NT$220で自己発電スイッチをHome Assistantにつなぐ

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# rf-bridge —— ESP32-C3 SuperMini + CC1101 の 433MHz 送受信ゲートウェイ
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# 目的：リビング／寝室の「自己発電ワイヤレススイッチ」を HA に入れられない問題を解決する。
#   • RM4 Pro はこの種のスイッチを受信できない（RF は特定のプロトコルしか認識せず、時間分解能も足りない）
#   • CC1101 なら任意の OOK 生波形を傍受できる → スイッチのコードを録る → 同じ基板から受信リレーに送信
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# 使い方は二段階：
#   段階一（録り込み）：dump: raw にして壁のスイッチを押し、ログに出る生のタイミングを見る。
#                      このときは本機をスイッチのそばに持っていき（モバイルバッテリー給電）確実に受信させる。
#   段階二（照明制御）：録ったコードを下の script の transmit_raw に入れ、二部屋とも届く場所に常駐させる。
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# ピンは ESP32-C3 SuperMini のシルク表記に対応：
#   SPI は基板にもともと書いてある SCK(IO4) / MISO(IO5) / MOSI(IO6) / SS(IO7)
#   GDO の 2 本は「起動やシステムの役割がまったくない」空きピン：IO3 と IO10
#   （残りの空きピン IO0 / IO1 は予備）
# IO2 / IO8 / IO9 の 3 本の strapping と、IO20 / IO21 の 2 本の UART は避ける。
# 注：IO4-IO7 はデータシート上 JTAG(MTMS/MTDI/MTCK/MTDO) だが、C3 は USB-JTAG 内蔵なので、
#     外部 JTAG をつながないなら SPI に使うのは普通の使い方で、ボードメーカーの表記もそうなっている。
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substitutions:
  name: rf-bridge
  friendly_name: "RF Bridge (CC1101)"

esphome:
  name: ${name}
  friendly_name: ${friendly_name}
  min_version: 2024.6.0
  on_boot:
    # 保険：起動直後に CC1101 を明示的に受信モードにする。
    # 公式サンプルは「送信完了後」にしか begin_rx せず、起動時の初期状態に触れていない。
    # 録り込み段階で何も受信できないとき、信号がないのか受信していないのか見分けにくくなる。
    priority: -100
    then:
      - cc1101.begin_rx: transceiver
      # 記憶しておいた照明の状態を HA に「表示」として戻す。publish するだけで動作は実行しないので、RF は一切送らない
      - lambda: |-
          id(room_light).publish_state(id(room_light_saved));
          id(mom_light).publish_state(id(mom_light_saved));

esp32:
  board: esp32-c3-devkitm-1     # C3 SuperMini はこの board 設定で OK
  framework:
    type: esp-idf

logger:
  # 普段は INFO。新しいリモコンを録るときは DEBUG に戻し、下の remote_receiver の
  # dump: raw をオンにすると生の µs タイミングが見える。
  level: INFO
  # ⚠️ ESP32-C3 の logger はデフォルトで UART0（物理ピン GPIO20/21）に出力するが、
  #    その 2 本には何もつながっていない → USB でログを読むと真っ白（初回書き込みで踏んだ）。
  #    チップネイティブの USB Serial/JTAG を明示的に指定しないと起動メッセージが見えない。
  hardware_uart: USB_SERIAL_JTAG

api:
  # HA 向けの「表示だけ変えて送信はしない」コマンド：HA が照度センサーで状態のずれを見つけたときに呼ぶ。
  # publish_state は on_state を発火させるので、フラッシュに記憶した状態も一緒に更新される。
  actions:
    - action: set_room_light_state
      variables:
        state: bool
      then:
        - lambda: id(room_light).publish_state(state);
    - action: set_mom_light_state
      variables:
        state: bool
      then:
        - lambda: id(mom_light).publish_state(state);
  encryption:
    key: !secret rf_bridge_api_key

