Casa Domótica amb Arduino i Android by Institut Torre del Palau

Casa Domòtica amb Arduino i Android

Treball de Recerca de Batxillerat

Sergi Calzada, Dani Fargas i Adrián Borrego Batx. Tecnològic Tutor: Fernando Hernández

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Índex 1. INTRODUCCIÓ

2. DOMÒTICA

2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

6 7 8 9

HISTÒRIA DE LA DOMÒTICA ELEMENTS D'UNA CASA DOMÒTICA CLASSIFICACIÓ DELS SISTEMES DOMÒTICS APLICACIONS DE LA DOMÒTICA

3. ARDUINO

3.1. ARDUINO UNO

4. DISSENY DEL PROJECTE

4.1. MAQUETA 4.2. ELEMENTS ELECTRÒNICS 4.2.1. SENSORS 4.2.2. ACTUADORS 4.2.3. ALTRES 4.3. PLACA DEL CIRCUIT ELECTRÒNIC 4.4. PRESSUPOST

17 19 19 21 23 26 29

5. PROGRAMACIÓ: SCRATCH FOR ARDUINO (S4A)

5.1. PROGRAMA

6. APLICACIÓ ANDROID

6.1. ANDROID 6.2. APLICACIÓ 6.2.1. DISSENY 6.2.2. PROGRAMACIÓ 6.2.3. PANTALLES DE L’APLICACIÓ

36 37 37 38 39

7. APLICACIÓ FINAL

8. CONCLUSIONS

9. FONTS D’INFORMACIÓ

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

1. Introducció Qui no ha volgut mai pujar una cortina, apagar un llum, o tancar la finestra sense aixecar-‐se del lloc? La idea de la domòtica ens dona solucions per a automatitzar la vida quotidiana d’una manera senzilla, ràpida i des de qualsevol lloc. El nostre treball es basa en la construcció d’una maqueta d’una casa domòtica, que seria aplicar les noves tecnologies en el món de l’habitatge, amb la finalitat de facilitar i millorar la qualitat de vida de les persones. Per realitzar aquestes funcions comptarem amb dues plaques Arduino, que realitzaran les accions programades al PC a les que estaran connectades.

L’objectiu principal d’aquest treball serà poder controlar les funcions quotidianes d’un habitatge d’una manera centralitzada i automàtica. A més: •

Ens aproparem al coneixement de la domòtica, les possibilitats que pot tenir i les aplicacions que tenen en el món actual.

•

Coneixerem els sensors i actuadors que farem servir en la construcció de la casa domòtica tanmateix com les plaques Arduino i la seva programació.

•

A més, de la creació d’una aplicació Android per poder controlar les funcions de la casa domòtica des de els nostres smartphones.

•

Realitzar un treball en grup i que cadascú de nosaltres tingui que realitzar una part del treball i tingui una responsabilitat.

•

Construir una maqueta amb cartró-‐ploma com a material per simular la casa domòtica, construïda en una escala 1:18

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Amb aquest treball volem controlar les següents funcions d’un habitatge: -‐ Portes: Obrir i tancar les portes principals i garatge. La principal, amb combinació o clau. -‐ Finestres: Obrir o tancar les finestres automàticament. -‐ Llums: Encendre o apagar les llums de les diferents habitacions i regular la lluminositat d’alguna d’elles (Menjador i Habitacions). -‐ Calefacció: Regular la temperatura interna de l’habitatge mitjançant un termòstat, segons la temperatura que es vulgui aconseguir. -‐ Ventilador: Regular la temperatura interna de l’habitatge mitjançant un ventilador activat segons la temperatura. -‐ Cortina: Pujar o baixar una cortina depenent de la lluminositat rebuda per una LDR de la llum solar. -‐ Alarma: Activar o desactivar l’alarma amb combinació o clau. -‐ Aplicació Android: Control total de totes les accions anteriors des de un dispositiu mòbil, de manera remota. A l’hora de l’elaboració del treball ens vam trobar amb diversos problemes com: la rigidesa dels primers cables utilitzats que provocava poc moviment i la majoria es trencaven internament una vegada soldats, aquests cables es van haver de canviar per cables paral·∙lels d’ordinador ja que la seva flexibilitat no produïa aquest problema. Al connectar les plaques algun dels relés s’activaven i desactivaven immediatament i repetidament. A més, les entrades analògiques rebien valors estranys que creixien i decreixien. Vam trobar el problema en una interconnexió de masses. Tampoc hi havia transmissió de moviment entre el motor i l’eix de la cortina, aquest problema va ser resolt unint els engranatges i la cortina amb un fil i d’aquesta manera funcionaven a la perfecció. Al provar les llums, vam tenir que intercanviar uns cables, ja que algun polsador feia encendre les llums d’una estància diferent. En els últims dies, en connectar-‐ho tot, ens va deixar de funcionar un Arduino. Ens vam adonar de que teníem un alimentació mal connectada i era la causa de que el microxip del Arduino es fongués i els reguladors s’escalfessin moltíssim per l’elevat consum. Un cop substituït el microxip vam tenir apunt la maqueta per a la presentació.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

En la realització escrita del treball hem utilitzat dos programes o plataformes com a eines per a la bona organització d’aquest i la col·∙laboració instantània i mútua amb els membres del grup: Microsoft SkyDrive i Dropbox. Dropbox és un servei multimèdia que permet guardar els teus documents i/o carpetes al núvol d’Internet i així disposar d’aquests documents i/o carpetes en qualsevol moment i lloc accedint a través d’Internet. Aquests documents són sincronitzats automàticament amb els nostres ordinadors. En primeres instàncies del treball vam utilitzar Dropbox per, a través d’una carpeta compartida, penjar els documents del treball i finalment ajuntar tots aquests en un document Word com a treball final. Però a mesura que vam anar avançant el treball vam descobrir una plataforma que era més rentable a l’hora d’estalviar temps en la construcció del treball escrit. La plataforma utilitzada va ser Microsoft SkyDrive. Microsoft SkyDrive és una plataforma que permet l’edició online d’un document de text Word a través del compte de Microsoft o Hotmail. A través d’aquesta plataforma es va crear un document Word amb el treball escrit i aquest s’anava actualitzant de manera online i automàtica amb les versions de cada un de nosaltres.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

2. Domòtica El terme domòtica es coneix com el conjunt de sistemes que són capaços de fer automàticament les funcions d'una casa. Entre d'altres la domòtica cobreix les funcions de seguretat, comunicacions, enllumenat... Una de les finalitats de la casa domòtica és l'estalvi d'energia i l'accessibilitat i facilitat que es té per realitzar totes les funcions que resultarien més dificultoses si es realitzessin manualment.

