4. Casa Inteligente

C asa  inteligente  y  segura 

C asa  inteligente  y  segura 

Universidad aUtónoma de CiUdad JUárez J sch Cl Rector

d rí P Secretario General

 a Gu J  Director del Instituto de Ingeniería y Tecnología

mh Pc B  a Coordinadora General de Investigación y Posgrado

s P J  Director General de Difusión Cultural  y Divulgación Científca

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

C asa  inteligente  y  segura 

Jenaro C arlos P az gutiérrez Jesús rodarte d ávila  riCardo enrique Pérez BlanCo

 á: igí igí y tclgí tclgí

nvestiGaCión y  y PosGrado CoordinaCión General de investiGaCión

Lisbeily Domínguez Ruvalcaba la ColeCCión ColeCCión Coordinadora  de la 

P Gué, Jo Clo. C lg y gu / Cop. Jo Clo P P Gué, Jú ro, rco Pé Blco. Cu Juá, Chh. : U auóo  Cu Juá, 2010. (Colccó txo Uo, Uo,  igcó) 50 p.; 30c.

icluy bblogí Colccó rpo técco  igcó isBn: 978-607-7953-80-7 978-607-7953-80-7 s iit, vol. 1, isBn: 978-607-7953-85-2 du l poyco co ucó  ocho ,  bjó co poo coo l auo, l XPo  Lox, l Wiz, l blll hl p bo, l poo PsC05  X10, l pogcó  lguj “C++” co  bbloc  uco qu h ollo l cou ul y l popo cógo bbo  poo p coollo. s ollo uo poo  p  uo y x, y  cofguo co u p, lbo y pogcó p qu lo obo p plo  l c l oo, p hc u c lg y gu. doóc – igcó igcó  efco lg – igcó  v – ioco ioco cológc cológc – igcó igcó tK7881.25 P47 2010

d.r.  © 2011 Jo Clo P Gué, Jú ro dál, rco equ Pé Blco L có, ño y pouccó ol   ocuo uo  cgo  l dccó Gl  duó Culul y dulgcó Cífc,  é  l subccó  Publcco Corrección: Jog Há mí  Diagramación: d Po Goál  Diseño de cubierta: d Po Goál P có, 2011  © 2011 U auóo  Cu Juá  a. Pluco elí Cll 1210 Fo Chl, C.P. 32310 Cu Juá, Chhuhu, méxco tl. +52 (656) 688 2260 hp://www2.ucj.x/publcco

rti-Fi-001

ÍndiCe Resumen  Abstract Palabras clave Usuarios potenciales Reconocimientos

9 11 12 12 12

i. introduCCión 1.1 Descripción del proyecto 1.2 Justifcación del proyecto

13 13

ii. Planteamiento 2.1 Antecedentes y marco teórico 2.2 ¿Qué es el Túnel Serial? Figura 1. Conexión entre dos servidores de dispositivos 2.3 ¿Qué es X10? Figura 2. Ejemplo de una instalación X10 2.4 ¿Qué es HTTP? 2.4.1 ¿Qué son los recursos? 2.4.2 Estructura de las transacciones HTTP 2.5 Descripción Figura 3. Diferentes tipos de Arduinos 2.5.1 Confguración de entradas y salidas 2.5.1.1 Elementos con los que se puede interactuar Figura 4. Pins de confguración tomando como ejemplo la placa USB 2.5.2 Tipos de placas 2.5.2.1 Placa serie 2.5.2.2 Placa USB 2.5.2.3 Placa de prototipos

15 15 17 17 18 18 18 19 19 20 20 20 20 21 21 21 21

2.5.2.4 Bluetooth 2.5.2.5 XBee 2.5.2.6 ArCan 2.6 Arduino Ethernet Shield Figura 5. Ethernet Shield, módulo para Arduino 2.6.1 Confguración de pins Motores paso a paso Figura 6. Rotor Figura 7. Estator y bobinas Figura 8. Conexiones de nuestro motor 2.7 Secuencia para el manejo de motores paso a paso Cámara de video IP 2.8 Cámara AIRLINK AIC250W inalámbrica Figura 9. Cámara de video IP

21 21 22 22 22 22 23 24 24 24 24 25 25 26

iii. metodologÍa  3.1 Control de luces y dispositivos eléctricos mediante un Arduino y un módem PSC05 de X10 Figura 10. Cable con conector RJ11 Figura 11. Módem PSC05 Figura 12. Módulo de lámpara LM465 3.2 Procedimiento Figura 13. El circuito impreso Figura 14. Arduino alambrado al módem PSC05 Figura 15. Módem PSC05 de X10 Figura 16. Conexión del cable telefónico al módem PSC05 Figura 17. Cargando el programa al Arduino Tabla 1. Código embebido en Arduino para prender y apagar dispositivos Tabla 2. Código embebido en Arduino para control de luces Figura 18. La lámpara comienza a incrementar su intensidad 3.3 Envío de correo electrónico cuando un sensor de movimiento se activa Figura 19. Arduino Mega y Duemilanove Figura 20. Módulo Lantronix para Arduino Figura 21. Confguración de Lantronix mediante DeviceInstaller 4.2 Tabla 3. Código de Arduino para interactuar con Lantronix y Arduino Mega