ota:
  - platform: esphome
    password: !secret rf_bridge_ota_password

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  # ⚠️ 省電力は必ず切る。ESP32-C3 の WiFi light sleep は二つの問題を起こす（両方実際に踏んだ）：
  #   1. LAN 内の ping 遅延が 67-147ms に跳ね上がって激しく揺れる —— 即応性が必要な RF ブリッジには許容できない
  #   2. USB Serial/JTAG も道連れで機能しなくなり、シリアルが真っ白になって、一時はチップがフリーズしたと思った
  power_save_mode: NONE
  # ⚠️ サーバー／PC の USB 3.0 ポートに挿しっぱなしにしないこと：そこの 2.4GHz ノイズで一日 17 回切れたが、
  #    スマホ充電器に挿し替えたら 2 日で 0 回。
  #    output_power: 8.5dB も試した → 電源を入れ直してもまったくつながらず、デフォルトより悪化したので削除。
  # 切断時に一件記録しておけば、再接続後に HA でこの起動中に何回切れたか見られる
  on_disconnect:
    - lambda: id(wifi_drops) += 1;
  # 電波が不安定なときのフォールバック用ホットスポット（初回設定用）
  ap:
    ssid: "rf-bridge-setup"
    password: !secret rf_bridge_ap_password

globals:
  - id: wifi_drops
    type: int
    restore_value: no
    initial_value: '0'
  # 二つの照明の最後の状態。フラッシュに保存し、再起動後に HA の表示を復元するのに使う
  - id: room_light_saved
    type: bool
    restore_value: yes
    initial_value: 'false'
  - id: mom_light_saved
    type: bool
    restore_value: yes
    initial_value: 'false'
  # 最後に送信した時刻を記録し、on_raw のクールダウン判定に使う
  - id: last_tx_ms
    type: uint32_t
    initial_value: '0'

captive_portal:

# 内蔵の Web UI —— HA につなぐ前にボタンを直接テストするためのもの。
# あとで外すならこのブロックを消す（flash が少し節約できる）。
web_server:
  port: 80
  version: 3

# 初回に USB シリアルで書き込んだあとは WiFi OTA が使える
improv_serial:

# ─── SPI バス：ソフトウェア SPI、地雷ピンを避けた普通の GPIO で ───
spi:
  clk_pin: GPIO4
  miso_pin: GPIO5
  mosi_pin: GPIO6

# ─── CC1101 本体 ───
# 周波数は 433.92 に固定（僕のスイッチの水晶 26.2982×16.5 から換算した値）。
cc1101:
  id: transceiver
  cs_pin: GPIO7
  frequency: 433.92MHz
  modulation_type: ASK/OOK
  # 350kHz は広すぎて、AGC がノイズフロアまで増幅してしまう。200kHz に絞ってノイズを抑える。
  # （325kHz で実測したら、スイッチを一回押すたびに長さのバラバラな断片を 8 件受信した）
  filter_bandwidth: 200kHz
  # ⚠️ symbol_rate は CC1101 のデータフィルタ帯域に影響する。「送信時にしか効かない」わけではない。
  #    もともと 5000（5 kbaud = 200µs/シンボル）にしていたが、実測では信号の基本時間単位は 25µs
  #    （パルス幅はすべて 25 の整数倍：25/50/75/100/.../475/875）で、
  #    8 倍速いことになり、フィルタが速い変化を塗りつぶす → 復調結果が毎回変わる。
  #    40000 baud = 25µs/シンボルで、信号の最小特徴にちょうど合う。
  symbol_rate: 40000
  output_power: 10             # dBm、最大で約 +11
  # 注：cc1101 には rssi / lqi という設定項目はない（最初に書き間違えて compile で弾かれた）。
  #     RSSI と LQI は packet_mode の on_packet トリガー内で変数として使えるだけで、
  #     async モード（今使っているもの）では取れないし、センサーエンティティにもできない。

