  • Accensione e spegnimento dei device collegati anche da remoto attraverso l’applicazione eWeLink per dispositivi Android e iOS;
  • controllo attraverso un telecomando RF 433MHz RF, quindi anche attraverso il Broadlink RM Pro;
  • controllo di ogni singolo relè in modo indipendente;
  • installazione su su barra DIN;
  • controllo vocale attraverso Amazon Alexa e Google Home;
  • schedulazione e impostazioni di scenari;
  • IFTTT utilizzando altri sensori di umidità, temperatura ecc.

Le modalità di funzionamento
Le modalità di funzionamento sono ben illustrate dalle gif animate che si trovano nella pagina web del prodotto: sonoff.itead.cc/en/products/sonoff/sonoff-4ch-pro

Nelle gif animate viene simulato un esempio del Sonoff 4Ch Pro collegato a 4 lampadine.

Self-locking Mode, dove tutte è quatto le lampadine si possono accendere contemporaneamente.

Interlock Mode, è possibile accendere solo una lampadina alla volta.
Sonof 4CH Pro modalità interlock

Inching Mode, una volta accesa la lampadina questa si spegne dopo un tempo che è possibile impostare.

Self-Locking Mode + Inching Mode, una combinazione delle modalità viste sopra.

Impianto d’irrigazione con centralina programmabile Toro TMC 212

Il mio impianto d’irrigazione risale a ottobre 2011 ed è diviso in due settori che sono gestiti da due elettrovalvole controllate attraverso la centralina Toro TMC 212.

scavi per stendere tubi impianto irrigazione
Scavi nel giardino per stendere i tubi d’irrigazione
Pozzetto con le due elettrovalvole
Pozzetto con le due elettrovalvole

Nell’immagine sopra si vedono le due elettrovalvole, da ciascuna elettrovalvola partono due cavi elettrici, uno dei due cavi di entrambe le valvole saranno collegati insieme al cavo comune, in questo caso quello di colore giallo verde, mentre gli altri due cavi, uno per ogni valvola, rimangono separati (filo blu e marrone), in totale alla centralina programmabile arrivano 3 cavi, uno comune che verrà collegato al contatto comune (C, COM o COMMON), mentre gli altri due andranno collegati ai contatti numerati della centralina.

centralina irrigazine programmabile Toro TMC 212 collegamento fitli
Centralina d’irrigazione Toro TMC 212 collegamenti
  1. Cavi elettrici collegati alla rete elettrica di casa servono per collegare l’alimentatore/trasformatore della centralina d’irrigazione Toro TMC 212
  2. I due cavi, blue e  marrone che arrivano dalle elettrovalvole.
  3. Il connettore dove va inserito il cavo comune.
  4. Il cavo che arriva dal trasformatore/alimentatore e va collegato alla centralina.

Impianto d’irrigazione SMART con Sonoff CH4 Pro – Componenti utilizzati

Al posto della centralina d’irrigazione Toro TMC 212 ho utilizzato lo Smart Switch Sonoff CH4 Pro in Interlock Mode, in questo modo se una elettrovalvola è aperta, l’altra è sicuramente chiusa. Questo è importante perché se entrambe le elettrovalvole fossero aperte  l’acqua non avrebbe abbastanza pressione per far sollevare gli irrigatori dal terreno, oppure la gittata non sarebbe sufficiente a coprire tutto il giardino.

Per fare un lavoro più pulito ho acquistato i seguenti componenti:

n.2 quadri elettrici (centralini) da interno, uno da 8 moduli l’ho utilizzato solo per far passare i cavi elettrici e per metterci l’alimentatore 12V per il Sonoff 4CH Pro, mentre l’altro con 12 moduli l’ho occupato con il Sonoff 4CH Pro, un interruttore e un trasformatore.
Quadro elettrico 12 Moduli
n.1 Sonoff 4CH Pro acquistato su Amazon, nel centralino occupa 8 moduli.

Sonoff 4CH Pro Smart Switch

n.1 Trasformatore da 250V AC a 24V AC, acquistato su Amazon, nel centralino occupa 2 moduli.
Trasformatore 8V 12V 24V AC

n.1 Interruttore Magnetotermico Bticino, acquistato su Amazon, nel centralino occupa 1 modulo.
BTicino Interruttore Magnetotermico

Cavi elettrici vari, fascette.

