domótica para todos ii

7/30/2019 Domtica para todos II

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Trabajo de investigacin en el mbito de investigacin tecnolgica

Autor: Carles Llobet Pons

Curso acadmico: 2 Batxillerat A


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Generalitat de Catalunya

Departament dEducaci

Institut de Secundria Vilatzara

Av. Arquitecte Eduard Ferrs, 101

08340 Vilassar de Mar

Tel. 93 750 63 66

Fax 93 750 65 53

[email protected]

Automatizacin econmica del Hogar 2 | Domtica

ndice1. Introduccin .............................................................................................................. 3

1.1 Objetivos ............................................................................................................. 3

1.2.1 Gua .............................................................................................................. 3

1.2.2 Com lo haremos? .......................................................................................... 3

1.2.4 Qu necesito? ............................................................................................... 4

1.2.5 Qu necesitar el lector per automatizar su hogar? ...................................... 4

2. Historia del proyecto ................................................................................................. 5

2.1 Transcurso del proyecto ...................................................................................... 52.1.1 Aprendizaje .................................................................................................. 5

2.1.2 Conexin entre Arduino y Processing............................................................ 6

2.1.3 Primeros programas ..................................................................................... 6

2.1.4 Primeras pruebas con Bluetooth................................................................... 6

2.1.5 Adaptar programas ....................................................................................... 7

2.1.6 Programar actuadores y sensores ................................................................. 7

2.2 Problemas y dificultades comunes....................................................................... 8

3. Gua para la realizacin ............................................................................................. 9

3.1 Programacin ...................................................................................................... 9

3.1.1 Fusin de programas Processing ................................................................... 9

3.1.2 Programa Arduino ........................................................................................ 9

4.Conclusiones ............................................................................................................ 10

4.1 Opinin del trabajo ........................................................................................... 10

4.2 Posibles mejoras................................................................................................ 10

5.Anexo....................................................................................................................... 11

5.1 Elementos utilizados ......................................................................................... 11

5.1.2 Programas: ................................................................................................. 11

5.1.2 Dispositivos ................................................................................................ 11

5.3 Programa .......................................................................................................... 12

6.Bibliografa ............................................................................................................... 29

6.1 Pgines web ...................................................................................................... 29

6.2 Agracedimientos a los asesores ......................................................................... 29


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1. Introduccin

1.1 Objetivos

En esta memoria dividiremos el programa que previamente habamos hecho en el

fascculo anterior Domtica para todos: Configura la automatizacin de los elementos

del hogar en dos programas diferentes, uno que corresponder a la placa Arduino y

qu ha de hacer cuando recibe las rdenes, y otro en la interfaz grfica que crearemos

para podernos deshacer de la librera Firmata que habamos utilizado previamente y

poder crear la misma aplicacin pero para dispositivos Android.

1.2.1 Gua

Otra vez aprovecharemos la idea de crear una gua para que cualquier persona sea

capaz de crear sus propia aplicacin para Android y as poder mejorar la instalacin

que construy con nuestra anterior gua.

1.2.2 Como lo haremos?

Lo primero que haremos ser dividir el programa que ya tenamos (el del ordenador)

en dos partes, Arduino y Processing, para familiarizarnos con cmo trabajamos estos

dos programas envindose datos a travs del puerto serie. Una vez hacho esto,

crearemos una aplicacin sencilla para Android para ver como programar en nuestro

dispositivo mvil, y despus otra aplicacin, no tan sencilla, con la programaremos

nuestro telfono con una aplicacin que nos permita controlar el Bluetooth de nuestro

dispositivo para posteriormente controlar la casa a travs del Bluetooth.


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1.2.4 Qu necesito?

Conocimientos

En esta continuacin del proyecto necesitar conocimientos de cmo Java programa

con otros Developement Kit como el de Android para poder hacer mi aplicacin para

Android. Necesitar tambin conocimientos de redes Bluetooth y de como trabajar

con el puerto serie para enviar o recibir datos.Materiales

En este proyecto quiero hacer la versin ms econmica posible, igual que en el

anterior, para que cualquier persona pueda seguirlo. Si alguien dispusiera de ms

presupuesto podra ampliar perfectamente su hogar aplicando el Bluetooth a ms

dispositivos.