2.1.

Història de la domòtica

L'origen de la domòtica el podem establir als anys setanta, després de moltes investigacions van aparèixer els primers dispositius que van ser servits per automatitzar edificis basats en la tecnologia X10, que és un protocol de comunicacions per el control remot de diversos aparells elèctrics. Durant els següents anys, es va seguir investigant amb la finalitat de trobar la casa ideal, on es van començar a investigar amb avançats electrodomèstics i dispositius automàtics per a la llar. Aquests primers sistemes van ser instal·∙lats principalment en els Estats Units i només es limitaven a la regulació de la temperatura ambiental dels edificis de les oficines. Uns anys més tard, amb la utilització dels ordenadors personals a finals de la dècada dels 80, es van incorporar en aquests edificis els Sistemes de Cablejat Estructurat (SCE) per facilitar la connexió de tots els terminals i perifèrics. Tots aquest edificis que tenien instal·∙lat un SCE es van començar a anomenar edificis intel·∙ligents.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

2.2.

Elements d'una casa domòtica

Els elements que trobem en una casa domòtica que la fa possible complir automàticament les funcions d'una llar són els següents: -‐Sensors: són els encarregats de captar qualsevol tipus de canvi físic en un espai determinat, i transmetre aquesta informació, directament o a través del controlador a un dispositiu perquè faci la seva acció als actuadors. Poden ser de pressió, òptics o acústics. -‐Actuadors: són els dispositius que en rebre una ordre del controlador, realitzen una acció determinada a la instal·∙lació. Per exemple, poden encendre o apagar un LED, posar en funcionament el sistema de calefacció... -‐La unitat de control o controlador: on arriba la informació que capten els sensors, aquesta unitat de control la processa i d'acord amb el que ha sigut programat envia les ordres als actuadors corresponents. El controlador només existeix en els sistemes domòtics centralitzats, en els altres tipus de sistemes domòtics no és necessari la seva utilització. La unitat de control pot ser qualsevol microprocessador, o fins a un ordinador. En el nostre cas utilitzarem la placa Arduino, però podem controlar els sensors i actuadors a partir d'un ordinador personal o també utilitzant un smartphone a través de la aplicació que hem creat per dispositius Android.

Imatge 1: Exemples d e dispositius de sistemes domòtics.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

2.3.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Classificació dels sistemes domòtics

Podem classificar les instal·∙lacions domòtiques en tres grups: centralitzades, distribuïdes o mixtes. •

Les instal·∙lacions centralitzades: tots els sensors i els actuadors estan connectats al controlador, separats per entrades (sensors) i sortides (actuadors)

Imatge 2: Arquitectura domòtica centralitzada.

Poden haver-‐hi instal·∙lacions centralitzades cablejades o sense fils. En els sistemes domòtics cablejats tots els elements de l'habitatge estan units a la unitat de control mitjançant cables, mentre que els sistemes domòtics sense fils els elements es comuniquen via radiofreqüència. •

Les instal·∙lacions distribuïdes: en aquestes no hi ha unitat de control, els elements van units per mitjà d'un típic cablejat en bus.

Imatge 3: Arquitectura domòtica distribuïda.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

•

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Les instal·∙lacions mixtes: són instal·∙lacions descentralitzades en què el control del sistema es realitza amb diversos controladors petits. En aquest cas, contràriament a les instal·∙lacions centralitzades, si un controlador deixa de funcionar els altres continuaran funcionant.

Imatge 4: Arquitectura domòtica descentralitzada.

2.4.

Aplicacions de la domòtica

Es poden agrupar en quatre grans àrees: •

Control i gestió de l'energia. Racionalitzar i reduir el consum d'energia, amb l'objectiu de reduir la despesa energètica. Per exemple: a. Programació i zonificació de la climatització. b. Racionalització de les càrregues elèctriques, en funció de la potència contractada. c. Gestió de les tarifes, el sistema prioritza el funcionament d'aparells amb consum elevat quan la tarifa és més baixa. d. Regulació de la il·∙luminació en funció de la lluminositat de l'ambient.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

•

Automatització i control. Incrementar el confort a l'habitatge amb l'automatització de les tasques més comunes. Per exemple: a. Centralització de l'encesa i el tancament de l'enllumenat. b. Control i gestió d'elements com portes, finestres... c. Control i gestió del reg.

•

Seguretat a. Seguretat de les persones amb la programació d'alertes mèdiques. b. Seguretat dels béns, amb aplicacions com la gestió del control d'accés o sistemes d'alarma. c. Seguretat en les instal·∙lacions, amb el control i la gestió de les alarmes tècniques.

•

Comunicacions a. Control exterior del sistema (telegestió) b. Comunicació d'incidències i transmissió d'alarmes.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

3. Arduino Arduino és una plataforma electrònica oberta dedicada a la creació de prototips que consta d’un software i hardware fàcils d’utilitzar. El software pot ser descarregat gratuïtament i els fitxers de disseny de referència disponibles amb una llicència oberta el que permet adaptar-‐los a les nostres necessitats lliurament. El microcontrolador de la placa Arduino es programa mitjançant el llenguatge de programació Arduino basat en el Wiring. Els microcontroladors més utilitzats son: Atmega168, Atmega328 (l’utilitzat al nostre projecte), Atmega1280, ATmega8. Les plaques Arduino més conegudes son: Arduino UNO (utilitzada al nostre treball), Arduino MEGA, Arduino Diecimila/Duemilanove i Arduino Bluetooth, Arduino Pro, Arduino Nano i Arduino Mini. A l’hora d’escollir plaques es va comparar entre una placa Arduino UNO, o una placa Arduino MEGA. Finalment es va decidir d’utilitzar la placa Arduino UNO ja que és l’única placa amb la que es pot treballar utilitzant el programa “Scratch for Arduino” (S4A). D’aquestes plaques (Arduino UNO) vam comprar dues plaques ja que en total necessitàvem 10 entrades analògiques, 6 sortides digitals, 6 sortides analògiques, 4 entrades digitals i 4 per als servomotors, i cada placa disposa de 14 entrades digitals que poden ser configurades també com a sortides, i 6 entrades analògiques. Entrades i sortides Consta de 14 entrades digitals que poden ser configurades com entrades i sortides, les quals operen a 5 volts i cada un pot proporcionar o rebre 40 mA com màxim. Més informació: http://www.arduino.cc/es/

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Imatge 5: Exemple de plaques Arduino. Arduino MEGA a l’esquerra i Arduino UNO a la dreta.

