1. IMPORTANCIA
Objetivo:
Con el propósito de utilizar las herramientas de la electrónica, en la tendencia de la utilización de micro controladores en el ámbito de facilitar las necesidades de las personas.
Hoy en día se utiliza un a herramienta muy utilizada en la sociedad de la electrónica es el Producto
"--Arduino--", un Micro controlador Potente que es utilizado para la creación de proyectos de cualquier ámbito.
Análisis del Problema.
En mi casa en la actividad de utilizar la puerta en donde uno de los problemas mas importantes que sucede es que cuando se usa las llaves, se introduce en la chapa se atoran o se enrosca con las llaves y es difícil su extracción. Me llego la idea de porque no usar la Tarjeta de Arduino con ayuda de un modulo de RFID para la comunicación de los periféricos de una ContraElectrica en ella se realiza las diferentes acciones de Abrir y Cerrar Con solo Configurar la parte del modulo y en utilizar las tarjetas para un mejor acceso, y con ello evitar la lata de las llaves, eso es el objeto de la Domatica en automatizar el hogar y asi facilitar las necesidades de las personas.
Para empezar con el Desarrollo del Proyecto, Quiero explicar que es Domatica.
Lo que entendí es una técnica de conjuntos de métodos de la creación de inventos para la sofisticar las acciones del hogar con las tecnologías, de la actualidad, es decir la Modernización o automatización del Hogar.
Fortaleza y Debilidades del Proyecto:
Fortalezas.
Se implementa la automatización del hogar y se evita las tediosas llaves y con ayuda de la tarjeta arduino se puede facilitar la tarea en en acceso de la puerta y con la ayuda de las tarjetas Fid es mas facil el trabajo.
Debilidades:
Seria el Costo porque la Contra Electrica esta alrededor la de calidad entre 350 a 800 pesos y tambien seria en diseño en la colocación sobre la estructura en la puerta como va ir en la conexion.
Material a Usar:
Hardware:
Arduino UNO:
utiliza el microcontrolador ATmega328. En adición a todas las características de las tarjetas anteriores, el Arduino Uno utiliza el ATmega16U2 para el manejo de USB en lugar del 8U2 (o del FTDI encontrado en generaciones previas). Esto permite ratios de transferencia más rápidos y más memoria. No se necesitan drivers para Linux o Mac (el archivo inf para Windows es necesario y está incluido en el IDE de Arduino).
La tarjeta Arduino Uno R3 incluso añade pins SDA y SCL cercanos al AREF. Es más, hay dos nuevos pines cerca del pin RESET. Uno es el IOREF, que permite a los shields adaptarse al voltaje brindado por la tarjeta. El otro pin no se encuentra conectado y está reservado para propósitos futuros. La tarjeta trabaja con todos los shields existentes y podrá adaptarse con los nuevos shields utilizando esos pines adicionales.
CARACTERISTICAS:
Cable Electrico de Calibre 13 o 18
Para la Conexion de la Circuiteria.
LCD 16x2 CON LUZ
Para mostrar el contenido de los datos:
Puente H
Para Regualr el voltaje de la chapa con el AVR donde necesita 12 a 16 v para su funcionamiento y el AVR soporta hasta 11 v.
Potenciometro
Para regular el Brillo del lcd.
Transformador. de 36v a 2amp.
Para transformar el voltaje domestico al voltaje requerido.
Cerradura con resbalon 715.
Costo estimado del Proyecto:
Estructura:
Primero se va presentar el archivo en Arduino el código fuente en donde se muestra la configuración de sistema y como comprobar el RFID y los componentes de interactuar.
Primero vamos a ver como conectar la tarjeta Arduino con el modulo Rfid:
Como se muestra en la imagen la conexion del modulo RFID las conexiones de los pines al arduino se comienza en pin de vcc (1) y gnd(3), en el pin (2) se da un reset, donde el pin libre se deja libre el pin (4) de IRQ, las conexiones de configuración se toma de la libreria tomada y proporcionada por Miguel Balboa.
A continuación se da la configuracion del lcd.
Se tiene un transformador de tres puntos de 36 V. con 2 ampares, donde se usara la mitad el común y un hilo, para obtener 18 V. de corriente Alterna, para alimentar la Chapa eléctrica dando el voltaje que necesita.
