Este documento describe un proyecto de una casa inteligente que incluye varios sistemas automatizados como control de luces mediante un sensor LDR, detección de intrusos, control de puerta de garaje con sensor infrarrojo y control de voz a través de un módulo Bluetooth. El proyecto utiliza microcontroladores Arduino para controlar los diferentes sistemas y sensores de la casa inteligente.

1. CURSO: MICROCONTROLADORES
TITULO: “IMPLEMENTACIÓN DE UNA CASA INTELIGENTE”
PROFESOR:
ING. CONDOR DE LA CRUZ, FLAVIO
ALUMNO:
CICLO: 2015 B
LLECLLISH OBREGON CRISTHIAN
CODIGO: 062581H
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA

2. “IMPLEMENTACIÓN DE UNA CASA INTELIGENTE”
I. INTRODUCCION
La domótica viene de la idea de “una casa futurista inteligente”. Esta idea se ha
ido desarrollando durante años pero actualmente no está muy extendida pero
que poco a poco la domótica va haciéndose un hueco en nuestra vida
cotidiana.
El hogar inteligente suele concentrar las acciones en cuatro
ámbitos diferenciados: confort, ahorro energético, comunicaciones y seguridad
técnica y personal, cada uno de ellos con una buena variedad de
equipamientos y servicios a tu disposición.
II. DESCRIPCION DE PROYECTO
II.1 Objetivo:
El objetivo de nuestro proyecto es hacer una casa inteligente en la cual tenemos
un control total de las luces, detector de intrusos,manejo de puerta mediante
comando de voz y control de puerta por sensor infrarrojo.
II.2 Diagrama pictográfico:
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4. II.3 Etapas o partes:
A. UTILIZACIÓN DE SENSOR LDR Y ARDUINO: SENSOR PARA EL
ALUMBRADO EXTERIOR
El sensor LDR (de Light Dependant Resistor), también llamado fotorresistencia,
es un resistor que varía su valor en función de la cantidad de luz que incide
sobre él. Cuando no incide luz sobre el sensor, el valor de la resistencia es muy
alto, y a medida que se incrementa la luz que incide, baja el valor de la
resistencia.
Medición y conexionado
El sensor LDR tiene la siguiente forma y representación eléctrica:
Representación de la fotorresistencia o sensor LDR
Para poder medir valores con un sensor LDR tenemos que hacerlo con un
divisor de tensión, siguiendo el siguiente conexionado:
Configuraciones pull-up y pull-down.
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5. Podemos conectar el sensor con una configuración de Pull-up (izquierda) y
Pull-down (derecha).
Con la configuración de Pull-down Vo será:
->Vo = 5 ·( R / (R + LDR) ) –> la tensión es proporcional a la inversa de la
resistencia fotocélula.
Con la configuración de Pull-up, Vo será:
-> Vo=5·(LDR/(R+LDR)) –> La tensión es proporcional a la resistencia de la
fotocélula.
CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES
Algunas características de estos sensores son:
• Tienen un tiempo de respuesta corto, ideal para aplicaciones que requieran
respuesta rápida.
• Varían su valor de acuerdo a la intensidad de la luz.
• Son analógicos.
Algunas aplicaciones del sensor LDR son:
• Uso en fotocopiadoras: Densidad del tóner.
• Aplicaciones de control luz en la calle.
• Balanzas electrónicas.
• Equipos de pruebas colorimétricas.