27 27 28 28 28 29 29 30 30 31 32 33 34 34 34 35 36 37

iv. resultados Figura 22. Correo electrónico recibido por interesados

39

 v. ConClusiones Bibliografía  Anexo 1 Conexión entre módulos Figura 1. Diagrama de alambrado entre Arduino Mega y un módem PSC05  Anexo 2 Controlador para motor paso a paso Figura 1. LM7805, regulador de voltaje de 5V, 1A Figura 2. 74HC595 Figura 3. Estructura interna de un transistor tipo Darlington Figura 4. Conexiones del ULN2803 y los motores unipolares paso a paso Figura 5. Circuito de tablilla controladora

43 45 45 45 46 46 46 47 48 48 49

resumen

e

l pbl  b  c-hbc ,  l cul,   l  g , í l qu  u y íc lc. d cu l Bu Fl  igc (FBi, p u gl  glé), u b cu c 15.4 gu  e U. L íc  c qu l 70%  l l, ul lgú p  u p g  u , p u pc  g cc cl  é  u pu   b. H c c ll, p  c, pquñ b c plc y ll pquñ,  l  ul p l l. e l  b,  c  u,  qu l plcí l pu cl l l 13%   l b uc y   p l l  l c. e pbl  gc  Cu Ju,  l b  c-hbc, c, cc, p y gc  gl,   qu b l p cl c  uch  gl lc c l gu  l pblc. ex  l cu p qu ppc c  , qu hc u  p  cc    pu  pu y ,  u ñl í lc lcl  l cl y é l c y  l c  gu públc. dp  l gc,  l cb qu  hc p l c   y l lc l qup. el  bj pu   $500.00 l  y  $3500.00  u xhbc, c c  u   ñ. L c (c b) bc  l   l clgí  hg lg, clu l  l c y cl qu u l pu, luc,   gu y uch  uc. U   gu  u  cc,   pl,  pl p    “c lg”, l cul   p u       c cucc,  é  l   lc  l c, c l u l pcl X10, lg u pc  lc  u   hardware lb au, p qu é,  u ,  c  l  l hg y bé  l Web. 9

10

C l cc qu h  l c   y l g xp   , hy  í u g c  hg  cl  y l, cu c u cx 24/7 p g y hc cul  uy  , gú l pc  l cbu. P  l, l p  qup c í  cp u p , qu  u u  ,   pcl, pu cuc  ll  l   p p  pc lgú p  c  c.  au  l  xpu y c l ug   Web bb c Lx;   cucc  bj cu, c l zgB; y clgí  pcl, c UPP, bluetooth, tCP/iP, X10 y , qu pu cc, p y pg,  p puc  luc   pbl  l  . d hc  ñ, h ug  l c clgí qu pu cju p p u c   p gu, qu hg u   y l  l lug, py l uu l c cc y glc l 365 í l ñ l 24 h, pc í  l cc  cpñí x, c l l  bj c y c c c  l , clu  l pp lé clul. e   gu “c” ppu,  cl u c y l qu  í c l cc  c  gu p;  bg, y l l ,  c p cub u c  px  ñ, p l qu quí l uu lb   y c u pcl   hc cc  .

Casa inteligente y segura

 a BstraCt

H

u bby  y  pbl, culy  y u, bu  h  hgh c . accg  h Fl Buu  ig (FBi),  bugly ccu y 15.4 c  h U s. sc ll u h 70%  h u    c    h, bu h pc   g y cc hugh  p   ww. Huhl l, uch  cw, cug pl, ll b clp  l,  ll h  h  quly u by bugl. th yp  h  c  h  c h plc c ly cl ly u 13%  ll bb p  ly cch h h  h c. th pbl  g  Cu Ju wh h  h, c, hp, bu  g,   gl   xc l g,   y h l l  cuy g h ppul. th  cy cp lk adt h p g c ug  c  c wh    ww  p, g  gl  lcl lph cl  h cc  h  publc y c. dpg  h g  h cllc h   by g c  qup ll. th lw c b $40.00 Usd p h  up  $280.00 Usd   xhb wh  cc by   w y. dc (b hu) c ll ph   h chlgy, clug hghly phc   cl  u h pu, lghg, cuy y  y h u.  a cuy y   ccl ,  h u ,  pl  h ph  “ h”, whch   wk     cjuc wh h pw upply  h hu, ug h X10 pcl, chg  bg pc   y   hw au. th    c  h h   h Wl W Wb. Wh h gwh hw by h i c  h g xp  h wk,  p,  lg ub  l  upp cl huhl h  cc 24/7  bwg  quyg  y  plc pg  h 11 resumen

