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AO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN
Servicio Nacional de Adiestramiento en
Trabajo Industrial
CARRERA PROFESIONAL:
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
INFORME:
PRESENTADO POR:
MENESES QUINCHO, FREDY MISAEL
CHAHUAYLA HUAYRA, VICTOR ALFREDO
PARA OPTAR EL TITULO DE PROFESIONAL TCNICO EN
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
HUANCAYO-PER
2015
DISEO DE MODULO DE CONTROL DE MOTOR LAMPRARAS Y EQUIPOS DOMESTICOS CONTROLADO
POR ARDUINO ATRAVES DE CELULAR ANDROID
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
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AGRADECIMIENTOS:
A Dios, por haberme dado la oportunidad de existir y haber hecho que lo
imposible, fuera posible.
Agradezco a mis Padres, por haberme dado la oportunidad de estudiar
esta carrera y apoyarme abnegadamente durante toda mi vida.
A mi Madre por su cario incondicional y su consejo siempre oportuno que
siempre me lleno de fuerza para concluir mis metas.
A mis hermanos, por su alegra y cario, por conformar esa maravillosa
familia que tenemos y ha sido el mejor respaldo y motivacin.
A mis compaeros de clase, por compartir sus conocimientos, por su ayuda
y por los momentos tan agradables que pasamos juntos.
MENESES QUINCHO FREDY MISAEL
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AGRADECIMIENTOS:
Agradezco a Dios, porque a sabido guiarme por el camino del bien,
dndome sabidura, inteligencia para culminar con xito una etapa ms de
mi vida, y poder servir a la sociedad con mis conocimientos, para el
progreso del pas, el de mi familia y el mo en particular.
A mis padres y hermano, que con su apoyo incondicional, me han
enseado que nunca se debe dejar de luchar por lo que se desea alcanzar.
CHAHUAYLA HUAYRA VICTOR
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DEDICATORIA
La concepcin de este proyecto est dedicada a mis padres, pilares
fundamentales en mi vida. Sin ellos, jams hubiese podido conseguir lo que
hasta ahora he logrado. Su tenacidad y lucha insaciable han hecho de ellos
el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para m, sino para mis
hermanos y familia en general. Tambin dedico este proyecto a mi monitor
quien nos incentiv en momentos de frustracin. A ellos dedico este
proyecto, que sin ellos, no hubiese podido ser.
MENESES QUINCHO FREDY MISAEL
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DEDICATORIA:
A mis padres por haber mostrado un entusiasmo sin igual a lo largo de
esta aventura, festejando como suyos los logros obtenidos y sufriendo los
tropiezos a la par, espero que disfruten este logro tanto como yo.
CHAUAYLA HUAYRA VICTOR
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INTRODUCCION
La domotica tienen la capacidad de automatizar una vivienda, una pequea industria,
aportando servicios de gestin energtica, seguridad, bienestar y comunicacin, y que
pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicacin,
cableadas o inalmbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera
del hogar o de las medianas empresas. Se podra definir como la integracin de la
tecnologa en el diseo inteligente de un recinto cerrado.
aadindole el final de la palabra "informtica" y, segn explica la propia Real
Academia Espaola de la Lengua, es el "conjunto de sistemas que automatizan las
diferentes instalaciones de una vivienda". El principal objetivo de estas tecnologas es la
mejora de la calidad de vida incrementando la comodidad de los habitantes, sin
embargo, ltimamente se est imponiendo como una tendencia en el mundo de la
ecologa.
Ya sea por el ahorro econmico, la obligatoriedad gubernamental o por la mentalidad
ecolgica la verdad es que cada vez ms empresas y viviendas optan por los sistemas
automticos de control de los edificios. Como explican en el manual difundido por el
Instituto para la Diversificacin y el Ahorro Energtico (IDAE) titulado Cmo ahorrar
energa instalando domtica en su vivienda, "aprovechando mejor los recursos naturales
se puede reducir la factura energtica mientras se gana en confort y seguridad".
Y es que la domtica se puede implementar en distintos mbitos del hogar. Desde los
tpicos controladores de la calefaccin hasta sistemas de gestin del agua, iluminacin,
gas o incluso sistemas automticos de persianas y toldos basados en sensores de
incidencia solar y temperatura. Todos ellos para conseguir ahorrar agua, gas y, sobre
todo, electricidad. De hecho, segn los datos manejados por el IDAE, se puede llegar a
ahorrar ms del 50 por ciento del consumo elctrico de un hogar en funcin de mltiples
variables. De ah que, en muchas ocasiones la domtica no se observe como un gasto a
la hora de realizar una reforma en la vivienda, sino como una verdadera inversin de
futuro.
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NDICE:
AGRADECIMIENTOS..I
DEDICATORIA..III
INTRODUCCION...IV
PRESENTACIN DEL ESTUDIANTE......VIII
DENOMINACIN DEL PROYECTO....X
ANTECEDENTES..XII
OBJETIVOS......XIII
1. CAPTULO I: CONCEPTOS TECNOLGICOS.
1.1.ARDUINO UNO...14
1.2.BLUETOOTH HC06...23
1.3.MOC 3021.....24
1.4.BT139....27
1.5.TRANSISTOR 2N222A ...31
1.6.DIAC BR100 ....32
2. CAPTULO II: CONCEPTOS AMBIENTALES, DE SEGURIDAD Y
CALIDAD Y NORMAS TECNICAS RELACIONADAS.
2.1.IDENTIFICACION ASPECTOS AMBIENTALES.........33
2.2.SEGURIDAD Y CALIDAD ..34
2.3.NORMAS TECNICAS .. .........35
3. CAPTULO III:
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DESARROLLO DEL PROYECTO.
3.1.CRITERIOS DE FACTIBILIDAD ......36
3.2.PROCESO DE EJECUCIN .......37
4. CAPTULO IV: PLANOS, ESQUEMAS/DIAGRAMAS.
4.1.PLANOS ......51
4.2.ESQUEMAS/DIAGRAMAS .......52
5. CAPTULO V: METRADO Y PRESUPUESTO.
5.1.METRADO Y PRESUPUESTO ..55
6. CAPTULO VI: CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.
6.1.CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .60
7. CONCLUSIONES........64
8. BIBLIOGRAFA .........65
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PRESENTACIN DEL ESTUDIANTE
Estudiante 1:
NOMBRE: MENESES QUINCHO FREDY MISAEL
INGRESO: DUAL 2012 -I
ID: 000701096
ESPECIALIDAD: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
NACIONALIDAD: PERUANA
DNI: 62136179
CELULAR: 963961988
E MAIL: futuroempresa_2015@live.com
DIRECCIN: PSJE. LOS ANGELES N 126 CHILCA-HUANCAYO
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Alumno 2:
NOMBRE: CHAHUAYLA HUAYRA VICTOR
INGRESO: DUAL 2012- I
ID: 000689029
ESPECIALIDAD: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
NACIONALIDAD: PERUANA
DNI: 72076240
CELULAR: 982204427
E MAIL: rememberme_fynz@hotmail.com
DIRECCIN: CHILCA
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INAGEN DEL TALLER QUE SE INSTALARA
DISEO DE MODULO DE CONTROL DE MOTOR
LAMPRARAS Y EQUIPOS DOMESTICOS CONTROLADO POR
ARDUINO ATRAVES DE CELULAR ANDROID
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DATOS DE LA EMPRESA:
RAZON SOCIAL : FAMATEC SRL.
MONITOR : NOE GIMENEZ CAMPOZ
CORREO ELECTRNICO : famatec_srl@hotmail.com
DIRECCIN : AV. 9 DE DICIEMBRE, 453
TELFONO : 964632525
FECHA DE REALIZACIN: 1 de SETIEMBRE del 2015
Mapa de ubicacin
FAMATEC SRL
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ANTECEDENTES
La empresa FAMATEC SRL se dedica al mantenimiento de maquinas industriales
textileras, rebobinado de motores, fabricacion de repuestos, entre otros y a la compra y
venta de maquinas idustriales de textil.