Impianto d’irrigazione SMART con Sonoff CH4 Pro – Cablaggio dei componenti

Prima di sostituire la centralina d’irrigazione con il Sonoff CH4 Pro ho collegato tutti i componenti sopra menzionati per provarli con delle luci LED a 24V che avevo in casa. L’immagine sotto mostra la centralina elettrica con tutti i cavi elettrici.

cablaggio centralina elettrica con trasformatore 24V AC interruttore e Sonoff 4CH Pro
Cablaggio centralina elettrica con trasformatore 24V AC, interruttore e Sonoff 4CH Pro collegati a due luci LED 24v
  1. Cavo elettrico 250V AC, ho utilizzato un cavo d’alimentazione per PC.
  2. Interruttore Magnetotermico Bticino.
  3. Trasformatore corrente alternata a 250V in corrente alternata a 24V.
  4. Sonoff 4CH Pro.
  5. Spinotto alimentatore 12V Sonoff 4CH Pro, non è venduto con il il Sonoff, l’avevo io in casa, ma si possono usare anche alimentatori da 5V-24V.
  6. Cavo elettrico che esce dal trasformatore e che va collegato al cavo comune proveniente dalle elettrovalvole (in questo caso quello giallo e verde)
  7. Cavo elettrico che esce dal trasformatore e che va collegato al contatto COM dei relè R1 e R2.
  8. Cavo elettrico che parte dal connettore normalmente aperto del relè R1 e va collegato al cavo proveniente dalla elettrovalvola n.1.
  9. Cavo elettrico che parte dal connettore normalmente aperto del relè R2 e va collegato al cavo proveniente dalla elettrovalvola n.2.
  10. Cavo per alimentare il connettore COM del relè R2.

Impianto d’irrigazione SMART con Sonoff CH4 Pro – Installazione

Provato il corretto funzionamento del Sonoff CH4 Pro (dopo vedremo come configurarlo) ho tolto la vecchia centralina d’irrigazione Toro TMC 212 ed installato la centralina elettrica come si vede nelle figure sotto.

centralina irrigazione toro TMC 212 posizionata in garage
Com’era prima con la centralina irrigazione toro TMC 212

 

Sonoff 4CH Pro miglior centralina per impianto irrigazione
Sonoff 4CH Pro, miglior centralina programmabile per impianto d’irrigazione come qualità/prezzo durante le fasi d’installazione.
Sonof 4CH Pro come centralina per impianto irrigazione giardino prato montata scatola elettrica din
Sonof 4CH Pro come centralina per impianto d’irrigazione al termine dell’installazione

Ovviamente non è necessario posizionare il Sonoff 4CH Pro all’interno di una centralina, così come non è necessario utilizzare un interruttore magnetotermico, inoltre per risparmiare ulteriormente denaro avrei potuto utilizzare l’alimentatore 24V AC della centralina Toro TMC 212 al posto del trasformatore su barra DIN.

Come utilizzare lo SMART Switch Sonoff 4CH Pro per innaffiare il proprio giardino in modo automatico

Per poter utilizzare Sonoff 4CH Pro è necessario installare l’applicazione EWelink dal Google Play Store sul proprio smartphone, in questo caso Android. Ovviamente EWelink è disponibile anche per iPhone e dispositivi con sistema operativo iOS.

Configurazione Sonoff 4CH Pro

Una volta installata l’applicazione sul proprio smartphone sarà necessario creare un account che servirà per poter controllare Sonoff 4CH Pro anche da remoto, fuori dalla rete WiFi di casa, per salvare tutte le impostazioni e configurazioni dei nostri prodotti Sonoff nel cloud e per poterle ripristinare in automatico quando si cambia smartphone oppure se si utilizzano più cellulari.

Aprire il Sonoff 4CH Pro e controllare che sia impostata la modalità Interlock, il DIP switch K5 dev’essere su 0000 e S6 sempre su 0, quindi richiudere il Sonoff 4CH Pro.

Mettere il Sonoff 4CH Pro in modalità accoppiamento, tenendo premuto per circa 7 secondi uno dei 4 pulsanti fisici, il LED Blu in basso a destra lampeggia per tre volte rapidamente.