12

pc  i u. o h h h, qup uppl y y cp w c whch   wy  h, ug  pcl, c cuc wh ch h  lk  h i  k lbl y   c. i   h b,  h gc  Wb y b  Lx, lw pw cup cuc y uch  zgB,  chlg  pcl uch  UPP, Bluh, tCP/iP, X10   h c cc, l  pg llw u  puc l lu  u pbl  ly l. F l y h h b  h k chlg h c b cb  p  cuy g c  k u  h i ly ll  , pg  u wh c  ullc 24 hu  365 y  y, hu gg h hg  u cp    cu c  b   h ,   yu w cllul ph. Hw, h “c” cuy y pp   h  lly   hgh c h wul ccu wh h hg  p cuy c, bcu  clu h u   Wb c, kg  ullc. Fuh ly  h ,  c  c h c  ppxly h y,  h u wul b   c  wh  hug pl  gw h y cl.

Palabras clave: dc, tCP/iP, X10.

Usuarios potenciales: C-hbc, cc, uc públc (cul, hpl, cé).

Reconocimientos: nu gc l dp  igí elécc y Cpuc, p l cl b p l lc l pyc; l Lb  elécc y l C  Cpu , p u p;  l lu n Cl  vug Gl y su zb sch.

Casa inteligente y segura

i. introduCCión

e

1.1 Descripción del proyecto

l pbl  gu  l rpúblc mxc,  u  l  g  c qu cu l pblc. É  gc  Cu Ju,  l b  c-hbc, c, cc, p y gc  gl,   qu b l p cl c  uch  gl lc c l gu  l pblc. ex  l cu gc  , qu hc u  p  cc    pu  pu y ,  u ñl —í l c lc lcl—  l cl y é l c y  l c  gu públc. dp  l gc,  l cb qu  hc p l c   y l lc l qup. el  bj pu   $500.00 l  y h  $3500.00  u xhbc, c c  u   ñ. L UaCJ cu c      u lc y, p cgu,  qu l u pg ul p l c, l cul c   l  p.

1.2 Justifcación del proyecto d hc  ñ, h ug  l c clgí qu pu cju p p u c   p gu, qu hg u   y l  l lug, py l uu l c cc y glc l 365 í l ñ l 24 h, pc í  l cc  cpñí x, c l l  bj c y c c c  l , clu  l pp lé clul.

13

ii. Planteamiento 2.1 Antecedentes y marco teórico

C

 l cc qu h  l c   y u g xp, hy  í, u g c  hg  cl  y l cu c u cx 24/7 p g y hc cul  uy  , gú l pc  l cbu. P  l, l p  qup c í  cp u p , qu  u u  ,   pcl, pu cuc  ll  l   p p  pc lgú p  c  c.  aí  qu  ug qup  c c: Lx, zgB, au, y clgí  pcl c: UPP, bluh, tCP/iP, X10 y , qu pu cc, p y pg,  p puc  luc   pbl  l  . Túnel Serial

2.2 ¿Qué es el Túnel Serial? L p l,  cc c  u cbl, l cul ul uy cll cu  c  pquñ. P   c qu é    c  l  ,  c b l pbl p l cx l y, p l ,  c  u é qu   pu  l c y qu p p  l ,  p   g c y  p  l p qu l j. P  p, l é  cbl  ul  tCP/iP, y qu pu p l   u pu  ,  qu hy gu pé, y   15

16

b  l  c  ucu  pcl, qu pu p   u  lcl   é  u    x, ul u ,  é gl,   pu culqu  . s pu ul    , c :  cbl, lbc,  y pí  ll, l cul qu c qu l pqu iP pu   culqu p l u, p: Lg qu l pu Com cc qup PC   c p   b Ethernet ɶ Cuc ul c úlpl p   u  ɶ Ul Ethernet p uu cx    cx lc px ɶ  a l pu  cl  qup  (, u, cu, cé) b Ethernet ɶ

L uc  c  l  l  iP,  ll  cb p u  ( c) y cg   cl  iP  l  u. e pc  cc c túl sl ( Serial Tunneling ). e l c  cx tCP, u   l cg  c l cx,  qu l   l p u cx . U  blc l cx, l   pu   culqu cc   bccl. e pqu tCP/  iP, p  u uu cc u   p   u p  x y lg qu l cucc c  g lug b eh,  l gú cb  plcc   cíc. il u   p   eh  u x  u Lan y    pu  l Lan, p p l p   rs232,  l c p cc  p l qu  cu íc  pc .  v u jpl: u   p , pu cc l pu   u qup qu jcu u plcc cíc  u c cl  u c  . el gu   p ,  cc l pu   u p  quc   u   pblc. Cu b   p , p  cx Lan y cb lc,  c uc u   l    p c. dch   : u  qu b   p ,  ul  u úl ,  uc   é  l Lan c  é u p. L plcc l qup cl l b l pu Com y í .

