robótica “domótica” · este proyecto nos sumergió en el mundo de la investigación, así...
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Escuela preparatoria federal por cooperación
Dr. José María Luís Mora
Metodología
Robótica “domótica”
Integrantes:
José Aurelio García Martínez
Francisco Román Hernández Cuellar
Alejandro Antonio Olguín Pacheco
Ruth Paloma
Xóchitl Itzel Pintado Romero
Físico matemático
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Ixmiquilpan hidalgo
3 de junio de 2019
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Contenido
Prologo Cuando realizamos el siguiente trabajo de investigación, se contemplaba
abundante material para procesarla sin embargo grande fue la sorpresa cuando no
se encontró lo suficiente para tratar el tema en particular domótica. No obstante se
ha emprendido la difícil tarea de hacer un trabajo en esta índole. Es así donde
surge este tema de investigación “domótica” y la problemática “el encendido de un
foco”.
La obra que se presenta se estructura básicamente en dos grandes áreas: la
primera tiende a mostrar un panorama preciso de la domótica, mientras que la
segunda engloba básicamente el lenguaje de este proceso tan arduo.
Este proyecto nos sumergió en el mundo de la investigación, así como indagar en
el mundo de la tecnología y el cómo ha evolucionado hasta nuestros días. Se
espera que se disfrute de esta lectura.
Dedicatoria
Se dedica este escrito al equipo de trabajo.
A los profesores, quienes nunca nos han negado una ayuda en el tiempo que se
ha realizado este trabajo.
A las familias de los presentes integrantes, quienes nos han apoyado y a todos los
que nos otorgaron su ayuda, con su paciencia y aliento, a todos ellos de les dedica
este escrito, con mucho cariño y grande agradecimiento.
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Resumen
Este proyecto surge con el propósito de reducir el consumo de la electricidad
innecesaria en una casa- habitación por un medio sencillo y sofisticado. La
importancia de este proyecto no es solo reducir el suministro de energía eléctrica,
sino también la seguridad de la vivienda. Por lo que surgió la siguiente pregunta
¿Cómo controlar el sistema de alumbrado de una casa habitación por medio del
bluetooth de un celular?
Nos enfocamos a la investigación documental, debido a que no se sabía mucho de
este tema, por consiguiente se realizó un prototipo, el cual nos brindó material
para aclarar la pregunta anterior; para controlar el alumbrado de una casa-
habitación se necesita realizar a través de bluetooth, Android , reset del desarrollo
de un programa con appinventur para que sea compatible con un sistema Android
del celular, el cual mandara una señal al módulo bluetooth, el cual está conectada
al Android y este a su vez al reset.
Al culminar con este proyecto nos percatamos que no solo se puede emplear al
alumbrado, sino que, incluso, puede ser útil en el sistema de gas, agua y
censores. La principal complicación de este proyecto es el contenido de códigos
que son empleados para el funcionamiento de estas conexiones.
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Capítulo 1: introducción
Identificación del objeto de investigación
Domótica:
(Es una tecnología aplicada al control y automatización de una vivienda que
proporciona seguridad y confort del uso de energía.)
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Preguntas generadoras
¿Cómo implementar conexiones vía internet para el encendido de un foco?
¿Cómo encender un foco vía internet?
¿Cómo implementar conexiones vía internet para la vivienda?
¿Qué ay en la tecnología para el encendido de un foco?
¿Cómo Implementar la automatización para una vivienda?
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Analizas el objeto de investigación
¿Qué desean investigar sobre su tema?
Como podríamos encender un foco por bluetooth
¿Para qué quieren investigar?
Para automatizar una vivienda
¿Cómo van a investigar?
Fuentes bibliográficas
¿Cómo lo piensan demostrar?
Por medio de un prototipo
¿Cuándo van a investigar?
En el periodo de febrero – marzo del año en curso
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Delimitación del tema
Control de un foco a través de un teléfono móvil con sistema Android.
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Planteamiento del problema
¿Cómo controlar el sistema de alumbrado de una casa habitación por medio del
bluetooth de un celular?