Primero se tiene la configuración de la tarjeta Arduino con el programa Cargado, Donde como se muestra en la Imagen en el letrero del LCD muestra la bienvenida al Usuario "Bienvenido".
El Usuario puede contener varias tarjetas que necesite para sus necesidades, cuando se acerca la tarjeta al modulo de RFID, se muestra las siguientes características;
1. De Acceso da una serie de pitidos instantáneos o intermitentes, donde activara la Chapa Eléctrica con ayuda de una etapa de potecia del puente H, para poder realizar la tarea y se prenderá un LED de color verde todo esta Acción tiene un tiempo de 5 Seg.
2. De Acceso Denegado, Cuando una tarjeta o tagets llavero no coincide o no es configurado en el sistema se enviara una Advertencia en la pantalla "LLAMAR A LA POLICÍA", y se dará un pitido largo y sonoro donde se bloquea la chapa, teniendo una un tiempo de 5 Seg.
Se observa la configuración de los pines que debe tener los componentes externos a la tarjeta arduino. para la comunicación del sistema, para la activación de la lógica en las tarjetas ya mencionadas.
Un letrero de Bienvenida para el Usuario y así manejar un sistema estable entre mas comodidad, y amigable con el Usuario.
A continuación se muestra un vídeo sobre el desarrollo del dispositivo en trabajo.
Observaciones:
En la parte del codigo en Arduino se formo parte sobre las librerías y en donde se utiliza las funciones de leer tarjeta y de comprobacion, no hubo problema sobre la realizacion del codigo en la utilizacion de las librerias y con sus factores de sus funciones.
en la configuración de hardware, si hubo un poco de problemas porque la placa de pruebas tiene mucho ruido en donde da caracteres erroeneos en la pantalla y distorsiona los valores del modulo.
Pero colocando en varios puntos en donde se trato de buscar varios en donde no hubiera ruido se establecio y se dio una correcta cominucacion de transmicion y recepción del arduino al modulo.
lo que causo y mes esta causando un poco de problema es en la configuración de la chapa para poder accionarla, es en que maneja Corriente Alterna y el dispositivo maneja la Continua donde me produjo un problema, por ello con un puente rectificador se trata la corriente alterna a directa y no afecta al dispositivo y con un puente H 239D se trata el voltaje pero el problema el puente y el puente H se calienta mucho por la configuracion de la chapa po ello estoy resolviendo ese problema.
En general el sistema sirve completamente pero con el problema que se resolvera pronto.
Final:
Ya cuando el sistema pase la fase de aceptación de la placa de pruebas se extrae el AVR y se da la configuración que se colocara en una placa de PCV o en una tarjeta Perforada y se instala todo los elementos que conlleva el sistema que va a ser protegido por una caja de acrilico. y se adapta a la puerta para su funcionamiento.
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VERSIONES BETAS
beta 1.000
Se requiere la modificación del proyecto ahora se quiere agregar un modulo bluetooth hc_06 donde se utilizara para que cuando se utilice los targerts se envie un aviso por via Bt, al dispositivo del dueño y así tenga un control sobre las acciones en la entrada de la puerta, con el desarrollo de los códigos validos de las tarjetas que el usuario a mencionado en su programa. y da un monitorio y una mayor precisión sobre las acciones de flujo de entrada
Para ello se tiene que transformar los pines análogos del arduino en digitales con una librería para utilizar este modulo.
en el celular se va a tener una interfaz para almacenar los valores validos de preferencia se va utilizar el OS de Android, una nueva forma de control y monitorio del sistema.
Este modulo tiene un costo de $ 92 pesos.
Beta 2.0001
Con un proceso avanzado se utilizara el modulo wifi para la comunicación en la red, por medio de una camara Ip que se instalara en la puerta donde se realizara las acciones de configuración, en la placa de instalación, se buscara carmaras económicas y asi no gastar mucho,
Es una forma optima para una mejor vigilancia de un hogar tradicional, por medio de la red con la identificación Ip, donde tiene mas trayectoria de alcance que el bluetooth pero es un poco caro estos dispositivos si se desea instalar,
Fortaleza y Debilidades del Proyecto:
Fortalezas.
