UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO – PUNO FACULTAD INGENIERIA MECANICA ELECTRICA ELECTRONICA Y SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA ELECTRONICA
CURSO: MEDIOS DE TRANSMISION DE ANTENAS
TEMA DEL INFORME:
CONTROL INALAMBRICO (wi fi) DE UNA CERRADURA ELECTRICA
PRESENTADO POR:
Sucari Chavez Jefferson
(143338)
Churata Chambi Renzo Jesus
(143145)
PUNO-PERU
Contenido TITULO......................................................................................................................................... 3 RESUMEN ................................................................................................................................... 3 INTRODUCCION ........................................................................................................................ 4 CAP.I ............................................................................................................................................ 4 PLANTEAMIENTO AL PROBLEMA .................................................................................... 4 OBJETIVO ................................................................................................................................... 4 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................... 4 OBJETIVO ESPESIFICO ...................................................................................................... 5 CAP II ........................................................................................................................................... 5 MARCO TEORICO ..................................................................................................................... 5 WIFI .......................................................................................................................................... 5 CERRADURA ......................................................................................................................... 5 REQUISITOS DEL SISTEMA ............................................................................................... 6 ANTECEDENTES .................................................................................................................. 6 CAP III .......................................................................................................................................... 7 DESARROLLO DEL PROYECTO ........................................................................................... 7 ARDUINO UNO ...................................................................................................................... 7 ETAPA DE PROGRAMACIÓN ............................................................................................. 7 ETAPA DEL MÓDULO WIFI ESP8266 ............................................................................... 8 Visualización de reconocimiento de módulo wifi ............................................................... 9 ETAPA DE POTENCIA........................................................................................................ 10 DISEÑO DE LAS APLICACIONES ANDROID ................................................................ 10 DIAGRAMA DE BLOQUES ................................................................................................ 10 ETAPA DE COMUNICACIÓN ............................................................................................ 12 DATOS OBTENIDOS .......................................................................................................... 12 CAP IV ........................................................................................................................................ 12 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 12 CAP V ......................................................................................................................................... 13 Bibliografía .................................................................................................................................. 13
Pág.2
TITULO CONTROL INALAMBRICO (wi fi) DE UNA CERRADURA ELECTRICA
RESUMEN El presente proyecto está basado en la implementación de un sistema de control inalámbrico (wi fi) de una cerradura que será implementada con los siguientes materiales: Arduino
Figura 1
Módulo de wifi
Figura 2
Chapa eléctrica
Figura 3
Utilizaremos un arduino el cual estará conectado con un módulo wifi, dicho módulo wifi recibe un comando inalámbrico atraves de una aplicación de un
Pág.3