3.1.

Arduino UNO

És un microcontrolador basat en el ATmega328. Te 14 pins d’entrada i sortida digitals, dels quals: 6 poden utilitzar-‐se com sortides servo, 6 entrades analògiques, connexió USB, connector d’alimentació i botó de reset. La placa Arduino compta amb el xip Atmega16U2 programat com un convertidor de USB a sèrie. Característiques Microcontrolador

ATMega328

Voltatge de funcionament

Voltatge d’entrada (recomanat)

7-‐12 V

Voltatge d’entrada (límits)

6-‐20 V

Pins d’entrades i sortides digitals

14 dels quals 6 son sortides servos

Entrades analògiques

Corrent continua per entrada o sortida 40 mA Corrent per 3.3 V

50 mA

Memòria flash

32 KB (0.5KB utilitzats com gestor d’arrencada)

Memòria estàtica d’accés aleatori

2 KB

Memòria ROM

1 KB

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Alimentació La placa Arduino UNO pot ser alimentada a traves de la connexió USB o amb major potencia a traves d’una font d’alimentació externa que pot venir des d’un adaptador AC-‐DC o des d’una bateria. La placa Arduino UNO pot operar amb una font externa de 6 a 20 V. La potencia dels pins te un interval de volts de 7 a 12 V, si s’estableix una potencia superior a 12 V el regulador de voltatge pot escalfar-‐se i danyar la placa. Memòria El microcontrolador de la placa Arduino UNO, el ATmega328 te 32 KB de memòria dels quals 0,5 son utilitzats per al gestor d’arrencada. Disposa també de 2 KB de SRAM (memòria estàtica d’accés aleatori) i 1KB de EEPROM una memòria ROM que pot ser llegit i escrit amb la biblioteca EEPROM. Entrades i sortides Cadascun dels 14 pins d’entrada o sortida pot utilitzar-‐se com entrada o sortida. Cadascuna de les entrades i sortides funcionen a 5 volts, i pot proporcionar una intensitat de corrent de 40 mA amb un resistor de 20-‐50 KΩ. A mes, alguns pins tenen funcions especialitzades: •

Pins 0 i 1: Aquests pins son utilitzats es connecten als pins corresponents del chip ATmega8U2 USB-‐a-‐TTL Serial.

•

Pins 2 i 3: Aquests pins es poden configurar per provocar una interrupció en un valor baix o un canvi de valor.

•

Sortides servo 3, 5, 6, 9, 10, 11: Proporcionen 8 bits de sortida.

•

Pins 10, 11, 12, 13: Suporten informació SPI utilitzant la biblioteca SPI.

•

Led 13: Un led connectat al pin 13.

La placa Arduino UNO te sis entrades analògiques A0-‐A5 cadascuna amb 8 bits de resolució, alguns pins tenen funcionalitats diferents: •

Pins A4 i A5: Comunicació de suport TWI mitjançant la biblioteca de filferro.

Hi ha un parell d’altres pins a la placa: •

AREF: Tensió de referencia per a les entrades analògiques.

•

RESET: Per restablir el microcontrolador. Més informació: http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Entrades i Sortides de les dues plaques Arduino

Sortides DIGITALS

En aquest projecte hem utilitzat el següent esquema d’entrades i sortides:

10à LLUM Garatge 11àLLUM LAVABO 13à LLUM CUINA Sortides Analògiques

5àLLUM M enjador

6àLLUM Hab 1 9àLLUM Hab 2

Entrades Analògiques A0àPULS Menjador A1à PULS Hab 1 A2à PULS Hab 2 A3à PULS Cuina A4à PULS Lavabo A5à PULS Garatge Entrades DIGITALS

Sortides DIGITALS

2à PULS Finestra 1

10à Motor Persiana (Marxa/Paro)

3à PULS Finestra 2

11àMotor Persiana (Sentit)

Servomotors RC

13à Alarma

8àSERVO FINESTRA

Sortides Analògiques

12àSERVO FINESTRA

5à LED CALEFACCIÓ

6àVentilador 9àRelé LED ROJO/VERDE Entrades Analògiques

A0à PULS Persiana A1à PULS Entrada A2à Final d e carrera Cortina A3àSENSOR TEMP A4àSENSOR LLUM/ LDR A5àPOTENCIOMETRE Entrades DIGITALS 2àTECLAT /Clau 3à SENSOR MOVIMIENT Servomotors 8à SERVO PORTA 12àGARATGE

ENTRADES Servomotors

SORTIDES

Analògica

Digital

Digital 14

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

4. Disseny del projecte El treball consta d’uns elements principals: La maqueta construïda amb tot el cablejat que connecta tots els seus elements, una placa perforada preestanyada amb un circuit electrònic i les dues plaques d’Arduino que processen i actuen per a complir les funcions. Els elements electrònics van units a la casa, i els seus cables passen per diferents forats efectuats a la fusta que fa de base de la casa fins a sota d’aquesta on hi ha regletes (on connectem els cables negatius de cada element) i els cables positius passen per sota de la casa i van cap a la placa perforada preestanyada on seran comunicats amb els cables Arduino per així poder efectuar les seves funcions. Per començar, explicarem els materials de la maqueta, com esta constituïda i la seva disposició. Les plaques de control estan situades a l’espai sobrant de l’esquerra de la maqueta. En aquest espai hi trobem diferents circuits de control:

Primerament, el circuit prefabricat del teclat de l’entrada, dins d’una carcassa de metall i el teclat en sí que esta collat a la fusta en una ranura de la seva mida. El teclat es connecta amb el circuit amb 8 cables que li donen la combinació. El circuit, si se li entra la combinació correcta, obre un relé que és el que utilitzem per a donar la senyal al nostre Arduino. Aquest

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

circuit, que conte un transformador, esta connectat a la corrent de casa de 230V AC. També, aprofitem aquest transformador per a alimentar el nostre circuit d’interconnexió construït en la perfboard a 12V DC. Aquest circuit dissenyat per nosaltres és el que ens serveix per a la connexió amb tots els elements de la casa i es troba darrera del circuit del teclat. Consta dels components necessaris per a la bona connexió i funcionament de les funcions. El circuit d’interconnexió esta connectat als dos Arduino situats al darrere d’aquesta. I finalment, els Arduino estan connectats a un aparell hub USB que juntament amb el cable USB de la Webcam van connectats al ordinador mitjançant el port USB. Imatge 6: Zona de plaques a la maqueta.