B. UTILIZACIÓN DEL MÓDULO BLUETOOH Y ARDUINO PARA EL CONTROL
DE VOZ
Uso del Sistema El usuario debe mencionar la palabra que despierta el
sistema. Esta palabra es la que se puede ver, cuando se realizan los
entrenamientos de voz, bajo el grupo con nombre "trigger”. Si el sistema
reconoce la palabra correctamente responderá al usuario con el mensaje de
audio: "a sus órdenes". El usuario debe mencionar una frase que contenga una
acción y un objeto, como por ejemplo "abrir persiana". Las frases que se
pueden mencionar en esta fase son las que se pueden ver, cuando se realiza
el entrenamiento, bajo el grupo con nombre "actions”. Si el sistema reconoce la
frase correctamente responderá al usuario con el mensaje de audio:
"¿donde?". 57 El usuario debe entonces mencionar un lugar. Los lugares que
se pueden mencionar en esta fase son los que se pueden ver bajo el grupo con
nombre "places”. Si el sistema reconoce el lugar correctamente responderá al
usuario con el mensaje de audio: "entendido" Llegado a este punto los
comandos domóticos generados son enviados por el sistema al servidor
domótico. El sistema volverá a su estado inicial y el usuario podrá volver a decir
la palabra clave para despertarlo. Después de que el sistema reconozca la
palabra que lo despierta es posible que no entienda una acción o lugar debido
a una mala posición del micrófono, a la distancia con el micrófono, al ruedo
ambiental, etc. en estos casos, el sistema pedirá al usuario que repita lo que ha
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6. dicho con el ciento mensaje: "repita por favor" Sin embargo, el sistema nunca
pedirá a un usuario que repita más de 2 veces. Además, si el usuario no dice
nada después de haber mencionado la palabra que despierta sistema, el
sistema entenderá que el usuario ha abandonado su intención de emitir un
comando domótico y volverá a su estado inicial con el siguiente mensaje: "no
he escuchado nada"
C. UTILIZACIÓN DEL SENSOR DE FLAMA PARA UN SISTEMA CONTRA
INCENDIOS
Uso:
Estos sensores se utilizan para la detección de fuego a una corta distancia, sus
usos van desde supervisión de proyectos o como una medida de seguridad.
Rango de detección:
Se han hecho pruebas y es bastante estable aún hasta 3 pies (casi 1 metro de
distancia).
Pines:
VCC:Entrada de voltaje positivo 5V.
A0:Salida analógica.
D0: Salida digital.
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7. GND: Tierra.
Esquema de conexión:
Lo normal para leer este sensor de llamas, seria usar un divisor de tensión
como este:
Donde R1 debería tomar valores sobre 500k y como no tenía nada parecido, he
usado 4 resistencias de 100k en serie, para tener lecturas claras en la puerta
A0 de Arduino
D. UTILIZACIÓN DEL SENSOR INFRARROJO PARA UN GARAJE
AUTOMÁTICO
A través de los años, las puertas de garaje y sus sistemas para abrirlas
automáticamente han evolucionado para incluir encendido automático, la
tecnología de bloqueo a distancia, control remoto llavero, y conexión
inalámbrica a teclados, a esto sumémosle la tecnología de sensores.
Nuestro proyecto de domotica será un sistema que nos brinde comodidad al
momento de guardar un carro en el garaje de una casa adaptado a la puerta
que nos permitirá abrirla sin la necesidad de bajar del vehículo
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8. E. SENSOR PIR
Los detectores PIR (Passive Infrared) o Pasivo Infrarrojo, reaccionan sólo ante
determinadas fuentes de energía tales como el calor del cuerpo humano o
animales. Básicamente reciben la variación de las radiaciones infrarrojas del medio
ambiente que cubre. Es llamado pasivo debido a que no emite radiaciones, sino
que las recibe. Estos captan la presencia detectando la diferencia entre el calor
emitido por el cuerpo humano y el espacio alrededor.
F. SENSOR SHARP GP2D12
El Sharp GP2D12 es un sensor medidor de distancias por infrarrojos que indica
mediante una salida analógica la distancia medida. La tensión de salida varia de
forma no lineal cuando se detecta un objeto en una distancia entre 10 y 80 cm. La
salida esta disponible de forma continua y su valor es actualizado cada 32 ms.
Normalmente se conecta esta salida a la entrada de un convertidor analógico
digital el cual convierte la distancia en un numero que puede ser usado por el
microprocesador. La salida también puede ser usada directamente en un circuito
analógico. Hay que tener en cuenta que la salida no es lineal. El sensor utiliza solo
una línea de salida para comunicarse con el procesador principal. El sensor se
entrega con un conector de 3 pines. Tensión de funcionamiento 5V, Temperatura
funcionamiento:-10 a 60ºC, Consumo Medio: 35 mA. Margen de medida 10cm a 80
cm
II.4 Funcionamiento:
A. SENSOR LDR:
este tipó de sensor es una resistencia que varía su resistencia en función de la
luz que incide sobre su superficie. Cuanto mayor sea la intensidad de la luz
que incide en la superficie del LDR menor será su resistencia y cuanto menos
luz incida mayor será su resistencia.
