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Descripción general del proyecto y las actividades Nº Proyecto. 35 Título del Proyecto. Aplicaciones Laser y Domotización Mediante XPi Centro educativo solicitante. C.F.P.E. Ntra. Sra. de las Mercedes Coordinador/a. Jonathan Medina Temática a la que se acoge. Temática libre Objetivos y justificación: Se han conseguido alcanzar los objetivos planteados en este proyecto, ya que todos los diseños se han diseñado a bajo coste. En primer lugar, se ha diseñado un dispositivo emisor y receptor con el que podemos realizar la escucha de un habitáculo desde el exterior, haciendo uso de las propiedades de reflexión de los cristales por un precio menor de 3€. Este sistema lo pueden utilizar las fuerzas de seguridad o militares para seguridad. Se ha conseguido transmitir información a larga distancia de forma que no sea posible la interceptación de las comunicaciones por terceros, sin necesidad de encriptación de los datos. Este método es muy útil para su uso militar, puesto que haciendo uso de UAVs y unos espejos podemos ir cambiando el camino que toma la luz LASER hasta llegar al receptor, además de usar la gran capacidad que tiene el láser para transmitir información. El diseño del emisor y receptor tiene un coste de 5€. Además se ha utilizado la propiedad del láser para diseñar un receptor capaz de medir las vibraciones de las diferentes maquinarias a través de la reflexión, donde se pueden diagnosticar futuras averías o mal funcionmiento de maquinarias. La principal ventaja es que el coste del receptor es de 3€ y los elementos comerciales tiene un coste de 6000€, además otra ventaja es que sólo se necesita una pegatina reflectante pegada en el dispositivo a medir, por lo que se pueden medir vibraciones en maquinarias pequeñas. Otra ventaja es que en maquinarias pequeñas no se deforman las medidas por el peso de la peguatina. Otros sistemas requieren pegar un acelerómetro en la maquinaria por lo que podrían modificar las medidas. Nuestro sistema al usar un LASER puede ser utilizado en zonas peligrosas de radiacción, zonas químicas y con altas temperaturas, ya que las medidas se toman a través de un cristal. Un problema que presenta el uso del LASER es la necesidad del buen apuntamiento que necesita para su funcionamiento, pero este problema lo hemos solucionados al aumentar la

Descripción general del proyecto y las actividades · -APD (fotodiodo de avalancha), ... Un fototransistor es un fotodiodo y un transistor bipolar NPN donde la base recibe la radiación

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Descripción general del proyecto y las actividades

Nº Proyecto. 35

Título del Proyecto. Aplicaciones Laser y Domotización Mediante XPi

Centro educativo solicitante. C.F.P.E. Ntra. Sra. de las Mercedes

Coordinador/a. Jonathan Medina

Temática a la que se acoge. Temática libre

Objetivos y justificación:

Se han conseguido alcanzar los objetivos planteados en este proyecto, ya que todos los diseños se

han diseñado a bajo coste. En primer lugar, se ha diseñado un dispositivo emisor y receptor con el

que podemos realizar la escucha de un habitáculo desde el exterior, haciendo uso de las

propiedades de reflexión de los cristales por un precio menor de 3€. Este sistema lo pueden utilizar

las fuerzas de seguridad o militares para seguridad.

Se ha conseguido transmitir información a larga distancia de forma que no sea posible la

interceptación de las comunicaciones por terceros, sin necesidad de encriptación de los datos. Este

método es muy útil para su uso militar, puesto que haciendo uso de UAVs y unos espejos podemos

ir cambiando el camino que toma la luz LASER hasta llegar al receptor, además de usar la gran

capacidad que tiene el láser para transmitir información. El diseño del emisor y receptor tiene un

coste de 5€.

Además se ha utilizado la propiedad del láser para diseñar un receptor capaz de medir las

vibraciones de las diferentes maquinarias a través de la reflexión, donde se pueden diagnosticar

futuras averías o mal funcionmiento de maquinarias. La principal ventaja es que el coste del

receptor es de 3€ y los elementos comerciales tiene un coste de 6000€, además otra ventaja es que

sólo se necesita una pegatina reflectante pegada en el dispositivo a medir, por lo que se pueden

medir vibraciones en maquinarias pequeñas. Otra ventaja es que en maquinarias pequeñas no se

deforman las medidas por el peso de la peguatina. Otros sistemas requieren pegar un acelerómetro

en la maquinaria por lo que podrían modificar las medidas. Nuestro sistema al usar un LASER

puede ser utilizado en zonas peligrosas de radiacción, zonas químicas y con altas temperaturas, ya

que las medidas se toman a través de un cristal.

Un problema que presenta el uso del LASER es la necesidad del buen apuntamiento que

necesita para su funcionamiento, pero este problema lo hemos solucionados al aumentar la

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superficie de recepción del fototransistor, para ello se ha incorporado una

cúpula de plástico por la cual se redirige la luz del LASER y se aumenta la

superficie de recepción evitando dicho problema.

Otra ventaja de este proyecto es que con un solo receptor es posible realizar las tres apliaciones, sin

necesidad de rediseñar el sistema para otros fines.

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Introducción.

Desde la invención del láser se ha explotado mucho su uso militar incluso muchas veces en

proyectos en laboratorios secretos. Una de las aplicaciones más simples y conocidas es el

posicionador de blanco por láser.

Es posible modular el haz láser para incluir información. La luz de un láser puede viajar

largas distancias por el espacio exterior con una pequeña reducción de la intensidad de la señal.

Debido a su alta frecuencia, la luz láser puede transportar, por ejemplo, 1.000 veces más canales de

televisión de lo que transportan las microondas. Por ello, los láseres resultan ideales para las

comunicaciones espaciales. Se han desarrollado fibras ópticas de baja pérdida que transmiten luz

láser para la comunicación terrestre, en sistemas telefónicos y redes de ordenadores. También se

han empleado técnicas láser para registrar información con una densidad muy alta. Por ejemplo, la

luz láser simplifica el registro de un holograma, a partir del cual puede reconstruirse una imagen

tridimensional mediante un rayo láser.

La primera vez que se logró la transferencia de datos vía láser a larga distancia fue en las

islas Canarias, durante el año 2009, realizado por un equipo de OerlikonSpace y la conexión vía

láser tuvo una distancia de 1,5 millones de kilómetros.

El experimento realizado por los ingenieros consistió en poner en marcha un láser que

enlazaba entre las islas de La Palma y Tenerife. La unidad de transmisión fue modificada de tal

forma que las condiciones en los 144 kilómetros entre las islas refleja exactamente las que

prevalecen en un 1,5 millones de kilómetros de enlace a través del espacio. Esto se logró gracias a

la reducción de la emisión de apertura del láser a un diámetro de menos de la mitad de un

milímetro, todo esto con el fin de debilitar la señal de la luz.

