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• Anthony Nuñez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CURSO:

Actividades Culturales

ENSAYO:

Arduino aplicado a la domótica

PROFESOR:

Ortiz Albino Pither Ascencion

INTEGRANTES: Nuñez Huamani Anthony Rojas Canchumanya Renzo Fabricio GRUPO HORARIO: 02L AÑO:

2019

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3 ¿QUÉ ES ARDUINO? ............................................................................................................. 4 ARDUINO APLICADO A LA DOMÓTICA ........................................................................ 6 AUTOMATIZACIÓN ............................................................................................................. 6 CONCLUSIONES.................................................................................................................. 11 REFERENCIAS ..................................................................................................................... 12

ARDUINO APLICADO A LA DOMÓTICA 1. Introducción En la ingeniería electrónica existen varias herramientas que ayudan a resolver ciertos problemas particulares, con la ayuda de un sin fin de programas (hardware y software), cada uno con una característica única. Actualmente en tecnología presentamos una cierta eficiencia para mejorar nuestras vidas, lo más notable son las de tecnología de hardware libre porque nos permite el acceso fácil. “El software y hardware libre ofrece al usuario cuatro libertades: libertad de uso, de estudio y modificación, de distribución, y de redistribución de las versiones modificadas.” (Blanchard, 2013) En este presente ensayo, haremos énfasis acerca del Arduino, el cual es una empresa encargada de diseñar placas de desarrollo de hardware para la construcción de dispositivos digitales y dispositivos interactivos que pueden detectar y controlar objetos del mundo real. El Arduino cumple una función importante a la hora de mencionar la domótica. La cual es una visión futurista y de plano actual en la que involucra la calidad y seguridad de la vida cotidiana de cualquier persona en su propio hogar. El individuo tendrá la facilidad de controlar su hogar, y todo al alcance de su mano, mediante su dispositivo móvil. Desde prender un foco hasta el monitoreo de la temperatura del ambiente en su hogar o quizá tal vez para un sistema de seguridad antirrobo. Si escudriñamos desde qué año se viene hablando de la domótica, es pues en la década de los años 1970, cuando por primera vez se hacían las pruebas en pisos piloto. Ya en los años 1980 cuando se empezó a comercializar circuitos integrados, ahí fue cuando la domótica comenzó a integrar lo eléctrico y electrónico en favor de la comunicación sistemática de los dispositivos del hogar. El Arduino por su parte comenzó su vida en el año 2005 por Massimo Banzi en calidad de estudiante del instituto IVRAE, en la que poco a poco a lo largo de los años fue mejorando estructuralmente por ayuda de cada apasionado que supo colaborar con sus conocimientos.

2. ¿Qué es Arduino? Es una placa electrónica de hardware libre que incorpora un microcontrolador y una serie de pines, los que permiten establecer conexiones entre el microcontrolador y los diferentes sensores y actuadores de una manera muy sencilla.

El Arduino es una placa basada en un microcontrolador, específicamente un ATMEL. Un microcontrolador es un circuito integrado en el cual se pueden grabar instrucciones. Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario crear programas que interactúan con circuitos electrónicos. (González, 2015)

Existe varios tipos de placas de arduinos, pero nosotros nos enfocaremos en uno específico el cual estamos tratando en el presente ensayo.

2.1 Arduino UNO

Fig.1. Imagen frontal y reverso del Arduino UNO

A. Características del Arduino UNO

Fig.2. Elementos del Arduino UNO

B. Especificaciones Técnicas: 

Microcontrolador: Microchip ATmega328P



Voltaje operativo: 5 Voltios



Voltaje de entrada: 7 a 20 Voltios

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Digital I/O Alfileres: 14 (del cual 6 proporciona PWM producción)



Alfileres de Entrada analógica: 6



DC Corriente por I/O Alfiler: 20 mA



DC Corriente para 3.3V Alfiler: 50 mA

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Centellea Memoria: 32 KB del cual 0.5 KB utilizado por bootloader

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SRAM: 2 KB



EEPROM: 1 KB

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Velocidad de reloj: 16 MHz

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Longitud: 68.6 mm



Ancho: 53.4 mm



Peso: 25 g

3. Arduino aplicado a Domótica

Vemos que el Arduino presenta una serie de elementos que la conforman, también la variedad de arduinos (uno, seeeduino) que en su conjunto con dispositivos acoplables como sensores (módulo de gas, módulo PIR, módulo de luz, módulo de humedad, módulo temperatura) que nos brindarán datos sobre la situación de cada lugar (habitación) del hogar. Con estos datos recibidos nuestro sistema domótico debe ser capaz de generar una comunicación con los actuadores (módulo Relé) y también con los interfaces (módulo LED, módulo timbre, módulo pulsable, modulo visualizador). (Sánchez, 2012, págs. 8-28) (Huidobro, págs. 90-92) Por lo que una vivienda domotizada puede ofrecer una amplia gama de aplicaciones en áreas tales como:  Seguridad.  Gestión de la energía.  Automatización de tareas domésticas.  Monitorización de salud.  Comunicación con servidores externos.  Operación y mantenimiento de las instalaciones.