Creato l’account  fare tap sul’icona blu con il simbolo + per aggiungere un nuovo dispositivo e seguire le indicazioni a video, verrà richiesta la password d’accesso alla rete WiFi.

Terminata la fase di accoppiamento verrà mostrata una finestra con i 4 interruttori che possiamo attivare disattivare con un semplice tap.

Il nostro scopo è quello di programmare l’irrigazione del giardino, quindi dalla schermata con gli interruttori fare tap su Schedule, quindi tap su Nuovo Timer, quindi selezionare i giorni della settimana e l’orario di inizio e fine irrigazione.

Si possono impostare fino a 8 timer, io ho impostato questi timer:

  • Settore 1 start ore 4:00 di lunedì, mercoledì e venerdì;
  • Settore 1 end ore 4:20 di lunedì, mercoledì e venerdì;
  • Settore 2 start ore 4:25 di lunedì, mercoledì e venerdì;
  • Settore 2 end ore 4:45 di lunedì, mercoledì e venerdì.

Sonoff 4CH Pro applicazione EWelink Schedule programmare impianto irrigazione

In questo modo ho impostato 4 timer, tuttavia essendo il Sonoff 4CH Pro in modalità Interlock potevo evitare di impostare la chiusura dell’elettrovalvola 1 alle 04:20 del mattino, dato che l’apertura dell’elettrovalvola 2 implica automaticamente la chiusura della 1.

Quali sono gli orari migliori per irrigare il prato?

Durante le settimane più calde d’estate io innaffio il prato alle 4 del mattino per 20 minuti più altri 20 minuti alle 5 del mattino, questo per tre giorni a settimana. È importante innaffiare al mattino presto prima del sorgere del sole così il prato avrà l’acqua necessaria per la fotosintesi clorofilliana e quando il sole sarà alto non ci saranno più gocce d’acqua che fanno l’effetto lente d’ingrandimento con rischio di bruciare la foglia.

La scelta d’innaffiare 20 minuti per 2 volte consecutive è per trattenere più acqua in superficie, dato che le radici dell’erba non sono molto profonde.

Di sera non ha molto senso innaffiare il prato, dato che durante la notte non c’è fotosintesi e l’acqua, quando sorgerà il sole, sarà già scesa in profondità nel terreno, dove le radici dell’erba non arrivano.

qual è il miglior prato da seminare?

Per il mio prato ho utilizzato sementi vendute da Herbatech, tuttavia se oggi dovessi realizzare un nuovo tappeto erboso utilizzerei sementi della Bottos, di questa azienda uso i fertilizzati, un po’costosi ma molto efficaci.

Fertilizzante per Prato Bottos Pro Start, ideale se hai intenzione di seminare il prato.
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Come usare Sonoff 4CH Pro con Alexa

Utilizzare Alexa per innaffiare il prato non ha molto senso, però può essere utile sapere come utilizzare il Sonoff 4CH Pro con Alexa nel caso si voglia usare per accendere delle luci, per aprire delle tende, alzare le tapparelle, aprire un cancello ecc.

Se non sei pratico di Amazon Alexa e Echo Dot ti consiglio di leggere l’articolo: Amazon Echo Dot con Alexa per la Casa Domotica: Come usarlo in Italia.

Per controllare Sonoff 4CH Pro con comandi vocali impartiti ad Alex attraverso Echo Dot è sufficiente aprire l’applicazione Alexa, andare in Skills, cercare eWeLink Smart Home Fan e fare tap su Enable, inserire i dati d’accesso utilizzati per eWeLink, quindi tornare all’applicazione Alexa, andare in Casa Intelligente, Device e fare tap su DISCOVER.

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Impianto d’irrigazione la Casa Domotica con Sonoff CH4 Pro SMART Switch WiFi – Conclusioni

Realizzare un impianto d’irrigazione da zero non è una cosa semplice tuttavia rendere più SMART il proprio impianto d’irrigazione è piuttosto facile ed economico, questo grazie al Sonoff CH4 Pro con il quale saremo in grado di controllare attraverso il nostro smartphone Android o iOS le elettrovalvole dell’impianto d’irrigazione.