En Alemania, científicos del Instituto Tecnológico de Karlsruhe han logrado enviar un total

de 26 terabytes en tan solo un segundo. Definitivamente un nuevo récord en cuanto a la

transferencia de datos, ya que 26 terabytes representan 700 DVD’s. A esa impresionante velocidad

sería posible transferir la biblioteca más grande del mundo en tan sólo 10 segundos.

PROYECTO

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Objetivos.

El presente trabajo tiene por objetivo el estudio, diseño y realización de unos dispositivos

que sean capaces de realizar escuchas a través de cristales, que permita realizar transmisiones de

datos sin encriptación a larga distancia y de forma que no sea interceptable por terceras personas,

usando para ello vehículos aéreos no tripulados (UAVs) con espejos. Estos dispositivos pueden ser

usados para la seguridad ciudadana por parte de los cuerpos de seguridad del estado.

Además también servirá para realizar un estudio del funcionamiento de las máquinas

rotativas con la peculiaridad que será posible usarlo en zonas peligrosas como centrales nucleares o

en zonas de alta temperatura, donde las personas no pueden estar.

Estos sistemas se realizarán al menor coste, utilizando materiales reciclados y con el menor

número posibles de componentes consiguiendo las máximas prestaciones.

En todos ellos utilizaremos un puntero LASER gracias a sus características como su

direccionalidad, posibilidad de modulación y bajo consumo y coste.

Estudio de los sensores y actuadores.

En este apartado se realiza un estudio de los sensores y actuadores usados en el trabajo,

para ello se realiza en los siguientes apartados una serie de definiciones para ver el correcto

funcionamiento del mismo.

1. LASER.

Un láser es la emisión estimulada de radiación de las moléculas de gas que contiene, genera

o amplifica un haz de luz coherente de determinada intensidad. Se basa en la excitación de una

onda estacionaria entre dos espejos, uno opaco y otro traslúcido. Su nombre proviene de Light

Amplification by Stimulated Emission of Radiations.

El primer láser lo construyó Theodore H. Maiman en Malibú, California. Maiman

construyó su láser con una barra de rubí, rodeada de una lámpara de xenón en forma de hélice. Los

extremos de la barra de rubí habían sido recubiertos con unas películas reflectoras, a fin de que

actuaran como espejos. El láser entonces emitía una descarga muy rápida e intensa de luz roja. Este

tipo de láser no era continuo sino pulsado o intermitente.

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Los LASER los podemos clasificar según su constitución interna en gas, estado sólido,

semiconductores y líquidos:

LASER de gas:

Es el láser más común. Se utiliza un gas que debe ser excitado y para ello se usa una

descarga eléctrica o mezcla de gases y los electrones que se mueven en la corriente

generada excitan los átomos o moléculas del gas chocándose entre ellos. Los gases

usados son gases neutros o ionizados.

LASER de estado sólido:

Son aquellos donde el medio activo es de estado sólido, como el cromo de una barra de

rubí. Los semiconductores también están incluidos, pero la diferencia es que la

excitación se realiza por medio de la corriente eléctrica.

LASER líquidos:

En este caso el medio activo es líquido y se usa un colorante, teniendo la ventaja de

que se puede sintonizar para cualquier color desde el infrarojo al ultravioleta y la

desventaja de que para excitarse se necesita otro láser.

Nuestro láser será un puntero láser rojo que tiene una longitud de onda de 650nm.

2. LDR.

Una fotorresistencia LDR “light dependent resistors” es un componente electrónico cuya

resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Cuando no recibe luz o hay

oscuridad su resistencia es alta y cuando reciben luz su resistencia disminuye.

Existen dos tipos: intrínsecos y extrínsecos:

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-Intrínsecos: los electrones disponibles están en la banda de valencia,

así que el fotón deberá tener suficiente energía para excitar el electrón a

través de la banda prohibida.

-Extrínsecos: tienen impurezas agregadas que tienen energía de estado a tierra más cercano

a la banda de conducción, adquiriendo una energía inicial.

También existen lineales y no lineales:

-Lineales: para que actúe como una fotorresistencia lineal (LDR) se cambia de polaridad.

-No lineales: no depende de la polaridad.

El inconveniente que puede presentar en algunas aplicaciones es que la variación de

resistencia no es rápida, por lo que no es conveniente usarlo en aplicaciones con variaciones

bruscas de iluminación.

3. Fotodiodo.

Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, se polariza inversamente,

con lo que se producirá una cierta circulación de corriente eléctrica proporcional a la cantidad de

luz que incide en él (luz visible o infrarroja).

Los fotodiodos pueden ser:

-PN, es una estructura PN sensible a la luz.

-PIN, está formada por tres capas y como su nombre indica está formada por una parte P,

una parte intrínseca y otra N.

-APD (fotodiodo de avalancha), los APD muestran un efecto interno de ganancia de

corriente debido a la ionización de impacto cuando se aplica un alto voltaje en inversa.La ganancia

de los APD varía con la tensión en inversa aplicada y con la temperatura.

4. Fototransistor.

Un fototransistor es un fotodiodo y un transistor bipolar NPN donde la base recibe la

radiación de la luz.

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Cuando la luz incide en la base genera portadores y esta carga produce la conducción. Los

fototransistores combinan en un mismo dispositivo la detección de luz y la ganancia.

En nuestro caso usaremos el fototransistor BPW40 que presenta la mayor ganancia para la

longitud 700nm que corresponde con nuestro láser de 650nm.

Método de escucha de bajo coste “LASER-espía”.

En este proyecto se expone un método en el cual podremos realizar la escucha del interior

de una habitación mediante la vibración del cristal en el cual reflejamos un láser. Se realizará el

diseño de un receptor a bajo coste. Este receptor será el encargado de recoger la luz del LASER y

de amplificar las vibraciones de luz para poder escuchar las conversaciones.

Para experimentar con este tipo de radiación utilizaremos un puntero láser empleado

normalmente como indicador en presentaciones, conferencias, etc. La longitud de onda de la luz

generada por estos dispositivos es de 660 nanómetros aproximadamente, que corresponde a una

frecuencia de 4.500.000 GHz ó 4.500 THz. Esta radiación de frecuencia extremadamente alta

puede ser modulada con una señal externa para transmitir información como cualquier otra señal de

radio.

En nuestro caso lo utilizaremos para transmitir una señal de audio generada por las

vibraciones del cristal de la habitación a la que se le realiza la escucha. En los siguientes puntos se

describirán los circuitos utilizados.

1. Transmisión:

Para generar el haz de luz láser utilizaremos un puntero láser que se puede adquirir

fácilmente en los comercios. Este tipo de puntero se alimenta con dos pilas o baterías del tipo

AAA, con lo que la tensión de alimentación es de 3V. Pero nosotros lo manipularemos para poder

conectarlo a una placa realizada por nosotros.

