Chatbot: Telegram + Python + Arduino

Actualmente los chatbots se están posicionando como una de las tecnologías más prometedoras para la sociedad. Estos agentes funcionan a través del procesamiento del lenguaje natural, que puede ser a través de la voz o mensajes de texto, y tienen como función mantener conversaciones mediante Inteligencia Artificial con las personas. Cada día son más utilizados para resolver problemas de la vida cotidiana, principalmente por empresas que desean dar soporte o atención a sus clientes, ya que estos permiten dar respuestas rápidas a preguntas frecuentes.

Con esta nota aprenderás a crear un chatbot en Telegram, para conectarlo con un Arduino a través de Python y poder manipular algunos LED y sensores a través del chatbot.

 Componentes para el prototipo

• 1 Arduino UNO
• 1 Sensor de temperatura y humedad DHT11
• 1 Sensor de ultrasonidos HC-SR04
• 3 LED de cualquier color
• 1 Protoboard
• Cables para conexión

Conectamos todos los componentes al Arduino como se muestra en el siguiente diagrama.

• Python 2.7 o superior
• IDE de Arduino
• Biblioteca DHT11 cargada en el IDE de Arduino
• Telegram

Previamente instalado el software necesario y armado el prototipo, se deben seguir las siguientes instrucciones:

Ingresar a Telegram y buscar a @BotFather para crear el bot de este prototipo. Una vez que se inicie la conversación con este bot:

1. Escribir el comando /start
2. Leer la lista de comandos que mostrará
3. Escribir el comando /newbot
4. Escribir el nombre y usuario para el chatbot. En caso de que ya existan se deben escribir otro nombre y usuario hasta que sean aceptados.

Una vez creado el bot mostrará un token en pantalla que debe ser guardado para su uso posterior.

#include "DHT.h" //Biblioteca DHT para el sensor de temperatura y humedad
#define pinLeeDHT 3 //Define el pin que será encargado de leer el sensor
#define tipoDHT DHT11 //Define el tipo de sensor

//Crea un objeto DHT
DHT dht(PinLeeDHT, TipoDHT);

//Variables para manipular los leds
const int led1 = 12;
const int led2 = 2;
const int led3 = 13;
String estado_led1;
String estado_led2;
String estado_led3;

//Variables para manipular del sensor de distancia
const int EchoPin = 5;
const int TriggerPin = 6;
float distancia;
long tiempo;


//Variable para guardar los valores recibidos desde Python
unsigned int dato;

void setup() {
    Serial.begin(9600); //Se inicializa la comunicacion Serial a 9600 Baudios
    pinMode(led1,OUTPUT);
    pinMode(led2,OUTPUT); //Se define los pines de los leds como Salidas
    pinMode(led3, OUTPUT);
    pinMode(TriggerPin, OUTPUT);
    pinMode(EchoPin, INPUT);
}

void loop() {
    //Se comprueba que la comunicacion serial este disponible
    while(Serial.available()>0){
    //Se lee el puerto serial y se guardan los valores
        dato=Serial.read();

        //Enciende o apaga los leds
        if(dato=='Y'){
            digitalWrite(led1,HIGH);
            estado_led1="luz 1 encendida ";
        }

        if(dato=='N'){
            digitalWrite(led1,LOW);
            estado_led1="luz 1 apagada ";
        }

        if(dato=='E'){
            digitalWrite(led2,HIGH);
            estado_led1="luz 2 encendida ";
        }

       if(dato=='F'){
            digitalWrite(led2,LOW);
            estado_led1="luz 2 apagada ";
       }

       //Reporta la temperatura o humedad
       if(dato=='T')
            Serial.println(int(dht.readTemperature())+String("°C"));
       
       if(dato=='H')
            Serial.println(int(dht.readHumidity())+String("%"));

       //Reporta movimiento a cierta distancia
       if(dato=='M')
            Serial.println(distancia);

       //Enciende todas las luces
       if(dato=='X'){
            digitalWrite(led1,HIGH);
            digitalWrite(led2,HIGH);
            digitalWrite(led3,HIGH);
       }

       //Apaga todas las luces
       if(dato=='W'){
           digitalWrite(led1,LOW);
           digitalWrite(led2,LOW);
           digitalWrite(led3,LOW);
       }

       //Genera el reporte general
       if(dato=='R')
           Serial.println(String(" temperatura ")
            +int(dht.readTemperature())
            +String("°C, ")
            +String("humedad ")
            +int(dht.readHumidity())
            +String("%, ")
            +String("movimiento a la distancia ")
            +float(distancia)
            +String(", ")
            +String(estado_led1+" "+estado_led2+" "+estado_led3));
    }