Se implementa la automatización del hogar y se evita las tediosas llaves y con ayuda de la tarjeta arduino se puede facilitar la tarea en en acceso de la puerta y con la ayuda de las tarjetas Fid es mas facil el trabajo.
Debilidades:
Seria el Costo porque la Contra Electrica esta alrededor la de calidad entre 350 a 800 pesos y tambien seria en diseño en la colocación sobre la estructura en la puerta como va ir en la conexion.
Fecha de Inicio del Proyecto:
28 Mayo 2016
Fecha máxima de Entrega:
08 Junio 2016
28 Mayo 2016
Fecha máxima de Entrega:
08 Junio 2016
Tiempo máximo para realizarlo:
13.5 horas como máximo
Publico al cual va orientado (target):
A la persona que no le guste usar las llaves y se quiera modernizar utilizando la tecnología.
¿Existe algún dispositivo equivalente actualmente?
13.5 horas como máximo
Publico al cual va orientado (target):
A la persona que no le guste usar las llaves y se quiera modernizar utilizando la tecnología.
¿Existe algún dispositivo equivalente actualmente?
Estaba Buscando en la RED y si hay varios productos semejantes al proyecto pero su costo es muy elevado y los materiales son muy triviales.
Hardware:
Arduino UNO:
utiliza el microcontrolador ATmega328. En adición a todas las características de las tarjetas anteriores, el Arduino Uno utiliza el ATmega16U2 para el manejo de USB en lugar del 8U2 (o del FTDI encontrado en generaciones previas). Esto permite ratios de transferencia más rápidos y más memoria. No se necesitan drivers para Linux o Mac (el archivo inf para Windows es necesario y está incluido en el IDE de Arduino).
La tarjeta Arduino Uno R3 incluso añade pins SDA y SCL cercanos al AREF. Es más, hay dos nuevos pines cerca del pin RESET. Uno es el IOREF, que permite a los shields adaptarse al voltaje brindado por la tarjeta. El otro pin no se encuentra conectado y está reservado para propósitos futuros. La tarjeta trabaja con todos los shields existentes y podrá adaptarse con los nuevos shields utilizando esos pines adicionales.
CARACTERISTICAS:
- Microcontrolador ATmega328.
- Voltaje de entrada 7-12V.
- 14 pines digitales de I/O (6 salidas PWM).
- 6 entradas análogas.
- 32k de memoria Flash.
- Reloj de 16MHz de velocidad.
Modulo RFID:
Es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas, tarjetas, transpondedores o tags RFID.
El propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la
identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante
ondas de radio. Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las
denominadas Auto ID .
Las etiquetas RFID son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden ser adheridas o incorporadas a un producto, un animal o una persona. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Las etiquetas pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí lo requieren. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejemplo, de infrarrojos) es que no se requiere visión directa entre emisor y receptor.
Contra Chapa:
Contrachapa eléctrica para instalarse fácilmente en casi cualquier tipo de cerradura, en puertas abatibles como las de las recámaras o entrada de la mayoría de las casas y oficinas. Cuenta con mecanismo de uso rudo, que queda oculto en el interior de la puerta.
CARACTERISTICAS:
Las etiquetas RFID son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden ser adheridas o incorporadas a un producto, un animal o una persona. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Las etiquetas pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí lo requieren. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejemplo, de infrarrojos) es que no se requiere visión directa entre emisor y receptor.
Contra Chapa:
Contrachapa eléctrica para instalarse fácilmente en casi cualquier tipo de cerradura, en puertas abatibles como las de las recámaras o entrada de la mayoría de las casas y oficinas. Cuenta con mecanismo de uso rudo, que queda oculto en el interior de la puerta.
CARACTERISTICAS:
Silenciosa
Para instalar a la izquierda o a la derecha
Funciona con cerraduras de perilla o manivela con cilindro de 1/2 pulgada
Configuración "Fail Lock" (permanece cerrada en fallas de energía)
Alimentación: 12 Vcc
Jumpers:
Para la conexión de la tarjeta Arduino con los periféricos del entorno en general.
