Modulo gsm

1.- introducción:

En introducción van los aspectos introductorios al tema del proyecto. Esto involucra: reseña histórica, situación actual en el Perú y el mundo, productos comerciales existentes y usuarios potenciales.

Para nuestro proyecto hemos planteado el control de iluminación de un hogar mediante un módulo SIM 900 que utiliza la tecnología GSM para recibir la información vía mensaje de texto y dar las ordenes necesarias al arduino, que será nuestro sistema de procesamiento para el control de los elementos del hogar.

El arduino se encargara de controlar las conmutaciones en nuestro módulo de “relays” que funciona a 12 voltios, por lo cual tendremos una alimentación externa para dicho módulo que recibirá las señales de baja potencia, para lo cual estamos haciendo uso de la electrónica de potencia, lo cual nos fue enseñado en el curso de microcontroladores, la parte de la conexión de líneas de potencia, fue parte del curso de circuitos eléctricos y electrónicos. La conmutación y control de los “relays”, la forma en cómo trabajan, lo aprendimos tanto en el curso de sistemas automáticos de control y maquinas eléctricas.

LOS MATERIALES VAN DESPUÉS

1.1.- elementos del proyecto

1.1.a.- modulo SIM 900

Es un módulo de conexión externa compatible con arduino, que transmite señales de tipo GSM  (Global System for Global Communications) es el sistema de comunicaciones que más se utiliza en teléfonos móviles y es un estándar en Europa.  La primera funcionalidad de esta tecnología es la transmisión de voz, pero también permite la transmisión de datos (SMS, Internet) y GPRS. (General Packet Radio Service) es una extensión del GSM basada en la transmisión por paquetes que ofrece un servicio más eficiente para las comunicaciones de datos, especialmente en el caso del acceso a Internet.

Hemos visto varias formas de conectar nuestro Arduino al exterior, como Ethernet y wifi, pero puede que alguna vez queramos comunicarnos con él y no tengamos acceso a ninguna de estas redes, o no queramos depender de ellas es muy útil el modulo SIM 900

Escogimos dicho modulo por ser ideal para transmitir datos de tipo GPRS, y en modo de texto, además de la ventaja de tener una librería funcional para Arduino.

• Operación global y con cualquier proveedor (multibanda).
• Se controla mediante comandos AT y comandos AT extendidos.
• Incluye stack TCP/IP soporta TCP, HTTP, FTP mediante comandos AT.
• Ideal para transmisión de datos sobre GPRS.
• Ancho de banda de descarga 85.6 kbps.
• Ancho de banda de subida 42.8 kbps.
• SMS en modo PDU y Texto
• La interfaz de control del módem GSM se puede asociar con varios pines del Arduino no solamente los del UART, permitiendo usar librerías como SoftSerial
• Incluye super capacitor para almacenamiento persistente de datos
• Librería para funcionar con Arduino.

1.1.b.- Relay module de 12V con 4 canales

Tarjeta de relés opto acoplada, incluye 4 canales para ser controlados en forma remota. Ideal para controlar dispositivos en el hogar o en la industria. Cada canal es controlado por una entrada TTL, la cual puede ser fácilmente controlada por un microcontrolador. Esta placa requiere de una alimentación de 12V.

Escogimos este módulo por que deseamos trabajar con una tensión baja de 12V y por su aislamiento galvánico que nos garantiza la protección de nuestra tarjeta arduino en caso de un cortocircuito o pico de amperaje en la etapa de potencia.

• 4 canales independientes protegidos con opto acopladores
• 4 Relés (Relays) de 1 polo 2 tiros
• El voltaje de la bobina del relé es de 12 VDC
• Led indicador para cada canal (enciende cuando la bobina del relé esta activa)
• Activado mediante corriente: el circuito de control debe proveer una corriente de 15 a 20 mA
• Puede controlado directamente por circuito lógicos
• Terminales de conexión de tornillo (clemas)
• Terminales de entrada de señal lógica con headers macho.

1.1.b.- Arduino

Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en un microcontrolador. Puede percibir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de señales eléctricas y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se programa usando el Arduino Programming Language (basado en Wiring) y el Arduino Development Environment (basado en Processing).