La empresa tiene un necesidad que lo lleva a perdidas economicas y prdida de tiempo
por ende se planteo una tecnica de estudio dentro de la empresa y se llego ala
conclusion de que la empresa necesita un control automatico de sus equipos tales como:
motores lamprara y equipos domesticos, ya que el tamao del taller dificulta al los
trabajadores a controlar diredtamente. La solucion que se propuso fue control de estos
equipos por celular mediante arduino y bluetooth.
Como toda empresa que esta en crecimiento son parte de la industria nacional y
responsables de la economia y la contaminacion ambiental. La empresa tiene la la
resposabilidad de colaborar con la econimia y la calidad den medio ambiente, en
consecuencia la empresa se propuso controlar su area de trabajo mediante las
tegnologias que generen un impacto positivo hacia la economia de su empresa y al
cuidado del medio ambiente o de lo contrario le generaria perdidas desfavorables para la
empresa e impactos negativos hacia al medio ambiente
Con el siquiente proyecto estaremos solucionando el deficit de la empresa y el cuidado
del medio ambiente yaque la domotica es una tegnologia de punta que esta generando
impactos positivos en el munado actual y ademas la empresa mejorara su imagen y
estaria dentro de las mejores empresas nacionales.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Implementar un mdulo automtico de control de motor, lmparas y equipos
domsticos controlado por ARDUINO, BLUETOOTH y un CELULAR, para
tener una mejor imagen y comodidad del taller.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Facilitar la vida en la empresa y convertirlo en un lugar confortable
Mejora de la comodidad en la empresa
Ahorro energtico en un 50% de lo que se consum
Control total del taller (taller inteligente)
Orden y El cuidado del medio ambiente.
La automatizacin de las instalaciones.
La creacin de un taller saludable.
El incremento del prestigio de la compaa.
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CAPTULO I: CONCEPTOS TECNOLGICOS
1.1 RESUMEN:
En el presente capitulo se pretende describir los principales materiales y equipos
elctricos y electrnicos instalados en el presente proyecto que permitieron el
cumplimiento de nuestros objetivos.
1.2 EQUIPOS Y ACCCESORIOS USADOS:
1.2.1 MICROCONTROLADOR ARDUINO UNO R3
FUNCIONAMIENTO:
El microcontrolador arduino uno, es el cpu donde se programa las ordenes
y atraves de ello controla todo el proyecto, es el encargado de controlar la
central de proceso, se controla el encendido y apagado adecuado en
funcion alas ordenes recibidaspor el automata.
TIPOS:
existen diversas maneras de clasificar a los arduinos, ninguna se considera
definitiva, debido a la rpida evolucin de estos dispositivos; segn
diversos aspectos:
FAMILIA DE PRODUCTOS:
ARDUINO UNO
ARDUINO DUEMILANOVE
ARDUINO DIECIMILA
ARDUINO NANO
ARDUINO MEGA
ARDUINO LEONARDO
ARDUINO LYLIPAD
TIPO DE MEMORIA:
FLASH
EEPROM
ROM
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DATOS TCNICOS ARDUINO UNO:
MICRO CONTROLADOR ATMEGA328P.
VOLTAJE DE FUNCIONAMIENTO 5V.
VOLTAJE DE ENTRADA (RECOMENDADO) 7-12V.
VOLTAJE DE ENTRADA (LMITE) 6-20V.
DIGITALPINES I / O 14 (de los cuales 6 proporcionan salida pwm) .
PWM DIGITAL DE E / S PRENDEDORES 6.
PINES DE ENTRADA ANALGICA 6.
CORRIENTE DC POR E / S PIN 20 MA.
CORRIENTE DC DE 3.3V PIN 50 MA.
MEMORIA FLASH 32 KB (atmega328p) de los cuales 0,5 kb utilizado por el gestor de arranque.
SRAM 2 KB (ATMEGA328P).
EEPROM 1 KB (ATMEGA328P).
VELOCIDAD DEL RELOJ 16 MHZ.
LONGITUD 68.6 MM.
ANCHO 53.4 MM.
PESO 25 G.
QUE ES ARDUINO?
Arduino Uno es una placa electrnica basada en el microcontrolador
ATmega328. Cuenta con 14 entradas/salidas digitales, de las cuales 6 se
pueden utilizar como salidas PWM (Modulacin por ancho de pulsos) y
otras 6 son entradas analgicas. Adems, incluye un resonador cermico
de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentacin, una cabecera
ICSP y un botn de reseteado. La placa incluye todo lo necesario para que
el microcontrolador haga su trabajo, basta conectarla a un ordenador con
un cable USB o a la corriente elctrica a travs de un transformador.
El hardware o placas de arduino
El entorno de programacin o IDE
El lenguaje de programacin.
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En general estos componentes fueron creados con la finalidad de tener una
plataforma de electrnica abierta para la creacin de prototipos basada en
software y hardware flexibles y fciles de usar. Se cre para artistas,
diseadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u
objetos interactivos.
EL HARDWARE
El hardware, en su mayoria esta constituido por unabaquela electrnica
desarrollada en torno a un microcontrolador de Atmel, estas placas se
pueden adquirir ensambladas o construirlas directamente ya que en la
pagina se encuentran los planos electrnicos y la licencia del producto lo
permite, sin embargo resultan valer aproximadamente lo mismo y nunca
quedan con la calidad de las placas originales.
Estas placas han ido evolucionando as como el software y es mejor
comprar de las mas recientes como la Leonardo, la Arduino Uno R3 y las
nanos basadas en el Atmega328, pero si lo que se necesitan son entradas y
salidas en gran cantidad, lo mejor es la arduino Mega. Las primeras
placas utilizaban un chip ft232 para comunicarse por puerto usb al
computador y un micro para ser programado, luego se utiliz un micro
controlador especial para cumplir esta funcin como en el caso de los
arduinos uno que tienen un micro para la comunicacin y otro para ser
programado, actualmente se usa un nico microcontrolador que se
encarga de llevar a cabo la comunicacin y sobre el que tambin se
descargan las instrucciones a ejecutar, este es el caso del arduino Leonardo
por ejemplo.
PRINCIPALES CARACTERSTICAS A TENER EN CUENTA EN
CUANTO AL HARDWARE SON:
Tamao, por ejemplo para diseo de dispositivos de uso cotidiano
en ocasiones es mucho mejor utilizar los arduinos mini o nano que
son de poco tamao.
Nmero de entradas/ salidas, es necesario saber cuntas entradas y
cuantas salidas sern necesarias para el proyecto
Capacidad de memoria del micro controlador, por si realizas
programas muy grandes
Voltaje de operacin
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Fig. N 1.1: harware de arduino
1. Conector USB, que puede ser tipo B o mini, este provee la comunicacin para la programacin y la toma de datos, tambin provee una fuente de 5VDC para
alimentar al arduino, pero de baja corriente por lo que no sirve para alimentar
motores grandes por ejemplo. Siempre que adquieran una placa de arduino no
olviden pedir el cable de conexin USB pues este representa unos s/ 5.00
adicionales.
2. Regulador de voltaje de 5V, se encarga de convertir el voltaje ingresado por el plug 3, en un voltaje de 5V regulado. necesario para el funcionamiento de la
placa y para alimentar circuitos externos.
3. Plug de conexin para fuente de alimentacin externa, el voltaje que se suministra por aqu debe ser directo y estar entre 6V y 18V, incluso
20V, generalmente se usa un adaptador, pero debe tener cuidado de que el
terminal del centro del plug quede conectado a positivo ya que algunos
adaptadores traen la opcin de intercambiar la polaridad de los cables.