Para instalar a la izquierda o a la derecha
Funciona con cerraduras de perilla o manivela con cilindro de 1/2 pulgada
Configuración "Fail Lock" (permanece cerrada en fallas de energía)
Alimentación: 12 Vcc
Jumpers:
Para la conexión de la tarjeta Arduino con los periféricos del entorno en general.
Cable Electrico de Calibre 13 o 18
Para la Conexion de la Circuiteria.
LCD 16x2 CON LUZ
Para mostrar el contenido de los datos:
Puente H
Para Regualr el voltaje de la chapa con el AVR donde necesita 12 a 16 v para su funcionamiento y el AVR soporta hasta 11 v.
Potenciometro
Para regular el Brillo del lcd.
Transformador. de 36v a 2amp.
Para transformar el voltaje domestico al voltaje requerido.
Cerradura con resbalon 715.
Costo estimado del Proyecto:
- ARDUINO UNO ---------------------------------$ 140
- MODULO RFID ----------------------------------$ 90
- CONTRACHAPA---------------------------------$ 250
- JUMPERS-----------------------------------------$ 45
- CABLE----------------------------------------------$ 23
- LCD 16X2 -----------------------------------------$ 50
- L293D-----------------------------------------------$ 30
- POTENCIOMETRO-----------------------------$ 5
- TRANSFORMADOR----------------------------$ 70
- CERRADURA-------------------------------------$ 150
- ___________________________________________
- TOTAL DE ---------------------------------------- $ 820
Estructura:
Primero se va presentar el archivo en Arduino el código fuente en donde se muestra la configuración de sistema y como comprobar el RFID y los componentes de interactuar.
Primero vamos a ver como conectar la tarjeta Arduino con el modulo Rfid:
Como se muestra en la imagen la conexion del modulo RFID las conexiones de los pines al arduino se comienza en pin de vcc (1) y gnd(3), en el pin (2) se da un reset, donde el pin libre se deja libre el pin (4) de IRQ, las conexiones de configuración se toma de la libreria tomada y proporcionada por Miguel Balboa.
A continuación se da la configuracion del lcd.
Es importante la configuración donde en el codigo fuente se tiene que mostrar la funcion de LCD donde los pines mencionados como los pines 8 de Read y 7 Enable y el pin de write del LCD se manda a GND.
Los pines [ 6, 5, 4, 2] se da en los pines de [ d4, d5. d6, d7]. y el pin Anodo (+) y pin Catodo(-) y el pin Vo se coloca un potenciometro para el control del brillo de la pantalla del LCD.
Examinaciones:
se va a presentar el dispositivo instalado primero en un protoboard:
Observamos que tenemos Configurado la chapa con sus respectos puntos de entrada y salida de voltaje, para su pronto montaje en la parte de la puerta con una batería para su alimentación cuando halla interrupción de energía domestica.
Los pines [ 6, 5, 4, 2] se da en los pines de [ d4, d5. d6, d7]. y el pin Anodo (+) y pin Catodo(-) y el pin Vo se coloca un potenciometro para el control del brillo de la pantalla del LCD.
Examinaciones:
se va a presentar el dispositivo instalado primero en un protoboard:
Observamos que tenemos Configurado la chapa con sus respectos puntos de entrada y salida de voltaje, para su pronto montaje en la parte de la puerta con una batería para su alimentación cuando halla interrupción de energía domestica.
Se tiene un transformador de tres puntos de 36 V. con 2 ampares, donde se usara la mitad el común y un hilo, para obtener 18 V. de corriente Alterna, para alimentar la Chapa eléctrica dando el voltaje que necesita.
Primero se tiene la configuración de la tarjeta Arduino con el programa Cargado, Donde como se muestra en la Imagen en el letrero del LCD muestra la bienvenida al Usuario "Bienvenido".
El Usuario puede contener varias tarjetas que necesite para sus necesidades, cuando se acerca la tarjeta al modulo de RFID, se muestra las siguientes características;
1. De Acceso da una serie de pitidos instantáneos o intermitentes, donde activara la Chapa Eléctrica con ayuda de una etapa de potecia del puente H, para poder realizar la tarea y se prenderá un LED de color verde todo esta Acción tiene un tiempo de 5 Seg.
