Aumentar número de pines digitales

[dabit1]

¡Hola!

Soy nuevo en la comunidad, mi nombre es David, un placer

Recientemente adquirí una Raspberry pi 4 para realizar un sistema de domótica en una vivienda. Me di cuenta que el número de pines de la placa va a ser insuficiente. Por lo tanto necesito ampliarlos. He encontrado algo de información pero es confusa y no acabo de estar seguro de como se puede hacer y de que componentes necesitaría. ¿Alguien podría arrojar algo de luz al asunto?

Muchas gracias,
David

[Marciano]

Hola, David.

Me sorprende que digas que el número de pines de la placa es insuficiente: ¿vas a conectar todo un sistema domótico por hilos a la raspberry?. Habitualmente, en un sistema domótico hay una gran mayoría de sensores y actuadores inalámbricos (sino todos), reservando para la raspberry el papel de controlador.

Además, de entre los 26 pines de que dispones puedes sacar dos buses SPI y otro I2C, en los que puedes conectar varios dispositivos a cada uno.

Estaría bien que aclarases un poco qué tipo de sistema domótico quieres montar como para que se te queda corta una raspberry.

[dabit1]

Hola Marciano, gracias por responder.

Pues te explico. Me compré un pisito pequeño (51m2) al cual le estoy haciendo una reforma integral. Ahora mismo estoy con la instalación eléctrica y tengo todo lleno de regatas abiertas y tubos pasados. Mi idea es hacer una instalación domótica cableada usando una Raspberry 4.

¿Porque cablear y no usar componentes tipo sonoff?
- La instalación será más barata (un sensor o un relé me vale 1€). Y el mantenimiento también será más económico.
- Todos mis componentes serán los tradicionales (bombillas, mecanismos, etc). Con todas las ventajas que eso ofrece en simplicidad y precio.
- Dado que es reforma integral, cablear será fácil.
- Soy programador con lo que puedo hacer y deshacer como me convenga a nivel de funcionalidades.
- Lo hago más por diversión que por otra cosa ya que en si no es nada que realmente necesite (controlar luces con el móvil, etc).
- No tendré toda la casa lleno de aparatos enviando señales inalámbricas jeje

Entonces, como podrás entender, si hago la instalación cableada, necesito muchos pines. Por ejemplo, por cada luz que quiera controlar, necesitaré un relé y un sensor de corriente para conocer el estado de la bombilla y que el conmutador manual sea independiente del sistema domótico. Con eso ya me fundo todos los pines.

Lo de los buses SPI y I2C no lo entiendo, no se que son. Yo lo que me gustaría es simplemente disponer de más pines. No se si con eso podría conseguirlo.


¿Cómo lo ves?

Gracias,
David

[egrueda]

Coincido con @Marciano , no parece una forma correcta ni es escalable hacer que cada interruptor esté asociado con un pin.
Y no es cuestión de añadir pines, la mayoría de los pines son una extensión del SoC, van conectados al BCM.
Si le metes 100 pines a la raspi, ¿cómo va a saber el BCM utiizarlos todos? Es como si a ti te regalan 50 guantes pero sólo tienes 2 manos.

Entonces, como podrás entender, si hago la instalación cableada, necesito muchos pines.

No, ese no es el planteamiento. Para usar un teclado de 105 teclas no necesito 105 dedos.
Que puedas controlar algo desde la raspi no significa que tengas que conectar cada interruptor a la raspi, a menos que quieras que parezca eso un panel de teleoperadora de los años 50. Y la complejidad que añadiría cada dispositivo individual con al menos 2 cables extra no es sostenible ni escalable, es una locura y una idea poco o nada aconsejada.

Por ejemplo, por cada luz que quiera controlar, necesitaré un relé y un sensor de corriente para conocer el estado de la bombilla y que el conmutador manual sea independiente del sistema domótico. Con eso ya me fundo todos los pines.

Porque partes de un planteamiento equivocado, o al menos 30 años anticuado.