4. Puerto de conexiones; constituido por 6 pines de conexin con las siguientes funciones: RESET, permite resetar el microcontrolador al enviarle un cero
lgico. Pin 3.3V, este pin provee una fuente de 3.3VDC para conectar
dispositivos externos como en la protoboard por ejemplo. Pin 5V, es una fuente
de 5VDC para conectar dispositivos externos. Dos pines GND, que proveen la
salida de cero voltios para dispositivos externos. Pin Vin, este pin esta conectado
con el positivo del plug 3 por lo que se usa para conectar la alimentacin de la
placa con una fuente externa de entre 6 y 12VDC en lugar del plug 3 o la
alimentacion por el puerto USB. Este puerto esta modificado en la versin R3 de
Arduino Uno, la estamos usando en el proyecto.
5. Puerto de entradas anlogas, aqu se conectan las salidas de los sensores anlogos. Estos pines solo funcionan como entradas recibiendo
voltajes entre cero y cinco voltios directos.
6. Microcontrolador Atmega 328, es el microcontrolador implementado en los Arduino uno y sobre el cual vamos a programar, en la versin SMD del arduino
uno R2, se usa el mismo microcontrolador pero en montaje superficial, en este
caso las nicas ventajas que se me ocurren son la reduccin del peso y ganar un
poco de espacio.
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7. Botn de RESET, este botn asi como el pin mencionado anteriormente permiten resetear el microcontrolador haciendo que reinicie el programa. En
la versin R3 este pulsador se ubica arriba del conector USB, esto es un acierto
pues al colocarle las Shield encima del arduino, se perda la opcin de resetear
dado que este pulsador quedaba tapado.
8. Pines de programacin ICSP, son usados para programar microcontroladores en protoboard o sobre circuitos impresos sin tener que retirarlos de su sitio.
9. LED ON, enciende cuando el Arduino esta encendido. 10. LEDs de recepcin y transmisin, estos se encienden cuando la tarjeta se
comunica con el PC. El Tx indica transmisin de datos y el Rx recepcin.
11. Puerto de conexiones, esta constituido por los pines de entradas o salidas digitales desde la cero hasta la 7. La configuracin como entrada o salida debe
ser incluida en el programa. Cuando se usa la terminal serial es conveniente no
utilizar los pines cero (Rx) y uno (Tx). Los pines 3, 5 y 6 estan precedidos por
el smbolo ~, lo que indica que permiten su uso como salidas controladas por
ancho de pulso PWM.
12. Puerto de conexiones, incluye 5 entradas o salidas adicionales (de la 8 a la 12), las salidas 9, 10 y 11 permiten control por ancho de pulso; la salida 13 es un
poco diferente pues tiene conectada una resistencia en serie, lo que permite
conectar un led directamente entre ella y tierra. Finalmente hay una salida a
tierra GND y un pin AREF que permite ser empleado como referencia para las
entradas anlogas.
13. Este led indica el estado del pin 13. 14. No se conoce exactamente la funcin de estos pines. 15. Chip de comunicacin que permite la conversin de serial a USB.
CARACTERISTICAS TENICAS
Fig. N 1.2: caracteristicas tecnicas del arduino
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Terminal de referencia analgica (naranja)
Tierra digital (verde claro)
Terminales digitales 2-13 (verde)
Terminales digitales 0-1/ E/S serie - TX/RX (verde oscuro) - Estos
pines no se pueden utilizar como e/s digitales (digitalRead () y
digitalWrite()) si ests utilizando comunicacin serie (por ejemplo
Serial.begin).
Botn de reinicio - S1 (azul oscuro).
Programador serie en circuito "In-circuit Serial Programmer" o
"ICSP" (azul celeste).
Terminales de entrada analgica 0-5 (azul claro)
Terminales de alimentacin y tierra (alimentacin: naranja, tierras:
naranja claro)
Entrada de alimentacin externa (9-12VDC) - X1 (rosa)
Selector de alimentacin externa o por USB (coloca un jumper en
los dos pines ms cercanos de la alimentacin que quieras) - SV1
(prpura). En las versiones nuevas de Arduino la seleccin de
alimentacion es automtica por lo que puede que no tengas este
selector.
USB (utilizado para subir programas a la placa y para
comunicaciones serie entre la placa y el ordenador; puede utilizarse
como alimentacin de la placa) (amarillo)
ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES/ANALGICAS
Un sistema electrnico es cualquier disposicin de componentes
electrnicos con un conjunto definido de entradas y salidas. Una placa
Arduino, por tanto, puede pensarse de forma simplificada como un sistema
que acepta informacin en forma de seal de entrada, desarrolla ciertas
operaciones sobre sta y luego produce seales de salida.
En los sistemas electrnicos, una magnitud fsica variable se representa
generalmente mediante una seal elctrica que vara de manera tal que
describe esa magnitud. Por lo general, se hace referencia a las seales
continuas como seales analgicas, mientras que asociamos las seales
discretas a seales digitales: el ejemplo ms claro es el de las seales
binarias, donde la seal slo pueden tomar dos niveles, 0 o 1.
Arduino incorpora terminales digitales (seales discretas) pero de tal
forma que tenemos un gran abanico de valores con los que trabajar (por
ejemplo, 255 valores de luz en un foto sensor, siendo 0 ausencia de luz y
255 el mximo valor lumnico
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TERMINALES DIGITALES
Las terminales digitales de una placa Arduino pueden ser utilizadas para
entradas o salidas de propsito general a travs de los comandos de
programacin pinMode(), digitalRead(), y digitalWrite(). Cada terminal
tiene una resistencia pull-up que puede activarse o desactivarse utilizando
DigitalWrite() (con un valor de HIGH o LOW, respectivamente) cuando el
pin est configurado como entrada. La corriente mxima por salida es 40
mA.
Serial: 0 (RX) y 1 (TX). Utilizado para recibir (RX) y transmitir
(TX) datos serie TTL. En el Arduino Diecemila, estas terminales
estn conectadas a las correspondientes patas del circuito integrado
conversor FTDI USB a TTL serie. En el Arduino BT, estn
conectados al las terminales correspondientes del modulo
Bluetooth WT11. En el Arduino Mini y el Arduino LilyPad, estn
destinados para el uso de un mdulo serie TTL externo (por
ejemplo el adaptador Mini-USB).
Interruptores externos: 2 y 3. Estas terminales pueden ser
configuradas para disparar una interrupcin con un valor bajo, un
pulso de subida o bajada, o un cambio de valor.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, y 11. Proporcionan salidas PWM de 8 bit con
la funcin analogWrite(). En placas con ATmega8, las salidas
PWM solo estn disponibles en los pines 9, 10, y 11.
Reset BT: 7. (solo en Arduino BT) Conectado a la lnea de reset
del mdulo bluetooth.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estas terminales
soportan comunicacin SPI. Aunque esta funcionalidad esta
proporcionada por el hardware, no est incluida actualmente el el
lenguaje Arduino.
LED: 13. En el Diacemila y el LilyPad hay un led en placa
conectado al pin digital 13. cuando el pin tiene valor HIGH, el
LED est encendido, cuando el pin est en LOW, est apagado
PINES ANALGICOS
Los pines de entrada analgicos soportan conversiones analgico-
digital (ADC) de 10 bit utilizando la funcin analogRead(). Las
entradas analgicas pueden ser tambin usadas como pines
digitales: entrada analgica 0 como pin digital 14 hasta la entrada
analgica 5 como pin digital 19. Las entradas analgicas 6 y 7
(presentes en el Mini y el BT) no pueden ser utilizadas como pines
digitales.
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I2C: 4 (SDA) y 5 (SCL). Soportan comunicaciones I2C (TWI)
utilizando la librera Wire (documentacin en la pgina web de
Wiring).
PINES DE ALIMENTACIN
VIN (a veces marcada como "9V"). Es el voltaje de entrada a la
placa Arduino cuando se est utilizando una fuente de alimentacin
externa (En comparacin con los 5 voltios de la conexin USB o de
otra fuente de alimentacin regulada). Puedes proporcionar voltaje
a travs de este pin. Date cuenta que diferentes placas aceptan
distintos rangos de voltaje de entrada, por favor, mira la
documentacin de tu placa. Tambin date cuenta que el LilyPad no
tiene pin VIN y acepta solo una entrada regulada.