A més, des del dispositiu Android connectat al servidor del programa, envia les funcions que vulguem realitzar a la maqueta de manera wireless ,és a dir, sense fil.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

4.1.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Maqueta

La casa domòtica està fabricada amb un material molt lleuger i bastant resistent com és el cartró ploma. Es coneix com a cartró ploma per aquestes característiques ja que és resistent com el cartró i lleuger com una ploma. Esta compost d’un plàstic escumat anomenat poliestirè expandit recobert de dues capes de cartró. Per subjectar de peu la casa i oferir una major estabilitat es va enganxar la casa a una base de fusta, en la qual també es van implantar les plaques Arduino i per on es va fer passar tot el sistema de cablejat. La fusta és de tipus laminat, una fusta que consisteix en la unió

Imatge 7: Lamines de cartró ploma.

encolada i premsada de diverses lamines de fusta massissa. La mida de la base de fusta és de 70x60 cm. Per a millorar l’acabat, vam enganxar un mosaic que simula maons reals a les parets exteriors de la casa. També la fotografia real d’una porta d’entrada i el garatge. A més, el garatge està pintat per l’interior de manera que simuli un garatge real. També vam fer aquest disseny amb un programa CAD per a que ens quadressin totes les peces i retallares amb precisió, i per calcular la quantitat de material que calia comprar, és a dir, 2 peces de 70x50cm. Per al gruix d’aquestes, la mesura que ens va semblar més adequada va ser la de 5mm.

Imatge 8: Disseny CAD de les peces de cartó ploma.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Per a construir la maqueta amb la màxima precisió possible i estructurar les habitacions i els elements que fan les funcions, vam fer un disseny de la casa i la disposició de les plaques per a fixar definitivament la idea que teníem en ment, i els esbossos que havíem dibuixat. El disseny el vam fer amb el mateix programa CAD utilitzat anteriorment per a les plaques de cartró ploma, el Qcad. En ell, hi hem indicat les mides i el nom de cada estància.

Imatge 9: Disseny CAD de la maqueta.

La casa consta de 7 estàncies: La entrada, 2 habitacions, un menjador, la cuina, un lavabo i el garatge.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

4.2.

Elements electrònics

A continuació explicarem tots els elements electrònics que fan les funcions elementals a la casa domòtica. Els hem classificat segons la seva funció: Sensors, Actuadors i Altres.

4.2.1. Sensors

LDR o sensor de llum Un LDR o una fotoresistència és un component elèctric que disminueix la seva resistència quan incideix més llum sobre el component. L’estructura del LDR és ben senzilla, consta d’una capsula de resina la qual detecta la llum i a la part inferior d’aquesta capsula hi trobem els terminals. Aquest LDR serà Imatge 10: LDR.

utilitzats per detectar la quantitat de llum de l’exterior de la casa per a complir les funcions programades.

Sensor temperatura Un sensor és un aparell capaç de detectar diverses magnituds i transformar aquestes en variables elèctriques per enviar-‐les a un altre aparell. El sensor de temperatura ens proporcionarà el valor de temperatura de l’interior de la casa i l’enviarà al PC. Segons aquesta temperatura farem actuar algun dels elements de la casa per a obtenir la temperatura desitjada, indicada amb el potenciòmetre com a termòstat. Si la temperatura és més baixa de la desitjada, els radiadors s’encendran mentre que si la temperatura és superior, serà

Imatge 11: Sensor de temperatura.

el ventilador el que s’encengui.

Potenciòmetre Un potenciòmetre és un resistor amb un valor de resistència variable, d’aquesta manera pot controlar la intensitat de corrent que passa per un circuit si connectem el potenciòmetre en paral·∙lel o la diferencia de potencial si el connectem en sèrie. En el nostre cas connectarem el potenciòmetre a una de les plaques Imatge 12: Potenciòmetre.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Arduino per a recollir el valor de la seva resistència. Amb aquest valor podem obtenir la seva posició, que utilitzarem per a poder indicar la temperatura desitjada per l’ambient de la casa, és a dir, com a termòstat analògic.

Sensor de moviment o PIR Com ja s’ha explicat a l’apartat del sensor de temperatura, un sensor és un aparell capaç de detectar diverses magnituds i transformar aquestes en variables elèctriques per enviar-‐les a un altre aparell. Aquest sensor de moviment serà l’encarregat de detectar qualsevol moviment quan l’alarma sigui activada. Quan es detecti moviment, enviarà la senyal al programa, que farà sonar

Imatge 13: PIR o sensor de moviment.

l’alarma. En aquest cas té el circuit necessari per a que funcioni juntament amb el sensor de moviment, amb tres cables, Negatiu, alimentació de 5v i el de senyal d’alarma.

Polsadors Un polsador és un dispositiu electrònic que funciona com un interruptor elèctric utilitzat per activar alguna funció, en aquest cas el polsador enviarà la senyal al Arduino de que s’està pressionant i el polsador tindrà la funció de encendre o apagar els llums i, obrir o tancar les finestres, tot depèn de la funció que se li Imatge 14: Polsadors.

hagi aplicat a cada polsador prèviament.

Hi ha dos tipus de polsadors els NT (normalment tancats) i els NO (normalment oberts). En la nostra casa domòtica hem utilitzat polsadors NO.

Els polsadors consten d’una lamina conductora que estableix contacte entre dos terminals

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

en pressionar el polsador i una molla que fa que la lamina torni a la seva posició original quan es deixa d’exercir la força sobre el polsador. Els polsadors podran ser utilitzats per encendre les llums i per obrir les finestres quan sigui necessari fer-‐ho manualment.