La placa transmisora contará solamente con la alimentación y resistencias necesarias para

que el láser no trabaje por encima de sus posibilidades. La tensión de alimentación es de 5V y el

laser funciona a 2V.

2. Receptor:

Este láser acabará incidiendo en un receptor, es decir, un fototransistor. Anteriormente

probamos también utilizando otro tipo de receptor, un LDR, pero éste presentaba un gran

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inconveniente y es que le influye la luz de los tubos fluorescentes del sitio

donde estuviéramos. Este problema ocurre también con el fototransistor, pero

con mucha menos intensidad y al cual le hemos encontrado una solución, incorporar un tubo que

aísla de la luz ambiente.

FOTO DEL EFECTO DE LOS TUBOS FLUORESCENTES 50Hz

La señal recogida por el fototransistor es llevada a otra placa en la cual se encuentra un

pequeño amplificador realizado con un transistor (2n2222). Este amplificador aumenta la señal y la

lleva a un conector jack en el que podemos conectar un altavoz o unos auriculares para que se

produzca la escucha del interior de la habitación. Antes de llevarlo al altavoz será necesario filtrar

la señal mediante un condensador.

En las fotos anteriores se muestran el receptor y el emisor donde se ve como incide el laser

en la ventana para reflejarlo hasta el receptor y captar las vibraciones.

3. Prototipo.

En la siguiente imágen aparece el esquema que utilizamos para el receptor. El diseño se

basó en intentar utilizar el menor número de componentes y que el sistema mantenga buenas

prestaciones.

Esquema del receptor y PCB

El prototipo final del dispositivo receptor es el siguiente:

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Las imágenes presentan un potenciómetro para el ajuste de la sensibilidad y los

condensadores de filtrado, al igual que el transistor para amplificar la señal.

Transmisión de datos a larga distancia con

aplicación militar.

Los sistemas de transmisión de datos vía láser presentan ciertas ventajas en comparación

con los otros sistemas utilizados para la transmisión de datos, como el hecho de no necesitar

licencias, no congestionar el espectro electromagnético, su inmunidad a interferencias eléctricas y

electromagnéticas, su fácil instalación y su alto ancho de banda hacen de esta solución una de las

mejores para comunicaciones a corto alcance.

A grandes distancias se requiere que el sistema mecánico de apuntamiento sea muy preciso

ya que a gran distancia, pequeños ángulos de desviación en el transmisor ocasionan grandes

variaciones en la alimentación con el receptor. Pero este problema se puede solucionar ampliando

el área del sistema receptor. En nuestro caso se ha ampliado utilizando una cúpula de plástico que

recoge el haz del LASER y de esta forma no es necesaria tanta precisión.

Se realizará el diseño de un emisor y un receptor que será el encargado de enviar y recibir

respectivamente la información rebotando en unos espejos dispuestos en UAVs que pueden variar

de forma constante el haz del LASER con la inclinación de los espejos y así la transmisión sería

imposible ser interceptada por terceras personas.

1. Transmisión:

Utilizaremos el puntero láser explicado anteriormente. La tensión de alimentación es de

3V. Este dispositivo lo incorporaremos a un sistema que modulará la luz del LASER en función de

la señal a transmitir (modulación AM).

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2. Receptor:

De nuevo, usaremos el receptor explicado en el apartado anterior, pero ahora se puede

conectar a nuestro PC o altavoz y donde podemos recibir la información enviada por el transmisor.

En la foto anterior se muestra el receptor que recibirá las señales enviadas por el

transmisor.

3. Prototipo.

Los siguientes esquemas corresponden al emisor y receptor del sistema para la transmisión

de datos.

Placa emisor LASER. Placa receptor LASER

Emisor LASER. Receptor LASER.

Los cálculos necesarios para obtener los valores de las resistencias serán:

ICQ = 20mA

VCE,Q = Vcc/ 2 = 2,5V

VCC = 5V

ß = 293

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IB = 68,25 μA

RB = R1 x R2 / R1 + R2

VB = Vcc x R1 / R1 + R2

VB – VRE = IB x RB + IE x RE

VCE – VCC = - IE x RE – IC x RC

R2 VB = VCC x R1 x R2 / R1 + R2

R2 VB = VCC x RB

R2 = VCC x RB / VB = 2930Ω

R1 = VCC x RB / VCC – VB = 976,67Ω

VCE - VCC = - IC x 0,25 x RC – IC x RC

VCE - VCC = (- IC x 0,25 – IC ) x RC

RC = VCE - VCC / - (IC x 0,25 + IC) = 100Ω

RE = 1/ 4 RC = 25Ω

RB = ß x RE / 10 = 732,5Ω

IB = IC / ß = 68,25 μA

VB = RB x IB + RE x IE + VBE = 1,25

VR2 = 4V

VRE = 0,45V

VCE = 3V

VCGND = 3,47V

IC = 16,8 mA

Vibrómetro de bajo coste.

En la industria existe una serie de mantenimiento que se realiza a las máquinas rotativas y

pueden ser de tipo preventivo o correctivo, dentro de un mantenimiento preventivo los parámetros

vibratorios de las máquinas definen el estado de salud de la misma. Las fuentes más comunes de

este fallo en los motores son el desequilibrio, resonancias y el desalineamiento, aunque en

posteriores puntos se detalla la norma que rigen las averías.

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Existen muchos problemas que afectan a la salud de la maquinaria

que no tienen nada que ver con estas dolencias y sí con las vibraciones, de ahí

que el mantenimiento preventivo sea fundamental para el correcto funcionamiento de las máquinas.

El empleo de vibrómetros para saber el estado de salud de la máquina es una técnica muy

utilizada en el mundo de la industria. El análisis de vibraciones en este tipo de máquinas conlleva

un análisis de la señal para concretar el tipo de fallo en el motor:

Análisis espectral.

Análisis de forma de onda.

Análisis de fase de vibraciones.

Análisis de los promedios síncronos en el tiempo.

Análisis de demodulaciones.

Análisis de vibraciones en partidas y paradas de una máquina.

Transformadas tiempo-frecuencia.

El sistema diseñado y propuesto en este trabajo realiza un análisis en la forma de onda, ya

que de aquí se puede obtener los valores de la señal acorde a la norma ISO que regula dichas

vibraciones. El diseño empleado es un trabajo de bajo coste y altas prestaciones.

Sistemas de medidas

La medición de vibraciones es un parámetro fundamental en máquinas rotativas, cosa que

no pasa en una máquina ideal. Sin embargo por las características inherentes de los materiales que

constituyen un motor, éstos provocan vibraciones, de esta forma se puede afirmar que todos los

motores poseen una serie de vibraciones.