5V. La alimentacin regulada utilizada para alimentar el
microcontrolador y otros componentes de la placa. Esta puede
venir de VIN a travs de un regulador en placa o ser proporcionada
por USB u otra fuente regulada de 5V.
3V3. (solo en el Diacemila) Una fuente de 3.3 voltios generada por
el chip FTDI de la placa.
GND. Pines de tierra.
OTROS PINES
AREF. Referencia de voltaje para las entradas analgicas.
Utilizada con la funcin analogReference().
Reset. (Solo en el Diacemila) Pon esta lnea a LOW para resetear
el microcontrolador. Utilizada tpicamente para aadir un botn de
reset a shields que bloquean el de la placa principal.
VENTAJAS DEL ARDUINO
La plataforma Arduino presenta las siguientes ventajas ante los proyectos
elaborados con microcontroladores PIC (de Microchip).
Arduino trae el programador incorporado, en la plataforma PIC es
necesario comprar el programador por separado alcanzando estos
costos de hasta s/ 120 para los originales y desde s/60 a s/120 para
las copias hechas en peru y del orden de s/ 40 ms el tiempo para
un programador hecho por nosotros mismos. esto contrasta con el
caso de arduino en donde las versiones ms costosas del arduino
uno (R3) cuestan unos s/ 70 y ya incorporan programador y el chip
a programar.
Arduino viene listo para usar, es muy gratificante cuando se
compra un arduino saber que puedo llegar a casa, conectar
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los sensores, los actuadores y programar inmediatamente. esto no
sucede con los PIC en donde se debe construir el circuito del PIC y
la fuente en una protoboard antes de poder realizar alguna prueba,
aunque se podra disear un mdulo de probador de pics
las plataformas de arduino pueden ser adquiridas en versiones de
montaje superficial que ocupan muy poco espacio y consumen muy
poca potencia, este punto es relevante cuando diseamos productos
del tipo electrodomsticos o productos electrnicos de consumo.
Al usar las libreras, la programacin en arduino es ms sencilla
y fcil de aprender que la basada en Ensamblar de los PIC.
Realmente las personas acostumbradas a programar en lenguajes
como C y C++ ya saben programar los arduinos.
Dado que tanto el software como el hardware es libre, se hacen
ideal para los proyectos de la universidad y de pequeas empresas
sin temor a estar violando los derechos de autor de alguien.
DESVENTAJAS Y DESVENTAJAS
Dado que la programacin no se realiza en ensambler, el precio a
pagar por el uso de las libreras es un retraso en la ejecucin de las
instrucciones, algunos microsegundos que en el caso de
dispositivos de uso cotidiano son irrelevantes, pero significativos a
la hora de hacer adquisicin de datos.
El hecho de que la plataforma venga ya ensamblada le quita
flexibilidad a los proyectos, as por ejemplo estaramos obligados a
usar un espacio y forma acorde con el PCB del arduino, para
superar esto, se debe trabajar con un micro controlador diferente al
de la plataforma y disear las PCB desde cero como con los PICs.
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1.2.2 BLUETOOTH HC 06:
FUNCIONAMIENTO:
Es el encargado de recibir los datos que envia el celular y enviarlos hacia
el arduino.
La tecnologa inalmbrica es el futuro, y la tecnologa Bluetooth es una de
las soluciones en el mundo de los aficionados a la electrnica, donde el
enlace de datos sin vnculo fsico debe ser robusto, confiable y seguro.
El HC-06 tiene un modo de comandos AT que debe activarse mediante un
estado alto en el PIN34 mientras se enciende (o se resetea) el mdulo. En
las versiones para protoboard este pin viene marcado como Key. Una
vez que estamos en el modo de comandos AT, podemos configurar el
mdulo bluetooth y cambiar parmetros como el nombre del dispositivo,
password, modo maestro/esclavo, etc.
TIPOS:
Mdulo Bluetooth HC-05
El mdulo de bluetooth HC-05 es el que ofrece una mejor relacin de
precio y caractersticas, ya que es un mdulo Maestro-Esclavo, quiere
decir que adems de recibir conexiones desde una PC o tablet, tambin es
capaz de generar conexiones hacia otros dispositivos bluetooth. Esto nos
permite por ejemplo, conectar dos mdulos de bluetooth y formar una
conexin punto a punto para transmitir datos entre dos microcontroladores
o dispositivos.
Fig. N 1.3: bluetooth HC05
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Interfaz de configuracin de comandos AT en HC-05
El puerto serie en modo de configuracin para el HC-05 debe configurarse
de la siguiente manera: 34800 bps, 8 bits de datos, Sin paridad, Sin control
de flujo.
Interfaz de configuracin de comandos AT en HC-06
El HC-06 tiene un firmware distinto y tambin un funcionamiento distinto
en cuanto a su modo de configuracin. Para poder configurar el HC-06 es
necesario que este NO este emparejado ni siendo usado por ningun
dispositivo. De igual forma que el HC-05 es necesario conectarlo a la PC y
usar un programa de terminal para darle instrucciones de configuracin
(Comandos AT), aunque tambin podemos escribir un programa de
arduino o en un microcontrolador para configurarlo.
Realizando pruebas con un mdulo HC-06 y una tarjeta USB serial con
FT-232RL
El mdulo HC-06 acepta un set muy bsico de comandos (algo raros por
cierto), que permite pocas configuraciones, pero que sin duda ser util para
personalizar este econmico mdulo y configurarlo para satisfacer las
necesidades de la aplicacin.
Fig. N 1.4: bluetooth HC06
CARACTERISTICAS
3.3 / 5 v.
Chip BC40171413B
Alcance 60-100 mts
Nivel TTL
2Mbps a 3Mbps
2.4GHZ
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1.2.3 OPTO ACOPLADOR MOC 3021
OPTO ACOPLADOR:
Un optoacoplador, tambin llamado optoaislador o aislador acoplado
pticamente, es un dispositivo de emisin y recepcin que funciona como
un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que
satura un componente optoelectrnico, normalmente en forma de
fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo
semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexin entre
ambos es ptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado
que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar
elctricamente a dispositivos muy sensibles.
FUNCIONAMIENTO:
Es el encargado de aislar la etapa de seales digitales con los de la etapa de
potencia. son dispositivos que al recibir una seal digital se activa un led y
el fototriac se satura y deja pasar la tencion para la etapa de potencia.
TIPOS:
Existen varios tipos de optoacopladores cuya diferencia entre s depende
de los dispositivos de salida que se inserten en el componente. Quedara
clasificado de la siguiente manera:
Fototransistor: Se compone de un optoacoplador con una etapa
de salida formada por un transistor BJT. Los mas comunes son el
4N25 y 4N35.
Optotransistor: En configuracin Darlington.
Fototriac: se compone de un optoacoplador con una etapa de
salida formada por un triac.
Fototriac de paso por cero: Optoacoplador en cuya etapa de
salida se encuentra un triac de cruce por cero. El circuito interno de
cruce por cero conmuta al triac slo en los cruce por cero de la
corriente alterna. Por ejemplo el MOC3041.
Optotiristor: Diseado para aplicaciones donde sea preciso un
aislamiento entre una seal lgica y la red.
SMBOLOS ELECTRNICOS TPICOS EN LOS
ESQUEMAS DE LOS OPTOACOPLADORES.
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26
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Fig. N 1.5: simbolos de los optoacopladores.
CARACTERSTICAS TECNICAS
fototriac driver de salida 400v
nivel de aislamiento 7500v pico
Driver de salida Diseado para 220 Vca
Entrada de tencion del diodo inverso 3v
Corriente directa de diodo de entrada, continua 50 mA
Salida de pico repetitivo de estado de tensin de 400 V.
