jueves, 2 de septiembre de 2021

Proyecto Casa Domótica

 

  • Tema 1, Diseño y Construcción de la Casa Domótica

    Buenos días.

    En esta primera parte tema vamos a ver todo lo referente al diseño y la construcción de nuestra casa domótica.

    Para este proyecto cada grupo va a diseñar su propia casa de un máximo de 200m2 utilizando la web de diseño Floorplanner. Enlace:

     Floorplanner 

    En el siguiente vídeo podemos ver una sencilla guía para iniciarnos en Floorplanner:




    Los planos creados con sus correspondientes medidas se adjuntarán en un documento de texto con explicaciones sobre las diferentes distribuciones de los espacios. El documento se completará con unas tablas con gráficos de superficies reales de la casa y cálculo del material necesario para construirla a escala 1/50.

    En este enlace tenemos documentos de ejemplo de los planos y cálculos a realizar para obtener el documento de proyecto final:

    Carpeta con documentos ejemplo diseño Casa Domótica

    Para la evaluación del proyecto utilizaremos la siguiente rúbrica que puede descargarse en este enlace:

    Para la elaboración de la maqueta a escala usaremos cartón, o madera de contrachapado o dm recicladas del taller. 
    En los siguientes vídeos podemos ver algunos ejemplos de maquetas de casas construidas con esos materiales. 

    • Enlace a vídeo ejemplo casa de 2 plantas:

      https://www.youtube.com/watch?v=xrgz8RU6zcs




    • Otros ejemplos:




    • Tema 2, Creación de aplicaciones para Android con AppInventor

      Buenos días.

      En este tema vamos a aprender a crear aplicaciones para teléfonos Android usando el programa online AppInventor creado por los ingenieros del MIT. 

      Para ello será necesario acceder a la web de AppInventor. https://appinventor.mit.edu/ y registrarse usando una cuenta de gmail. El acceso a AppInventor se hace desde la propia cuenta de gmail, con la contraseña de gmail, por lo que la recomendación es no usar la cuenta personal y crearse una específicamente para clase y para desarrollar aplicaciones.

      Para aprender AppInventor usaremos un fantástico tutorial de la web https://codeweek.eu/docs/spain/guia-iniciacion-app-inventor.pdf):
      Tutorial AppInventor

      Los archivos de imagen y sonido necesarios para la primera aplicación de iniciación pueden descargarse en el siguiente enlace:

      Enlace a tutorial de AppInventor con archivos de trabajo

      En el siguiente vídeo explican la primera aplicación del tutorial paso a paso:


       
       

      En el próximo tema aprenderemos a programar en arduino mediante bitbloq todos los componentes de domótica de control de nuestra casa.

      Un saludo,
      Raúl.

      • Tema 3, programación Arduino usando Bitbloq

        Buenos días.

        En este tema vamos a realizar 5 prácticas que nos van a permitir aprender a programar diferentes componentes que instalaremos en nuestra casa. 

        Cada práctica tiene un ejercicio de programación con un componente diferente para el que tenemos la solución en forma de imagen de como programarlo usando Bitbloq y posteriormente un reto más difícil de programar con ese mismo componente para intentar llevar la programación un paso más allá. 

        (En este enlace puede descargarse en pdf el documentos con los 5 ejercicios)

        Como decíamos para simplificar la programación en arduino usaremos Bitbloq 2 creada por los ingenieros de BQ para hacer más accesible la programación mediante el uso de bloques. Será necesario registrase en la web de Bitbloq a la que se puede acceder mediante el siguiente enlace: https://bitbloq.bq.com/#/

        BQ ha desarrollado una serie de vídeos para enseñar a programar con Bitbloq. 


         

         

        A continuación vamos a ver el contenido y las imágenes de cada una de las 5 prácticas y retos:

        PROGRAMACION BITBLOQ 

        1. PARPADEO LED CADA VEZ MÁS RÁPIDO

        RETO: Conseguir que el led parpadee primero más rápido y luego cuando ya casi ni se note el parpadeo vaya al revés parpadeando cada vez más despacio.