4.2.2. Actuadors Servomotors Un servomotor o “servo” és un dispositiu similar a un motor de corrent continua que permet elaborar una funció amb un eix de rotació. La diferencia és que aquest son molt més precisos ja que la seva rotació ve donada per els angles que se li indiquin. Dins del servo hi ha un potenciòmetre el qual envia uns certs volts al

Imatge 15: Servomotor.

motor i aquest en girar fa girar l’eix superior del servo i per tant la roda del servomotor. Tenen tres cables, el negatiu, l’alimentació de 5V i el que va connectat al Arduino per a rebre la tensió que li indica l’angle que a d’assolir. Aquests servos són utilitzats a la casa domòtica en diferents parts de la casa: Dos servos seran instal·∙lats a les finestres, un a la porta, i un servo més gran al garatge.

Motor DC Un motor elèctric és, a partir de la definició general de motor, una màquina capaç de convertir energia elèctrica en energia mecànica i aquesta és capaç de produir un treball. Aquest motor però, serà utilitzat amb una reducció per engranatges, això farà que la velocitat de gir del motor Imatge 16: Motor DC.

disminueixi adaptant-‐se adequadament a la velocitat

necessària per efectuar l’operació d’obertura de la cortina.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Ventilador El ventilador és un aparell que mitjançant un eix de rotació, que consta d’unes fulles que elaboren uns girs continus a una certa velocitat, propulsen l’aire refredant l’ambient. El ventilador utilitzat és un petit ventilador de torre d’ordinador que funciona a 12v DC (corrent continu). Aquest ventilador a Imatge 17: Ventilador 12v DC.

la casa domòtica la única missió que tindrà serà simular un

sistema de refrigeració o aire condicionat, quan la temperatura de la casa sigui superior a la desitjada.

Imatge 18: Col·∙locació del ventilador en el menjador.

LED’s Un LED és un díode semiconductor que emet llum. Cada LED te dues potes: ànode (positiu) i càtode (negatiu). El funcionament consisteix en que els electrons passen a la banda de conducció d’electricitat i la part que es perd es converteixen en fotons. Per que el LED funcioni bé se li sol aplicar un voltatge des de 1,8 V fins a 3,8 V. En aquest cas

Imatge 19: LED's amb encapsulat transparent.

utilitzem LED’s d’alta lluminositat amb llum blanca i encapsulat transparent. En farem servir 8 de 3 mides diferents. Els més petits per a la cuina (2) i el lavabo, els mitjans per a les habitacions i els més grans per al menjador (2) i el garatge. Aquests van alimentats amb 3,2V i simularan la il·∙luminació de cada estància de la casa.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Barres LED’s vermells A la casa domòtica les barres de LED’s vermelles simularan els radiadors de la calefacció. Quan els sensors de temperatura abans esmentats detectin que la temperatura és inferior al interval fixat, el PC enviarà l’ordre al relé de la placa preestanyada que encendrà Imatge 20: Barra de LED'S vermella.

totes les barres de LED’s vermelles simulant l’escalfor dels radiadors. Utilitzen la mateixa tensió que un LED normal si

els connectem en paral·∙lel, però augmentant la intensitat.

Brunzidor Un brunzidor és un transductor electroacústic que produeix un so continu o intermitent de un mateix to. El funcionament consta en la seva construcció de dos elements un electroimant i una lamina metàl·∙lica d’acer. Quan s’acciona el brunzidor, el corrent passa per la bobina de l’electroimant i produeix un camp magnètic que fa sonar la lamina d’acer. Quan el sensor

Imatge 21: Brunzidor.

de moviment estigui activat i detecti algun moviment, el programa enviarà una senyal elèctrica al brunzidor i aquest s’encarregarà d’emetre el seu soroll simulant una sirena d’alarma de seguretat. El brunzidor funciona a 5v.

4.2.3. Altres

Placa perforada preestanyada Una perfboard és una placa de circuit perforada preestanyada els orificis dels quals estan circumdats per material conductor, però no estan interconnectats entre si a diferència de la placa protoboard, aquí les interconnexions entre ells es realitzada a traves de cables o camins de soldadura, en aquest cas són camins de soldadura. Imatge 22: Perfboard.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Aquest tipus de placa normalment es fabriquen unint una lamina de material conductor a una base de material plàstic sintètic anomenat baquelita. La placa perfboard serà utilitzada per comunicar tots els cables procedents de la casa domòtica amb les plaques Arduino UNO, i afegir-‐hi alguns components: com relés, resistències, díodes... quan siguin necessaris.

Teclat amb circuit prefabricat També utilitzem un teclat per al control d’accés que funciona amb el seu circuit i carcassa independents. Aquest teclat disposa d’un circuit prefabricat instal·∙lat a la mateixa estructura del teclat. Aquest circuit prefabricat no és res més que un circuit preparat per que aquest teclat funcioni correctament, processant el codi introduït i, si és el codi que s’ha programat anteriorment, doni una senyal d’accés al Arduino connectat al PC.

Imatge 23: Teclat amb circuit prefabricat.

Aquest circuit es connecta a corrent alterna de 230V i, amb un transformador, alimenta el circuit a 12 V de corrent continua. És un teclat de 110 codis d’usuari amb dos sortides relé una que funciona amb 5A i l’altra amb 1A NT (normalment tancada) i NA (normalment oberta) incorporades per controlar qualsevol aplicació de control d’accés, en el nostre cas, controlar l’entrada a la casa domòtica desactivant l’alarma i obrint la porta. A més, utilitzem el transformador d’aquest circuit per alimentar el circuit de la nostra placa perforada.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Clau electrònica En aquest cas la clau no actua com la típica clau per obrir i tancar la porta de forma mecànica, sinó que actua com un interruptor, és a dir, la clau és l’encarregada de deixar passar o no la senyal que s’envia al Arduino per a obrir la porta. La clau té la mateixa funció que el teclat, dona accés a la casa

Imatge 24: Clau electrònica.

desactivant l’alarma i fent actuar el servo per obrir la porta principal.

Imatge 25: Clau col·∙locada a la paret de la maqueta.

Web Cam

Una web cam és una càmera de dimensions petites que capta imatges, les grava i les envia a traves d’Internet a un altre ordinador o simplement, les guarda a l’ordinador. Aquesta càmera web està formada per un lent, un sensor d’imatge i els circuits necessaris per a que aquesta funcioni. Els sensors d’imatge són de dos tipus: el CCD (dispositiu de carrega acoblada) i el CMOS (complementari de metall òxid semiconductor). Imatge 26: Web Cam.