celular android; una vez realizado el comando para aperturar o cerrar la chapa dicho comando será recepcionado de manera inalámbrica por nuestro módulo wifi y este se comunica con el arduino y a su vez nuestro arduino procederá en dar un comando de activación a un relevador para así de esa manera se controla la chapa eléctrica para abrirla o cerrarla. INTRODUCCION Este proyecto se basa a automatizar una cerradura eléctrica, para que sea útil y para no depender de un personal de servicio en nuestra casa de estudios para facilitar las puertas para el ingreso de ingenieros y/o alumnos quienes visitan la casa de estudio. El sistema utiliza un módulo wifi el cual se enlaza con un móvil android y una cerradura eléctrica para dar o no acceso a una puerta. Pero lo bueno de este sistema es que además de haber incorporado una arduino que se encarga de registrar todas las aperturas y eventos del sistema para así evitar tener que utilizar un sistema externo, en las siguientes cesiones se muestra el funcionamiento de todo el sistema. El proyecto puede ser implementado en: Hospitales Escuelas ‘
Edificios Y otros CAP.I PLANTEAMIENTO AL PROBLEMA ¿De qué manera se desarrolla el sistema electrónico de control inalámbrico (wifi) de una cerradura eléctrica? OBJETIVO OBJETIVO GENERAL Desarrollar un sistema electrónico usando un control inalámbrico (wifi) que permita auto matizar una cerradura eléctrica. Y controlar mediante un dispositivo móvil android con una aplicación creada en apk inventor 2
Pág.4
OBJETIVO ESPESIFICO a) Analizar el proceso de automatización usando control inalámbrico para una cerradura eléctrica b) Diseñar un sistema electrónico de control inalámbrico para una cerradura eléctrica usando (wifi) c) Implementar un sistema electrónico para controlar una cerradura eléctrica de manera inalámbrica d) mejorar la calidad de servicio para una institución pública o privada un control inalámbrico de una cerradura eléctrica CAP II MARCO TEORICO WIFI Wifi es el nombre comercial de la tecnología inalámbrica definido por los estándares IEEE 802.11. Es con diferencia la tecnología inalámbrica más extendida. Wifi opera en la banda de 2.4 GHz también conocida como ISM (Industrial Scientific and Medical) y en actualmente también en la de 5 GHz, en la que, si es cierto que tiene menor alcance por ser una frecuencia más alta, no hay posibilidad de interferencias con otras tecnologías microondas, ya que no operan en esta banda. En cuanto a las características técnicas del wifi hay que tener en cuenta que tiene un ancho de banda de 1Gbps, una seguridad moderada, alcance de 100 metros (hasta 300 en condiciones óptimas) y un consumo de energía elevado. Además tarda 2 segundos en unirse a una red. CERRADURA Se busca en tiendas electrónicas y se encuentra que el más útil y aplicable al proyecto es una cerradura de tipo solenoide con muelle. Este tipo de cerradura es de estado normal cerrado, pero cuando se le aplica corriente eléctrica, el émbolo es empujado hacia el interior del solenoide y la puerta o elemento que esté sujetando queda liberado.
Pág.5
REQUISITOS DEL SISTEMA El sistema debe ser capaz de actuar los elementos electrónicos a través de un Smartphone, usando la tecnología wifi y un equipo micro controlador que se gestione las órdenes modulo wifi y las ejecute, y envíe de nuevo al Smartphone. Se pueden diferenciar fácilmente dos partes o subsistemas: •
Circuito remoto: éste incluye el micro controlador Arduino, los circuitos que conectan Arduino con los actuadores y los actuadores en sí. Su tarea es recibir las órdenes modulo wifi provenientes del Smartphone, interpretarlas, llevar a cabo las tareas de encendido/apagado de actuadores y posteriormente enviar información de vuelta al Smartphone.
•
Smartphone: se trata de las dos aplicaciones que funcionan sobre un terminal móvil conectado mediante wifi al circuito remoto. Éstas reciben órdenes del usuario mediante botones o gestos en pantalla y las envían al circuito remoto, el cual les responderá por la misma vía un mensaje de información confirmando el proceso de la orden, o en caso contrario, un error. Ambos subsistemas funcionan en tiempo real ANTECEDENTES (WIFI FAMILY, February 2013) (Rob, 2010-06-18) (Yale, 2012)Un tablero eléctrico es una caja o gabinete que contiene los dispositivos de conexión, maniobra, comando, medición, protección, alarma y señalización, con sus cubiertas y soportes correspondientes, para cumplir una función específica dentro de un sistema eléctrico. La fabricación o ensamblaje de un tablero eléctrico debe cumplir criterios de diseño y normativas que permitan su funcionamiento correcto una vez energizado, garantizando la seguridad de los operarios y de las instalaciones en las cuales se encuentran ubicados. (Bonifaz, 2001)Las cerraduras electromecánicas son ideales para abrir puertas, portones y rejas de madera o metal a distancia. De esta forma, la comodidad y la seguridad se unen para dar a los hogares y lugares de trabajo la mejor solución en seguridad.