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Justificación
En el siguiente proyecto se hablara acerca de la innovación del auto
funcionamiento de un hogar a través de programación, robótica, mecatrónica y por
último en concreto todo lo que se va a haber, domótica, todo esto para facilitar o
simplificar de modo operandi de la vivienda en general como los
electrodomésticos, vehículos e incluso la seguridad el hogar.
El producto del siguiente proyecto de la investigación será el poder controlar un
foco a través de un celular.
Todo esto con el fin de llevar a cabo la aplicación de las ingenierías rentables y
demostrar la viabilidad que se adquiere al implementar la domótica a través de
circuitos y programas de software.
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Objetivos generales
Controlar el alumbrado de una casa habitación por medio de bluetooth de un
celular.
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Objetivos específicos
Investigar la programación para controlar el alumbrado de una casa
habitación.
Seleccionar el arduino más viable para construir un circuito electrónico que
controle el alumbrado de una casa habitación.
Investigar cómo realizar las conexiones entre el modulo bluetooth – arduino
– reset.
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Domotica
Informatica
Programación
Lenguajes
Tipos y funciones especificas
Comandos
Diseño de programación
Software de diseño de
comandos.
conexiones inalambricas
Tipos de comandos.
Hardware
Circuitos
Tipos y caracteristicas
Conexiones alambricas
Sensores
Tipos
¿Que es?
Capítulo 2 Desarrollo de la perspectiva teórica
Desarrollo de la perspectiva teórica
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I. Domótica
a. ¿Qué es?
b. Informática
i. Programación
1. Lenguajes
a. Tipos y funciones especificas
b. Comandos
2. Diseño de Programas
a. Software de diseño de comandos
3. Conexiones inalámbricas
a. Tipos y características
c. Hardware
i. Circuitos
1. Tipos y características
2. Conexiones alámbricas
ii. Sensores
1. Tipos
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Alcance de la investigación
Explicativa: se indaga sobre el tema para poder explicar dicho fenómeno que
ocurre a través de las conexiones bluetooth, y a su vez dar una explicación precisa
sobre el objeto de estudio que aquí se presenta.
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Formulación de la hipótesis
Para controlar el alumbrado de una casa-habitación se necesita realizar a través
de bluetooth, Android , reset del desarrollo de un programa con appinventur para
que sea compatible con un sistema Android del celular, el cual mandara una señal
al módulo bluetooth, el cual esta conectada al Android y este a su vez al reset.
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Antecedentes
El término proviene del latín domus añadiéndole el final de la palabra "informática" y, según explica la propia Real Academia Española de la Lengua, es el "conjunto de sistemas que automatizan las diferentes instalaciones de una vivienda". El principal objetivo de estas tecnologías es la mejora de la calidad de vida incrementando la comodidad de los inquilinos, sin embargo, últimamente se está imponiendo como una tendencia en el mundo de la ecología...
Ya sea por el ahorro económico, la obligatoriedad gubernamental o por la mentalidad ecológica la verdad es que cada vez más empresas y particulares optan por los sistemas automáticos de control de los edificios. Como explican en el manual difundido por el Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético (IDAE) titulado Cómo ahorrar energía instalando domótica en su vivienda, "aprovechando mejor los recursos naturales se puede reducir la factura energética mientras se gana en confort y seguridad".
Y es que la domótica se puede implementar en distintos ámbitos del hogar. Desde los típicos controladores de la calefacción hasta sistemas de gestión del agua, iluminación, gas o incluso sistemas automáticos de persianas y toldos basados en sensores de incidencia solar y temperatura. Todos ellos para conseguir ahorrar agua, gas y, sobre todo, electricidad. De hecho, según los datos manejados por el IDAE, se puede llegar a ahorrar más del 50 por ciento del consumo eléctrico de un hogar en función de múltiples variables. De ahí que, en muchas ocasiones la domótica no se observe como un gasto a la hora de realizar una reforma en la vivienda, sino como una verdadera inversión de futuro
La programación es una de las profesiones con más salidas en la actualidad.
Los estudiantes de informática y programación tienen el futuro profesional
asegurado gracias a la revolución tecnológica.
Te damos todos los detalles sobre los lenguajes de programación más utilizados.