Y es por eso que los sistemas domóticos usan instalaciones distribuídas e independientes. Que la gestión sea centralizada no significa que tenga que salir un cable desde la gestión a cada uno de los dispositivos.

Lo de los buses SPI y I2C no lo entiendo, no se que son.

Tardas poco en hacer una búsqueda en internet para descubrir qué es y cómo funciona el bus I2C para gestión de múltiples aparatos "inteligentes", dispositivos independientes capaces de gestionar su estado y enviar información sobre sí mismos a un módulo central.
Y con 7 bits tendrías para 128 dispositivos, sólo con tres pines.

Yo lo que me gustaría es simplemente disponer de más pines. No se si con eso podría conseguirlo.

Insisto que los pines están conectados a "algo" como el BCM.
No es cuestión de añadir pines, sino de que ningún sistema soporta interfaces ilimitadas, más allá de lo que fue diseñado.
Tu planteamiento parte de una base que plantea demasiados problemas, problemas que han sido resueltos durante los últimos años utilizando otras tecnologías, y precisamente gracias a eso, desde mi raspi2 puedo gestionar unos 40 dispositivos domóticos SIN estar limitado por las limitaciones físicas de la raspberry (¡gracias, zigbee!)

Mi recomendación es que pienses en cambiar tu planteamiento, porque como ves, se te ha quedado corto antes de empezar y vas a trabajar más en resolver un problema que has creado tú sólo ;-)

[dabit1]

Hola @egrueda , gracias por invertir tiempo en responder a mi post

Me interesa mucho lo que comentas, no me gustaría pegarme el currazo y luego darme cuenta de que he hecho una gilipollez. Lo que pasa que no acabo de entender cual es el correcto planteamiento, partiendo de que según tu opinión el mío es equivocado. Por ejemplo, comentas lo siguiente:

Y es por eso que los sistemas domóticos usan instalaciones distribuídas e independientes. Que la gestión sea centralizada no significa que tenga que salir un cable desde la gestión a cada uno de los dispositivos.

Entonces, a lo que te refieres es que en vez de cablear debería usar dispositivos inalámbricos? Es decir, bombillas/interruptores/etc de estos que tienen señal wifi? El tema es que todos esos dispositivos son caros y no me gusta la idea de depender de ellos. Por ejemplo, para poder apagar/encender una luz a través d mi móvil prefiero depender de un relé+sensor de corriente, los cuales me valen 2€ y me permiten poder usar cualquier bombilla/conmutador convencional que yo quiera.

Para entendernos, vamos a simplificar lo que quiero hacer y me dices cual sería el correcto planteamiento para ti. Imaginemos que solo quiero controlar las bombillas de todo mi piso a través del móvil pero que a la vez también sean independientes del mismo. Entonces para eso necesitaré 1 relé+un sensor de corriente (para conocer el estado) por cada bombilla+conmutador. Y cada uno de esos componentes estarán conectados entre sí y a la raspberry, a través de cableado. Con este planteamiento, como dije, ya no dependo de dispositivos específicos y puedo comprar cualquier bombilla y cualquier conmutador. Es cierto que es más marrón a nivel de cableado pero como comenté, la reforma es integral y puedo pasar tubos con facilidad. El único problema que tengo ahora es que por cada bombilla necesito dos pines, uno para controlar el estado del relé y otro para obtener valores del sensor de corriente (para poder detectar cuando se ha presionado el conmutador manual y asi saber si la bombilla está encendida o no). Así que con 15 bombillas necesito 30 pines y tengo el problema inicialmente comentado.


Que opináis? Gracias!
David

[dabit1]

¿¿Hay alguien por aquí??

[Marciano]

Insisto: en una Raspberry TE SOBRAN pines para hacer eso que tú quieres, y más; simplemente tienes que usar los buses SPI e I2C, que para eso están ahí. Te aconsejo una sesión de búsqueda con tito Gugle con los térmimos "raspberry" "spi" y i2c".