Las vibraciones en una maquinaria se encuentran relacionadas de forma muy directa con su

vida útil, cuanto menor sea el nivel de vibraciones, es un indicativo del correcto funcionamiento de

la misma, por el contrario, un aumento de las vibraciones significa que la máquina posee alguna

deficiencia, éste es un indicador de salud de la máquina, es capaz de juzgar las condiciones

dinámicas de la misma.

Las averías más comunes en las máquinas rotativas debido a las vibraciones son:

· Desbalance.

· Desalineación.

· Excentricidad.

· Rodamientos defectuosos.

· Holgura mecánica.

· Vibraciones producidas en los engranajes.

El desequilibrio es uno de los motivos más graves de fallos en máquinas rotativas por la

aparición de masas descompensadas en el rotor. Estos desequilibrios pueden provocar problemas

de resonancia en la instalación y provocar graves averías en las máquinas.

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Existen varias técnicas para medir vibraciones, casi todas estas

técnicas son de contactos. Uno de los sistemas que no usan métodos de

contacto, son los basados en el efecto Doppler, que se define como el cambio en la frecuencia,

creado por la vibración de la superficie reflejada y que depende de la frecuencia de vibración.

Además otras de las técnicas para la medición de estos fallos se basan en los sistemas inerciales.

Comenzando por el primer eslabón de la cadena que es el transductor, debe de medir con

exactitud las magnitudes físicas que se desean obtener. Para ello existen cuatro tipos de

transductores, definiendo esta etapa como una de las menos económicas:

· Sensor de desplazamiento relativo sin contacto.

· Sensor de desplazamiento relativo con contacto.

· Sensor de velocidad.

· Sensor de aceleración.

La etapa de acondicionamiento de la señal lo realiza un circuito electrónico diseñado según

las necesidades de la etapa anterior.

Una vez llegado a la etapa de análisis y medición se debe saber que las vibraciones de las

máquinas poseen una serie de parámetros que rigen el funcionamiento de la misma, estos

parámetros tales como amplitud y frecuencia vienen determinados por la norma ISO 3945-1985:

Severidad de

vibración RMS

[mm/seg]

Tipo de soporte

Rígido Flexible

0.46 Buena Buena

2.8 Satisfactoria

4.6 Satisfactoria

7.1 No

Satisfactoria

11.2 No

Satisfactoria

18.0 Inaceptable

28.0 Inaceptable

71.0

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Tabla 1: Valores de referencia de amplitud de vibración para analizar la condición de una máquina.

FRECUENCIA CAUSAS PROBABLES DE

FALLAS

1xRPM

Desbalanceo, engranajes o poleas

descentradas, desalineamiento o eje

flexionado, resonancia, problemas

eléctricos, fuerzas alternativas.

2xRPM

Huelgos o juegos mecánicos,

desalineamiento, fuerzas alternativas,

resonancia.

3xRPM

Desalineamiento, combinación de

huelgos mecánicos axiales excesivos

con desalineamiento

< a 1x RPM Remolino de aceite (oilwhirl) en

cojinetes o rotores

Frec. De línea Problemas eléctricos

Armónicas de RPM

Engranajes dañados, fuerzas

aerodinámicas, fuerzas hidráulicas,

huelgos o juegos mecánicos, fuerzas

alternativas.

Alta

frecuencia (no

armónicas)

Cojinetes antifricción en mal estado

Tabla 2: Frecuencias de vibración y origen probable de falla.

Vibrómetros basados en sistemas inerciales.

Los acelerómetros son transductores que pertenecen a los sistemas inerciales. A partir de

las medidas inerciales se puede determinar las aceleraciones lineales y de ahí las velocidades

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angulares. Una vez obtenidas las aceleraciones sólo hay que integrar para

obtener la velocidad lineal, la posición y la posición angular.

En la Figura 1, se muestra un acelerómetro comercial de dos ejes, cuya finalidad es ser

usado en robótica.

Figura 1. Acelerómetro de 3 ejes.

Vibrómetros basados en el Efecto Doppler

Tracking Laser Doppler Vibrometry (TLDV) es una técnica de medida de vibración

basadas en el efecto Doppler, se trata de un sistema de medida de velocidad relativa sin contacto,

usado en múltiples ocasiones tales como medidas del flujo sanguíneo o medidas de velocidad de

partículas en suspensión, o incluso como vibrómetro.

El emisor envía una señal que al rebotar en el elemento a medir modifica su frecuencia y el

receptor recibe una señal con la frecuencia y amplitud que el motor posee gracias una pequeña

pegatina reflectante.

1. Vibrómetros comerciales.

Algunos de los vibrómetros comerciales que se pueden encontrar son:

1. Medidor de vibración TYP-63:

Este vibrómetro sirve para comprobar máquinas rotativas. Este medidor de vibración mide

la aceleración. El precio es de 500€ y mide un rango de frecuencas de hasta 1KHz.

2. Medidor de vibración TYP-VT300:

Este vibrómetro comprueba las máquinas rotativas. Realiza las medidas de la aceleración.

El precio es de 1100€ y mide un rango de frecuencas de hasta 10KHz.

3. PDV 100:

Este vibrómetro realiza las medidas usando un láser, pero tiene un rango limitado de 30m y

una frecuencia de 22KHz, teniendo un precio de 6000€.

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2. Transmisión:

El laser en este caso es el usado anteriormente con una tensión de alimentación de 3V.

3. Receptor:

Igual que el en caso anterior, el receptor es el explicado en apartados anteriores.Ahora este

amplificador aumenta la señal y la lleva a un conector que podemos conectar a nuestro osciloscopio

o analizador de frecuencia y donde podemos recibir las vibraciones recogidas por el LASER.

En la foto anterior se ve el receptor y el emisor apuntando con el laser en el motor y se

refleja hasta el receptor que captará las vibraciones. La siguiente imagen muestra la captura del

oscioscopio que mide las vibraciones.

Las vibraciones del motor ascienden a 9KHz, si incorporamos un analizador de frecuencia

se consiguen obtener los picos de las vibraciones. Esta imagen está tomada para un motor de

industria, comprobando así el buen funcionamiento del sistema en entornos reales.

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Las siguientes imágenes muestran un experimento realizado en el taller.

4. Prototipo.

El prototipo utilizado es el mismo receptor que en los puntos anteriores, comprobando la

versatilidad de un mismo dispositivo para usarlo en diferentes aplicaciones.

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Presupuesto.

Según los componentes utilizados para construir los prototipos, el coste del receptor y el

emisor ascienden a 1.4€ y 2€ respectivamente.

Material Precio

Unitario Unidades

Precio

Total

Láser rojo 2 € 1 2 €

Fototransistor

BPW40 0.5 € 1 0.5 €

Transistor

2n2222 0.4 € 2 0.8 €

Condensadores 0.3 € 4 1.2 €

Resistencias 0.1 € 8 0.8 €

To

tal 5.3 €

Conclusiones.