Reemplazo directo
MOC3011, MOC3020, MOC 3023 Y MOC3023 son reemplazos
directos para las piezas estndares de la industria.
Fig. N 1.6: imagen del moc 3021
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Fig. N 1.7: mapa funcional de moc 3021.
Fig. N 1.8: caractersticas del led infrarrojo del moc3021
Fig. N 1.9:caracteristicas de salida del moc3021
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1.2.4 TRIAC BT139
TRIAC
Un TRIAC o Trodo para Corriente Alterna es un dispositivo
semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor
convencional es que ste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional.
De forma coloquial podra decirse que el TRIAC es un interruptor capaz
de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposicin que
formaran dos SCR en direcciones opuestas.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominacin de
nodo y ctodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una
corriente al electrodo puerta.
FUNCIONAMIENTO:
El triac controla el paso de la corriente alterna a la carga conmutando entre
los estados de conduccin (pasa corriente) y corte (no pasa corriente)
durante los semiciclos negativos y positivos de la seal de alimentacin
(110/220 VAC), que es la seal de corriente alterna que viene por el
tomacorrientes de nuestras casas.
Fig. N 1.10:caracteristicas del BT139
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DESCRIPCIN
Triacs pasivados de cristal en un plstico, para uso en aplicaciones que
requieren alta transitoria y el bloqueo bidireccional capacidad de voltaje y
alta trmica de rendimiento sobre el ciclo. Aplicaciones tpicas incluyen
control de motores, voltajes iluminacin industrial y domstico, y/o de
calefaccin y de conmutacin esttica.
CARACTERSTICAS TCNICAS:
Fig. N 1.11:caracteristicas tecnicas del BT139
Fig. N 1.12:caracteristicas tecnicas del BT139
APLICACIONES MS COMUNES:
Su versatilidad lo hace ideal para el control de corriente alterna (C.A.).
Una de ellas es su utilizacin como interruptor esttico ofreciendo muchas
ventajas sobre los interruptores mecnicos convencionales y los rels.
Funciona como interruptor electrnico y tambin a pila.
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30
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Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como
atenuadores de luz, controles de velocidad para motores elctricos, y en los
sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No
obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores elctricos,
se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC
se apague correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente
alterna.
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1.2.5 TRANSISTOR 2N2222A
TRANSISTOR
El transistor es un dispositivo electrnico semiconductor utilizado para
entregar una seal de salida en respuesta a una seal de entrada.1 Cumple
funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El
trmino (transistor) es la contraccin en ingls de transfer resistor (resistor
de transferencia). Actualmente se encuentran prcticamente en todos los
aparatos electrnicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de
audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lmparas fluorescentes,
tomgrafos, telfonos celulares, entre otros.
FUNCIONAMIENTO
Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un
circuito:
En activa deja pasar mas o menos corriente.
En corte no deja pasar la corriente.
En saturacion deja pasar toda la corriente.
SE CLASIFICAEN EN LA SIGUIENTE MANERA:
Transistor de contacto puntual
Transistor de unin bipolar
Transistor de efecto de campo
Transistor de potencia
CARACATERSTICAS
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Fig. N 1.13:caracteristicas tecnicas del transistor 2N2222A
Fig. N 1.14:caracteristicas del transistor 2N2222A
1.2.6 DIAC BR 1000
El DIAC es un diodo de disparo bidireccional, especialmente diseado
para disparar TRIACs y Tiristores (es un dispositivo disparado por
tensin).
Tiene dos terminales: MT1 y MT2.
Fig. N 1.15:caracteristicas diac BR100
FUNCIONAMIENTO:
El DIAC se comporta como dos diodos zener conectados en serie, pero
orientados en formas opuestas. La conduccin se da cuando se ha superado
el valor de tensin del zener que est conectado en sentido opuesto.
El DIAC normalmente no conduce, sino que tiene una pequea corriente
de fuga. La conduccin aparece cuando la tensin de disparo se alcanza.
Cuando la tensin de disparo se alcanza, la tensin en el DIAC se reduce y
entra en conduccin dejando pasar la corriente necesaria para el disparo
del SCR o TRIAC. Se utiliza principalmente en aplicaciones de control de
potencia mediante control de fase.
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Fig. N 1.15: la curva caracterstica del diac
+V o - V es menor que la tensin de disparo, el DIAC se comporta
como un circuito abierto
+V o - V es mayor que la tensin de disparo, el DIAC se comporta
como un cortocircuito
PRINCIPALES CARACTERSTICAS
Tensin de disparo 18v a 32v
Corriente de disparo
Tensin de simetra (ver grfico anterior)
Tensin de recuperacin
Disipacin de potencia (Los DIACs se fabrican con
capacidad de disipar potencia de 0.5 a 1 watt.)
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CAPTULO II:
CONCEPTOS AMBIENTALES, DE SEGURIDAD Y CALIDAD Y
NORMAS TECNICAS RELACIONADAS
2.1 IDENTIFICACION DE ASPECTOS AMBIENTALES E IMPACTOS AMBIENTALES:
En el proyecto realizado se ha identificado aspectos e impactos ambientales
durante la construccin y la que generara el proyecto durante su funcionamiento,
el cual se resumen en el siguiente cuadro:
ASPECTO AMBIENTAL IMPACTO AMBIENTAL ACCIONES A TOMAR
DESPERDICIOS DE CABLES CONTAMINACION
AMBIENTAL REUTILISAR LOS CABLES SOBRANTES
SOBRANTE DE PLACA DE BAQUELITA
CONTAMINACION AMBIENTAL REUTILISAR SOBRANTE DE BAQUELITA
RESIDUO DE ACIDO FERRICO CONTAMINACION DEL
SUELO Y DE AGUA
ALAMACENAR EN UN LUGAR ADECUADO
PARA SU POSTERIOR TRATAMIENTO
RESIDUO DE PAPEL GOUACHE
CONTAMINACION AMBIENTAL RECICLAR EN EL TACHO DE PAPEL
PATILLAS SOBRANTES DE COMPONENTES ELECTRONICOS
CONTAMINACION AMBIENTAL
RECICLAR PARA VENDERLOS POSTERIORMENTE COMO RECICLAJE
Tabla 2.1: cuadro de aspecto e impacto ambiental.
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2.2 SEGURIDAD Y CALIDAD:
2.2.1 EN LA ETAPA DE CONSTRUCCIN:
Durante la etapa de construccin se ha realizado las tareas identificando
peligros evaluando controlando sus riesgos el cual se resumen en el
siguiente cuadro:
PELIGRO RIESGO MEDIDAS A TOMAR
CORTAR BAQUELITA CORTES EN LA MANO USAR GUANTES DE CUERO O LANA
TALADRAR LA BAQUELITA IRRITACION ALA VISTA Y
DAOS ALA PIEL USAR LENTES DE SEGURIDAD
TRANSPARENTE Y GUANTES DE CUERO
QUEMAR BAQUELITA CON ACIDO FERRICO
DAOS EN EL CUERPO POR IRRITACION USAR OBEROL GUANTES Y LENTES
PLANCHAR EL CIRCUITO EN BAQUELITA QUEMADURAS EN LA MANO USAR GUANTES DE CUERO
SOLDAR EN BALQUELITA LOS COMPONENTES QUEMADURAS EN LA MANO
USAR GUANTES DE CUERO Y LENTES TRANSPARENTE DE SEGURIDAD
TRABAJAR CON TENSION DE 220 VAC
QUEMADURAS FRIBRILACION Y MUERTE POR CONTACTO
DIRECTO EN CUERPO USAR GUANTES DIELECTRICO DIE 25 (CLASE
00) DE 0 - 500 VOLTS TABLA 2 .2 Cuadro de riesgo y peligro
2.2.2 EN LA ETAPA DE SU APLICACIN: Durante la etapa de su uso se recomienda tomar en cuenta el siguiente
cuadro:
PRECAUCIONES A TOMAR 1 TOMAR EN CUENTA LA TENSION Y CORRIENTE LIMITE DE TRABAJO DEL ARDUINO
RESPETAR LA CORRIENTE Y TENSION DE OPERACIN DEL MODULODE ARDUINO
NO SOBRECARGAR ALAS FUENTES MAYOR ASU LIMITE DE TRABAJO
NO SOBREPASAR LA DISTANCIA DE ALCANCE DEL MODULO BLUETOOTH
POSICIONAR EN UN LUGAR ESTABLE EN MODULO ARDUINO Y EL BLUETOOTH
TABLA 2.3 Cuadro de precauciones.