        1. ENCENDIDO Y APAGADO LUZ MEDIANTE BOTON

        RETO: Conseguir que según vayamos pulsando el botón el led pasé a encenderse, si volvemos a pulsar pase a parpadear, si volvemos a pulsar que se apague y si volvemos a pulsar a encenderse y así sucesivamente.

        1. ENCENDIDO Y APAGADO LUZ AUTOMÁTICAMENTE DE NOCHE

        RETO: Conseguir que pulsando un botón que podamos variar el valor de 40 del LDR que define en el programa del ejemplo el paso del día a la noche.

        1. ALARMA


        RETO: Conseguir que pulsando un botón que podamos hacer que la alarma quede activa al salir de casa o desactivarla cuando llegamos.

        1. PUERTA DE GARAJE AUTOMÁTICA

        RETO: Conseguir que aunque el mando manual se quede en posición abierta, la puerta se cierre siempre que el coche esté dentro.

        En el siguiente tema usando los conocimientos del tema 2 aprenderemos a crear una aplicación móvil de control de nuestra casa que finalmente se comunicará mediante bluetooth con nuestra placa arduino.

        Un saludo,

        Raúl.


        • Tema 4, control de la Casa Domótica con el móvil

          Buenos días.

          En esta entrada vamos a ver las diferentes fases para conseguir controlar nuestra casa domótica con el teléfono móvil.

          El primer paso será cambiar el nombre y el pin al módulo bluetooth de nuestra placa zumkit de BQ. Para ello seguiremos los pasos del siguiente vídeo:




           
           

          El siguiente paso será sincronizar el módulo bluetooth con nuestro teléfono móvil, activando el bluetooth del teléfono, buscando el dispositivo por su nuevo nombre y sincronizando con el nuevo pin.

          Una vez sincronizado el dispositivo pasaremos a crear la aplicación con AppInventor. Para usar AppInventor es necesario tener una cuenta de gmail. AppInventor pedirá acceso directo a la cuenta de gmail, es por eso que como decía en el tema 2 recomiendo que no uséis la personal y creéis una para trabajar con esta web. Para simplificar los primeros pasos de conexión podéis importar este programa en el que ya están creados el ListPicker de conectar y el botón de desconectar. Podéis descargarlo en vuestro ordenador y una vez dentro de appinventor importar el archivo .aia de proyecto.

          A este programa básico habrá que añadirle en un principio dos botones: Encender y apagar, que manden vía bluetooth información para que luego arduino la use para realizar las acciones de encender y apagar un led. En principio una forma sencilla de hacer esto es enviar las letras A para el encendido y B para el apagado.



          Cuando tengamos terminada la aplicación debemos instalarla en el móvil, para ello hay que descargarla mediante el código QR o descargar el archivo .apk en el ordenador y enviarlo por mail al móvil o si lo conectamos con el cable usb al ordenador copiando y pegando el archivo. La opción de usar el código QR es muy cómoda. Una de las mejores aplicaciones gratuitas para leer códigos QR es QR Code Reader.

          Solo nos queda programar la placa para que reciba la información del bluetooth. Para ello vamos a usar bitbloq y de momento hasta que veamos como usar el componente Bluetooth de bitbloq, las conexión vía bluetooth las vamos a realizar con el componente Puerto Serie. Es importante confirmar que el Baudrate del puerto serie es el mismo que el del bluetooth, en principio 9600 por defecto en los módulos HC-06 y 19200 si estamos usando las placas Zumkit de BQ.



          Lo siguiente será programar los componentes. Para ello usaremos una variable "datos" que recibe la información del bluetooth y la almacena. Cuando la variable contenga algún dato (longitud>0) comprueba si es A o B para encender o apagar el led y a continuación borra el dato de la variable,


          Es importante tener en cuenta que al usar el puerto de serie para las conexiones bluetooth será necesario que los pines 0 y 1 de nuestra placa no tengan nada conectado.