Los 5 lenguajes de programación más populares de la actualidad son: Java, C,
C++, Pyhton y C#. Así lo asegura el Índice TIOBE en su última actualización de
junio 2017. La novedad es que el lenguaje de programación Kotlin salta a los 50
más populares. Probablemente te preguntes qué se supone que debas interpretar
por lenguaje de programación "más popular". A continuación, te explicamos.
El Índice TIOBE es un índice elaborado por una empresa de software holandesa
que se especializa en la evaluación y seguimiento de la calidad de los programas
informáticos. Actualmente, la empresa revisa en tiempo real más de 300 millones
de códigos de diversos programas informáticos por día actualizando mes a mes su
índice.
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El Índice TIOBE se elabora a partir de diversas variables, como por ejemplo, el
número de ingenieros cualificados en determinado lenguaje, las búsquedas que
hacen los usuarios a través de los buscadores solicitando información de los
distintos lenguajes de programación, la demanda de cursos o los lenguajes que
están siendo más utilizados.
El índice no dice cuál es el mejor o en qué lenguaje de programación se escribió la
mayor cantidad de líneas de código. Más bien sirve para que un programador
pueda determinar si sus conocimientos en un determinado lenguaje han quedado
obsoletos, o si por el contrario sus conocimientos están vigentes.
También puede ser de utilidad si tienes que tomar una decisión estratégica
respecto a qué lenguaje debes utilizar para la construcción de determinado
software. Los datos que veremos a continuación corresponden al mes de junio de
2017.
1) Java
Reconocido por su legibilidad y simplicidad, Java es uno de los lenguajes de
programación más adoptados: más 9 millones de desarrolladores lo usan y está
presente en 7 mil millones de dispositivos en todo el mundo. Desde 2001 se
mantiene en las primeras posiciones, llegando al número puesto número 2 como
la más baja de todas en marzo de 2015. Su enorme popularidad se debe a su
poder de permanencia, cuestión que asegura el funcionamiento a largo plazo de
las aplicaciones que lo utilizan.
Asimismo, cabe destacar que el manejo de Java está incluido dentro de las 20
habilidades más valoradas por los empleadores en 2016, según un estudio
elaborado por LinkedIn.
¿Te gustaría saber más? Conocé 4 cursos online gratuitos para que aprendas a
programar en Java y comenzá a estudiar hoy mismo. Si sos de Córdoba, informate
sobre la Carrera de Web Developer que ofrece el Instituto Superior Santo
Domingo.
2) C
Creado entre 1969 y 1972 en los Laboratorios Bell, es uno de los más utilizados
en el mundo. Si bien es ejecutado en la mayoría de los sistemas operativos, es de
propósito general, con lo cual es muy flexible.
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Es muy popular para el desarrollo de aplicaciones de escritorio, como el conocido
editor gráfico GIMP. Conocé el Curso de Diseño de Sitios Web y Maquetación
HTML de la Nueva Escuela de Diseño y Comunicación en Balvanera.
3) C++
Conocido por el nombre “C Plus Plus”, este lenguaje de programación orientado a
objetos surge como una continuación y ampliación del C. Hay una gran cantidad
de programas escritos en C++, como por ejemplo los paquetes de Adobe.
4) Python
Un lenguaje de programación multiplataforma y multiparadigma, que también es
de propósito general. Esto significa que soporta la orientación a objetos, la
programación imperativa y funcional. Su simpleza, legibilidad y similitud con el
idioma inglés lo convierten en un gran lenguaje ideal para principiantes.
5) C#
También llamado “C Sharp”, este lenguaje de programación orientado a objetos
fue desarrollado en el año 2000 por Microsoft para ser empleado en una amplia
gama de aplicaciones empresariales ejecutadas en el framework .NET. C Sharp
es una evolución del C y C++ que se destaca por su sencillez y modernidad.
Tal vez te pueda interesar la Certificación Oracle de Java (OCJP Oracle Certified
Java Programmer) que brinda la UTN de forma online.
La domótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y automatización
inteligente de una vivienda, que permite una gestión eficiente del uso de la
energía, además de comunicación entre el usuario y el sistema. Un sistema
domótico es capaz de recoger información proveniente de sensores o entradas,
procesarla y emitir órdenes a unos actuadores o salidas. El sistema puede
acceder a redes exteriores de comunicación o información.