Se han conseguido alcanzar los objetivos planteados en este proyecto, ya que todos los

diseños se han diseñado a bajo coste. En primer lugar, se ha diseñado un dispositivo emisor y

receptor con el que podemos realizar la escucha de un habitáculo desde el exterior, haciendo uso de

las propiedades de reflexión de los cristales por un precio menor de 3€. Este sistema lo pueden

utilizar las fuerzas de seguridad o militares para seguridad.

Se ha conseguido transmitir información a larga distancia de forma que no sea posible la

interceptación de las comunicaciones por terceros, sin necesidad de encriptación de los datos. Este

método es muy útil para su uso militar, puesto que haciendo uso de UAVs y unos espejos podemos

ir cambiando el camino que toma la luz LASER hasta llegar al receptor, además de usar la gran

capacidad que tiene el láser para transmitir información. El diseño del emisor y receptor tiene un

coste de 5€.

Además se ha utilizado la propiedad del láser para diseñar un receptor capaz de medir las

vibraciones de las diferentes maquinarias a través de la reflexión, donde se pueden diagnosticar

futuras averías o mal funcionmiento de maquinarias. La principal ventaja es que el coste del

receptor es de 3€ y los elementos comerciales tiene un coste de 6000€, además otra ventaja es que

sólo se necesita una pegatina reflectante pegada en el dispositivo a medir, por lo que se pueden

medir vibraciones en maquinarias pequeñas. Otra ventaja es que en maquinarias pequeñas no se

deforman las medidas por el peso de la peguatina. Otros sistemas requieren pegar un acelerómetro

en la maquinaria por lo que podrían modificar las medidas. Nuestro sistema al usar un LASER

puede ser utilizado en zonas peligrosas de radiacción, zonas químicas y con altas temperaturas, ya

que las medidas se toman a través de un cristal.

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Un problema que presenta el uso del LASER es la necesidad del buen apuntamiento que

necesita para su funcionamiento, pero este problema lo hemos solucionados al aumentar la

superficie de recepción del fototransistor, para ello se ha incorporado una cúpula de plástico por la

cual se redirige la luz del LASER y se aumenta la superficie de recepción evitando dicho problema.

Otra ventaja de este proyecto es que con un solo receptor es posible realizar las tres

apliaciones, sin necesidad de rediseñar el sistema para otros fines.

Bibliografía.

1. http://www.monografias.com/trabajos/laser/laser.shtml

2. http://www.wordreference.com/definicion/l%C3%A1ser

3. http://www.alegsa.com.ar/Dic/laser.php

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5. http://www.portalplanetasedna.com.ar/laser.htm

6. http://clpu.es/documentospublicos/OSA%2004_.pdf

7. http://www.um.es/leq/laser/Ch-6/F6s1t2p1.htm

8. http://oftalmonoticias.blogspot.com.es/2013/02/laseres-de-rubi-neodimio-y-nd-

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9. http://es.wikipedia.org/wiki/Fotorresistencia

10. http://martinezmorenomedicionesind.blogspot.com.es/2007/06/fotoresisten

cia-ldr_16.html

11. http://www.apuntesdeelectronica.com/componentes/ldr-

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13. http://www.neoteo.com/ldr-fotorresistencias/

14. http://www.unicrom.com/Tut_fotodiodo.asp

15. http://sensorfototransistorofotodiodo.blogspot.com.es/2008/03/el-fotodiodo-

el-fotodiodo-se-parece.html

16. http://www.slideshare.net/joselin33/fotodiodos

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18. http://es.wikipedia.org/wiki/Fotodiodo_de_avalancha

19. http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Schottky

20. http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_PIN

21. http://es.wikipedia.org/wiki/Fotodiodo

22. http://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistor

23. http://www.itlalaguna.edu.mx/Academico/Carreras/electronica/opteca/OPT

OPDF2_archivos/UNIDAD2TEMA4.PDF

24. http://www.ecured.cu/index.php/Fototransistor

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Relación de actividades

Actividad 1. Escuchas Láser

Interrogante que plantea. Muestra diversas aplicaciones de bajo coste

Descripción de la actividad. Los divulgadores muestran las diversas aplicaciones que se

pueden realizar con un láser.

Material necesario. 1 Mesas, 5 sillas, y 3 bancos

Consideraciones especiales. alimentación eléctrica cercana

Duración. 30min

Actividad 2. Domotica

Interrogante que plantea. Como domotizar una vivienda con bajo coste

Descripción de la actividad. El divulgador muestra el funcionamiento de un bus de datos

llamado X-10 y la introducción de un pequeño pc como máster del bus

Interacción con el visitante. El visitante puede accionar lámparas y otras cuestiones

mediante un smartphone.

Material necesario.1 mesas Consideraciones especiales. alimentación eléctrica cercana

Duración. 30min.

Actividad 3. Vibrómetros láser

Interrogante que plantea. Sistema de bajo coste

Descripción de la actividad. Se muestra el correcto funcionamiento de un diseño de bajo

coste

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Interacción con el visitante. El visitante puede apreciar el correcto

funcionamiento frente a dispositivos de mayor coste

Material necesario. 1 mesa

Consideraciones especiales. ninguna

Duración. 30min

Actividad 4. Emision de datos láser

Interrogante que plantea. Se explica la codificación y decoficación de emisores láseres

Descripción de la actividad. El divulgador explica el funcionamiento y realiza muestras

del correcto funcionamiento de un dispositivo de bajo coste

Interacción con el visitante. El visitante puede apreciar el correcto funcionamiento del

diseño.

Material necesario.1 mesa

Consideraciones especiales. ninguna

Duración. 30 min

Objetivos y justificación:

Con este proyecto hemos conseguido una solución completa de bajo coste, por medio de la que podemos implementar un completo sistema de control domestico (X10) para gestionar el consumo energético y la seguridad tanto en un hogar particular, como en oficinas comerciales, hoteles, etc.

Para ello nos hemos basado en un sistema que se pueda aplicar a cualquier estancia,

aprovechando la instalación eléctrica estándar, un sevidor PHP alojado en una Raspberry Pi,

librerías libres de visión artificial y una App que se ha creado para controlar todo el sistema con

un Smartphone.

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Desde la aplicación para Smartphone, se consigue el control completo de

unas series de webcam de distintos fabricantes para detectar movimientos,

como sistema de seguridad dentro de un recinto, además se controla un bus X10 por parte de

usuario final.

Se ha instalado un pequeño servidor “Raspberry PI” basado en software libre unas series de

aplicaciones que dan capacidad a viviendas, empresas y hoteles de gestionar la energía

consumida en los dispositivos eléctricos, de manera más eficiente.