La programmazione dei giorni e dei tempi d’irrigazione per i vari settori è molto semplice, molto più semplice di qualsiasi centralina programmabile in commercio.

Dato che il Sonoff 4CH Pro è dotato di un modulo RF ho programmato due pulsanti liberi di un telecomando che uso per aprire il cancello automatico per aprire/chiudere le due elettrovalvole, successivamente ho trasmesso il codice al Broadlink RM Pro, in questo modo posso attivare l’impianto d’irrigazione anche attraverso le applicazioni Broadlink e-Control e Broadlink Intelligent Home Center. Tuttavia in questa modalità non posso sapere se realmente le due elettrovalvole sono chiuse oppure aperte.

Lo step successivo per automatizzare ulteriormente l’irrigazione del giardino potrebbe essere quello di collegare il Sonoff 4CH Pro alla Stazione Meteo Netatmo con Pluviometro, in questo modo potremmo far partire l’irrigazione solo dopo un certo numero di giorni che non piove, oppure interrompere l’irrigazione se inizia piovere. Far comunicare il Sonoff 4CH Pro e la Stazione Meteo Netatmo potrebbe essere molto semplice, se il Sonoff supportasse IFTTT.com, ma purtroppo non è così, almeno per il momento.

Una soluzione potrebbe essere quella di utilizzare Home Assistant con Raspberry Pi 3 installando sul Sonoff 4CH Pro un firmware di terze parti, Espeasy o Tasmota, in questo modo sarà possibile utilizzare il protocollo di trasmissione MQTT e automatizzare l’irrigazione del giardino anche prendendo in considerazione le previsioni meteo. Questa soluzione tuttavia è molto più complicata da realizzare, per maggiori informazioni è possibile fare una ricerca su Google con “Sonoff+Tasmota+Home Assistant”.

  • Daniele Vatta

    Ottimo articolo e perfetto tempismo. Ho comprato più o meno la stessa componentistica ad inizio agosto per realizzare lo stesso progetto.

    Ho solo un dubbio causa inesperienza in campo elettrico: non potevi alimentare il sonoff direttamente in 220?

    Resto in attesa di eventuali sviluppi con Home Assistant

    • Ciao il tuo dubbio è assolutamente lecito, infatti potevo benissimo collegare il Sonoff CH4 Pro alla 220, anzi avrei dovuto farlo per un lavoro più pulito, tuttavia ho utilizzato un trasformatore che avevo in casa per alimentarlo con la 12V per far vedere che si può alimentare anche con 5V, 12V, 24V per una installazione all’interno della casa, anche in luoghi più facilmente accessibili.

      • Enrico Corà

        Ma, alimentando con 220V il Sonoff, in uscita dallo stesso, avresti ottenuto la medesima tensione! Mentre le elettrovalvole funzionano a 24V. O sbaglio?

        • Tu puoi alimentare il Sonoff con la corrente che desideri tra quelle indicate, questa è indipendente dalla corrente che farai passare attraverso i relè, infatti io alimento il Sonoff con la 12V mentre il cavo che arriva al relè è quello che proviene dal trasformatore a 24V.

          L’alimentazione al Sonoff serve solo per far funzionare il Sonoff 4CH Pro non è che “arriva anche ai 4 relè”.

          • Enrico Corà

            Ok! Pensavo arrivasse la stessa tensione in uscita dai relè e dunque fosse superfluo comprare il trasformatore 24v. Allora potrei risparmiare un po’ se prendo la versione “normale” del 4ch (alimentata solo a 220v) e non la “pro” + il trasformatore 24v. Corretto?

          • Attenzione, da quanto posso vedere sul loro sito si tratta di due prodotti differenti, con il Sonoff 4CH puoi utilizzare solo una tensione da 90-250V AC in questo modo alimenti il Sonoff ma anche quello che ci colleghi, quindi puoi usarlo per delle lampadine, prese elettriche ecc.. ma non per le elettrovalvole.

          • Enrico Corà

            Grazie 1000!