1.2.5 Qu necesitar el lector per automatizar su hogar?

Conocimientos

La gua estar enfocada a que el lector pueda hacerlo por si mismo, es decir que si el

lector ya sigui la gua anterior, no tendr ningn problema en seguir esta para

mejorar su hogar y poderlo controlar remotamente desde cualquier punto de la casa

con un dispositivo que cabe en el bolsillo.

Materiales

Este proyecto tiene infinidad de posibilidades, igual que el anterior, as que

dependiendo de como se hiciese el proyecto anterior, en ste necesitar ms o menos

materiales. De todas formas si quieren programar los mismos dispositivos que yo, para

hacer esta mejora slo necesitar un mdulo Bluetooth (especificado en los anexos), y

un dispositivo mvil con sistema operativo Android con posibilidad de utilizar

Bluetooth.


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2. Historia del proyecto

2.1 Transcurso del proyecto

2.1.1 Aprendizaje

Al principio, como en el proyecto anterior, no sabia por dnde empezar, por lo que

comenc a mirar proyectos en foros a ver que encontraba, hasta que empec a

entender qu es lo que tendra que hacer. Lo primero era instalar la API de Android

(Android Developement Kit) llamada Android SDK (Software Developement Kit)

Manager, que nos permitira aadir a nuestro IDE (Processing) las funciones necesarias

para programar. Por suerte, como Processing es una IDE basada en Java y los Android

tambin trabajan con Java, Processing tiene una funcin especfica para programar con

Android una vez descargadas las API necesarias.

As que fui a la pgina web de Processing para Android (pgina web nm. 5 de la

bibliografa) y me descargu la API de Android (Android SDK Manager):


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2.1.2 Conexin entre Arduino y Processing

Una vez me hube instalado las API necesarias para mi dispositivo (en el apartado 2.2

explico cuales son) mir como tendra que conectar un sketch de Processing con uno

de Arduino. Para practicar, intent traducir mi programa para PC hecho con la librera

Firmata al mismo programa pero utilizando los 2 programas y el puerto serie. Cuando

lo consegu quise empezar a programar para Android.

2.1.3 Primeros programas

Para los primeros Sketch reutilic cdigos de otros proyectos como el de la pgina web

1 de la bibliografa, pero modificndolos para adaptarlos a mi Samsung Galaxy S3 Mini.

Tena que instalar diferentes APIs y

cambiar configuraciones del IDE

Processing para conseguir crear un

cuadrado que girase all donde yo lo

tocaba. Prob de instalar un emulador del

telfono mvil, pero tardaba mucho en

cargar y opt por arriesgarme a hacer

todas las pruebas con mi propio telfono.

2.1.4 Primeras pruebas con Bluetooth

Programar el dispositivo con Bluetooth ya era un mundo aparte. Tena que

interconectar el telfono con la placa y lo vea extremadamente complejo. A pesar de

ello, encontr una pgina web que estaba bastante bien explicada (Pgina nm. 2 de la

bibliografa) donde trabajaban con Processing, Android y Arduino. Prob de ejecutar la

aplicacin en mi dispositivo copiando el cdigo directamente pero daba un error en el

que me qued estancado durante dos semanas. Una vez solucionado (lo explico en el

apartado 2.2) y viendo que funcionaba correctamente el Bluetooth, empec a

aprovechar los conceptos de conexin Bluetooth para implantarlos en mi programa.


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2.1.5 Adaptar programas

Ahora ya saba como tena que conectar el Bluetooth y como crear varias pantallas

case para mostrar primero los dispositivos Bluetooth disponibles y actuar en funcin

de ellos. Fui juntando poco a poco los dos programas, aadiendo libreras, moviendo

lneas de programa, etc. ....