Casa inteligente y segura

17

Dispositivo de adquisición de datos serie

 Aplicación de equipo central Device Server

Device Server

Figura 1. Conexión entre dos servidores de dispositivos

Red

el hch  qu l uc  cc  úl , c l Lan  p, hc qu ul cbl  plcc. U lc  j pu    u pll  u c  gu, pu  c  u cl  u lí  bcc. Protocolo X10

2.3 ¿Qué es X10?  X10  u “pcl  cucc” p l cl   p, qu uc  é l cbl lécc. e u  p  ñl  qup lécc   gl, p u uc  é  l  lécc (220v  110v). e l clgí qu l p cu u lc lg p l hg, c, p  ll. db  qu   c l cbl cl,  p   u p p  c  qup  uc y gu   l u, hcél cpbl  í.  X10 u ll  1975 p Pc elcc  Glh, ecc. Fu l p clgí c  pc y gu  l  pl pbl. acul, X10  u pcl qu  p  l c ul, b   néc y eup (epñ y G Bñ, ul). L ñl  cl  X10,  b  l   g  pul  rF (120 Kh), qu p c gl. e pul  c  l cuc p c  l ñl   (50 H  60 H). C l pc  u pul  u ccl y l uc l   l gu ccl, p u “1” lgc y  l ,  p u “0”. a u , c     c, c l cul  l c   cuupl uc. C  luc 11 ccl   (220  p 50 H y 183.33 p 60 H). d   ii. Planteamiento

18

l cucc  c. el   c p, bj     c l c c c. Figura 2. Ejemplo de una instalación X10

e l u l pcl  cl X10, p   u c c l cg  c ( house code ), qu c  cu b; lug l ú  ul (number code), qu c  5 b y, l l, l cg  uc ( function code), qu c   4 b. HTTP 1.0

2.4 ¿Qué es HTTP? HttP gc Hypx t Pcl (pcl  c  hpx). e l pcl   u p g ul  l ch y  (ll cu p l cu)  l Web, y  ch HtmL, g, ul  pgu ( querys )  culqu c. Uul, HttP  ll  cb  sockets tCP/iP. U g    u cl  HttP, y qu í lcu ( requests)  u   HttP ( Web), qu lug í u pu ( responses)  g l cl. el pu  (y p c) p qu l  HttP cuch,  l 80, p pu u  pu. 2.4.1 ¿Qué son los recursos?

Casa inteligente y segura

el HttP  u p  cu,  l ch. U cu  u cgl  c, qu pu  c p u UrL (Ul ruc Lc). el p  cú  cu  l ch, p bé pu  l ul c g  u pgu qu  ul, l  u gu CGi, asP  PHP  culqu  c. m  p HttP, yu l p  u cu c u ch p uch  gl. C cu pcc, cul c  l cu HttP  c ch  l l  u pg  l l l . 2.4.2 Estructura de las transacciones HTTP

C l yí  l pcl, HttP u l l cl-: u cl HttP b u cx y í u j  quc  u  HttP,  l  g u j  pu, uul c l cu qu u lc. dpué  g l pu, l  c l cx (hc  HttP u pcl  ; i.e.,   gu c  cx  cc). el   l j  lcu y pu  l, y  l glé. ab p  j c : ɶ ɶ ɶ ɶ

U lí cl C   lí  cb U lí  blc (p jpl, u CrLF), y U cup  j pcl (p jpl, u ch, , )

 Arduino

2.5 Descripción  au  u pl  hardware lb b  u cll plc   y l y u   ll, qu pl l lguj  pgc Pcg/Wg. s pu ul p ll bj c u  pu  cc  software  l cpu (p jpl, mc Flh, Pcg, mx/msP, Pu d). L plc  pu     qu. el  lb  ll g,  pu cg gu. L pl au  b  l ccl ag328,  ag168   l atg8, chp cll y  bj c qu p l ll  úlpl ñ.  al  open-hardware,  u ñ c u buc  lb,  c,  pu ul lb p l ll  culqu p  pyc  hb qu gu lcc.

ii. Planteamiento

19

20

Figura 3. Diferentes tipos de Arduinos

2.5.1 Confguración de entradas y salidas

C  14  gl cgubl c  y/ l, qu p  5 l. C pin pu ppc  cb c x 40 a. L  pins 3, 5, 6, 8, 10 y 11, pu ppc u l PWm (Pul Wh mul). s  cc culqu p  l  pins 0 y 1,   c l cucc UsB. dcl bé    lgc, qu ppc u luc  10 b. P c   0 h 5 l, uqu  pbl cb l l  l, ul l  pin a y lgú cg  bj l. 2.5.1.1 Elementos con los que se puede interactuar Figura 4. Pins de confguración tomando como ejemplo la placa USB