Aquesta web cam serà utilitzada per a poder veure i escoltar tot el que passi en l’entrada principal des de qualsevol lloc amb el Smartphone i, rebre una notificació quan es detecti moviment. Aquesta, anirà connectada al ordinador que enviarà les imatges i els sons captats per la xarxa. En aquest cas, la Web Cam te una resolució VGA amb sensor CMOS i micròfon integrat, i anirà connectada al mateix PC que utilitza les plaques Arduino, funcionant com a servidor i enviant les imatges per la xarxa.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

4.3.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Placa del circuit electrònic

Per realitzar la connexió entre els diferents elements de la casa i les plaques d ‘Arduino hem fet servir una placa perfboard. En aquesta placa també hem col·∙locat les diferents resistències dels polsadors, LED’s... El disseny de la placa es va fer utilitzant el programa Crocodrile amb una de les seves aplicacions que permet dissenyar sobre una base la teva placa PCB amb tots els elements amb mida real i simular les connexions que s'han de fer a la placa. El disseny final és el següent: Imatge 27: Disseny del circuit electrònic en 3D.

On els components estan representats i les connexions que es realitzen per la part posterior de la placa estan representades amb el color vermell.

Imatge 28: Cara superior del circuit electrònic de la placa.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Podem dividir la placa del circuit electrònic en aquestes seccions: •

Resistències polsadors: Els polsadors estan connectats a la part inferior de la placa, els cables que arriben dels polsador estan units mitjançant els borns indicats a la imatge, mentre que els cables que van al Arduino van soldats entre els borns i les resistències. Les resistències emprades són de 10kΩ i totes van unides al negatiu mitjançant un terminal de la resistència. D’aquesta manera, si no es prem cap polsador, l’entrada del Arduino estarà a massa i un cop es premi algun dels polsadors aplicaran 5v a la entrada corresponent del Arduino.

•

Relé Motor: Un dels tres relés que fem servir en la placa serveix per el control del motor de la cortina del menjador. Aquest relé ens permetrà canviar la direcció de gir del motor utilitzant una única sortida del Arduino (5v), commutant el positiu i el negatiu del motor invertint el seu sentit de gir.

•

Relé LED bicolor: L’altre relé, es utilitzat per canviar el color del LED bicolor que es troba a la porta d’entrada de la casa domòtica.

Imatge 29: Relés 5v utilitzats

Aquest LED estarà permanentment de color vermell i canviarà a verd si la clau introduïda en el teclat és correcta o si fem servir la clau electrònica per obrir la porta. El programa serà l’encarregat de decidir la posició d’aquest relé segons el color desitjat, donant, o no, els 5v per la sortida del Arduino.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

•

Relé ventilador: Per a encendre el ventilador del menjador, com funciona a 12v, em utilitzat un relé que l’acciona a 12v quan rep la senyal del Arduino (5v). • Circuit integrat: Un altre dels elements utilitzats és un circuit integrat L293D. Quan aquest circuit rep una tensió per un dels seus terminals alimenta a 5 volts a un altre terminal específic. Amb aquest circuit podem aconseguir els 5 volts sense fer servir els que ens proporciona la placa Arduino, ja que sinó els altres elements es podrien arribar a fer malbé per el gran

Imatge 30: Circuit integrat (L293D)

consum que algun dels elements de la casa necessita. D’aquesta manera alimentem aquests elements del

transformador directament. El circuit integrat fa la mateixa funció que els tres relés del circuit, alimentar un element amb molt consum, quan l ’Arduino li doni la tensió senyal. El integrat alimenta a 5V i el relé a la tensió que se li apliqui a una de les potes. •

Reductor de tensió: També ho hem dissenyat per poder reduir els 12 volts que ens donava el transformador que ve amb el circuit del teclat, això ho hem pogut fer gràcies a dos reguladors de tensions de 12v a 5v (LM7805). Primer de tot s'ha de rectificar l’entrada del transformador mitjançant un díode i un condensador, amb això aconseguirem reduir el voltatge i alimentar els elements del circuit. En aquest cas, un per alimentar el circuit i l’altre per alimentar els elements

Imatge 31: Regulador de tensió (LM7805)

(per exemple els servomotors) de la maqueta •

Resistències LED: Són les resistències necessàries per a que els LED’s de les estàncies de la maqueta funcionin amb el seu voltatge corresponent, és a dir, a 3,2V. Són 4 resistències de 180 Ω per als LED’s individuals del lavabo, el garatge, i les dos habitacions; i 2 resistències de 100 Ω per a les dos estàncies que tenen 2 LED’s en paral·∙lel, el menjador i la cuina.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

4.4.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Pressupost

Aquest és el llistat de materials, i els seus respectius preus, utilitzats en la construcció d’aquest projecte:

En aquest preu total no està inclòs el preu de la mà d’obra, com tampoc el preu de les eines fetes servir per a realitzar la construcció de la maqueta.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

5. Programació: Scratch for Arduino (S4A) Les funcions que realitzarà els Arduino que tenim connectats a la maqueta les hem programat mitjançant el programa “Scratch for Arduino” (S4A). Aquest programa és una modificació del original Scratch (feta per Citilab) per a que suporti la connexió de plaques Arduino, diferencia del original, que és només per dissenyar funcions i efectes gràfics en pantalla. (Per exemple jocs senzills). Més informació i descàrrega gratuïta: http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino Em triat aquest programa per a programar ja que la seva programació es fa en blocs, el que facilita molt la manera de escriure totes les funcions i les llargues línies de codi. Es a dir, em buscat la manera més viable per a aconseguir els nostres objectius de manera eficaç, ràpida i el més ràpid possible, ja que és un projecte llarg, amb molta feina, en un temps relativament curt. A més, el motiu que més ens va interessar per elegir aquest programa va ser la opció de accedir-‐hi, un cop actiu, a través de la xarxa, fent viable el control de les funcions de manera remota. El programa fa un petit servidor al PC al que se li poden activar funcions i canviar variables d’aquest. Per a fer funcionar el Arduino amb aquest programa cal escriure un petit “firmware” al la memòria del Arduino. Aquest petit codi s’encarregarà de rebre la informació de tots els sensors de les entrades del Arduino i enviar-‐les al S4A del PC, i alhora, enviar del PC al Arduino les funcions que han de realitzar les sortides. El firmware ens el proporcionen els mateixos creadors del S4A i el podem trobar a la seva web, al apartat de descarregues juntament amb el propi programa, i per descomptat, tot gratuït. Resumint, no utilitzarem el Arduino com es fa normalment carregant el programa a la seva memòria i funcionant independentment, sinó que i carreguem un codi per a que treballi sincronitzat amb el PC i sigui el aquest qui analitzi les variables i faci les funcions, utilitzant el Arduino només com actuador d’entrades i sortides.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Primer de tot carreguem el firmware amb el software original del Arduino per a gravar-‐lo a la memòria. Aquest el trobem a la pàgina web http://arduino.cc/es/Main/Software.