Elegimos a arduino por encima de PIC por el lenguaje de programación que es más amigable con el usuario a comparación de PIC y por su amplia cantidad de librerías, específicamente la librería para nuestro modulo SIM 900, y por permitirnos el monitoreo en vivo desde el ordenador.

[pic 1]

1.1. C.- Maqueta

Para emular un hogar y el control de su iluminación armamos un prototipo de una casa a la escala de una maqueta de proporciones oficiales para el diseño de un inmueble.

2.- Planteamiento del problema

El planteamiento esta para un control de casa de domótica convencional, nuestro trabajo es control GSM, tienes que hacerlo respecto a eso, aquí también van los antecedentes de este proyecto por ejemplo en peru si se usa desde cuando, etc

Hoy en día la domótica se encuentra muy desarrollada, las casas modernas cuentan con todo tipo de control electrónico para un mayor confort de los inquilinos, como el control de la temperatura, tanto del ambiente como del agua, hasta el control de los electrodomésticos mediante un Smartphone para reducir el número de controladores necesarios.

• Hoy en día se utiliza el teléfono en la domótica para:
• Abrir y cerrar los cerrojos de las puertas al salir y entrar al hogar
• Activar y desactivar las alarmas
• Controlar la temperatura del ambiente
• Controlar los electrodomésticos como equipos de sonido y televisores
• Acceder a cámaras de seguridad instaladas en el interior y exterior
• Activar y desactivar los sistemas de riego del jardín
• Abrir y cerrar la cochera
• Regular la iluminación en los ambientes del hogar
• Imprimir documentos mediante wifi y sincronizar datos sin utilizar el ordenador

Nuestro objetivo es simular el control de la iluminación en un hogar desde nuestro teléfono aprovechando la tecnología GPRS para la transmisión de datos, de una manera cómoda para el usuario.

Dicha tecnología para la domótica no se encuentra muy desarrollada en nuestro país y mediante nuestro proyecto, demostraremos que no solo es posible, si no también implementable a un costo no muy elevado y que puede garantizar una gran comodidad para quien decida utilizarlo en su hogar.

3.- Justificación

Justifica el desarrollo del proyecto a nivel científico, técnico, económico, social, etc. (a partir del problema planteado), estableciendo una solución innovadora o mejorando las ya existentes. NO ES EXPLICAR LA TEORÍA

Nuestro teléfono móvil será el elemento de control para el hogar, vía SMS o mensaje de texto. El modulo SIM 900, recibirá dicho mensaje y dará las instrucciones al arduino. Aún estamos desarrollando el código para la parte de control, pues es otro lenguaje de programación llamado “comandos AT”.

Los comandos AT son instrucciones codificadas que conforman un lenguaje de comunicación entre el hombre y un terminal modem, o un lenguaje de programación de bajo nivel, con una estructura en forma de línea en vez de bucle.

3.1.- ejemplo de comandos AT

[pic 2]

Para el proyecto necesitamos aprender el funcionamiento y estructura de dicho código, pero tenemos una ventaja al tener conocimiento de la estructura y lógica del lenguaje “assembler” que también es un lenguaje de bajo nivel y en forma línea a línea.

Una vez que programado el código para el modulo SIM 900, tendremos la orden que llegara al arduino mediante sus puertos de entrada digital, y con el siguiente código, hará el procesamiento necesario para dar las ordenes de conmutación a los relays.

Nuestro módulo de 4 relays mediante las técnicas de electrónica de potencia serán quienes den o corten el paso de la corriente a las lámparas instaladas dentro de la maqueta.

3.2.- Código de Arduino:

#include

#define RxD 6

#define TxD 7

SoftwareSerial BTSerial(RxD, TxD);

byte  Encedido;

byte  DatoOK;

byte  DatoOK2;

byte  Dato1;

byte  Dato2;

byte  Dato3;

byte  Dato4;

byte  Dato5;

byte  Dato6;

byte  Dato7;

byte  Dato8;

const char *comando0="AT";            //Comando de inicializacion

const char *comando1="AT+CMGF=1";     //Formato de SMS

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