Una vez el programa estaba listo para ser probado, cog el mismo programa de

Arduino que usaba el autor del post de la pgina mencionada y lo modifiqu para

adaptarlo a mi placa. Finalmente prob los dos programas y tras unos cuantos

retoques, consegu que me mostrara el men con todos mis dispositivos vinculado, y

cuando presionaba sobre el dispositivo Bluetooth de la placa Arduino, me mostraba mi

plano con los botones cambiando de rojo a verde al presionarlo y al revs.

2.1.6 Programar actuadores y sensores

Finalmente solo faltaba que adems de cambiar de color, enviase una orden a la placa

va Bluetooth que hiciese encender una u otra salida. Despus prob con diversas

funciones como serial.write, port.write, etc., y acab encontrando la correcta en

un foro de internet (ver bibliografa). Para conseguirlo tena que llamar a una funcin

socket.connect(); que nos permitira hacer un socket.getOutputStream(); para

encender o apagar un Output. Para ms comodidad lo incluimos en una variable

llamada ons.

Cuando en el programa clicsemos encima de un botn, intentara enviar este

OutputStream a travs del socket, y en caso de fallo enviara un error.

Para las salidas utilizamos la funcin socket.getInputStream(); que incluimos en la

variable ins. Todo esto, claro, adaptndolo a nuestro programa como veremos en el

apartado 5.3.


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2.2 Problemas i dificultades comunes

Al empezar a programar comenzaron a surgir, como siempre acostumbra a pasar al

programar, problemas que no tenan explicacin aparentemente. Aqu os los

explicaremos para que no tropecis con la misma piedra, y con la solucin

correspondiente adjunta al mismo nmero:

Problemas:

1. El primer problema que apareci fue el error que no me dejaba compilarcorrectamente el programa.

2. Pueden aparecer problemas como: cannot find Arduino.Bluetooth library ocannot find Arduino.Content library.

3. Al intentar compilar el programa me daba un error.unknown.4. Al presionar el botn pensaba que no funcionaba i lo volva a presionar

constantemente sin recibir reaccin alguna una vez ya terminado el programa.

Soluciones:

1. Finalmente descubr que para solucionarlo se tena que vigilar muy bien quAPI instalamos. La API 10 es OBLIGATORIA, y a partir de sta, hemos de instalar

todas las que puedan estar relacionadas con el firmware de nuestro telfono. Si

tenemos dudas que nos lleven a pensar que este es el error, recomiendo

instalar TODAS las API.

2. Depende de la versin de Processing no coordina bien con las API del SDKManager por lo que recomiendo instalar la versin 2.08b de Processing.

3. Hemos de recordar que hemos de decirle a Processing (en la parte superiorderecha de la IDE) que estamos trabajando con Android, i no con el Java

predefinido.

4. El Bluetooth es ms lento que el cable, por lo que al presionar un botn darle 2o 3 segundos de tiempo para poder recibir los valores y encender la salida

correspondiente.


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3. Gua para la realizacinAqu es dnde se centra el grueso de la gua para movilizar el dispositivo de control de

tu propia casa:

3.1 Programacin

Para realizar el proyecto de automatizacin de tu hogar, solamente deberis seguir

tres sencillos pasos que se explican a continuacin, obviando que ya habis instalado el

SDK Manager con todas las API necesarias.

3.1.1 Fusin de programas Processing

Lo primero que tenemos que hacer es coger nuestro programa de la pgina web

www.domoticaperlallar.blogspot.com y abrirlo junto con el vuestro (en modo

Arduino). Una vez tenis los dos abiertos, os leis con atencin el mo para ver la

estructura y dnde deberis colocar la estructura correspondiente a les conexiones

Bluetooth.

Despus de visto y repasado, solamente tendris que hacer copy/paste de todo lo

que no pertenece al programa en s, sino a las conexiones Bluetooth, en vuestro

programa (libreras, configuraciones del void setup, etc.,...), vigilando que las funciones

de vuestro programa queden incluidas en el void_muestraCasa.