La red de control del sistema domótico se integra con la red de energía eléctrica y
se coordina con el resto de redes de energía eléctrica para poder coordinar con el
resto de las redes con las que tenga relación: telefonía, televisión y tecnologías de
información aplicables a cada una de ellas, para ello se necesita mecanismos
como el auduino, el cual es una plataforma de hardware libre basada en una placa
con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso
de la electrono de proyectos multidisiplares. El hardware consiste en una placa
con un microcontrolador admel avr y puertos de entrada/salida, las placas arduino
son pequeños ordenadores con los que puedes leer información de diferentes
sensores, así como controlar luces, motores, etc.
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El appinventor es una aplicación que se utilizó en este caso, esta aplicación es de
google labs para crear aplicaciones de Android estas apps pueden crearse desde
cualquier smarpone con sistema operativo Android, además también puede ser
utilizado desde una computadora lenovo, hp y cualquier otra marca que soporte el
sistema operativo ya mencionado, o sea, Android para pc.
una aplicación es un programa informático diseñado para facilitar al usuario la
realización de un determinado tipo de trabajo. Poses ciertas características que le
diferencia de un sistema operativo, de una utilidad y de un lenguaje. Suele resultar
una solución informática para la automatización de ciertas tareas complicadas.
Modulo bluetooth inalámbrico jy-mcu es jun dispositivo para comunicación
bluetooth con la interface electrónica para conectarse correctamente a las tarjetas
arduino, computadoras y en general a diversos controladores y sistemas
empotrados.
El ambiente de programación arduino permite edición de programas, desarrollo
compilación y depuración de errores de programación, así como la descarga del
código de máquinas con los modelos de tarjetas electrónicas, cuyas plataformas
giran alrededor de un tipo de microcontrolador Atmel. También permite
intercambiar información de datos o comandos por medio del programa usb el
ambiente de programación representa la interface de desarrollo entre el usuario y
las tarjetas auduino para realizar de manera amigable aplicaciones específicas en
ingeniería, robótica, control, automatización, mecatrónica, sistemas, e
instrumentación electrónica, física y matemática.
Librería del lenguaje C y del sistema arduino
Librería Descripción #include<allocate.h> Asignación temporal de memoria e
STACK
#Include<math.h> Funciones matemáticas
#Include<stdio.h> Funciones estándar de entrada y salida
#include<stdilb.h> Librerías estándar
#include<string.h> Manejo y procesamiento de cadenas
#include<stdint.h> Tipos estándar enteros
#include<avr/boot.h> Soporte y utilidades del arrancador/cargador
#include<avr/cpufunc.h> Funciones especiales del microcontrolador AVR
#include<avr/eeprom.h> Manejo de memora EEPROM
#include<avr/interrupt> Manejo de interrupciones
#include<avr/io.h> Manejo y definiciones de dispositivos/salida
#include<ethernet.h> Librerías para comunicación por medio
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ethernet
#include<GSM.h> Conexión a red GSM/GRPS con GSM shield
#include<liquidcrystal.h> Control del exhibidor de cristal liquido
#include<sd.h> Lectura y escritura de tarjeta SD
#include<stepper.h> Control de motores a paso
#include<Wifi.h> Comunicación para transmitir/recibir por medio del protocolo TWI/I2C
Investigación experimental
Elección del diseño de investigación:
Domótica
Selección de la muestra:
Encendido de un foco por medio de bluetooth.
Recopilación de datos:
Arduino
Reset
Cables
Foco
Soquet
Clavija
Modulo bluetooth
Análisis de datos:
El proyecto experimental arrojo que es posible automatizar el alumbrado de una
casa habitación por medio de un sistema de bluetooth en el celular, lo que indica
que se puede reducir el uso de la electricidad e incrementar la seguridad de la
vivienda.
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Contexto de la investigación
El siguiente proyecto se inició en un periodo de 4 meses, en las instalaciones de la
escuela preparatoria federal por cooperación Dr. Jose María Luis mora. Con el
método de investigación que propuso el ing. Miguel Ángel Pedraza Nube, a los
alumnos del grupo 601.
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Utilidad del estudio para el campo profesional
Debido a que el propedéutico está compuesto por físico matemático, nos
corresponde la tecnología para poder emplear nuestras habilidades en la
construcción de un prototipo.
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