    //Lee datos del sensor de distancia

    digitalWrite(TriggerPin, HIGH);
    delayMicroseconds(10);
    digitalWrite(TriggerPin, LOW);

    tiempo = (pulseIn(EchoPin, HIGH)/2);
    distancia = float(tiempo * 0.0343);

    if (distancia <= 10) {
        digitalWrite(led3 , HIGH);
        estado_led3 = "luz de movimiento encendida ";
    }
    else {
        digitalWrite(led3 , LOW);
        estado_led3 = "luz de movimiento apagada ";
    }

    delay(1000);
}

Este código permite establecer la conexión entre la tarjeta de Arduino y el bot de Telegram. Se recomienda ejecutarlo desde la terminal.

#!/usr/bin/python
import telepot, time, serial, sys
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)

print('Bot')
print('Esperando acciones...')
def handle(msg):
usuario = msg['from']['first_name']

content_type, chat_type, chat_id = telepot.glance(msg)

if (content_type == 'text'):
    comando = msg['text']
    print ('Comando obtenido: %s' % comando)
    
if '/start' in comando:
    bot.sendMessage(chat_id, "Hola,
                "+userName
                +"\n"+"te muestro la lista de acciones que puedo reconocer:"+"\n"
                +"Encender luz 1"+" -Enciendo la luz 1"+"\n"
                +"Apagar luz 1"+" -Apago luz 1"+"\n"
                +"Encender luz 2"+" -Enciendo la luz 2"+"\n"
                +"Apagar luz 2"+" -Apago la luz 2"+"\n"
                +"Humedad"+" -Te muestro la Humedad en el ambiente"+"\n"
                +"Movimiento"
                +" -Si detecto movimiento enciendo una luz de alerta"+"\n"
                +"Encender todas las luces"+" -Enciendo todas las luces"+"\n"
                +"Apagar todas las luces"+" -Apago todas las luces"+"\n"
                +"Temperatura"+" -Te muestro la temperatura"+"\n"
                +"Reporte general"
                +" -Te muestro el estado de todos los dispositivos"+"\n"
                +"/start"+" -Te muestro esta lista")
                
elif 'Encender luz 1' in comando:
    ser.write('Y')
    bot.sendMessage(chat_id, "Luz 1 encendida")
    
elif 'Apagar luz 1' in comando:
    ser.write('N')
    bot.sendMessage(chat_id, "Luz 1 apagada")

elif 'Encender luz 2' in comando:
    ser.write('E')
    bot.sendMessage(chat_id, "Luz 2 encendida")

elif 'Apagar luz 2' in comando:
    ser.write('F')
    bot.sendMessage(chat_id, "Luz 2 apagada")

elif 'Temperatura' in comando:
    ser.write('T')
    linea = ser.readline()
    bot.sendMessage(chat_id, "Temperatura: " +linea)

elif 'Movimiento' in comando:
    ser.write('M')
    linea = ser.readline()
    bot.sendMessage(chat_id, "Se detecto movimiento a la distancia: " +linea)

elif 'Humedad' in comando:
    ser.write('H')
    linea = ser.readline()
    bot.sendMessage(chat_id, "Humedad Relativa: " +linea)

elif 'Encender todas las luces' in comando:
    ser.write('X')
    bot.sendMessage(chat_id, "Todas las luces encendidas")

elif 'Apagar todas las luces' in comando:
    ser.write('W')
    bot.sendMessage(chat_id, "Todas las luces apagadas")

elif 'Reporte general' in comando:
    ser.write('R')
    linea = ser.readline()
    bot.sendMessage(chat_id, "Reporte general: " +linea)

else:
    bot.sendMessage(chat_id, "Lo siento, no reconozco esa frase")

//En esta instrucción se utiliza el token que se guardo de Telegram.
bot = telepot.Bot('token de telegram')

bot.message_loop(handle)

//Espera por nuevos mensajes
while 1:
    time.sleep(20)

Se ejecuta el script desde una terminal: python bot.py

Una vez que ya está ejecutado puede ser utilizado de la siguiente manera:

• Para poder utilizar el bot es necesario que el prototipo esté previamente instalado.
• Ingresa a la app de Telegram desde tu smartphone y busca tu bot y seleccionalo.
• Después toca el botón iniciar, que aparece en la parte inferior de la pantalla.
• Te mostrará un menú de acciones que puedes solicitar.
• Listo, ya puedes utilizarlo.