Imatge 32: Software d'Arduino.

Un cop tenim l ‘Arduino preparat, ja podem programar totes les funcions que volem que faci la casa al “Scratch for Arduino”.

Imatge 33: Captura del entorn gràfic del programa Scratch.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

5.1.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Programa

Aquestes són las captures de pantalla de la programació en blocs de les 2 plaques Arduino.

Placa 1 Primerament, en activar el programa fixem els dos servomotors que funcionen amb aquesta placa al seu angle per a que estiguin tancats. En aquest cas les dues finestres. Seguidament, obrim un bucle que fixa contínuament la lluminositat de les habitacions i el menjador a la variable del tant per cent que li pertoca.

El bucle també és l’encarregat d’activar les funcions assignades a cada polsador. Aquesta placa és l’encarregada de la il·∙luminació de la maqueta. Amb el bucle, segons els polsadors que es premin encendrem un llum o un altre.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Aquestes funcions i condicionals són les encarregades únicament de detectar si varia el valor rebut pel dispositiu Android per a variar el tant per cent de les llums regulables. I el mateix al inrevés, si es prem un dels polsadors d’aquestes estàncies no es tindrà en compte el smartphone i variarà la il·∙luminació

Finalment, les funcions que fa aquesta placa, és a dir, encendre o apagar els llums quan es premi un botó o el dispositiu Android o faci activar. Quan es prem el polsador d’una llum regulable es suma 25% a la llum actual i quan aquesta es 100% es posa a 0%.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Placa 2 Primerament, com a la placa anterior, en activar el programa fixem els dos servomotors al seu angle per a que estiguin tancats. En aquest cas, la porta i el garatge. Seguidament obrim un bucle que fixa constantment les variables del termòstat i de temperatura al resultat

les

operacions

corresponents per a calcular-‐los. El termòstat a partir dels mV de l’entrada del Arduino connectada al potenciòmetre i la temperatura als mV que ens donen el sensor de temperatura. A més, el bucle fa activar les funcions assignades a cada polsador segons la seva posició. Els polsadors connectats a les entrades analògiques s’activen quan reben un valor més gran que 200. El valor corresponent al màxim, de 5v, es de 1023. Els polsadors connectats a les

entrades digitals donen un condicional de cert o fals.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

També hi podem trobar condicionals que activen o desactiven la calefacció o el ventilador segons el valor de la variable temperatura. O fan sonar l’alarma quan el PIR (sensor de moviment) dóna la senyal. Quan l’alarma està activada el LED de l’entrada farà pampallugues.

Finalment, les funcions que fa aquesta placa, és a dir, els actuadors. Aquestes funcions s’activen quan la part anterior del programa les activa o són activades des de el dispositiu Android. Aquests són: La porta d’entrada i garatge, el so d’alarma, la calefacció, el ventilador i la cortina. A més, el temporitzador de 10 segons que s’activa quan s’obra la porta principal per a que es torni a tancar automàticament.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

6. Aplicació Android A més a més, volem aplicar el control de la maqueta des d’un dispositiu Android, elaborant una aplicació per aquest sistema. Fer aquesta aplicació com una ampliació al treball principal, la domòtica.

6.1.

Android

Android és un sistema per a dispositius mòbils que s’està expandint molt actualment. Va ser dissenyat per la gran empresa Google, i és un sistema de codi obert. La majoria de gent ja te un mòbil smartphone amb aquest sistema, ja que és utilitzar per gran part des distribuïdors d’aquests dispositius i és el sistema amb més varietat d’aplicacions. Un gran avantatge és que, com és de codi obert, qualsevol pot dissenyar una aplicació del Imatge 34: Exemples d e Smartphones.

sistema.

Aquestes aplicacions es poden publicar i descarregar des de la tenda Google Play (https://play.google.com) ja siguin aplicacions gratuïtes o de pagament. Amb això ens volem apropar a les innovacions actuals i la gran utilitat i comoditat que té el control de casa des de el teu mòbil a qualsevol lloc on siguis.

Imatge 36: Icona aplicació.

Imatge 35: Smartphone amb la aplicació en pantalla.

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

Treball de Recerca: Casa Domòtica

6.2.

Aplicació

6.2.1. Disseny Per a dissenyar una aplicació Android des de zero, tot i ser una programació senzilla, cal tenir experiència, i molta dedicació. És una tasca complicada que portaria molta feina i temps necessari per a elaborar el treball principal. Per aquest motiu utilitzarem una eina online que Google ofereix per al disseny d’aplicacions d’una manera molt visual i amb programació per blocs. Aquesta eina s’anomena “App Inventor” i la podem trobar en la pàgina web http://beta.appinventor.mit.edu. Encara està en fase Beta però ens ha estat útil i còmode per complir els nostres objectius.

Imatge 37: Captura de la eina en línia "App Inventor".

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

6.2.2. Programació Un cop dissenyada la part gràfica amb tots els elements que hem estructurat (botons, camps de text, imatges, lliscants,...), en centrem en programar la funció de tots aquests. Per a fer-‐ho, quan fem clic a “Open the Blocks Editor” se’ns obre un espai de treball dissenyat en Java, per tant, l’hem de tenir instal·∙lat ( http://www.java.com/es/download ). En aquesta àrea de treball es on podem trobar tots els elements que em col·∙locat en el pas anterior i unir-‐los amb diferents blocs per a fer diferents funcions.

Imatge 38: Captura de la p rogramació en blocs de l'aplicació.