          En este vídeo puede verse una explicación de todo lo anterior con un sencillo programa de encendido y apagado de un led para una placa similar a la que estamos usando en nuestro proyecto la zumkit de BQ que lleva el bluetooth incorporado:  

           

           

          Una vez realizado este sencillo programa y comprobado que somos capaces de comunicarnos entre el teléfono móvil y la placa empezaremos a desarrollar la aplicación específica para el control del semáforo que deberá realizar al menos las siguientes funciones:

          • Encender y apagar las diferentes luces de la casa desde el móvil.
          • Abrir y cerrar la puerta del garaje.
          • Activar y desactivar la alarma.
          • Cambiar el valor de noche para el encendido automático de las luces exteriores/farola.

          Una vez tengamos en funcionamiento estas opciones intentaremos incorporar otras como sensores de temperatura, etc.

          Un saludo,
          Raúl.

          • Tema 5, recepción en el teléfono de datos de la casa

            Buenos días.

            En el tema anterior hemos visto como enviar datos desde nuestro teléfono a arduino para controlar los diferentes componentes y sensores de la placa. En este tema llevaremos la comunicación entre el teléfono y la placa un paso más allá aprendiendo a recibir datos en nuestro teléfono enviados por la placa. Lo cual será muy útil por ejemplo para graduar los sensores de luz, conocer la temperatura o humedad ambiente... y en base a estos datos poder tener un mayor control de la domótica de nuestra casa.

            Envío de datos desde arduino al teléfono:

            Por puerto de serie enviamos con salto de línea el valor de la variable que quedamos recibir en el teléfono:


            Para que el teléfono vaya refrescando los datos automáticamente hay que incluir un clock en appinventor y definir la tasa de refresco de la información del reloj, en el ejemplo 100ms.


            Por último usamos el when . timer del clock que hemos creado para cambiar el valor de una etiqueta existente (en el ejemplo VALOR_LDR) con los bytes available to receive.


            Un saludo,
            Raúl.


            • Tema 6, cuestionario final proyecto Casa Domótica

              Buenos días.

              En este tema de cierre final del proyecto tenemos un enlace a un cuestionario final de síntesis de todas las partes vistas en el proyecto. Este cuestionario puede usarse para recapitular todo el trabajo realizado o por ejemplo también para hacer un análisis individual de lo aprendido más allá del trabajo en grupo.

              Enlace al cuestionario final del proyecto.

              Un saludo,

              Raúl.

              • Tema 7, proyectos más sencillos de programación de una Casa Domótica

                Buenos días.

                Durante el curso 2016/17 como parte del proyecto Retotech de la fundación Endesa realizamos varias prácticas relacionadas con la programación de una casa domótica sencilla. El diseño que se planteaba en los retos 1 y 2 era más sencillo que el de los temas anteriores pero puede servir como ejemplo de iniciación a la programación de una casa domótica o como proyecto en el caso de que no se tenga el tiempo suficiente para diseñar y construir una casa más compleja y se prefiera priorizar la parte de programación de la misma.

                Los retos 1 y 2 del proyecto Retotech de Endesa consistían en la creación de una sencilla maqueta de una casa domótica utilizando diferentes sensores en el reto 1 y el control desde el móvil en el reto 2. Los/as alumnos/as de 1º de bachillerato han estado trabajando en este proyecto en la parte final de esta segunda evaluación y los resultados han sido fantásticos, ya que todos los grupos han conseguido realizar ambos retos.

                La información más importante sobre este reto está en el siguiente documento, que explica paso por paso como realizar la construcción y programación de la casa, así como algunas prácticas previas con los componentes mínimos necesarios.


                Para la evaluación del primer reto hemos usado la siguiente tabla de rúbricas:

                Tabla evaluación del Reto 1: Casa domótica


                Para la evaluación del segundo reto la tabla de rúbricas tenía los siguientes elementos:


                En los siguientes vídeos podéis ver algunos de los resultados obtenidos:











                Un saludo,
                Raúl.

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