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36
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2.3 NORMAS BSICAS PARA EL DISEO DE CIRCUITOS IMPRESOS
Aunque cada caso requiere un tratamiento especial y cada Empresa tendr sus
propias normas, se deben de tener en cuenta unas reglas bsicas que podran
considerarse comunes y que pasamos a enumerar:
El acho de las pistas depender de la intensidad que vaya a circular por ellas. Se
tendr en cuenta que a 0.8mm puede soportar dependiendo del espesor de la pista
alrededor de 2 amperios; 2mm, unos 5 amperios; 4,5 unos 10 amperios. En
general se realizaran pistas de 2mm aproximadamente.
Norma 1
Se disear sobre una hoja cuadriculada en dcimas de pulgada, de modo que se
hagan coincidir las pistas con las lneas de la cuadrcula o formando un ngulo de
45 con stas, y los puntos de soldadura con las intersecciones de las lneas.
FIG. N 2.1: Normas basicas de la de circuitos impresos.
Norma 2
No se realizarn pistas con ngulos de 90; cuando sea preciso efectuar un giro en
una pista, se har con dos ngulos de 135.
FIG. N 2.2: Normas basicas de la de circuitos impresos.
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37
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Norma 3
Si es necesario ejecutar una bifurcacin en una pista, se har suavizando los
ngulos con sendos tringulos a cada lado.
FIG. N 2.3: Normas basicas de la de circuitos impresos.
Norma 4
Entre pistas prximas y entre pistas y puntos de soldadura, se observar una
distancia que depender de la tensin elctrica que se prevea existir entre ellas;
como norma general, se dejar una distancia mnima de unos 0,8 mm. En casos de
diseos complejos, se podr disminuir los 0,8 mm hasta 0,4 mm. En algunas
ocasiones ser preciso cortar una porcin de ciertos puntos de soldadura para que
se cumpla esta norma.
FIG. N 2.4: Normas basicas de la de circuitos impresos.
Norma 5
Todos los componentes se colocaran en paralelo a los bordes de la placa.
FIG. N 2.5: Normas basicas de la de circuitos impresos.
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Norma 6
Como norma general, se debe dejar, una o dos dcimas de pulgada de patilla entre
el cuerpo de los componentes y el punto de soldadura correspondiente.
FIG. N 2.5: Normas basicas de la de circuitos impresos.
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
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CAPTULO III:
DESARROLLO DEL PROYECTO
3.1 CRITERIOS DE FACTIBILIDAD:
El proyecto rene lo criterios tcnicamente y econmicamente factibles por los
siguientes motivos:
3.1.1 TCNICAMENTE FACTIBLE:
Se cuenta con la tecnologa para elaborar el mdulo de control
automtico de taller controlado por arduino y bluetooth .Los materiales
mecnicos que se utilizaron en el proyecto fueron fabricados como por
ejemplo la estructura del mdulo automtico de arduino, etc.
Los materiales elctricos y electrnicos que se utilizaron en el proyecto
existen y fueron comprados en la ciudad de Huancayo.
3.1.2 ECONMICAMENTE FACTIBLE: El monto total de la inversin es S/. 300 el cual a largo plazo es total
mente factible al ahorrar energa se est ahorrando dinero. Ala larga es
econmicamente factible.
BENEFICIOS
CONTROL(tener la posibilidad de controlar desde una distancia)
AHORRO(ahorro energtico y econmico al tener el tiempo de encendido controlado)
COMODIDAD(comodidad porque ya no tendr que hacer manualmente)
DECORACION Y ESTILO(el taller se ver ms ordenado y decorado)
TABLA 2.4: Cuadro de beneficios.
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40
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3.2 PROCESO DE EJECUCIN:
- En primer lugar se ha identificado el problema en la empresa el cual es la
falta de control automtico del taller.
- Para la solucin de ese problema se est planteando la instalacin de un
mdulo arduino y bluetooth controlado por un celular android; el cual es
necesario por su comodidad del empresario y el gran impacto que generara
para el medio ambiente.
- Se han realizado los planos, esquemas/diagramas y listado de material
correspondientes y para la ejecucin se han realizado los siguientes clculos:
3.2.1 SELECCION DEL MICROCONTROLADOR ARDUINO
Una de las razones para la eleccin de este integrado fue el hecho de que
es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro
controlador y un entorno de desarrollo, diseada para facilitar el uso de la
electrnica en proyectos multidisciplinares y adems su programacin es
ms fcil y sofisticado encaja perfectamente para aprendices
principiantes.
3.2.2 PROGRAMACIN DEL ARDUINO UNO
char lectura;
int contador=0;
int retardo=100;
int estado=0;
void setup() {
pinMode(13,OUTPUT);
pinMode(12,OUTPUT);
pinMode(11,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(8,OUTPUT);
pinMode(7,OUTPUT);
pinMode(6,OUTPUT);
pinMode(5,OUTPUT);
pinMode(4,OUTPUT);
pinMode(3,OUTPUT);
pinMode(2,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
delay(1000);
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41
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}
void loop() {
if(Serial.available()>0){ // Si el puerto serie esta habilitadp
estado = Serial.read(); // Lee lo que llega por el puerto Serie
}
//dimer control de velocidad de motor 16 niveles
if(estado=='A'){
digitalWrite(13,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(10,LOW);
}
if(estado== 'B'){
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(13,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
}
if(estado== 'C'){
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(13,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
digitalWrite(10,LOW);
}
if(estado== 'D'){
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(13,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
}
if(estado== 'E'){
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(13,LOW);
}
if(estado== 'F'){
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(13,LOW);
}
if(estado== 'G'){
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(13,LOW);
}
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if(estado== 'H'){
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(13,LOW);
}
if(estado== 'I'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(10,LOW);
}
if(estado== 'J'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
}
if(estado== 'K'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
}
if(estado== 'L'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
}
if(estado== 'M'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
}
if(estado== 'N'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
}
if(estado== 'O'){
digitalWrite(13,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,HIGH);
}
if(estado== 'P'){
digitalWrite(13,HIGH);
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digitalWrite(12,HIGH);
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
}
// dimer de lampararade 8 niveles de intensidad
if(estado== 'a'){
digitalWrite(4,LOW);
digitalWrite(3,LOW);
digitalWrite(2,LOW);
}
if(estado== 'b'){
digitalWrite(4,HIGH);
digitalWrite(3,LOW);
digitalWrite(2,LOW);
}
if(estado== 'c'){
digitalWrite(4,LOW);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(2,LOW);
}
if(estado== 'd'){
digitalWrite(4,HIGH);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(2,LOW);
}
if(estado== 'e'){
digitalWrite(4,LOW);
digitalWrite(3,LOW);
digitalWrite(2,HIGH);
}
if(estado== 'f'){
digitalWrite(4,HIGH);
digitalWrite(3,LOW);
digitalWrite(2,HIGH);
}
if(estado== 'g'){
digitalWrite(4,LOW);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(2,HIGH);
}
if(estado== 'h'){
digitalWrite(4,HIGH);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(2,HIGH);
}
//control de lampararas con el modulo rele
if(estado== '1'){
digitalWrite(9,HIGH);
}
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SENATI ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
if(estado== '2' ){
digitalWrite(9,LOW);
}
if(estado== '3'){
digitalWrite(8,HIGH);
}
if(estado== '4' ){
digitalWrite(8,LOW);
}
if(estado== '5'){
digitalWrite(7,HIGH);
}
if(estado== '6' ){
digitalWrite(7,LOW);
}
if(estado== '7'){
digitalWrite(6,HIGH);
}
if(estado== '8' ){
digitalWrite(6,LOW);
}
if(estado== '9'){
digitalWrite(5,HIGH);
}
if(estado== '0' ){
digitalWrite(5,LOW);
}
// encender toda lamparacon el modulo rele
if(estado== 'm'){
digitalWrite(9,HIGH);
digitalWrite(8,HIGH);
digitalWrite(7,HIGH);
digitalWrite(6,HIGH);
digitalWrite(5,HIGH);
}
if(estado== 'n'){
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(8,LOW);
digitalWrite(7,LOW);
digitalWrite(6,LOW);
digitalWrite(5,LOW);
}
}
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
45
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3.2.3 PROGRAMACIN DEL APP INVENTOR 2
App inventor
Es una plataforma de Google Labs para crear aplicaciones de software para el
sistema operativo Android. De forma visual y a partir de un conjunto de
herramientas bsicas, el usuario puede ir enlazando una serie de bloques para
crear la aplicacin. El sistema es gratuito y se puede descargar fcilmente de la
web. Las aplicaciones fruto de App Inventor estn limitadas por su simplicidad,
aunque permiten cubrir un gran nmero de necesidades bsicas en un dispositivo
mvil.
