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Domótica con Herramientas de Software Libre

Integrantes

  • Alonso Montero Fuentes
  • Brian Morera Madriz
  • Isaac Eduardo Gómez Sánchez

Nota Histórica

La mayoría de empresas dedicadas a la domóica e inmótica, enfocan la venta de su producto, como el diseño e implementación de sistemas de automatización, a edificios (hoteleros, oficinas, comerciales, educativos, etc) donde las necesidades de iluminación, climatización, control de bombas/motores, monitoreo, visualización y control de alarmas son mucho más evidentes.

Los productos ofrecidos por estas empresas van desde la Automatización para el control de Iluminación, escenarios, audio distribuido, control de persianas; la Seguridad, dando control de acceso, alarma contra robo, sistema contra fuego; Comunicación, entre los mismos residentes dentro del hogar, entre la casa y el usuario por medio del celular; Ambiente, como el riego de jardín o aire acondicionado.Estos productos no son accesibles para los hogares humildes, por su alto costo que representa respecto a sus ingresos; tomando en cuenta que estos productos van desde los 2000 dólares.

Para poder satisfacer algunas de las necesidades de confort de los ocupantes del hogar, es necesario el diseño e implementación de un sistema domótico simple y eficiente. Las necesidades a satisfacer se realizan por medio de un control de de cámara, iluminación y ventilación. Esto ya que la seguridad en una casa de habitación es primordial, tanto por el amparo de los bienes del hogar como el socorro de los habitantes en caso de necesitarse; si se evita el consumo de energía eléctrica innecesaria se puede reflejar el ahorro en el recibo eléctrico mensual; tomando en cuenta a la población dirigida se implementa la ventilación como medio de confort amortiguar el efecto de la alta temperatura; en síntesis la implementación del sistema garantiza confort al usuario.

Notas teóricas necesarias

Domótica

Se define domótica al conjunto de sistemas capaces de automatizar un inmueble (aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar, comunicación y accesibilidad), los cuales, deben estar integrados por medio de redes interiores y/o exteriores de comunicación, cableadas o inalámbriacas, cuyo control goza de cierta ubicuidad desde dentro y fuera del recinto.

Especificaciones Generales

Los productos realizados por varios fabricantes pueden ser combinados entre sí, acarreando con esto la traquilidad de tener basto soporte de productos compatibles de cientos de empresa.

Garantizar el mantenimiento y las amplificiones futuras de la instalación con productos de total continuidad en el mercado y en constante evolución.

Arquitectura

La arquitectura, se define desde el punto de vista de dónde reside la inteligencia del sistema domótico. Para este caso es centralizada, ya que un controlador central (en este caso el Rasberry Pi) decide el comportamiento de varios periféricos que a su vez procesan (si el controlador central se lo permite) la lectura de los sensores para generar la acción de los actuadores.

Existen otros tipos de arquitectura, sean distribuida y mixta.

Topología

La topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, sea físicamente o lógicamente.

La topología empleada es estrella extendida, ya que del controlador central salen varios dispositivos (arduinos) que a su vez, de estos se despliega los sensores y actuadores.

Otras topologías conocidas son estrella, anillo, bus, malla, árbol.

Enlaces

Se refiere en la manera en que los componenetes están conectados entre sí.

Una forma es por medio de cableado, por medio de: línea eléctrica, par trenzado, UTP. Además Inalámbrico, Óptico, Mixto.

Protocolo

Un protocolo es un conjunto de reglas normalizadas para la representación, señalización, autentificación y detección de errores necesario para enviar información a través de un canal de comunicación.

Diagrama Lógico

Indica los símbolos de los componentes bus utilizados y la conexión física (cableado) a la línea.

Diagama Funcional

Muestra la conexión funcional entre cada componente y los efectos que produce sobre los demás.

Bloques de Parámetros

Representan un resumen de componentes + aplicaciones + objetos de comunicación + parámetros.

Funcionamiento

El sistema se puede comportar de dos maneras: forma automáticamente o forma manual.