2. De Acceso Denegado, Cuando una tarjeta o tagets llavero no coincide o no es configurado en el sistema se enviara una Advertencia en la pantalla "LLAMAR A LA POLICÍA", y se dará un pitido largo y sonoro donde se bloquea la chapa, teniendo una un tiempo de 5 Seg.
Se observa la configuración de los pines que debe tener los componentes externos a la tarjeta arduino. para la comunicación del sistema, para la activación de la lógica en las tarjetas ya mencionadas.
Un letrero de Bienvenida para el Usuario y así manejar un sistema estable entre mas comodidad, y amigable con el Usuario.
Se muestra es una placa de pruebas pero se instalara en una tarjeta perforada con una caja de acrílico para que la proteja, una buena manera para dar indicaciones al Usuario para dar acceso o no, es en la colocación de dos LED uno Azul que indique que tiene el acceso permitido, y uno Rojo, que niegue el permiso.
A continuación se muestra un vídeo sobre el desarrollo del dispositivo en trabajo.
Observaciones:
En la parte del codigo en Arduino se formo parte sobre las librerías y en donde se utiliza las funciones de leer tarjeta y de comprobacion, no hubo problema sobre la realizacion del codigo en la utilizacion de las librerias y con sus factores de sus funciones.
en la configuración de hardware, si hubo un poco de problemas porque la placa de pruebas tiene mucho ruido en donde da caracteres erroeneos en la pantalla y distorsiona los valores del modulo.
Pero colocando en varios puntos en donde se trato de buscar varios en donde no hubiera ruido se establecio y se dio una correcta cominucacion de transmicion y recepción del arduino al modulo.
lo que causo y mes esta causando un poco de problema es en la configuración de la chapa para poder accionarla, es en que maneja Corriente Alterna y el dispositivo maneja la Continua donde me produjo un problema, por ello con un puente rectificador se trata la corriente alterna a directa y no afecta al dispositivo y con un puente H 239D se trata el voltaje pero el problema el puente y el puente H se calienta mucho por la configuracion de la chapa po ello estoy resolviendo ese problema.
En general el sistema sirve completamente pero con el problema que se resolvera pronto.
Final:
Ya cuando el sistema pase la fase de aceptación de la placa de pruebas se extrae el AVR y se da la configuración que se colocara en una placa de PCV o en una tarjeta Perforada y se instala todo los elementos que conlleva el sistema que va a ser protegido por una caja de acrilico. y se adapta a la puerta para su funcionamiento.
.
VERSIONES BETAS
beta 1.000
Se requiere la modificación del proyecto ahora se quiere agregar un modulo bluetooth hc_06 donde se utilizara para que cuando se utilice los targerts se envie un aviso por via Bt, al dispositivo del dueño y así tenga un control sobre las acciones en la entrada de la puerta, con el desarrollo de los códigos validos de las tarjetas que el usuario a mencionado en su programa. y da un monitorio y una mayor precisión sobre las acciones de flujo de entrada
Para ello se tiene que transformar los pines análogos del arduino en digitales con una librería para utilizar este modulo.
en el celular se va a tener una interfaz para almacenar los valores validos de preferencia se va utilizar el OS de Android, una nueva forma de control y monitorio del sistema.
Beta 2.0001
Con un proceso avanzado se utilizara el modulo wifi para la comunicación en la red, por medio de una camara Ip que se instalara en la puerta donde se realizara las acciones de configuración, en la placa de instalación, se buscara carmaras económicas y asi no gastar mucho,
Es una forma optima para una mejor vigilancia de un hogar tradicional, por medio de la red con la identificación Ip, donde tiene mas trayectoria de alcance que el bluetooth pero es un poco caro estos dispositivos si se desea instalar,
Modulo wifi ESP8266.
Este modulo tiene un costo de $ 100 pesos a $ 300.
Tp-link, Cámara Ip Cloud De Vigilancia Wi-fi 300mbps Nc200
Tiene un costo de $ 750 a $ 1000 pesos.
si es un poco caro este material pero se va a utilizar si el dueño o usuario lo quiere instalar.