Casa inteligente y segura

21

ep  l   l cll l lj,  l c  l p up: ɶ  Pin  c lgc (j) ɶ sñl   gl ( cl) ɶ  Pins gl 3-13 () ɶ  Pins gl 1-2/ y l l pu : tX/rX ( cu) ɶ B  reset (ul cu) ɶ e l ccu l pg  (ul uqu) ɶ  Pins   lgc 0-5 (ul cl) ɶ  Pins  lc y  (lj: j; : j cl) ɶ e  l u  lc x (9-12v dC)-X1 () ɶ Cu  u  lc x  lc,  é l pu UsB-sv1 (l) ɶ Pu UsB (ll) 2.5.2 Tipos de placas 2.5.2.1 Placa serie

e l plc bc y  pl u  rs-232. É pu  ul, , p l pgc  l plc p cuc c  l x qu ulc l pu , p jpl, u PC. 2.5.2.2 Placa USB

e gul  l plc , p    u pu  c l,  u cc UsB (p p cc qup PC  pu , c l pl  h)  u c  . s cc u p qu g l  UsB,  uc, pu  l  u pu ,  UsB.

ii. Planteamiento

22

2.5.2.3 Placa de prototipos

e plc  p p p cp hardware cl l ñ b  au. icp u   guj,  l qu  pu ñ hardware cl. n p  pu   UsB y p    c p   pg qu ulc iCsP. 2.5.2.4 Bluetooth

e l úl   l qu   bj. el l c  cbl p cuc c l PC. 2.5.2.5 XBee

e plc au p l  XB, p cuc c  au  XB. 2.5.2.6 ArCan e shield   au c l

cpc  cuc í Can-Bu. el ccl au dcl y au dul,  b   ag168 y ag328, pc. Ethernet Shield

2.6 Arduino Ethernet Shield el au Ethernet Shield, p  u plc au cc  . e b  l chp Ethernet Wiz W5100, qu j l pcl iP y tCP c UdP. sp h cu cx  socket ul. Ul l lbí Ethernet p cb pg, l cul  cc   ull. Figura 5. Ethernet Shield, módulo para Arduino

el Ethernet Shield,  cc  u plc  au ul ll  cCasa inteligente y segura

x lg, l cul  x  é l shield . e  l pc  ll c y p   shield,  pl  l p up.  au ul l  pins gl 10, 11, 12 y 13 (sPi), p cuc c l W5100  l Ethernet Shield. e pins  pu  u p  y l (e/s) gl. el shield ppc u cc Ethernet rJ45  y cu c u b qu c  l W5100 c l plc au. 2.6.1 Confguración de pins

el shield c u ú  Leds : ɶ PWR: c qu l plc y l shield  l (c u u  gí x) ɶ LINK: c l pc  u lc   y pp cu l shield   cb  ɶ FULLD: c qu l cx     full duplex  ɶ 100M: c l pc  u cx    100 mb/ ( c  10 mb/) ɶ RX: pp (ll) cu l shield cb  ɶ TX: pp cu l shield í  ɶ COLL: pp cu  c l cl   el  jumper  lu c c “int”, pu  cc p p qu l plc au cb upc  cc   l W5100, p é   p c l lbí  Ethernet. el jumper cc l pin int l W5100 l pin gl 2 l au. Motores paso a paso

L  p  p,  l p l cucc  c    qu  uy pc. L ccíc pcpl  l hch  p  u p  l  p c pul qu  l plqu. e p pu   90° h pquñ    l 1.8°,  c, qu  c cu p  l p c (90°) y 200 p l gu (1.8°) p cpl u g cpl  360°. e l plcc qu  pl y qu  cb  l, ul u  qu g 3.6°; p l ,  c 100 p p p g u  ul cpl (360°/3.6° = 100 p). e  p l hbl  p qu cl  u pc  b, l lb. s u    u bb  g, l   cl  l pc cp y, p l c, qu cpl lb   ccul c p gu  u bb. etodologÍa  iii.Pm ii. lanteamiento

23

24

Bc    cu l p u  (gu 6), b l qu  plc   p, y p u c ú  bb xc bb  u  (gu 7). L bb  p l  y l   u  p. t l cuc ( xcc  l bb) b  x j p u cl.

Figura 6. Rotor

Figura 7. Estator y bobinas

Figura 8. Conexiones de nuestro motor

Casa inteligente y segura

e  ul    cc cbl  l, p  u cx . el  qu ul  cc cbl (gu 8). e p  ,  cc p   pl  cl.

2.7 Secuencia para el manejo de motores paso a paso e  c l   l c qu ccul  u bb  u cuc . C   l pl, pc l  l j  u p, cuy   g   p l cuc gu. t l cuc c u p l p 1, u  lc l p l. P p lg l   l c, ul l ccu ULn2803, l cul  u gl  ch  p dlg cpc  j cg  h 500a, c l cul p cl l   c. L   cc pu  c c p u ccl. e u c,  l atmg c l plc  au. e  l cuc  u y l qu gl  c. C é l   u p p  y b  qu p hy, l ,  bb c,  b u l qu  p y  c. Cámara de video IP

U c   iP —bé cc c c  — pu  c c l cbc  u c y u cpu  u l u, l cul cpu y  g    é  u  iP, hbl  uu u  , lc y  l  b u ucu    b  l pcl iP. U c    u pp cc iP,  cc  l  y  cu u   plcc, uc y c. a c  culqu  p  c, l c    c  cc  u cpuetodologÍa  iii.Pm ii. lanteamiento

26

  p  ll, pqu  l p y ubl, l cul c ú  u ucl. e u, p c qu  l c p  y  g    l c y l úc qu  c u  ll  l  p  l , qu  u cpu c u xpl  , l cul  pu c pcc  culqu lug l u.