Se ha instalado un servidor PHP que será el encargado de gestionar los comandos enviados por la

aplicación móvil y de almacenar el estado en el que se encuentra cada módulo X10.

Se ha realizado una maqueta donde se muestra que por la misma línea de la red eléctrica, sin

necesidad de realizar una nueva instalación, es posible controlar los diferentes dispositivos. En el

caso de las industrias el ahorro económico sería significativo.

Se ha realizado una aplicación para SmartPhone, de descarga libre mediante código QR, desde

Market de forma gratuita o desde la página web. De esta forma, una oficina u Hotel da la

posibilidad a sus empleados y clientes a gestionar el consumo energético y los tipos de seguridad

del sistema, añadiendo un valor muy profesional el sistema de seguridad implementado.

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Introducción. En gran magnitud de bibliografía se define la domótica, como la integración de las nuevas

tecnologías y el diseño en los espacios habitables, a fin de obtener un mayor confort, ahorro de

energía, y tiempo. A su vez se define la inmotica, como la domotización aplicada a los edificios.

La inmótica posee unas áres de aplicaciones muy abiertas, tales como:

Seguridad y alarmas.

Control de gestión de energía.

Áreas de comunicación.

Sistemas de confortabilidad.

La automatizción en los edificios surge a partir del siglo XIX, junto con las aplicaciones de los

autómatas programables.

El resto de fabricantes propuestos en las bibliografías utilizan un protocolo específicos, sin realizar

la transmisión de datos bajo un cable distinto al de la red.Con este sistema se consigue el control

de toda a vivienda sin necesidad de instalar cables en la instalación, tratándose de una ecnología

cableada al introducir un sistema empotrado, nos permite controlar a su vez de forma inalámbrica

varios protocolos tales como Zigbee, wifi….

En KNX se usa una red independiente al del protocolo de comunicaciones para la alimentación de

los dispositivos, de hecho, para el correcto funcionamiento de una instalación se necesitan,

actuadores y sensores como en cualquier instalación, pasarelas, como en nuestro caso hemos

realizado con a RaspBerry y acopladores, uso que no necesita en nuestro caso, para la instalación

de dispositivos que no pertenezcan al mismo protocolo.

SimonVit@ es un protocolo de comunicaciones con un bus de datos propio y distinto a la

alimentación, como pasara con KNX. En la actualidad SimonVit@ posee software propio.

ATHomeal igual que sucede con los dos sistemas anteriores posee un bus de datos propio, lo que

obliga a las empresas instaladoras ha reaizar una tirada de cable exrta para a comunicación, a su

vez también posee software propio y pantalla táctil extra.

En el trabajo realizado, no se han instalado buses de datos, se ha usado software libre, no se

requiere la compra de una pantalla táctil para el control o la programación de la vivienda, y lo más

importante, los dispositivos se alimentan de la propia red eléctrica, y pueden pertenecer a

diversos fabricantes optando así al sistema más económico.

PROYECTO

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El acceso del usuario (actualmente sin alta en base de datos, para controlar y

limitar los accesos), se ha realizado a través de una appdiseñada para

dispositivos Android que esta disponible para su descarga en el market, siendo un sistema Open

Source.

Otro importante punto dentro de este trabajo es el ahorro energético que se puede llegar a

realizar con instalaciones de este tipo, bien en hoteles, donde los clientes no dejan la calefacción,

lamparas o el AA encendido, si no que se les permitiría controlar estos dispositivos desde el movil

poco antes de llegar a las habitaciones, lo mismo ocurriría en el caso de edificios de oficinas,

donde los empleados puedan dar marcha a los sistemas poco antes de llegar, sin necesidad de

que se pueda quedar los dispositivos encendidos por descuido. Por ultimo en el caso del hogar,

donde el confort, ahorro energético y seguridad son las principales claves de un sistema

domótico. Pues se conseguiría con nuestro dispositivo.

Sistema X10.

X10 es un protocolo de comunicaciones para el control de dispositivos eléctricos, que utiliza la

línea eléctrica (220V o 110V), para transmitir señales de control entre equipos instalados en dicha

red. Los dispositivos X10 que se comercializan son solo para uso individual y en entornos

domésticos de hasta 250 m2, dada su limitación en ancho de banday en el número máximo de

dispositivos a controlar (256). No obstante existen elementos de última generación que

incorporan, entre otros, los protocolos X-10 extendidos, para dar funcionalidad a soluciones de

comunicación como la bidireccionalidad, solicitud de estados y comprobación de la correcta

transmisión de las tramas.

X10 fue desarrollada en “1978 por Pico Electronics of Glenrothes”, Escocia, para permitir el control

remoto de los dispositivos domésticos. Fue la primera tecnología domótica en aparecer y sigue

siendo la más ampliamente disponible, principalmente por su característica de autoinstalable, sin

necesidad de cableado adicional.

Las señales de control de X10 se basan en la transmisión de pulsos a 120kHz que representan

información digital. Estos pulsos se sincronizan en el cruce por cero de la señal de red (50 Hz ó 60

Hz). Con la presencia de un pulso en un semiciclo y la ausencia del mismo en el semiciclo siguiente

se representa un '1' lógico y a la inversa se representa un '0'. A su vez, cada orden se transmite 2

veces, con lo cual toda la información transmitida tiene cuádruple redundancia. Cada orden

involucra 11 ciclos de red (220 mspara 50 Hz y 183,33, para 60Hz).

Fig.1. Transmisión de datos.

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Primero se transmite una orden con el Código de Casa y el Número de

Módulo que direccionan el módulo en cuestión. Luego se transmite otro

orden con el código de función a realizar (FunctionCode). Hay 256 direcciones soportadas por el

protocolo. En las siguientes líneas se redacta la transmisión.

Este pulso de 1 milisegundo debería de hecho ser transmitido tres veces para

coincidir con los puntos de cortes cero de las tres fases en un sistema de

distribución de tres fases.

El código de comienzo (1110) es el único que no se envía de forma

complementaria yes el único código que no cumple el salto cada 4 o 5

instrucciones.

Inmediatamente después del código de comienzo, se transmite la dirección de la casa o letra

según se muestra en la. La tabla donde se muestra las letras es laTabla. 1.

Después de enviar el código de la letra enviamos la dirección de unidad o

número. En la Tabla. 2hacíamos referencia al código de control, formado

por cuatro b

una dirección de unidad y uno si queremos mandar una orden de comando.

Debido al medio de transmisión utilizado los diseñadores del código X-10

decidieron transmitir dos veces cada uno de estos bloques de información

para que el sistema ganara en fiabilidad.