Cuando es de forma manual, el sistema acepta la condición dada sin imporatar las condiciones del ambiente existentes, por ende las medidas de los sensores. Esto es, apagar o encender un actuador un tiempo indefinido hasta que el usuario lo halla especificado o cambie el estado.

De manera automática, es importante conocer qué tan sensible se le d

Instrucciones de Instalación y Uso

Requerimientos

  • Python 2.7
  • Arduino IDE
  • Raspberry Pi 2 x Arduino Uno

Preparación del Raspberry Pi

Para el proyecto se utilizó la distribución Raspbian como el sistema operativo que corre en el Raspberry Pi. Para instalar este sistema operativo, siga las instrucciones oficiales de instalación.

Obtención del código

Vaya al directorio donde quiere instalar el programa

pi@raspberrypi:~$ git clone https://github.com/alonsomonterofuentes/dhsl

Instalación del Sistema

Una vez dentro del sistema operativo, instale Arduino IDE. Puede hacer esto desde la terminal con:

pi@raspberrypi:~$ sudo apt-get install arduino

Cuando Arduino IDE esté instalado, ejecútelo:

pi@raspberrypi:~$ arduino

Ahora de ahí,abra el archivo iluminacion.ino

Conecte un arduino y presione ctrl+u para subir el programa al arduino.

Observe en la esquina derecha inferior a cual puerto está conectado el arduino, por ejemplo

Arduino Uno on /dev/tty/ACM0

Conecte el segundo arduino y suba* el programa ventilador.ino.

*Asegurarse de que no se este subiendo al mismo puerto, esto puede ser verificado como en esta imagen:

Cuando los arduinos esten conectados, se debe conectar una cámara web al Raspberry Pi

Instrucciones de uso (menú)

Una vez que ambos arduinos estén conectados, y con su programa subido, vaya el directorio donde clonó el repositorio y corra el comando

pi@raspberrypi:~/dhsl$ python menu.py

Esto correrá el menu principal del programa.

En la opción de Configurar Servidor se encontrán las opciones de arduino1 y arduino2. Estos representan el arduino para iluminación y ventilación respectivamente. Estos deben ser configurados con sus puertos respectivos.

Ademas de estas opciones de encontrarán las opciones para Temperatura:

  • max : Representa el valor en grados Centígrados sobre el cual se encederá el ventilador en modo automático.
  • controlmanual : 1 representa control manual activado, 0 representa control automático activado.

Si se activa el control manual, debe además establecerse el estado del abanico, esto se encuentra en la opción de abanico:

  • estado : Toma valores de 1 para encendido y 0 para apagado

Para controlar la iluminación se selecciona iluminación, sus opciones son:

max : Representa el valor sobre el cual se encederá el bombillo en modo automático.

<html><code></html>controlmanual<html></co></html>

Fuentes Bibliográficas

  • Arduino.c.c. (2016). Arduino-Introduction. Recuperado el 5 de abril del 2016 desde: www.arduino.cc/en/Guide/Introduction
  • Chris Liechti. Python. pyserial (versión 3.0.1). [software]. Disponible en: www.pypi.python.org/pypi/pyserial
  • Colegio de Ingenieros Especialistas de Córdoba. (2011). Guía de contenidos mínimos para la elaboración de un proyecto de domótica. Recuperado de: www.web.archive.org/web/20120710203547/http://ingenieria.org.ar/archivos/Domotica-CIEC.pdf
  • OpenSSH. Openssh Features. Recuperado el 4 de abril del 2016 desde : www.openssh.com/features.html
  • Raspbian. Frontpage-Raspbian. Recuperado el 4 de abril del 2016 desde: www.raspbian.org/
  • Wiring.Frontpage-Wiring. Recuperado el 3 de abril del 2016 desde: www.wiring.org.co/
teaching/ie0117/proyectos1_2016_i/proyecto_dhsl.1462837351.txt.gz · Last modified: 2022/09/20 00:08 (external edit)