2.8 Cámara AIRLINK AIC250W inalámbrica sp cc lbc ieee802.11g ɶ  vul    l,  é  , c u luc  640 x 480 ɶ sp p cguc  l Web c pcc  é  cñ ɶ Fuc  cpu  g, gbc   y cc p c lcc ɶ Ul h 16 c p l cl cpl  u  ɶ

Figura 9. Cámara de video IP

L skyiPC 250W,  cc c c u  lbc ieee802.11g,  l c  ul u cpu. a é  l  gc y cguc cl  ul, p  qul qu qu é. L skyiPC 250W uc cc c l  dHCP   p Casa inteligente y segura

cbl  dLs y l   qu g  culqu c  dns c  l Web. a, cluy l w iPvwP p l ulc  h 16 c  l .

iii. metodologÍa  3.1 Control de luces y dispositivos eléctricos mediante un Arduino y un módem PSC05 de X10

e

  p l pyc,  ul u au, u  PsC05, u cbl  cu hl c cc rJ11 y u ul  lp Lm465. 27 ii. Planteamiento

28

Figura 10. Cable con conector RJ11

Cable telefónico

e u cc u p l   lí. e   uc y  cu cc p p cu í   cbl. e l cc  u glbl p l cx  p lc ccl,   ul ul gl l l   pins cl p u lí pl  p lc. U  uj l cbl, ul c pbl l  pc u ulc. Figura 11. Módem PSC05

e    lécc   í ppc u lc  l  lécc  c  X10. Cu c u bu  cpc, qu l p lc l j cb  l p   cul p l puc oem cc. Figura 12. Módulo de lámpara LM465

Casa inteligente y segura

29

PsC05 i x10

e u  l p cl l   c X10. acú c cp  +5v  4 3 ñl X10,  c, cb u   é  l c lécc 2 l1 qu  cc y l jcu. a c ul,  l g u cg c  u l10kl Ω  y u ú. t cll c g l   l pc , l cul qu c qu cu  c u up  u cl  c u cg, l lp qu é cc  ch ul  c. s pu  pin  d -  pin gl  au l   c, pg, u l ñl  c l lp uy lcuc p u c gul -  pin gl   au , l pin gul qu lu l, p  ll  c.

3.2 Procedimiento rl l cc cguc p l cx  l cbl c cc rJ11 y l au. dl cbl lc  p l hl, l cul  cc l au c l gu cguc: Figura 13. El circuito impreso

ɶ ɶ

ng: zero crossing  1 = pin 2  au rj: ground  au iii. metodologÍa 

30

 v:  cx ɶ  all: c  10 kΩ, pin 3  au, 5 l ɶ

Figura 14. Arduino alambrado al módem PSC05

1234

Cu    y cb u  p PsC05  X10, b    l gu cguc: ɶ ɶ ɶ ɶ

dcc cuc c Cú () rcpc X10 t X10

Figura 15. Módem PSC05 de X10

el  x l cbl rJ11,  cc l  PsC05.

Casa inteligente y segura

31

Figura 16. Conexión del cable telefónico al módem PSC05

s pc  l cx l au c l PC,  u cbl UsB, p  cucc  ll y cg l pg. Figura 17. Cargando el programa al Arduino

iii. metodologÍa 

32

el gu cg,  pu ul p l c y pg  p lécc: Tabla 1. Código embebido en Arduino para prender y apagar dispositivos

 //Encendido y apagado de lámpara y aparatos eléctricos #include #include  // ************ Pins usados del ARDUINO **********************  // La consola conectada por USB usando los pins 0 y 1  // Transmite bits mediante al módem PSC05 usando los pins 2 y 3 #defne zcPin 2 //  zero crossing  pin #defne dataWPin 3 //  pin de transmisión #defne RPT_SEND 2 // número de veces que se reenvía un código X10  // Crear una nueva instancia de X10 X10 myHouse = X10(zcPin, dataWPin);