Pág.6
CAP III DESARROLLO DEL PROYECTO ARDUINO UNO Arduino es el nombre que recibe una de los hardwards (con software) libres más usados del mundo para configurar básica y elemental de un objeto electrónico. Que consiste en una placa con dos puertos uno entrada y uno de salida. Con uno de los lenguajes de programación más sencillo del mundo, orientado a la configuración y utilizar en cualquier función que se le escribe y ordena. A través del puerto de la salida, el usuario podía conectar una pantalla en la que se mostrarían los datos que ejecutaría el lenguaje de programación que muestra en entorno de desarrollo integrado que posee (prometec.net, 2015) Se implementa un Arduino modelo UNO como se muestra en la figura 1
Arduino UNO
ETAPA DE PROGRAMACIÓN Código de programación con el programa de arduino para grabar el código en el módulo WIFI ESP8266 y ver su funcionamiento apropiado así como se muestra en la figura 3 y 4 según su lenguaje de programación por ser el software del arduino UNO
Pág.7
código de programación para arduino UNO
Código de programación para arduino UNO
ETAPA DEL MÓDULO WIFI ESP8266 Este módulo es sencillo y diseñado desde el principio con la Internet of Things en mente ( IOT), y por eso incluye todo lo necesario para conectarse a un punto de acceso WIFI mediante comandos de texto AT, vía una puerta serie, que puede ser configurada a diferentes velocidades. Una vez que le instruimos para que se conecte a nuestra WIFI, el modulo es capaz de enviar información que le remitimos vía la puerta serie a una dirección IP y puerto que deseemos.
Pág.8
A cambio no es exactamente una conexión WIFI, porque no tenemos acceso al stack o al socket IP pero para el Arduino esto es casi una ventaja. (prometec.net/esp8266/, 2015) El modelo del módulo wifi esp8266 que se muestra en la figura al que se realiza el ensamblado correspondiente en el arduino y anclaje ala aplicación creada para poder controlar la chapa eléctrica de manera inalámbrica
Figura módulo EPS8266
Se muestra el código o número de pines correspondientes del módulo wifi wifi esp8266 para su respectiva conexión de alimentación y salida de datos para el pulso de la etapa de potencia
Figura 4 pines de módulo ESP8266
Visualización de reconocimiento de módulo wifi Cuadro de muestreo del programa arduino para verificar resultados de prueba, verificación y el correcto funcionamiento del presente proyecto así como se muestra en la figura
Resultado de la programación
Pág.9
ETAPA DE POTENCIA Presentamos nuestra simulación de la etapa de potencia en el programa de simulación proteus como se muestra en la figura
Etapa de potencia
DISEÑO DE LAS APLICACIONES ANDROID A continuación se definirá el diseño de las dos aplicaciones móviles, el sistema operativo objetivo, el entorno de desarrollo escogido y las herramientas usadas. También se establecerán los objetivos a cubrir y la gestión de posibles errores que habrá que evitar DIAGRAMA DE BLOQUES Diagrama de bloques en mit app inventor 2 este programa sirve en especial, para crear aplicaciones de android la cual se usa como un control remoto y así poder controlar la chapa, para abrir o cerrar inalámbricamente sin la necesidad de que haya un personal de servicio, la aplicación tiene el siguiente diagrama de bloques como se muestra en la figura
Pág.10
Diagrama de bloques de MIT App inventor
Aplicación creada en mit app inventor 2 se muestra ya compilada para extraer e instalar en un celular móvil (android), y así poder anclar al módulo wifi con esta aplicación, para controlar la chapa de manera inalámbrica, la aplicación creada es como se muestra en la figura.
Aplicación creada con MIT app inventor 2
Pág.11
ETAPA DE COMUNICACIÓN Diagrama de comunicación como se muestra en la figura ya ajuntando todas las etapas anteriormente descritas y sus respectivos funcionamientos y posteriormente implementado la etapa de potencia para la respuesta en la chapa eléctrica la cual será controlada de manera inalámbrica por medio de wifi.
Figura 5 diagrama de bloques
DATOS OBTENIDOS
CAP IV CONCLUSIONES
Pág.12
CAP V
Bibliografía Bonifaz, J. L. (2001). Electrónica Industrial. Perú: Consorcio de Investigación Económica Social de la Universidad del. prometec.net . (24 de julio de 2015). Obtenido de http://www.prometec.net/arduinowifi/#modal: http://www.prometec.net/arduino-wifi/#modal prometec.net/esp8266/ . (24 de julio de 2015). Obtenido de http://www.prometec.net/arduino-wifi/#modal: http://www.prometec.net/arduinowifi/#modal Rob. (2010-06-18). Introducción a las. by Ermanno. WIFI FAMILY. (February 2013). f Copenhagen hosted by Sebastian Buettrich: Third Edition. Yale. (2012). Cerraduras eléctricas. Electrical locks.
Pág.13