# ─── 受信（2 ピン接続、GDO2）───
remote_receiver:
  id: rx
  pin:
    number: GPIO3               # CC1101 の GDO2 に接続
  # 録り込み時は `dump: raw` をオンにすると生の µs タイミングが見える。
  # ⚠️ dump: all は使わないこと —— あれは「プロトコルデコーダー」を有効にするだけで生波形は含まず、
  #    しかもノイズを Pronto / Beo4 などの赤外線プロトコルに無理やり当てはめて、ログを埋め尽くすうえに役に立たない。
  # 普段はオフ：逆方向の検知は下の on_raw でやっているので dump がなくても動く。
  #            オンのままだと近所のリモコンやノイズまで全部ログに出る。
  # dump: raw
  # ⚠️ filter は「短いパルスを捨てる」だけではなく、短いパルスの両側の信号を「結合」してしまう：
  #      実際は 185 High / 60 Low / 185 High  →  filter 90µs のあとは 430µs の High 一本になる
  #    だから 90µs のときに録れた 477 / 327 は、たぶんこうやってできた偽の値。
  #    至近距離で録るなら信号はノイズよりずっと強いので、filter を下げてこそ本当の構造が録れる。
  filter: 20us
  # idle を長めにして、一回の押下の繰り返しフレームが全部同じ一件に収まり、途中で切れないようにする
  idle: 25ms
  tolerance: 45%
  # 注：受信側には on_transmit / on_complete は不要（受け付けもしない）。
  #     モードの切り替えはすべて remote_transmitter 側が担当し、送信が終われば自分で rx に戻る。
  #
  # ── 逆方向の検知：誰かが物理スイッチを押したら、HA の状態を反転させる ──
  # ESPHome 内蔵の raw 比較は使わない。あれはフレームの先頭からそろっていることを要求するが、
  # こちらのキャプチャ開始位相は一定しない（一回の押下で 2-4 回の繰り返しを受信し、始点はまちまち）。
  # 自分で 26 bit にデコードしてから数値を比べれば、どこから始まっても認識できる。
  on_raw:
    then:
      - lambda: |-
          // 送信後 1 秒以内は無視する。自分の送信で状態が二回反転するのを防ぐ
          static uint32_t last_seen = 0;
          if (millis() - id(last_tx_ms) < 1000) return;

          uint32_t code = 0; int nbits = 0;
          for (size_t i = 0; i + 1 < x.size(); i += 2) {
            int32_t m = x[i], sp = -x[i+1];
            if (m < 20 || sp < 20) { code = 0; nbits = 0; continue; }
            if (sp > 400) {            // 同期間隔 → 一フレーム終了
              code = 0; nbits = 0; continue;
            }
            code = (code << 1) | (m > sp ? 1 : 0);
            if (++nbits > 26) { code &= 0x3FFFFFF; nbits = 26; }

            if (nbits == 26) {
              if (millis() - last_seen < 800) break;   // 同じ押下の繰り返しフレームは一回として数える
              if (code == 0x0000000UL) {     // 自分の部屋の照明の 26 bit 値に置き換える
                last_seen = millis();
                ESP_LOGI("rf", "偵測到實體開關：房間燈");
                id(room_light).publish_state(!id(room_light).state);
                break;
              } else if (code == 0x0000001UL) {   // 母の部屋の照明の 26 bit 値に置き換える
                last_seen = millis();
                ESP_LOGI("rf", "偵測到實體開關：媽媽房間燈");
                id(mom_light).publish_state(!id(mom_light).state);
                break;
              }
            }
          }

# ─── 送信（2 ピン接続、GDO0）───
remote_transmitter:
  id: tx
  pin:
    number: GPIO10              # CC1101 の GDO0 に接続
  carrier_duty_percent: 100%
  on_transmit:
    then:
      - lambda: 'id(last_tx_ms) = millis();'
      - cc1101.begin_tx: transceiver
  on_complete:
    then:
      - cc1101.begin_rx: transceiver