Con Google App Inventor, se espera un incremento importante en el nmero de
aplicaciones para Android debido a dos grandes factores: la simplicidad de uso,
que facilitar la aparicin de un gran nmero de nuevas aplicaciones; y el Android
Market, el centro de distribucin de aplicaciones para Android donde cualquier
usuario puede distribuir sus creaciones libremente
Gracias a esta plataforma se logr realizar nuestra propia aplicacin y en las
imgenes siguientes se muestra la programacin.
En esta ventana se disean la parte los botones de la aplicacin (ventana
diseador)
FIG. N 3.1: diseo de la aplicacinen app inventor.
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FIG. N 3.2: diseo de la aplicacinen app inventor.
FIG. N 3.3: diseo de la aplicacinen app inventor.
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
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FIG. N 3.3: diseo de la aplicacinen app inventor.
Ventana de bloques donde se le da rdenes alas botones para que realiza las operaciones
en funcin a la programacin en el arduino.
FIG. N 3.4: programacion en bloques para la aplicacin en app inventor.
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
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FIG. N 3.5: programacion en bloques para la aplicacin en app inventor.
FIG. N 3.6: programacion en bloques para la aplicacin en app inventor.
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FIG. N 3.7: programacion en bloques para la aplicacin en app inventor.
FIG. N 3.8: programacion en bloques para la aplicacin en app inventor.
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3.2.4 SELECCION DEL BLUETOOTH
El mdulo de bluetooth HC-06 es el que ofrece una mejor relacin de
precio y caractersticas, ya que es un mdulo Esclavo, quiere decir que
recibe conexiones desde una PC o Tablet. Esto nos permite por
ejemplo, conectar dos mdulos de bluetooth y formar una conexin
punto a punto para transmitir datos entre dos micro controladores o
dispositivos.
El mdulo bluetooth HC-06 viene configurado de fbrica para trabajar
como esclavo. En el modo maestro puede conectarse con otros
mdulos bluetooth, mientras que en el modo esclavo queda a la escucha
peticiones de conexin. Agregando este mdulo a tu proyecto podrs
controlar a distancia desde un celular o una laptop todas las
funcionalidades que desees.
3.2.5 SELECCION DEL TRIAC BT139
El triac bt139 de seleciono en lo principal por la carga que matendra
activo y por lo comercial que es y por lo economico .
Calculo para la seleccin de triac:
Tension de alimentacion para la carga = 220 vac
Corriente de alimentacion para la carga 3 amperios la nominal.
Potencia de la carga 1500 watts.
Segun a nuestro datos tecnicos de la carga a accionar se seleciono el
triac bt139 por que es lo mas comercial y se ajusta alas caracteristicas
de la carga a acionar.
3.2.6 SELECCION DEL RELE
El rele de se selecciono por que es lo mas economico y comercial y
tiene la capacidad de accionar cargas de hasta 10 amperios en una
tension de de 220 a 240 vac y 30vdc y no necesita de disipadores de
calor como lo requiere el triac bt139.
DISEO DE UN MODULO CONTROL DE MOTORES Y EQUIPOS DOMESTICO POR ARDUINO Y BLUETOOT
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Y nuestra carga a accionar sera 1 amperio y en condiciones nominales
sera 2 amperios, y no sufrira daos prematuros nuestro rele por que
aun puede accionar cargas mas grandes.
3.2.7 SELECCION DEL TRANSISTOR 2N2222A
El transistor 2n2222a es un dispositivo elestronico que esta presente en
todo los circuitos electronicos por gran utilidad en todo ambito y el
costo relativamente bajo y lo comercial que es ,.
3.2.8 CONSUMO DE CORRIENTE MDULO DE ARDUINO , EL MOC 3021 Y
RELS
El modulo completo del proyecto est conformado por 7 opto
acopladores, 3 leds de visualizaciny 5 modulos de rele la cual esta
conectado un trasistores 2n2222a y cada transistor puede entregar hasta
120 miliamperiosdesde otra fuente independientepara accionar el rele y
la corriente que entregara del modulo arduino ala base del transistor
sera de 10 miliamperios .
Cada optoacoplador consume un corriente de 20 miliamperios al igual
que los leds por ende la corriente total que consumira los componetes se
muestra en el siguiente calculo.
consumo de corriente del led rels y opto acoplador
miliamperios unidad consumo en miliamperios
20 7 140
20 3 60
50 5 250
consumo total 450
TABLA 3.1: Cuadro de clculos.
3.2.9 CONSUMO DE CORRIENTE DE ARDUINO
El voltaje de operacin de la mayora de las tarjetas Arduino es de 5
Volts. El rango de operacin del micro controlador ATMEGA328 que
es de nuestro caso va de los 1.8 Volts a los 3.3 Volts. Mientras que la
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52
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mayora de micro controladores de bajo poder estn en el rango de
1.8 a 3.3 Volts.
FIG. N 3.9: grafico de consumo de corriente del arduino.
Grfica de la corriente requerida por el ATMEGA328 a diferentes
voltajes y frecuencias de operacin
Se puede apreciar que el ATMEGA328 corriendo a 16 Mhz es capaz de
funcionar a 4.5 volts con menos de 6 mA
4. La mayora de los osciladores funcionan a 16 Mhz. A mayor
frecuencia de reloj, mayor consumo de energa. Esto es claramente
visible en el grfico anterior. Para muchos escenarios de bajo poder el
uso del micro a 16 MHz es exagerado. Podemos aumentar la vida til
de las bateras usando cristales de 8 MHz o bien utilizar el oscilador
interno del ATMEGA328.
Para nuestro caso el arduino consume 6 ma de corriente a 16 mhz
3.2.10 CONSUMO TOTAL DE CORRIENTE
Componente Consumo de corriente
LEDS 60 mA
Moc 3021 140 mA
Arduino uno 6mA
rels 250mA
TOTAL 456mA
Por lo tanto:
Nuestra fuente de alimentacin ser de 5v/1A
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53
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3.2.11 FUENTE DE ALIMENTACIN
La fuente debe mantener la tensin de salida al voltaje solicitado
independientemente de las oscilaciones de la lnea, regulacin de lnea o de la
carga requerida por el circuito, regulacin de carga; por ese motivo escogimos dos
fuentes de alimentacin de 5 v y 750 miliamperios con las siguientes
caractersticas:
FIG. N 3.10: placa de caracteristicas de la fuente.
FIG. N 3.11: fuente de alimentacion instalada.
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CAPTULO IV:
PLANOS, ESQUEMAS / DIAGRAMAS
4.1 PLANOS
FIG. N 4.1: plano del modulo.
