Auta 楼宇对讲门禁系统

#背景

由于现在住的公寓大楼对讲门禁装在客厅门外，门关着时很难听到门铃，因此经常错过邮递员。于是打算将其接入 Home Assistant，这样出门也不用带钥匙了。

拆开外壳后，从 PCB 上的贴纸可以看到型号是 “auta 700105 ↗ ^{[存档] ↗}”。

#硬件

根据厂家官网提供的技术手册 ↗ ^{[存档] ↗}，接线柱 CON1 连着的四根入户线从左到右依次是 GND（黑）、+24 VDC 电源（褐）、麦克风（蓝）、扬声器与数据通信（灰）。CON2 通过一个 RJ11 接口连接了听筒。

将 PCB 拆下后，开始逆向电路。

各个 IC：

• U1 是一颗 “78L05A” 稳压器，给其他元件提供了 +5 V 电源

• U2 是一颗 “PIC16F870-I/SO” MCU，实现了主要的功能控制

• U3 是一颗 “ULN2003A” 达林顿管驱动，让 MCU 驱动外围功能电路

  • 通道 1：输入为 MCU 的 PIN27 RB6，输出为听筒扬声器功放
  • 通道 2：输入为 MCU 的 PIN26 RB5，输出为继电器 RY1
  • 通道 3-7：输入为 MCU 的 PIN25 RB4，输出为 CON1 接线柱上的 “Auxiliary bell (24 Vdc output, in call)”

• U4 是一颗 “LM393” 电压比较器

  • 比较器 1 未被使用
  • 正相输入 2：+12 V
  • 反相输入 2：CON1 接线柱上的入户线 “扬声器与数据通信”
  • 输出 2：MCU PIN23

• U5 是一颗 “PC357NJ0000F” 光耦，输入端是 CON1 接线柱上的 “Ding-Dong function (tension free button)”，短接时下拉 MCU 的 PIN22 RB1

#MCU 引脚功能

• 1 MCLR：复位
• 2 RA0：铃声切换按钮 PB1 输入（低电平触发）
• 3 RA1：红色 LED 输出
• 4 RA2：绿色 LED 输出
• 5 RA3：解锁门禁按钮 PB2 输入（低电平触发）
• 6 RA4：AUX1 按钮（低电平触发）
• 7 RA5：解锁信号输出？
• 8 Vss：GND
• 9 OSC1, 10 OSC2：时钟晶振 X1 输入
• 11 RC0 - 14 RC3：拨码开关 SW1 5-8 位输入（低电平触发）
• 15 RC4 - 18 RC7：拨码开关 SW1 1-4 位输入（低电平触发）
• 19 Vss：GND
• 20 Vdd：+5 V 电源输入
• 21 RB0：主/副机选择跳线 J1 输入（低电平为副机）
• 22 RB1：“Ding-Dong function (tension free button)” 光耦集电极输入（低电平触发）
• 23 RB2：门铃信号输入？
• 24 RB3：解锁信号输出？
• 25 RB4：“Auxiliary bell” 输出，通过驱动 IC U3 通道 3-7（高电平触发）
• 26 RB5：继电器输出，通过驱动 IC U3 通道 2（低电平触发）
• 27 RB6：听筒扬声器铃声输出，通过驱动 IC U3 通道 1
• 28 RB7：挂机插簧开关 BT1 输入（低电平为挂机）

可见 PIN5 RA3 可以用于解锁门禁，和 PIN27 RB6 可以用于检测门铃在响。

电路如下图所示，由于 PIC MCU 使用 5 V TTL，而 ESP8266 使用 3.3 V，需要通过一个电平转换器来通讯：

#安装

如图所示，通过方便焊接的几个触点分别引出 GND（绿）、MCU PIN5（白） 和 PIN27（蓝）（请忽略连接了对讲机电路板 +5 V 的紫色线，因为在供电输入有一个非常有限的 400 mA 保险丝，切勿使用其提供的 +5 V）：

由于附近已有一个 ESPHome 设备（全屋电能监控），直接修改复用了它（请忽略用于连接 PZEM 电能监控器的 4-pin 杜邦线）：

通过一根废旧 USB 线缆连接：

#软件

ESPHome 配置示例：

esphome:
  name: building-intercom
  comment: 'Auta 楼宇对讲门禁系统 hack'

esp8266:
  board: d1_mini

logger:
  level: WARN
#  baud_rate: 115200

wifi:
  fast_connect: true
  networks:
    - ssid: !secret wifi_ssid
      bssid: !secret wifi_bssid
      password: !secret wifi_password
  domain: !secret domain_name

api:
ota:
  password: !secret ota_password

button:
  # 暴露解锁按钮至 HASS 前端
  - platform: output
    name: '解锁楼门'
    output: building_intercom_unlock_door_button
    duration: 3s
    icon: mdi:door

binary_sensor:
  # 楼门门铃传感器
  - platform: gpio
    name: '楼门门铃'
    pin: 12
    filters:
      - delayed_off: 30s  # 调整至实际响铃时间
    icon: mdi:bell-outline
    publish_initial_state: true

output:
  # 下拉触发解锁按钮
  - platform: gpio
    id: building_intercom_unlock_door_button
    pin:
      number: 14
      inverted: true

刷入固件后添加至 Home Assistant：

在 Home Assistant 新建一个自动化，用于在门铃响的时候推送通知至手机（以下两个 YAML 仅为展示配置，应通过图形界面创建）：

alias: '楼门门铃通知'
trigger:
  - type: turned_on
    platform: device
    device_id: # 通过 UI 创建
    entity_id: binary_sensor.building_intercom_ringing
    domain: binary_sensor
condition: []
action:
  - service: notify.mobile_app_notification_group
    data:
      message: '楼门门铃响了'
      data:
        push:
          # iOS 紧急警报
          sound:
            name: default
            critical: 1
            volume: 1
        actions:
          # 解锁按钮
          - action: UNLOCK_BUILDING_DOOR
            title: '解锁楼门'
            destructive: true  # 显示为红色
mode: restart

另一个自动化用于处理通知中的解锁按钮回调事件：

alias: '解锁楼门通知按钮回调'
trigger:
  - platform: event
    event_type: mobile_app_notification_action
    event_data:
      action: UNLOCK_BUILDING_DOOR
condition: []
action:
  - device_id: # 通过 UI 创建
    domain: button
    entity_id: button.unlock_building_door
    type: press
mode: restart