          • Fabrizio Carella

            Ciao, quale versione consiglieresti per comandare le tapparelle elettriche?
            GRAZIE

          • Ciao, il Sonoff 4CH Pro c’è chi lo usa per comandare i motori delle tapparelle se ne possono comandare due contemporaneamente: http://amzn.to/2hb28XP

      • Manni Massimiliano

        Buonasera a tutti, io ho il sonoff 4 ch pro. Che uso per i due cancelli,il portoncino è l’ allarme. Tutto molto facilissimo con Wi-Fi ecc. L unica cosa non riesco a fare è la programmazione del telecomando. Se qualcuno potrebbe darmi una mano vi sarei grato.
        A presto MaxSalento

  • Antonio De Marino

    Salve avrei una domanda ho visto nel video che attivi un uscita in maniera vocale con il telefono è un iphone? Ma per farlo c è bisogno sempre di alexa echo dot o va bene anche siri nn è chiara questa cosa grazie!

    • Ciao in effetti hai ragione nel video non si capisce bene attivo l’impianto d’irrigazione con il comando vocale. Il telefono che uso è uno smartphone Android con installata l’applicazione Reverb che utilizzo per impartire comandi vocali da remoto ad Alexa su Amazon Echo Dot. Il Sonoff 4CH Pro potrebbe funzionare con SIRI ma la soluzione al momento non è semplice, qui trovi maggiori info: https://goo.gl/Gc5h3W

      • Antonio De Marino

        Grazie avevo letto in effetti un articolo a riguardo…si dovrebbe cambiare la programmazione con arduino beh nessun problema aspetteremo l echo dot che penso arriverà a breve anche in italia altrimenti ricco ordine su internet e via grazie

  • Roberto Ruotolo

    Grazie per l’articolo, mi è stato veramente di molto aiuto dato che anche io voglio fare la stessa cosa per il mio giardino. Ma vorrei aggiungere una domanda: se a monte del sonoff 4 ch pro mettessi un SONOFF TH16 WIFI Modulo di Umidità di Temperatura con DS18B20 Sonda Impermeabile in modo che mi attivasse il sonoff 4 ch quando l’umidità si abbassa? Così non si attiverebbe quando piove e solo quando il suolo è asciutto. Può essere un idea giusta?

    • Ciao il sensore Sonoff DS18B20 mi pare che sia quello impermeabile che però misura solo la temperatura http://sonoff.itead.cc/en/products/accessories/ds18b20 quindi non credo che sia una soluzione possibile, bisognerebbe monitorare in modo esatto le precipitazioni utilizzando un Pluviometro smart da abbinare ad una presa elettrica intelligente in modo che, in caso di pioggia recente, venga interrotta l’alimentazione al trasformatore 24V AC, così anche se il Sonoff 4CH Pro passa da aperto a chiuso, la corrente non c’è quindi l’irrigazione non parte.

      Abbinare quanto ho scritto alla configurazione descritta in quest’articolo sarebbe anche abbastanza semplice, anzi adesso che mi ci hai fatto pensare credo proprio che studierò un sistema per trasformare il mio impianto d’irrigazione da SMART a DOMOTICO in grado di essere del tutto indipendente.

      Il più è trovare il collegamento tra pluviometro smart e presa elettrica intelligente, ma dato che in casa ho già la stazione meteo Netatmo http://amzn.to/2jGLEby potrei acquistare il modulo aggiuntivo Netatmo Pluviometro http://amzn.to/2jE52px magari approfittando degli sconti del Black Friday quindi, utilizzando IFTTT, potrei creare un Applets del tipo “if rain detected, the turn off WeMo Smart Plug” oppure “if rain no longer detected turn ON….” Quindi dovrei acquistare oltre al Pluviometro una presa elettrica smart compatibile con IFTTT, la migliore dovrebbe essere la WeMo http://amzn.to/2zRY7gh

      La stazione meteo Netatmo ha un modulo esterno che rileva la temperatura e l’umidità, teoricamente basterebbe anche solo questo, se l’umidità è al 100% non alimento l’impianto d’irrigazione.

      Tuttavia se volessimo usare solo la % di umidità, si potrebbe fare anche come dici tu però il sensore Sonoff di umidità e temperatura AM2301 a abbinare al Sonoff TH16 non è impermeabile bisognerebbe trovare una posizione giusta, inoltre questo non lo colleghi al Sonoff 4CH Pro ma al trasformatore, così non fai passare la 24V e l’impianto d’irrigazione non parte anche se il relè sul Sonoff 4CH Pro è chiuso.