4. Automatización:

En la siguiente imagen se mostrará los distintos lugares de una casa, las cuales mediante una red Wifi u red Bluetooth (que son una tecnología que permite la interconexión inalámbrica de dispositivos electrónicos.). Podrá controlar con su dispositivo móvil: monitorear la temperatura del hogar, encender/apagar las luces, abrir/cerrar la puerta del garaje, etc.

Fig3. Esquema de la arquitectura Fuente: Diseño de un sistema de control domótico basado en la plataforma Arduino,2012.

Fig4. Sistema domótico descentralizado Fuente: Gestión domótica de una casa unifamiliar basada en Arduino,2017.

Sistema de calefacción: “El sistema de calefacción es uno de los sistemas más importantes de la vivienda pues aporta confort al hogar y es imprescindible en zonas geográficas con un frío intenso”. (Rodríguez Diego, 2017, pág. 42) Este sistema es muy importante por su uso y el alta eficacia al momento de emplearlo. Sistema de persianas: El control automatizado de las persianas es un elemento que ayuda a la hora de volver más cómoda la vivienda (…) aporta confort y facilita la vida de los inquilinos. También que este sistema automatizado es de gran ayuda para los ocupantes de la casa que tengan las capacidades físicas mermadas, como personas mayores o discapacitados físicos. (Rodríguez Diego, 2017, pág. 45) Sistema de seguridad: “La seguridad es fundamental en una vivienda, tener la certeza de que la casa y posesiones están a salvo ha sido siempre una preocupación para la humanidad, por lo tanto, el sistema de seguridad de una vivienda es crítico”. (Rodríguez Diego, 2017, pág. 46) Este sistema indudablemente es el que mayor beneficio lleva consigo, estar seguros y vivir en armonía con la sociedad que nos rodea es a lo que se quiere llegar. Puerta del garaje: El control de la puerta del garaje a distancia y de forma automática está cada vez más extendido y es casi impensable poner una puerta nueva en un garaje y que no abra y cierra sola, por ello en la vivienda domótica la puerta del garaje será automática. (Rodríguez Diego, 2017, pág. 48) Esta puerta es de gran ayuda porque así ya no existiría tanto esfuerzo físico por parte del usuario, por ende este y su familia recurrirían en un beneficio común.

4.1. Conexiones de sensores de movimiento: (Rodríguez Diego, 2017, pág. 76) “Los sensores de movimiento HC-SR501 requieren la conexión a una fuente de alimentación y a una entrada digital cada uno.”

Fig5. Conexión a un sensor de HC-SR501. Fuente: Gestión domótica de una casa unifamiliar Basada en arduino,2017.

4.2. Conexiones de sensores de temperatura: (Rodríguez Diego, 2017, pág. 76) “Los sensores de temperatura TMP36 necesitan una entrada analógica a la que son conectados directamente, además también necesitan conectarse a una fuente de alimentación.”

Fig6. Conexión de un sensor del sensor TMP36 Fuente: Gestión domótica de una casa unifamiliar Basada en arduino,2017.

5. Conclusiones  La idea principal que abarca este ensayo es como con un simple componente electrónico (que en este caso es el Arduino uno) podemos realizar acciones complejas que abarca el mejorar la calidad de vida del ser humano. Cualquier persona con un conocimiento básico de lenguaje de programación y uso de sistemas electrónicos (cableados, etc.), puede comenzar a realizar desde ya, a domotizar su propio hogar, iniciando desde su cuarto (sensores de seguridad implementados en la puerta de su dormitorio, cerradura con bluetooth, prender un foco mediante su dispositivo móvil, etc.), hasta llegar a cubrir todo su hogar.

 Podemos comenzar aprendiendo lo básico gracias a este componente electrónico que es el Arduino, ya que en lo personal la domótica es extensa y compleja si lo vemos en el ámbito profesional, pero como vuelvo a recalcar el uso del Arduino aplicada a esta, es el ABC para comprender lo que trata la domótica de hoy en día.  Hemos visto que los componentes acoplados al Arduino hacen que este potencie su funcionalidad y así beneficiarnos, porque de eso trata la electrónica aplicada; generar beneficios a la mayor cantidad de personas.  El ahorro energético es clave por la gestión sistemática e inteligente que nos brinda Arduino y sus acoplados.

6. Referencias

Blanchard, D. (2013). Fundamentos de C++. USA: Estrada. González, A. G. (2015). ¿Qué es Arduino y para qué se utiliza? Panamá. Huidobro, J. M. (s.f.). La domótica entra en nuestras casas. Autores científicos-técnicos y académicos-ACTA. Rodríguez Diego, M. (2017). Gestión domótica de una casa unifamiliar basada en Arduino. . Valladolid: Universidad de Valladolid. Sánchez, E. L. (2012). Diseño de un sistema de control domótico. Valencia: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática-Universidad Politécnica de Valencia.