Definitions

Timers: Un temporizador es un dispositivo con frecuencia de acción programable, que permite medir el tiempo. Estos dispositivos poseen un circuito basado en un timer 555 el cual según su configuración reacciona a periodos de tiempo programados por usuario para encender o apagar su contacto. Un temporizador en domótica es utilizado para encender y apagar equipos eléctricos a horas determinadas optimizando el consumo de recursos, los usos más comunes para este tipo de dispositivo son el encendido de electrodomésticos e iluminación de la vivienda en donde se encuentran instalados a manera de simulador de presencia.(Angulo J. , 1996)

En el Anexo 2 se muestran las características técnicas del equipo.

Relés: Son dispositivos electromecánicos que constan de una bobina electromagnética la cual al energizarla produce el cierre de un contacto mecánico que posee, permitiendo a su vez cerrar circuitos acoplados a el a manera de un interruptor (switch) eléctrico. En el proyecto los relés (Relays) serán utilizados para el diseño de los puentes H o inversores de giro de los motores DC que controlan la apertura y cierre de ventana y persiana en el domicilio. Un puente H es un arreglo de interruptores, que permite el cierre y apertura de los contactos automáticamente, cambiar el sentido de la polarización del motor razón por la cual invierte también su giro como se muestra en la figura 3.4.

Figura 3.4.: Esquema básico de un puente H. Fuente: Alejandra Guapaz Bone, Proteus7 ARES Profesional

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Motores DC: Un motor es un dispositivo capaz de transformar algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.

Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes:

 Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calórica.

 Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido del motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de un comburente (como el aire) y un combustible, como los derivados del petróleo y gasolina, los del gas natural o los biocombustibles.

 Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se produce la combustión de un fluido distinto al del motor. El fluido alcanza un estado térmico en el cual reacciona químicamente produciendo una fuerza capaz de transmitir energía al rotor y generar movimiento.

 Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica aplicada al bobinado del motor el cual magnetiza el rotor permitiendo la generación de energía mecánica la cual acciona el motor. La tabla 3.4 se encuentra realizada con diferentes clases de motores existentes en el mercado.

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Tabla3.4 Tabla de Criterios ponderados de Motores

CRITERIOS Costo Tamaño Torque Corriente Nominal Potencia Peso

Σ + 1

Costo 0 0,5 0,5 0,5 0 2,5 0,14 Tamaño 0 0 0 0 1 2 0,11 Torque 0,5 0 1 1 0,5 4 0,22 Corriente Nominal 0,5 0 1 1 0 3,5 0,19 Potencia 0,5 0 1 1 0 3,5 0,19 Peso 0 1 0,5 0 0 2,5 0,14 suma 18 1,00

Criterios Costo Tamaño Torque Corriente Nominal Potencia Peso Σ Prioridad

Motor paso a paso A63K-G5913

0,14

0,33

1,11

0,39

0,58

0,28 2,83

3

Servo motor HSR-5980SG

0,28

0,56

0,44

0,78

0,19

0,69 2,94

2

64 CUADRO DE SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE MICROCONTROLADORES

CRITERIOS Costo Tamaño Torque Corriente Nominal Potencia Peso Total

Motor paso a paso A63K-G5913

Servo motor HSR-5980SG

Motor electrico de plumas

NOTA: 5 ES OPTIMO 1 ES MENOR

65 Para el presente proyecto se utilizarán motores DC eléctricos para el accionamiento de la persiana y ventana ya que son fáciles de conseguir, robustos, económicos y de fácil utilización a través de puentes H. Para evitar problemas con la fuerza de los motores y con el cálculo de torques se optó por utilizar motores con caja reductora ya diseñados específicamente para aplicaciones automotrices (plumas de un automóvil) como se muestra en la figura 3.5.

Figura 3.5.: Motor eléctrico DC de plumas de automóvil usados para apertura y cierre de ventana y persiana. Fuente: Alejandra Guapaz Bone.

Las características de los motores usados se presentan a continuación:

 Energía Nominal: 50W

 Voltaje: 12VDC

 Torque nominal: 6Nm

 Torque de parada: 20Nm

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 Corriente: 0.5 A

 Ruido: 50 dB

 Peso: 1.3 Kg

Calefactor: Un calefactor eléctrico es un dispositivo que produce energía calorífica a partir de la eléctrica. El tipo más difundido es el calefactor eléctrico "resistivo", donde la generación del calor se debe al Efecto Joule.(Surelin, 2012)

Los calefactores resistivos generan calor proporcionalmente al cuadrado de la corriente eléctrica que fluye a través de ellos. Esta relación es conocida como Ley de Joule.

Los materiales conductores (metales y aleaciones) no son "conductores perfectos", sino que tienen una resistividad eléctrica al paso de la corriente eléctrica. La energía que se pierde en la conducción se disipa en forma de calor. La resistividad es una desventaja cuando se requiere transportar energía eléctrica, pero es deseable cuando se busca generar calor.

Ventilador: Un ventilador es una máquina de fluido concebida para producir una corriente de aire. Los ventiladores más antiguos eran manuales, como el pankah. El modelo más común actualmente es eléctrico y consiste en un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección.

3.3.1.2. Comunicaciones

Módulo conversor serial TTL a mini USB: Este dispositivo es usado para realizar la conversión de los niveles lógicos 0-5V de transmisión serial que proporciona el microcontrolador a niveles lógicos para transmisión por cable

67 mini USB. Este tipo de módulos genera un puerto serial virtual de manera que los datos que a través de éste se envían pueden ser analizados como si se tratase de un conector DB9 para comunicaciones seriales.(Stallings, 2000)

El módulo conversor posee las características de hardware mencionadas a continuación:

 Conversión TTL a niveles mini USB usando un integrado CP2102 SILABS

 Marca YS.LC

 Conexión sencilla al Microcontrolador GND, VDD, TX, RX

 Salida mini USB hembra

 Indicador de funcionamiento

 Tecnología SMD

 Transmisión Full Duplex

 Alimentación 5VDC I<200mA