Casa inteligente y segura

33 void setup() {  // Establece la velocidad de transmisión-recepción para la consola Serial.begin(9600);  // Confgura el pin especifcado como una entrada pinMode(zcPin, INPUT);  // Confgura el pin especifcado como una salida pinMode(dataWPin, OUTPUT);  // Se polariza la entrada con 5V (HIGH) digitalWrite(zcPin, HIGH); }

void loop()  {  //Mensaje a la consola Serial.println("Prender dispositivo…");  // Envía datos al módem PSC5 conectado al Arduino myHouse.write(A,UNIT_1,RPT_SEND); myHouse.write(A, ON,RPT_SEND);  //Detiene el programa un momento (en milisegundos) delay(3000); Serial.println ("Apagar dispositivo…");  // Envía datos al módem PSC05 conectado al Arduino myHouse.write(A,UNIT_1,RPT_SEND); myHouse.write(A, OFF,RPT_SEND);  //Detiene programa de nuevo delay(3000); }

el gu cg,  pu ul p l cl  lp: Tabla 2. Código embebido en Arduino para control de luces

#include #include #defne zcPin 2 #defne dataWPin 3 #defne RPT_SEND 2 // número de veces que se reenvía un código X10  // set up a new X10 instance: X10 myHouse = X10(zcPin, dataWPin);

iii. metodologÍa 

34 void setup() {  // Establece la velocidad de transmisión-recepción para la consola Serial.begin(9600);  // Confgura el pin especifcado como una entrada pinMode(zcPin, INPUT);  // Confgura el pin especifcado como una salida pinMode(dataWPin, OUTPUT);  // Se polariza la entrada con 5V (HIGH) digitalWrite(zcPin, HIGH);  // Envía un comando "Lights ON" 2 veces myHouse.write(A,UNIT_1, RPT_SEND); myHouse.write(A, ON, RPT_SEND); } 

void loop() {  // Mensaje a la consola Serial.println("Encendiendo luces:");  // Enviando un comando "lights BRIGHT" 19 veces  // Le toma 19 BRIGHT or DIM comandos para  // una lámpara incandescente encender. myHouse.write(A,UNIT_1, RPT_SEND); myHouse.write(A, BRIGHT,19); delay(500); Serial.println("Lights down:");  // Enviar el comando "lights DIM" 19 veces: myHouse.write(A,UNIT_1, RPT_SEND); myHouse.write(A, DIM,19); delay(500); } 

e l gu 18,  pu b l c   l cg X10 l  PsC05  l au. Figura 18. La lámpara comienza a incrementar su intensidad

Casa inteligente y segura

35

3.3 Envío de correo electrónico cuando un sensor de movimiento se activa e  pyc  ul u au mg y  dul, u ul Lx p au, u cbl  cu hl c cc rJ11, u  PsC05, u  lbc   ms16a y u  tc tm751, l 3 úl  X10.

Figura 19. Arduino Mega y Duemilanove

Figura 20. Módulo Lantronix para Arduino

iii. metodologÍa 

36

el ul Lx p au,  u p qu p g fxbl l gg cc p   l au. s pu   l ul, l l XP  Lx p l  uc. s pu u u XP, u XP dc  u XP dc+. e p  u cc maC pg  bc y u cl dHCP. L  c qu l pyc qu l cp, pu cc  u ,  qu g qu cgu. t l p XP u pcl l p cuc y, p l , bé p cgu. sl pu  u cucc  l . t l l  pcl tCP/iP,  cu  l p, hc u cl  bl cucc c él. P u l  c ul cu  pins l Lx (y l au). el u l ul Lx p au,  pu ul l c l  au dul, y qu l buc  uc  l  pins l mg l hc cpbl. L bblc  uc Ethernet publc  l  web  au,  cpl cpbl c  ul  . el ul Lx ul  u XP dc+ l y  pu cc  u ccl (c l au), u cucc    pins. P hc u cx, pl  u c  l  C127.0.0.1/80,  C c “cc”, 127.0.0.1  l cc iP (y qu l XP  p luc dns) l  web l qu   cc y /80  l pu  cucc. el XP,   p cuc, pu cp cx, pu cu c u  web  qu pu jcu applets  J. e c c qu  plcc  ul p  l bblc  uc Ethernet publc  l  web  au. P qu l ul Lx cp cx  l pu l ( Tunneling , é l cc 2.2),  c cgul  u cl  hyperterminal  u pg  l cpñí Lx cc c dcill. e l gu 21  u l plcc.

Casa inteligente y segura

37

Figura 21. Confguración de Lantronix mediante DeviceInstaller 4.2

U  cgu l Lx XP dc+,  pu pg l au p qu hy cucc p úl  l au y l Lx. el gu cg  C,  l cg bb  l dul p cu c l mg y l Lx.

iii. metodologÍa 

Tabla 3. Código de Arduino para interactuar con Lantronix y Arduino Mega

39

41

d

iv. resultados

u l ll   pyc, u lgu l ul b, l c l c  u lp c c ul  l cc  u   l. Fu lgu   bé c l c  l c iP, p    p l cu  c l cc  p ll. s bg, u  l ul  ccluy y gc, p  p ll  p qu l , u l  p   c lcc     l u l pc . e l gu 22  u l c lcc   l p g p cbl, c l cg qu l  PsC05 c  l  lécc. Figura 22. Correo electrónico recibido por interesados