Finalment, un cop tenim tots els blocs units per tal de que compleixin les funcions desitjades cal empaquetar la aplicació per a poder descarregar-‐la i provar si funciona correctament. Per a fer això em de desar les modificacions fetes en la programació i tornar al navegador on tenim la part gràfica. Allà, en el botó “Package for Phone” podem triar si volem descarregar l’instal·∙lador al ordinador, o mostrar un codi de barres QR per a descarregar l’instal·∙lador des de el mòbil directament. Amb

Imatge 39: Codi QR per a descarregar l'aplicació.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

l’arxiu instal·∙lador en format .apk, obrint-‐lo des de el mòbil, se’ns instal·∙la la aplicació que em dissenyat amb App Inventor, de manera online. Amb això hem aconseguit tenir l’aplicació per a Android que utilitzarem per a controlar varies funcions de la casa domòtica.

6.2.3. Pantalles de l’aplicació

Es pot descarregar la nostra aplicació des de: http://bayfiles.com/file/x9eH/CpqTIj/DomoHouse.apk

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

7. Aplicació Final Finalment el funcionament final de la nostra casa domòtica va ser el següent: Per entrar a la casa es disposa d’un teclat i una clau, quan qualsevol d’aquests dos és activat, la porta s’obriria automàticament amb el servo. Només entrar veiem just al davant una web cam que en qualsevol moment podríem veure el que capten amb el nostre smartphone. Diversos sensors pràcticament fan funcionar tota la casa i tots els elements. Començant pel LDR, o sensor de llum detecta la llum i segons els valors detectats envia les senyals electròniques corresponents a la persiana. Si el LDR detecta que la llum és insuficient enviarà la senyal electrònica a la persiana per que aquesta pugi.

Imatge 40: Fotografia del projecte finalitzat.

El sensor de temperatura s’encarregarà del control de la temperatura de la casa. En detectar que la temperatura de la casa és inferior a la marcada farà que tots els radiadors s’engeguin,

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

encara que, si aquesta temperatura és superior a la desitjada, no sols els radiadors s’apagaren si no que el ventilador, situat al menjador s’engegarà. Tornant a la part de seguretat a la casa disposem de tres elements per garantir-‐la: el sensor de moviment, el brunzidor i la web cam. En activar el sistema de seguretat, el sensor de moviment, situat just a sobre de la porta s’activa i en obtenir qualsevol moviment actuaria enviant una senyal al brunzidor i aquest es disposaria a efectuar el seu so simulant una alarma. Per últim disposem de polsadors, connectats a llums i finestres que, en cas de voler o necessitar obrir portes o llums manualment en pressionar el polsador complirien la funció assignada. El LED vermell/verd situat a la porta que en col·∙locar-‐se verd mitjançant el relé permet l’entrada a la casa i en col·∙locar-‐se vermell indicaria que no es permet l’entrada a casa. Evidentment totes les funcions explicades es podrien controlar pel telèfon mòbil mitjançant l’aplicació Android explicada anteriorment a l’apartat 7.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

8. Conclusions Al principi del treball ens vam plantejar uns certs objectius que volíem complir amb aquest projecte de recerca. Els objectius principals eren: •

Poder controlar les funcions quotidianes d’un habitatge d’una manera centralitzada i automàtica.

•

Apropar-‐nos al coneixement de la domòtica, les possibilitats que pot tenir i les aplicacions que tenen en el món actual.

•

Conèixer els sensors i actuadors que farem servir en la construcció de la casa domòtica tanmateix com les plaques Arduino i la seva programació.

•

A més, de la creació d’una aplicació Android per poder controlar les funcions de la casa domòtica des de els nostres smartphones.

•

Construir una maqueta amb cartró-‐ploma com a material per simular la casa domòtica, construïda en una escala 1:18.

Arribats al final del treball tots aquests objectius han estat aconseguits. Ha estat un treball difícil ja que hi ha bastant dificultat tècnica per programar una casa completa mitjançant Arduino, encara això hem anat aprenent dels errors i hem acabar aconseguint programar la casa domòtica.

Amb aquest treball hem arribar a la conclusió que es pot programar una casa amb un sol ordinador i un parell de plaques Arduino, i que s’ha de treballar amb una gran precisió perquè el mínim error et provoca que el treball no funcioni. És un treball llarg i difícil pel que s’han de dedicar moltes hores. Per últim hem confirmat que la domòtica és una tècnica molt útil i que facilita molt la vida quotidiana en els habitatges.

Treball de Recerca: Casa Domòtica

Adrián Borrego, Sergi Calzada, Dani Fargas

9. Fonts d’Informació Pàgines Web

•

Arduino http://arduino.cc/es/Main/Software http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno àPàgines oficials d’Arduino amb el software, exemples, informació i fitxes tècniques de les seves plaques, etc. Grup Citilab (Setembre 2010) “Projecte Scratch” http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino àPàgina oficial del programa Scratch for Arduino (S4A) on hi trobem informació i el software. Sergio González Moreau (Noviembre de 2011) “MONOGRÁFICO: Desarrollos de Scratch para robótica, Enchanting y S4A -‐ Scratch for Arduino (S4A)” http://recursostic.educacion.es/observatorio/web/es/software/software-‐ educativo/1018-‐monograficodesarrollos-‐de-‐scratch-‐para-‐robotica-‐enchanting-‐y-‐ s4a?start=3 àInformació sobre Arduino, les plaques, i la seva programació per a cada programa. Arduteka (2012) “S4A Scratch Arduino” http://www.arduteka.com/s4a-‐scratch-‐arduino/ àInformació sobre com programar els diferents sensors en el programa Scratch for Arduino (S4A). Wikipedia http://es.wikipedia.org/ àEnciclopèdia digital d’on hem consultat informació general sobre la domòtica i els elements electrònics, i el correcte funcionament d’aquests.

Llibres •

•

“Domótica e Inmótica” Cristóbal Romero Morales, Francisco Vázquez Serrano i Carlos de Castro Lozano (Ed. Ra-‐Ma) àLlibre sobre domòtica obtingut de la biblioteca del institut. “Tecnologia Industrial 1r Batxillerat” Ed. Mc Graw Hill à Llibre de text de Tecnologia Industrial de primer de Batxillerat. Informació sobre domòtica a la Unitat 5 apartat 3.