4.2 ESQUEMAS/DIAGRAMAS
Los planos, esquemas/diagramas usados se muestran:
FIG. N 4.2: esquema de control de velocidad del motor.
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FIG. N 4.3: Esquema pcb del control de velocidad.
FIG. N 4.4: esquema 3d del circuito.
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FIG. N 4.5: esquema del dimer de 8 noveles.
FIG. N 4.6: esquema pcb del dimer de 8 noveles.
FIG. N 4.7: esquema 3d del dimer de 8 noveles.
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FIG. N 4.8: esquema de modulo de reles.
FIG. N 4.9: esquema pcb de modulo de reles.
FIG. N 4.9: esquema 3d de modulo de reles.
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CAPTULO V:
METRADO Y PRESUPUESTO
TABLA 5 .1: imagen del modulo arduino
Gracias al mercado con el que contamos en esta ciudad favoreci bastante para ejecutar este proyecto ya que la mayora de los dispositivos se encontraron fcilmente y fueron relativamente factibles, el cual daremos la lista y precios en el siguiente cuadro.
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LISTADO DE MATERIALES
LISTADO DE MATERIALES Columna1
ARDUINO UNO 1 unidad
MODULO BLUETOOTH HC-06 1unidad
TRIAC BT139 2 unidades
OPTO ACOPLADOR MOC 3021 8 unidades BORNERAS DE TRES TERMINALES 10 unidades
BORNERAS DE DOS TERMINALES 6 unidades ESPADIN HEMBRA 2 unidades
ESPADIN MACHO 2 unidades
RELE DE 5 V 5 unidades CONDENZADOR CERAMICO DE 105K 400V 5 unidades
DISIPADOR DE CALOR 2 unidades TRANSISTOR 2N222A 5 unidades
DIAC 2 unidades LEDS 8 unidades
PLACA DE BAQUELITA 10cm x 10 cm
ACIDO FERRICO 40 mlts CABLE DE PROTOBOARD 8 metros
RESISTENCIA 1/4 38 unidades DIODO DE UN AMPERIO 1N4004 5 unidades
MINITALADRO 1 unidad
CAUTIN DE 70 WTTS 1 unidad ESTAO 10 mtrs
PASTA 1 unidad VIDRIO 70 cm x 70 cm
SILICONA 1 unidad TARUGO 20 unidades
AUTORROSCANTE 20 unidades
TABLA 5 .1 Cuadro de listado de materiales
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PRECIO DE LOS MATERIIALES USADOS PARA LA EJECUCION DEL
PROYECTO
ITEM UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO TOTAL
ARDUINO UNO UNID. 1 S/. 80.00
S/. 80.00
MODULO BLUETOOTH HC-06 UNID. 1 S/. 40.00
S/. 40.00
TRIAC BT139 UNID. 2 S/. 1.50
S/. 3.00
OPTO ACOPLADOR MOC 3021 UNID. 8 S/. 2.50
S/. 20.00
BORNERAS DE TRES TERMINALES UNID. 10 S/. 1.50
S/. 15.00
BORNERAS DE DOS TERMINALES UNID. 6 S/. 1.00
S/. 6.00
ESPADIN HEMBRA UNID. 2 S/. 2.00
S/. 4.00
ESPADIN MACHO UNID. 2 S/. 1.50
S/. 3.00
RELE DE 5 V UNID. 5 S/. 2.50
S/. 12.50
CONDENZADOR CERAMICO DE 105K 400V UNID. 5
S/. 0.30
S/. 1.50
DISIPADOR DE CALOR UNID. 2 S/. 1.50
S/. 3.00
TRANSISTOR 2N222A UNID. 5 S/. 0.30
S/. 1.50
DIAC UNID. 2 S/. 0.40
S/. 0.80
LEDS UNID. 8 S/. 0.30
S/. 2.40
PLACA DE BAQUELITA Cmts 10x10 S/. 2.00
S/. 2.00
ACIDO FERRICO mltrs 40 S/. 1.50
S/. 60.00
CABLE DE PROTOBOARD mltrs 8 S/. 0.40
S/. 3.20
RESISTENCIA 1/4 UNID. 38 S/. 0.20
S/. 7.60
DIODO DE UN AMPERIO 1N4004 UNID. 5 S/. 0.30
S/. 1.50
MINITALADRO UNID. 1 S/. 30.00
S/. 30.00
CAUTIN DE 70 WTTS UNID. 1 S/. 25.00
S/. 25.00
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ESTAO mtrs 10 S/. 1.00
S/. 10.00
PASTA UNID. 1 S/. 4.50
S/. 4.50
SUB TOTAL
S/. 336.50
OTROS GASTOS
IMPRESIN DEL CIRCUITO UNID. 3 S/. 2.00
S/. 6.00
TRANSPORTE DE COMPONETES VIAJES 6 S/. 1.50
S/. 9.00
AUTORROSCANTE UNID. 20 S/. 0.20
S/. 4.00
VIDRIO cmtrs 70x70 S/. 18.00
S/. 18.00
SILICONA UNID. 1 S/. 7.00
S/. 7.00
TARUGO UNID. 20 S/. 0.20
S/. 4.00
SUBTOTAL S/. 48.00
MANO DE OBRA
S/. 300.00
S/. 300.00
PERSONAL
2 S/. 50.00
S/. 100.00
SUBTOTAL
S/. 400.00
TOTAL
S/. 784.50
TABLA 5 .2: Cuadro de presupuesto
CAPTULO VI:
CROGRAMA DE ACTIVIDADES
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El siguiente cronograma esta en base a las necesidades, conocimientos, economa y
principalmente tiempo que nosotros debamos administrar adecuadamente, el cual
lo llevamos a cabo de acuerdo a las fechas designadas en el siguiente cuadro.
FIG. N 6.1: cuadro de cronograma de actividades.
ANEXOS
FOTOS
1. ELABORANDO LA PARTE TCNICA DEL CIRCUITO DEL MDULO DE CONTROL DE ARDUINO
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FIG. N 6.2: soldando los componentesde l modulo de reles.
FIG. N 6.3: soldando los componentesdel modulo de reles.
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FIG. N 6.4: soldando los componentesdel modulo de reles.
FIG. N 6.5: armando el modulo completo.
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FIG. N 6.6: armando el modulo completo.
FIG. N 6.7: armando el modulo completo.
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CONCLUSIONES:
Todo proyecto es un esfuerzo nico para lograr un objetivo especfico
mediante una serie especial de actividades interrelacionadas y la utilizacin
eficiente de recursos. Uno de las principales metas de este proyecto es llegar
de una manera ms eficiente ms all de las dificultades.
Disear un mdulo que cumpla con las expectativas del empresario.
Concluimos que las casas y talleres inteligentes generan gran comodidad y
orden.
Incrementar el ahorro energtico y econmico en el taller.
Aprendimos a programar micro controlador arduino.
Aprendimos a disear circuitos en programas cad con el proteus.
estas aplicaciones domticas se pueden extender a todo tipo de personas no
slo a estos clientes y tambin a cualquier tipo de edificios: oficinas, centros
comerciales, instituciones pblicas. Basta con efectuar un estudio un poco
ms exhaustivo que el que se ha realizado y evaluar sus costes.
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BIBLIOGRAFIA
PAGINAS DE INTERNET
1. http://ai2.appinventor.mit.edu/
2. https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
3. http://es.slideshare.net/mcmax911/tecnicas-de-elaboracion-de-pci-pcb
4. http://www.xataka.com/makers/13-proyectos-asombrosos-con-arduino-para-
ponerte-a-prueba-y-pasar-un-gran-rato
5. https://www.youtube.com/watch?v=4NBx_cfWwAg
6. https://www.youtube.com/watch?v=jKA4eumaFkw
7. http://www.unicrom.com/tut_diac.asp
8. https://es.wikipedia.org/wiki/Transistor