Automatización de hogares

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
FA C U LT A D R E G I O N A L AV E L L A N E D A
SISTEMA DE
AU TO M AT I Z AC I Ó N D E
HOGARES
ANDRÉS, OSCAR ARIEL
CORBALÁN, DAMIÁN RUBÉN
FANELLI, CESAR JAVIER
2013
PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
UTN FRA - PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
SISTEMA CENTRAL DE
AU T O M A T I Z AC I Ó N D E
HOGARES
M E M O R I A D E S C R I P T I VA
Es un sistema central de automatización de hogares con la flexibilidad para adaptarse
a cualquier situación con diferentes preferencias y costos. Consta de una unidad
central y un control remoto comandados por un micro controlador ARM CORTEXM4 de 32 bits, una pantalla TFT de 7” en el caso de la central y una de 5” en el caso
del remoto, con controladoras SSD1963, logrando una interfaz amigable y llamativa
al usuario. Desde ambos lugares se podrán configurar todas las opciones disponibles
en el hogar. Asimismo, el control remoto será alimentado con una batería de Li-Ion
con su propio cargador, también contará con un módulo infrarrojo con la finalidad de
unificar a todos los mandos en un único dispositivo, mostrando una imagen del
original para la comodidad del usuario. Ambos dispositivos podrán ser actualizados a
través de una interfaz USB. Con los módulos de accionamiento se podrá controlar
movimientos de persianas, cerraduras eléctricas, encendido y dimerización de
luminarias, e iluminación RGB. La comunicación entre los módulos se realizará vía
UHF. Contará con la opción de crear ambientes programables definidos por el
usuario, así como también tareas que realicen los distintos módulos dependiendo de la
hora del día. El sistema estará preparado para una eventual conexión a red para
comando remoto.
DIAGRAMA EN BLOQUES
DIAGRAMA GENERAL
Comando
Control
base
remoto
Módulos de
actuación
2
UTN FRA - PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
COMANDO BASE
Fuente
Pantalla 7” táctil
Memoria SD
Microcontrolador
Comunicación
inalámbrica UHF
Batería CR2032
CONTROL REMOTO
Puerto
infrarrojo
Pantalla 5” táctil
Memoria SD
Microcontrolador
Batería
Cargador
3
Comunicación
inalámbrica UHF
UTN FRA - PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
MODULOS DE FUNCION
Fuente
Circuito dedicado
Microcontrolador
de accionamiento
Comunicación
inalámbrica UHF
I N F O R M A C I O N G E N E R A L D EL P ROY E C TO
El objetivo del proyecto es dar una solución integral de automatización en el hogar
económica y personalizada. Si bien actualmente no encontramos en el mercado
competidores directos, existen desarrollos nacionales e internacionales similares a
nuestro producto. Uno de nuestros mayores diferenciales es la reducción de costos de
instalación por medio de una comunicación inalámbrica económica y confiable, lo
cual nos permitirá lanzar el producto a un precio competitivo y apuntar a un segmento
de mercado de menor poder adquisitivo y por consiguiente más amplio.
Incorporaremos tecnologías actuales y desarrollaremos un protocolo de comunicación
propietario con el fin de optimizar el funcionamiento general del sistema.
ESPECIFICACIONES
COMANDO BASE
- Tensión de Lógica: 3.3V
- Micro Controlador ARM Cortex M4 STM32 F4
- Comunicación UHF con CI CC1101
- Frecuencia de Transmisión / Recepción: 433MHz
- Pantalla TFT 7" Táctil con controladora SSD1963
- Batería de Back-up
- Memoria SD
- Conexión USB
4
UTN FRA - PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
CONTROL REMOTO
- Tensión de Lógica: 3.3V
- Micro Controlador ARM Cortex M4 STM32 F4
- Comunicación UHF con CI CC1101
- Frecuencia de Transmisión / Recepción: 433MHz
- Pantalla TFT 5" Táctil con controladora SSD1963
- Batería de Li-Ion 7,4V 8000 mAH
- Transmisor Infrarrojo para electrodomésticos
- Memoria SD
- Conexión USB
MODULOS DE FUNCION
- Tensión de Alimentación: 12V
- Tensión de Lógica: 5V
- Micro Controlador ATMEL AVR 8bits. Atmega128
- Comunicación UHF con CI CC1101
- Frecuencia de Transmisión / Recepción: 433MHz
ACCIONAMIENTO ON / OFF
- Comando a Relé
- Hasta 8 lámparas por modulo
ACCIONAMIENTO DE PERSIANAS
- Motor MR08 relación 216:1
- Puente H con L298
- Accionamiento de ON / OFF para luminarias
- Control PID
ACCIONAMIENTO DIMMERIZABLE
- PWM para iluminación LED
- Dimmer para extractores
ILUMINACION RGB
- 64 colores programables
- Configuración personalizable
5
UTN FRA - PROYECTO FINAL
ANTEPROYECTO
E S T I MA C I O N D E C O S TO S
Debido a que el sistema es personalizable, el costo dependerá según la situación. Una
solución básica comprendida por un modulo de cada función tendrá un costo de
fabricación del orden de los $2.000. Asimismo, el valor de venta podría establecerse
en $5.000.
RECURSOS DISPONIBLES
Los laboratorios del departamento de electrónica de la universidad cuentan con el
instrumental necesario para medir las distintas etapas del proyecto. Asimismo,
contamos con herramientas de debugging propias de los fabricantes de los micro
controladores que utilizaremos. También contamos con insoladoras para la
fabricación de las placas, programas informáticos para diseño de PCB e instrumental
propio. Por tal motivo se podrá trabajar tanto dentro como fuera de la universidad.
B I B L I O G R A F I A C O NS U L TA DA O A C O NS U LTA R
Dennis M. Ritchie - Brian W. Kernighan, El lenguaje de programación C, Pearson,
AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersey, 1991.
Tammy Noergaardighan, Embedded System Architecture, Elsevier - Newnes, Linacre
House, Jordan Hill, Oxford, 2005.
Fang Lin Luo - Hong Ye - Muhammad Rashid, Digital Power Electronics and
Applications, Elsevier, Linacre House, Jordan Hill, Oxford, 2005.
Thompson Semiconductor, STM32F4 Seminar and Hands-On, STMicroelectronics,
SASE, 2012.
Thompson Semiconductor, STM32F105/7xx and STM32F2xx USB Device Library,
STMicroelectronics, SASE, 2012.
Andrew NSloss - Dominic Symes - Chris Wright, ARM System Developer's Guide,
Elseiver, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 2011
Jan Axelson, USB Mass Storage Designing and programming devices and Embedded
hosts, Independent Publishers Group, Lakeview Research LLC, 2006
Jack Ganssle, The Art of Designing Embedded Systems, Elsevier - Newnes, Linacre
House, Jordan Hill, Oxford, 2008.
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DIAGRAMA DE GANTT
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