3.1.2 Programa Arduino

A continuacin solamente tendremos que sustituir el programa del ejemplo Firmata

que tenais instalado en vuestra placa por el programa Arduino de mi pgina web

www.domoticaperlallar.blogspot.com. Despus conectar el mdulo Bluetooth a la

placa Arduino tal como se muestra en los anexos, y listo. Si quisierais aadir un icono a

vuestro programa, deberis aadir el icono en formato png en 3 tamaos:

(36x36): icon-36.png

(48x48): icon-48.png(72x72): icon-72.png


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4.Conclusiones

4.1 Opinin del trabajo

Es una mejora importante que facilita muchsimo el control de nuestro hogar, y que

realmente no es complicado de conseguir una vez ya tenemos la gua anterior hecha.

Adems, hemos asumido el apartado 4.3.1 de la gua anterior donde mencionbamos

que podramos mejorarlo implementando sistemas de control que fuesen ms

cmodos y mviles.

Por tanto, hemos demostrado que realmente era posible mejorar el proyecto y

encontrar un sistema nuevo de control ms cmodo y til, as como rentable y

econmico.

4.2 Posibles mejoras

An habiendo alcanzado nuestros objetivos, el proyecto sigue estando abierto a

muchsimas posibilidades. Lo podramos seguir mejorando aumentando el presupuesto

del trabajo para poner ms sensores (luces que se activen con presencia o sonido) o

ms actuadores (puertas automticas).

Pero las bases para programar estos nuevos sensores o actuadores seran las mismas,

por lo que siguiendo esta gua podramos mejorar el proyecto hasta prcticamente

donde quisiramos, gracias a las infinitas posibilidades de programar con lenguaje Java

i la comodidad de Android.


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5.Anexo

5.1 Elementos utilizados

5.1.2 Programas:

5.1.2 Dispositivos

Android:

Cualquier

dispositivo con

sistema operativo

Android y

capacidad para

usar Bluetooth.

Yo he usado: Samsung Galaxy S3 mini

Mdulo

Bluetooth: Existen

diversos tipos de

mdulo, mientras

sean para Arduino

y tengan puertos

Rx y Tx, para

enviar la

Yo he usado: JY-MCU Arduino Bluetooth Wireless Serial Port

Module:

Processing y Arduino

instalados en el ordenador


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informacin.

5.3 Programa

Adjunto el programa que podis encontrar tambin en la pgina web

www.domoticaperlallar.blogspot.com y que os servir para poder adaptar vuestro

programa. Lo he adjuntado en formato fotografa igual que el de la gua anterior

porque en formato texto ocupa mucho ms espacio y no queda igual de bien. Aqu lo

tenis:


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Aqu vendra la tabla de valores enorme que pusimos en el primer programa y que por

cuestiones de espacio, y ya que no la hemos modificado, no la incluiremos. Si se

necesitara, solo tendras que buscarla en la gua anterior que tambin est colgada en

www.domoticaperlallar.blogspot.com. *1

1 Disculpen las molestias pero es por un tema de presupuesto en el momento de imprimir tan ingentecantidad de hojas, ya que la anterior gua me cost mucho dinero imprimirla.


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6.Bibliografia

6.1 Pginas web

1. http://blog.bricogeek.com/noticias/tutoriales/como-programar-para-android-con-processing/

2. http://webdelcire.com/wordpress/archives/10453. http://www.android-videos.blogspot.com.es/4. http://arduinoandroid.blogspot.com.es/2012/02/arduino-and-android-parking-

assistance_27.html

5. http://wiki.processing.org/w/Android6. http://learning.codasign.com/index.php?title=Processing_on_Android

6.2 Agradecimientos a los asesores

Aunque esta versin de la gua no estaba incluida en el Trabajo de Investigacin a

entregar, y que lo he hecho completamente solo, agradezco a Elisabet Alsina el que

me hacha escuchado y dado ideas para continuar avanzando, a pesar de que no

funcionaran, me anim a que siguiera probando incluso en los momentos en que

pareca que nada funcionara, y al final termin funcionando.

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