41

d

 v. ConClusiones

u ch ,  bj c l   qu u g  s Cpucl pu ll u  g p qup y pg cpucl, qu l hg  gbl l , b qu l  yí   qull qu  ll p l hu b  píl. e u c, l hb bj c p c l au, l XP  Lx, l Wiz, l blll shield p b, l p PsC05  X10, l pgc  lguj “C++” c  bblc  uc qu h ll l cu ul y u pp cg bb  p p cll, h  u xpc uy quc,    p  pub l cc qu  l    u cuícul  s, í c qull qu  l gc cul y plc  qu. e pyc   hbí p ll  cb,  p p   l pcp   hub cbu c lgu pc  p, p, u y cc. Fl, lc u  y pu ll u p   p  u y x, y cgul c u p, lb y pgc p qu l b  p pl  l c l , p hc u Casa inteLiGente Y seGUra. e pyc  , l  l í  ñ cb  b, p p gu cbuy c p y pgc, p qu l u  l qu    c, lg, gu y .

43

43

BiBliografÍa  Túnel Serial

sl  eh C/ap hp://www.pl.c/puc/sl--eh.hl hp://www.gcc.c/232.hl hp://www.lx.c/  Dispositivos X10 hp:// www.X10.com hp:// www.TheHomeAutomationStore.com

hp://.wkp.g/wk/X10_(uy_) hp://www.x10p.c/p/p/ch.p  hp://www.cb.c/c/12843158/pwl-cuc-ug-x10-pcl hp://www.8051pjc./_X10_pcl Protocolo de transferencia de hipertexto

hp://.wkp.g/wk/Hypx_t_Pcl hp://www.wbp.c/term/H/HttP.hl hp://www.jhll.c/y/hp/ tucc p dl ml r. y J. P hp://www..g/Cie/tpc/102.h  Arduino

hp://www.u.cc hp://www.u.cc//m/Hw hp://u.cc//rc/HPg hp://u.cc//tul/HPg hp://www.u.cc/cg-b/ybb2/YBB.pl hp://www.u.cc/plygu/m/slB hp://www.ly./k/hl/  hp://u.c/x.php?_pg=x&cPh=17_21 Cámara de video IP

hp://www.lk101.c/puc/c250w.php

45

 a nexo 1

46

Conexión entre módulos

d

 qu l ul PsC05,  cg  cg l cg  l  lécc y  lí p u au mg, qu l pc  u pgc ,  u l g  cx:

Figura 1. Diagrama de alambrado entre Arduino Mega y un módem PSC05

Casa inteligente y segura

47

 a nexo 2 Controlador para motor paso a paso  A2.1 Fuente de voltaje

L u  lj qu  ul   pyc   12v/300a, l c p l  upl p  p. L  ccu  l  5v, p l qu  c u gul  lj. el L7805 pu  u   h 35v y l lj  l   5v, c l x  c  l  1a. s clc u cpc  l  l gul p p  l lj bl y  clc u Led p p b  l ccu  cu c. P p clcul l c c p l Led,  ul l Ly  oh. P l Led, l c x  uc   20a, y l clcul  l gu : (1)

V=1*R

suuy: R = v R = v 1

(2)

1

Clcul: R = 5v = 250 ΩR 20  A

=

5v = 250 ΩR  20  A

P   u l ccl,  clc u c  220 h. Figura 1. LM7805, regulador de voltaje de 5V, 1A 

 a nexo

(3)

48

 A2.2 Convertidor de serial a paralelo

e  l p p  l ccu  l blll l cl  l . el c  l  pll,  ul p p  l c l cpc  pll l cl l , b qu l c qu   l cpc  l  pin     . e ccu  l  5v  l  pin 16 (vCC) c l pc   l  pin 8. L pins qu    ul c l : 1-7 y 15,  l c l  pll. el pin 14  l    . e l  pin 12, l     0v, l buffer l ccu  ll  c y l  qu  b  l  l  gc l  gc. al   p u pul p (5v), l buffer  cg  pll y l  pin 11  l qu  l   l cul l bu ffer  ll (8 b). s ul u cpc  l  pin 12 hc , p p  l pul bj y lp. Figura 2. 74HC595

 A2.3 Circuito controlador

el  dlg  u p cuc, qu cb   bpl p b u l gc  c.

Casa inteligente y segura

Figura 3. Estructura interna de un transistor tipo Darlington

d l ULn2803,  cu ch  nPn dlg. e u ccu g l p  pl c   l l  u cpc  culqu g  l l ttL  Cmos y p qu c u c  l p uc. e  c, l  ul p l   l c. t u l   clc b y p  u  p  l c . Figura 4. Conexiones del ULN2803 y los motores unipolares paso a paso

 A2.4 Construcción de tablilla controladora  A2.4.1 Diseño eléctrico

e l ccu qu  u  cuc,  cu  l p c :

 a nexo

49