# ─── 照明のスイッチエンティティ ───
# button ではなく switch を使う。そうすれば HA に「オン／オフ」の状態があって、表示や自動化に使える。
# この RF スイッチには「トグル」という動作しかない（オンとオフで別のコマンドがない）ので、
# turn_on と turn_off で同じコードを送り、optimistic で状態を保つ。
# 誰かが物理スイッチを押したら、上の remote_receiver の on_raw が状態を反転させる。
#
# 二つのスイッチのコード（2026-09-09 に録音、それぞれモジュールにくっつけて十回押し、多数決で決定）：
#   自分の部屋の照明 26 bit = <自分のコード>
#   母の部屋の照明   26 bit = <自分のコード>
#   先頭 10 bit は同じ（同型のメーカーコード）、そこから分岐 → 互いに干渉しない
switch:
  - platform: template
    name: "房間燈"
    id: room_light
    icon: "mdi:ceiling-light"
    optimistic: true
    # ⚠️ restore_mode のデフォルトは ALWAYS_OFF で、起動時に「本当に turn_off を一回実行する」。
    #    そして turn_off が送るのはトグルコード → 再起動のたびに照明が一回トグルされる。だから DISABLED 必須で、
    #    状態は上の globals で記憶し、on_boot では表示するだけで送信しない。
    restore_mode: DISABLED
    on_state:
      - lambda: id(room_light_saved) = x;
    turn_on_action: &toggle_room
      - script.execute: tx_room_light
    turn_off_action: *toggle_room

  - platform: template
    name: "媽媽房間燈"
    id: mom_light
    icon: "mdi:ceiling-light"
    optimistic: true
    # ⚠️ restore_mode のデフォルトは ALWAYS_OFF で、起動時に「本当に turn_off を一回実行する」。
    #    そして turn_off が送るのはトグルコード → 再起動のたびに照明が一回トグルされる。だから DISABLED 必須で、
    #    状態は上の globals で記憶し、on_boot では表示するだけで送信しない。
    restore_mode: DISABLED
    on_state:
      - lambda: id(mom_light_saved) = x;
    turn_on_action: &toggle_mom
      - script.execute: tx_mom_light
    turn_off_action: *toggle_mom

# ─── 送信キュー ───
# HA で連打したとき、二つの信号列がくっつくと照明は一回押されたとしか見なさないが、HA は二回反転している → ずれる。
# だから照明ごとに queued script を一つ用意する：一度に一列だけ送り、送り終わったら最低 700ms 空けて次を送る。
script:
  - id: tx_room_light
    mode: queued
    max_runs: 6
    then:
      - remote_transmitter.transmit_raw:
          code: [<キャプチャしたコードに置き換え>]
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0s
      - delay: 700ms
  - id: tx_mom_light
    mode: queued
    max_runs: 6
    then:
      - remote_transmitter.transmit_raw:
          code: [<キャプチャしたコードに置き換え>]
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0s
      - delay: 700ms

# ─── 診断 ───
sensor:
  - platform: wifi_signal
    name: "${friendly_name} WiFi"
    update_interval: 60s
    entity_category: diagnostic
  - platform: uptime
    name: "${friendly_name} 開機時間"
    update_interval: 60s
    entity_category: diagnostic
  - platform: template
    name: "${friendly_name} WiFi 斷線次數"
    lambda: return id(wifi_drops);
    accuracy_decimals: 0
    state_class: measurement
    update_interval: 60s
    entity_category: diagnostic

text_sensor:
  - platform: wifi_info
    ip_address:
      name: "${friendly_name} IP"
    bssid:
      name: "${friendly_name} BSSID"
  - platform: debug
    reset_reason:
      name: "${friendly_name} 重開原因"

debug:
  update_interval: 5min