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9. El sistema funciona como casa inteligente, debido a la interaccion de los
sensores y los actuadores, a continuancion detallaremos los subsistemas.
Curva Iluminancia – Resistencia del Sensor LDR
El gráfico anterior muestra cómo se comporta una fotorresistencia en presencia
de luz. Cuando no incide luz (que medimos en forma de Lux), la resistencia
equivalente del sensor LDR es muy alta, y a medida que el brillo aumenta, la
resistencia equivalente baja – Recordar que el gráfico es logarítmico-.
En nuestro proyecto, cuando incida luz en su superficie(imaginando que sea de
dia) las luces externas permanecerán apagadas; pero cuando sea de noche se
prenderán automáticamente.
B. SENSOR DE FLAMA:
Este sensor de flama es muy sensible a longitudes de ondas IR a
760nm ~ 1100nm de luz.
Salida Analógica AO: Señal de salida de voltaje en tiempo real, mediante la
variación de la resistencia.
Salida Digital DO: Cuando la temperatura alcanza un cierto umbral, la salida en
CERO digital y UNO digital se puede ajustar mediante el trimpot.
Prueba:
Para probar el sensor de llama y asegurarte de que está funcionando
adecuadamente debes conectar el pin VCC a una fuente de alimentación de 5V
(Por ejemplo el pin 5V del Arduino) así como el pin GND a la tierra
correspondiente. Ahora necesitarás una fuente pequeña de fuego para que
produzca la llama, como por ejemplo el encendedor, y poniendo la flama a una
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10. distancia de aproximadamente 30 cm, o menos, frente al sensor infrarrojo el
LED del pin D0 debe encender.
C. SENSOR DE INFRARROJO:
D. CONTROL DE VOZ POR MODULO BLUETOOH:
II.5 Costo del proyecto
A continuación se detallan los costos de los materiales para la realización de la
casa inteligente:
ITEM DESCRIPCIÓN Cantidad PU PRECIO TOTAL
1 Arduino Uno 2 S/. 45.00 S/. 90.00
2 Arduino Mega 1 S/. 80.00 S/. 80.00
3 Atmega 8 1 S/. 8.00 S/. 8.00
4 Tarjeta de relés 1 S/. 25.00 S/. 25.00
5 Bluetooth HC-05 1 S/. 45.00 S/. 45.00
6 Sensor Infrarrojo 2 S/. 1.00 S/. 2.00
7 Sensor PIR 1 S/. 10.00 S/. 10.00
8 Sensor Flama 1 S/. 10.00 S/. 10.00
9 Sensor Sharp 1 S/. 30.00 S/. 30.00
10 Sensor LDR 1 S/. 1.00 S/. 1.00
11 Sensor Magnético 1 S/. 5.00 S/. 5.00
12 Buzzer 2 S/. 0.75 S/. 1.50
13 Leds 10 S/. 0.20 S/. 2.00
14 Transistores 2N3904 2 S/. 1.00 S/. 2.00
15 Protoboars 2 S/. 10.00 S/. 20.00
16 Casetera de DVD 1 S/. 3.00 S/. 3.00
17
Base de plastico(Para
alumbrado) 4 S/. 0.50 S/. 2.00
18 Codos y tornillos 1 S/. 5.00 S/. 5.00
19 Motores DC 2 S/. 1.00 S/. 2.00
20
Motor DC con caja
reductora 1 S/. 4.00 S/. 4.00
21
Triplay para
Maqueta(30x50cm) 4 S/. 5.00 S/. 20.00
22 Cables de conexión 3 S/. 7.00 S/. 21.00
23
Pistola Silicona y barra de
silicona 1 S/. 7.00 S/. 7.00
Costo total S/. 395.50
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11. III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
IV. BIBLIOGRAFIA O WEBGRAFIA
V. ANEXOS:
SENSOR INFRARROJO:
Programación en atmeg8
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12. CONTROL DE VOZ:
Código Arduino:
int estado=1;