Estos 3 ciclos de margen son necesarios para que el receptor mueva los

datos de sus registros en cada uno de los seis pasos por cero.Una vez que el

receptor ha procesado sus datos de dirección, está listo para recibir una

orden de comando. Al igual que se había hecho al enviar la dirección, el

bloque de datos del comando debe empezar por el código de comienzo,

seguido del código de la letra y el código de control, finalmente irá el sufijo,

teniendo que ser en este caso igual a 1 para que el código de control sea

interpretado como un comando y no como una dirección por el receptor.Y

por último esta imagen reflejaría los ciclos totales para terminar con una

transmisión completa.

Fig.2. Transmisión completa

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Con esto hemos definido como códifica el protocolo, en las siguientes tablas

se muestran los datos a transmitir:

Tabla. 1. Código de la Casa

Tabla. 2. Direccionamiento y

función.

Network X10.

La instalación realizada nos permite comunicarnos con la vivienda, edifici, etc.Sólo con la

aplicación de un móvil mediante *.php, podemos monitorizar el estado y controlar el sistema.En

la siguiente figura se muestra como sería el acceso exterior al control del sistema.

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Fig.3. Conexión desde usuario hasta Servidor.

Como se puede observar, através de una red podemos acceder al servidor, en él se encuentra

instalado un servidor PHP con el que se comunica la aplicación Android, a través del cual podemos

escribir las variables, estados y cambios de los dispositivos conectados, este código realiza un

muestreo de todas las variables de la instalación cada milisegundo.

En la siguiente imagen se puede observar el uso de la red eléctrica para la transmisión de datos.

Para controlar los dispositivos X10 necesitamos una interface que adapte la comunicación USB a

la red eléctrica. Este dispositivo es el “CM11” que permite una comunicación USB con el PC. Todos

los dispositivos que se deseen gobernar deben estar instalados sobre un módulo X10, configurado

con su dirección alfanumerica.

Aplicación

Android

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Fig.4. Instalación del Bus de datos

Seguridad.

Como sistema de seguridad, se ha implementado un sistema conectado a la RaspBerry Pi, con la

finalidad de que la propia PCB, sea quien controle, y gestione la seguridad del edificio o vivienda.

Se ha instalado una cámara, ésta cámara no necesita pertenecer a ningún fabricante específico,

en nuestro caso se ha utilizado la webcam de una ps3, y mediante una librería se configura para

que realice fotos a los movimientos que se produzcan dentro de la vivienda.

El sistema se puede ver desde el exterior de la vivienda, mediante la conexión a internet,

actuando con un pequeño servidor, el usuario puede acceder a las alarmas y controlar la vivienda

desde cualquier parte del mundo, proporcionando así la simulación de presencia como sistema de

seguridad.

SIM900.

Se ha utilizado una tarjeta SIM900 para comunicar con el exterior de la vivienda con las alarmas

que se activan en el interior de la misma. SIM900 es un micro-controlador con capacidad de

comunicarse mediante GSM/GPRS en las cuatro bandas de 850/900/1800/1900 MHz, integrado

por un potente microprocesador de ARM.

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Fig.1. Imagen del microprocesador SIM900

Incorpora una pila TCP/IP que es controlada mediante comandos AT. en el trabajo, este

dispositivo posee la capacidad de llamar, enviar sms o documentación mediante WathsApp.

Fig.2. PCB Utilizada en la Instalación.

Más concretamente se ha usado ésta PCB, se trata del modelo SIMCOM SIM900 quad-band,

posee la posibilidad de utilizar el reloj interno.

Las características eléctricas son las más significante ya que sólo consume en reposo 1.5mA, y

250mA cuando realizamos una llamada, el consumo del GPS que es mucho mayor (entorno a

440mA) no ha lugar en esta aplicación. En las siguientes imágenes podemos observar los tipos de

encendido que se pueden realizar, tanto pulsando el pulsador que posee la pcb, o desde un

micro-procesador externo.

Fig.3. PowerUp y ShutDown.

En nuestra aplicación se ha usado un micro-controlador externo para comunicarse con el módulo

GPRS Shield. En líneas futuras éste micro-procesador externo tenderá a la desaparición.

Motion library.

Motion es una librería que monitoriza la señal que proviene de una cámara, dicha librería es capaz

de detectar una parte significante de la imagen ha cambiado, por lo que se puede decir, que es

sensible a captar movimiento entre las imágenes.

Como ya se ha comentado anteriormente, para capturar las imágenes se ha utilizado PS3 EyeCam,

dicha librería nos permite utilizar cualquier tipo de webcam, incluso no permite montar un array

de cámaras y controlar las imágenes.

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Fig.4. Una de las cámaras usadas en el trabajo, y una imagen en movimiento.

La librera Motion se han modificados varias opciones para poder ver desde cualquier navegador

lo que sucede dentro de la vivienda, permitiendo así la conexión a la vivienda no solo desde el

Smartphone, sino desde un pc.

Otra de las opciones programadas en esta librería es la opción de realizar fotos a los objetos que

se mueven dentro de su angulo de visión, tras las fotos, se realiza un cuadrado blanco,

permitiendo a los usuarios saber si se ha invadido su intimidad.

Para finalizar en la programación de esta librería, se le ha incluido la posibilidad de lanzar un

programa para activar una llamada telefónica mediante el módulo SIM900 conectado a un

arduino, permitiendo al usuario final de la app observar si sucede algo dentro de su vivienda y

llamar a los cuerpos de seguridad sin ningún peligro para dichos usuarios.

Heyu.

Heyu es una aplicación que nos permite comunicarnos con diversos dispositivos bajo el protocolo

de comunicaciones X10. Esta aplicación libre http://www.heyu.org/, nos permite comunicar un pc

bajo un sistema unix con una pasarela de comunicaciones, en nuestro caso nuestra pasarela es el

modulo CM11.

Es un software que actua como hilo, uniendio en el servidor bajo *.php, con la red eléctrica. Es

fácil de instalar y realiza operaciones bajo líneas de comandos, en las siguientes líneas se

observan algunos ejemplos.

Comandos de ejemplos “HEYU (función) (direccion)”:

Encendido de un modulo con dirección A1: Heyuon a1

Modulodimmer con valor 8 y dirección A1: Heyudimb a1 8 (1-100%, 22- 0%)

MySQL.

En el servidor que hemos utilizado se ha instalado MySql como base de datos (BD), la finalidad de

esta BD es la de servir como hilo de union entre la app que corre en el Smartphone y los software

que funcionan de forma fantasma en el servidor.

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Fig.5. Imgen de la base de datos.

Se ha generado una base de datos llamada “domo_db”, en dicha BD se le ha añadido una sola

tabla no dinamica, es decir, no posee vida, esta compuesta por una sola fila y 10 columnas. El

valor de cada columna es un estado de la vivienda que se representa en la app.

RaspBerry PI.

Raspberry Pi es un sistema embebidode bajo costo, desarrollado en Reino Unido por la Fundación

Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las

escuelas.

