La tecnología de red domótica se desarrolló a finales de los 90 y el protocolo de comunicación utilizado en ese momento fue X10 . Desde entonces el concepto de automatización está ganando popularidad y se han inventado los últimos protocolos que se encargan de la comunicación entre dispositivos electrónicos. Manteniendo el concepto de automatización a la vista, pensé por qué no controlar todos los electrodomésticos utilizando el software más conocido conocido como MATLAB. En este proyecto, diseñaremos un sistema de Automatización y luego lo controlaremos dando un comando serial. El software que se utilizará para operar este sistema se llama MATLAB y después de completar este proyecto podremos controlar nuestros aparatos eléctricos simplemente sentándonos en el sofá o acostados en la cama.
Sistema de automatizacion
¿Cómo automatizar sus electrodomésticos con MATLAB GUI?
Ahora avancemos hacia la recopilación de los componentes, ensamblándolos para hacer un circuito, creando una interfaz gráfica de usuario (GUI) de MATLAB y escribiendo el código en MATLAB para automatizar sus electrodomésticos.
Paso 1: Componentes necesarios (hardware)
Siempre es mejor conocer los componentes en detalle antes de iniciar el proyecto para evitar cualquier inconveniente en medio del proyecto. A continuación se muestra la lista de componentes que vamos a utilizar:
- Relé de 4 canales de 12V
- MAX232 IC
- Módulo convertidor de puerto serie RS232 a TTL
- Bombilla de 12V AC
- Cables de puente para Arduino
- Adaptador de cable macho USB a RS232 serial DB9
- Tablero de circuitos
Aquí, estamos usando un módulo de 8 relés porque solo controlaremos ocho dispositivos. Si desea automatizar una serie de dispositivos que tiene, puede usar un módulo de relé diferente. Hay muchos módulos de relé disponibles en el mercado, por ejemplo, simple, 8 relés, 12 relés, etc.
Paso 2: Componentes necesarios (software)
Después de organizar los componentes de hardware, buscaremos el software que se utilizará en el proyecto. Instalaremos la última versión de MATLAB en nuestra computadora portátil o PC en la que estemos trabajando. MATLAB 2019 es el software más reciente, por lo que es mejor descargar MATLAB 2019. El enlace al sitio web oficial de Mathworks está disponible a continuación para descargar el software. Los paquetes de soporte de hardware están disponibles en MATLAB 2019 para Windows de 32 bits, 64 bits y Linux de 64 bits.
- Proteus 8 Professional (se puede descargar desde aquí )
- MATLAB 2019 (se puede descargar desde aquí )
Después de descargar el Proteus 8 Professional, diseñe el circuito en él. He incluido simulaciones de software aquí para que sea conveniente para los principiantes diseñar el circuito y hacer las conexiones adecuadas en el hardware.
Paso 3: estudiar los componentes
Ahora bien, hemos hecho una lista de todos los componentes que vamos a utilizar en este proyecto. Demos un paso más y veamos un breve estudio de todos los componentes principales del hardware.
Arduino UNO: los Arduino UNO es una placa de microcontrolador que se compone de un microchip ATMega 328P y está desarrollada por Arduino.cc. Esta placa tiene un conjunto de pines de datos digitales y analógicos que se pueden interconectar con otras placas o circuitos de expansión. Esta placa tiene 14 pines digitales, 6 pines analógicos y se puede programar con Arduino IDE (entorno de desarrollo integrado) a través de un cable USB tipo B. Requiere 5V para alimentar EN y un Código C para operar.
Arduino UNO
Módulo de relé de 12V: Un módulo de relé es un dispositivo de conmutación. Recibe una señal y conmuta cualquier dispositivo o aparato electrónico de acuerdo con la señal de entrada. Funciona en dos modos, Normalmente abierto (NO) y Normalmente cerrado (NC). En el modo normalmente abierto, el circuito se interrumpe inicialmente cuando la señal de entrada al relé es BAJA. En el modo normalmente cerrado, el circuito se completa inicialmente cuando la señal de entrada es BAJA.
Módulo de relé de 12V
Módulo convertidor de puerto serie RS232 a TTL: Este módulo se utiliza para la comunicación en serie. Nuestra placa Arduino UNO tiene un puerto de comunicación serial llamado UART o USART. Hay dos pines en la placa Arduino que son responsables de la comunicación serie TX y RX (Pin 0 y pin 1). Estos dos pines también están presentes en el módulo RS232. Este módulo es alimentado por 5V de Arduino y convierte 5V a 12V para operar diferentes aparatos que funcionan con 12V. Usamos este módulo porque los aparatos electrónicos no funcionan con 5V.
Tarjeta RS232
Paso 4: Comprensión del principio de funcionamiento
Después de completar este proyecto, podremos controlar los dispositivos de forma remota dando el comando en serie. La placa Arduino se utiliza para la comunicación en serie con el RS232. Los dispositivos están conectados al módulo de relé y el RS232 está conectado a los pines TX y RX del Arduino y cuando se presiona un botón en MATLAB se genera un comando serie y se envía al puerto serie de RS232 que a su vez gira ENCENDER o APAGAR el aparato. En primer lugar, MATLAB se interconecta con la placa Arduino y luego el circuito se implementa en el hardware. Si alguien tiene un problema con respecto a la interfaz de MATLAB con Arduino, puede consultar mi artículo llamado ¿CÓMO INTERFAZAR ARDUINO CON MATLAB? y luego podrá implementar este proyecto en hardware. Después de completar este proyecto, instálelo en un lugar adecuado, la ubicación preferida es cerca del enchufe donde se coloca el cableado de los electrodomésticos para que el módulo de relé se pueda instalar fácilmente allí.
Paso 5: diagrama de circuito
El diagrama del circuito de proteus del proyecto se verá así. Conecte los componentes de hardware de acuerdo con este circuito más adelante.
Diagrama de circuito
Paso 6: Introducción a MATLAB
Después de diseñar el circuito en Proteus, abra MATLAB y escriba “ guía ”En la ventana de comandos. Se abrirá un cuadro de diálogo y desde ese cuadro seleccione GUI en blanco. Aparecerá una paleta de componentes a la izquierda y enumerará los componentes que desea colocar en su GUI.
Paleta de componentes
Seleccione el pulsador y coloque 16 pulsadores en el panel. Primero, coloque el botón de ENCENDIDO y luego coloque el botón de APAGADO en paralelo a él. Los colores y nombres de los botones se pueden modificar haciendo doble clic en los botones. Después de hacer clic en los botones, se abrirá la ventana del inspector y allí se pueden modificar algunas propiedades del botón. Para cambiar el nombre del botón, busque cuerda la opción escriba ON en ella.
Cambiar el nombre del botón
Después de cambiar el nombre del botón, cambie el color de fondo. ( Nota: Este paso es opcional y puede omitirlo si no desea cambiar el color de fondo)
Cambiar el color de fondo
Coloque 16 botones y realice los cambios anteriores en la ventana del inspector. Para nombrar los relés texto estático Se utiliza la opción ubicada en la barra izquierda. El aspecto final de mi GUI se muestra a continuación:
Final GUI
Después de hacer que la GUI abra el código GUI que se crea en el backend y realice algunas modificaciones en el código que se indican a continuación.
Paso 7: código de MATLAB de GUI:
function varargout = final (varargin)% FINAL Código de MATLAB para final.fig% FINAL, por sí mismo, crea un nuevo FINAL o aumenta el% singleton * existente. %% H = FINAL devuelve el identificador a un nuevo FINAL o el identificador% al singleton existente *. %% FINAL ('CALLBACK