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(13,OUTPUT); pinMode(12,OUTPUT); pinMode(11,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(9,OUTPUT);pinMode(8,OUTPUT);pinMode(7,OUTPUT);pinMode(6,OUTPUT)
;
}
void loop(){
if(Serial.available()>0){
estado = Serial.read();
}
if (estado =='a'){
digitalWrite(13,1);
}
if (estado =='b'){
digitalWrite(13,0);
}
if (estado =='c'){
digitalWrite(12,1);
}
if (estado =='d'){
digitalWrite(12,0);
}
if (estado =='e'){
digitalWrite(11,1);
}
if (estado =='f'){
digitalWrite(11,0);
}
if (estado =='g'){
digitalWrite(10,1);
}
if (estado =='h'){
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13. digitalWrite(10,0);
}
if (estado =='i'){
digitalWrite(9,1);
}
if (estado =='j'){
digitalWrite(9,0);
}
if (estado =='k'){
digitalWrite(8,1);
}
if (estado =='l'){
digitalWrite(8,0);
}
if (estado =='m'){
digitalWrite(7,1);
}
if (estado =='n'){
digitalWrite(7,0);
}
if (estado =='o'){
digitalWrite(6,1);
}
if (estado =='p'){
digitalWrite(6,0);
}
if (estado =='q'){ //all off
digitalWrite(13,0);digitalWrite(12,0);digitalWrite(11,0);digitalWrite(10,0);
digitalWrite(9,0);digitalWrite(8,0);digitalWrite(7,0);digitalWrite(6,0);
}
if (estado =='r'){ // all on
digitalWrite(13,1);digitalWrite(12,1);digitalWrite(11,1);digitalWrite(10,1);
digitalWrite(9,1);digitalWrite(8,1);digitalWrite(7,1);digitalWrite(6,1);
}
if (estado =='s'){ // blink
digitalWrite(13,1);
digitalWrite(12,1);
digitalWrite(11,1);
digitalWrite(10,1);digitalWrite(9,1);digitalWrite(8,1);digitalWrite(7,1);digitalWrite(6,1);
delay(500);
digitalWrite(13,0);
digitalWrite(12,0);
digitalWrite(11,0);
digitalWrite(10,0);digitalWrite(9,0);digitalWrite(8,0);digitalWrite(7,0);digitalWrite(6,0);
delay(500);
}
if (estado =='t'){ //Sequence 1
digitalWrite(13,1);
delay(200);
digitalWrite(12,1);
delay(200);
digitalWrite(11,1);
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14. delay(200);
digitalWrite(10,1);
delay(200);
digitalWrite(9,1);
delay(200);
digitalWrite(8,1);
delay(200);
digitalWrite(7,1);
delay(200);
digitalWrite(6,1);
delay(200);
digitalWrite(13,0);
digitalWrite(12,0);
digitalWrite(11,0);
digitalWrite(10,0);
digitalWrite(9,0);
digitalWrite(8,0);
digitalWrite(7,0);
digitalWrite(6,0);
delay(200);
}
if (estado =='u'){ //Sequence 2
}
if (estado =='v'){ //Sequence 3
digitalWrite(13,1);
delay(200);
digitalWrite(13,0);
digitalWrite(12,1);
delay(200);
digitalWrite(12,0);
digitalWrite(11,1);
delay(200);
digitalWrite(11,0);
digitalWrite(10,1);
delay(200);
digitalWrite(10,0);
digitalWrite(9,1);
delay(200);
digitalWrite(9,0);
digitalWrite(8,1);
delay(200);
digitalWrite(8,0);
digitalWrite(7,1);
delay(200);
digitalWrite(7,0);
digitalWrite(6,1);
delay(200);
digitalWrite(6,0);
digitalWrite(7,1);
delay(200);
digitalWrite(7,0);
digitalWrite(8,1);
delay(200);
digitalWrite(8,0);
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15. digitalWrite(9,1);
delay(200);
digitalWrite(9,0);
digitalWrite(10,1);
delay(200);
digitalWrite(10,0);
digitalWrite(11,1);
delay(200);
digitalWrite(11,0);
digitalWrite(12,1);
delay(200);
digitalWrite(12,0);
}
}
Código Appinventor:
SENSOR PIR, FLAMA Y SHARP:
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