El diseño incluye un System-on-a-chip Broadcom BCM2835, que contiene un procesador

central (CPU) ARM1176JZF-S a 700 MHz (el firmware incluye unos modos “Turbo” para que el

usuario pueda hacerle overclock de hasta 1 GHz sin perder la garantía), un procesador

gráfico (GPU) VideoCore IV, y 512 MiB de memoria RAM (aunque originalmente al ser lanzado

eran 256 MiB). El diseño no incluye un disco duro ni unidad de estado sólido, ya que usa

una tarjeta SD para el almacenamiento permanente; tampoco incluye fuente de alimentación ni

carcasa. El 29 de febrero de 2012 la fundación empezó a aceptar órdenes de compra del modelo

B, y el 4 de febrero de 2013 del modelo A.

La fundación da soporte para las descargas de las distribuciones para arquitectura

ARM, Raspbian (derivada de Debian), RISC OS, Arch Linux ARM (derivado de Arch Linux) y Pidora

(derivado de Fedora); y promueve principalmente el aprendizaje dellenguaje de

programación Python, y otros lenguajes como Tiny BASIC, C y Perl.

La fundación da soporte para las descargas de las distribuciones para arquitectura ARM, Raspbian

(derivada de Debian), RISC OS, Arch Linux ARM (derivado de Arch Linux) y Pidora (derivado de

Fedora); y promueve principalmente el aprendizaje dellenguaje de programación Python, y otros

lenguajes como Tiny BASIC, C y Perl.

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Fig.5. RaspBerry Pi.

En nuestro caso se ha realizado la instalación de Raspbian, php5, apache y Heyu, para la

realización de nuestro sistema. En la siguiente figura se muestra un diagrama de flujo del

funcionamiento del software en php

Fig.6. Diagrama de flujo del programa que corre en la RaspBerry Pi.

App para Smartphone.

Se ha realizado una aplicación para SmartPhone llamada “Xpi”, con las siguientes características,la

aplicación es libre, estará disponible desde una página web, mediante código QR yse puede

descargar desde Market de Google. La aplicación Fig 6, permitirá controlar los diferentes

dispositivos conectados mediante protocolo X10, lámparas, toldos, persianas, climatizadores,

alarmas, etc. Además mostrará el estado de cada uno de ellos y permitirá el acceso a través de

internet a los usuarios.

La aplicación se conectará al servidor mediante PHP, y esta será la encargada de almacenar el

estado de cada dispositivo, además de ejecutar los comandos enviados por la aplicación.

El servidor PHP usará como hio un archivo “PhP”, a través del cual la aplicación escribirá y leerá el

estado de los sensores, de esta forma se podrá conocer el estado de dichos sensores al

conectarse la aplicación.

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Fig.6. Pantalla inicial de la app del Smartphone “Xpi”

Fig.7. Pantalla de control de una lámpara de la app del Smartphone “Xpi”

App inventor

Es una aplicación de Google Labs para crear aplicaciones de software para el sistema

operativo Android. De forma visual y a partir de un conjunto de herramientas básicas, el usuario

puede ir enlazando una serie de bloques para crear la aplicación. El sistema es gratuito y se puede

descargar fácilmente de la web. Las aplicaciones fruto de App Inventor están limitadas por su

simplicidad, aunque permiten cubrir un gran número de necesidades básicas en un dispositivo

móvil.

La siguiente imagen muestra parte del código usado para nuestra aplicación.

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Fig.7. Código AppInventor

El diagrama utilizado para hacer funcionar esta parte del código es el que se muestra en la

siguiente figura.

Fig.8. Diagrama de flujo con el que se ha realizado el software en AppInventor.

Pagina Web

Se ha diseñado una pagina web con la intención que todas las personas se puedan descargar la

aplicación y donde se pretende que la comunidad de interne aporte mejoras al diseño de la

aplicación. La web se ha diseñado en html y se ha alojado en un servidor gratuito con la siguiente

dirección “www.BusXpi.tk”

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Fig.9. Imagen de la web implementada

Codigo QR

Un código QR (quick response code, «código de

respuesta rápida») es un módulo útil para

almacenar información en unamatriz de puntos. Se

caracteriza por los tres cuadrados que se

encuentran en las esquinas y que permiten

detectar la posición del código al lector. La sigla

«QR» se deriva de la frase inglesa «Quick

Response» («Respuesta Rápida» en español).

Nosotros haremos uso de esta tecnología para que las personas con susterminales móviles

puedan de forma rápida descargar la aplicación y encontrar información en la página web.

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Fig.10. Descarga App Dirección Web

Maqueta

La siguiente imagen muestra la maqueta diseñada, donde representa una vivienda con 5

habitaciones, en las cuales se han instalado tres modulos X10 entre los que uno de ellos es un

dimmer y dos contactores. Cada módulo X10 tiene su dirección alfanumérica.

Fig.11. Imagen de la maqueta Instalada.

Conclusiones.

Se ha conseguido implementar una aplicación para Smartphone, consiguiendo el control

completo de unas series de webcam de distintos fabricantes para detectar movimientos, como

sistema de seguridad dentro de un recinto, además se controla un bus X10 con total confianza por

parte de usuario final.

Se ha instalado un pequeño servidor “Raspberry PI” basado en software libre unas series de

aplicaciones que dan capacidad a viviendas, empresas y hoteles de gestionar la energía

consumida en los dispositivos eléctricos, de manera más eficiente.

Se ha instalado un servidor PHP que será el encargado de gestionar los comandos enviados por la

aplicación móvil y de almacenar el estado en el que se encuentra cada módulo X10.

Se ha realizado una maqueta donde se muestra que por la misma línea de la red eléctrica, sin

necesidad de realizar una nueva instalación, es posible controlar los diferentes dispositivos. En el

caso de las industrias el ahorro económico sería significativo.

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Se ha realizado una aplicación para SmartPhone, de descarga libre mediante

código QR, desde Market de forma gratuita o desde la página web. De esta

forma, una oficina u Hotel da la posibilidad a sus empleados y clientes a gestionar el consumo

energético y los tipos de seguridad del sistema, añadiendo un valor muy profesional el sistema de

seguridad implementado.

Bibliografía.

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[2] http://www.heyu.org/

[3] http://es.wikipedia.org/wiki/X10

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[5] https://www.x10.com/

[6] http://www.penguintutor.com/linux/raspberrypi-webserver

[7] http://geekytheory.com/tutorial-raspberry-pi-15-instalacion-de-apache-mysql-php/

[8] http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_QR

[9] https://sites.google.com/site/appinventormegusta/

[10] http://wiki.epalsite.com/index.php?title=SIM900_Quad-Band_GPRS_shield_with_Micro_SD_card_slot#Parameters