SEyTR_GII_Vicálvaro Grupo 4 Alarma en Arduino

URJC – GRADO EN
INGENIERÍA INFORMÁTICA
Proyecto Sistemas
Empotrados y de Tiempo Real
Alarma Arduino

Joaquín Antonio De Vicente López
Rafael Paricio Rubio
Jon Gainza Iglesisas
Índice
1.  Introducción……………………………………………………..

2.  Materiales…………………………………………………………

3.  Proceso de montaje……………………………………………

4.  Código ARDUINO…………………………………………….

5.  Funcionalidad…………………………………………………..

6.  Problemas…………………………………………………………

7.  Opinión personal………………………………………………

8.  Bibliografía………………………………………………………
Introducción
Esta
memoria recoge los pasos que hemos seguido los integrantes del grupo para
llevar a cabo el diseño y construcción de una pequeña alarma antirrobos casera
con una plataforma ARDUINO.

Para
detectar los posibles intrusos hemos decidido utilizar un sensor de movimiento,
que una vez activa la alarma, detectará la presencia de cualquier persona y un
sensor de luz, que también activará la alarma en caso de encender las luces.
Hemos
incluido un teclado y una pantalla LCD para que el usuario pueda
activar/desactivar la alarma, así como cambiar el password.

        
                            
Además,
hemos añadido un zumbador y un diodo led que se activarán al detectar un
intruso. Estos puntos están más detallados en el apartado “Funcionalidad de la
alarma”.
Materiales
Materiales
comprados:

COMPONENTE
UNIDADES
PRECIO UNITARIO
EN €
Sensor PIR de
movimiento
1
9,5867
Módulo Wi-fi
Transceptor serie ESPE 266
1
6,9835
Módulo LCD
Alfanumérico16x2 sin backlight.
1
7,2727
Teclado 12
teclas salida matricial.
1
5,9918
Resistencua LDR
3.4 MM
1
0,5372
Potenciómetro
ajuste horizontal PT 10 1K Ohmios
4
0,339
Potenciómetro ajuste
horizontal PT 10 100 Ohmios
4
0,339
Zumbador
piezoélectrico sin oscilador circuito impreso.
2
1,0333
Total
42,54 €

Materiales cedidos por la URJC:

COMPONENTE
UNIDADES
ARDUINO UNO
1
Cable usb
ARDUINO to PC
1
Cables para
conexiones
+20
Resistencias
(220O, 1K, 2K..)
+20
Placa protoboard
1
Potenciómetro
+5
Soporte para
pilas
1
Pulsadores
+5
Diodos led
+10
Proceso de montaje
Todas
las conexiones entre los diferentes dispositivos, la protoboard y ARDUINO están
detalladas más adelante con esquemas.

Pasos realizados:

1 Colocación del
sensor de movimiento (PIR).
El
sensor PIR tiene tres patillas. Las patillas laterales están conectadas a VCC
y   a GND, y la patilla del medio, que
transportará una señal alta (HIGH) o baja (LOW) según detecte movimiento o no,
está conectada al pin digital 12 de ARDUINO, el cual, va a estar configurado
como INPUT, para recoger la señal.

2 Colocación del
zumbador.
El
zumbador tiene dos patillas. Una de ellas irá conectada al pin analógico A2 de
ARDUINO, que estará configurado como señal OUTPUT, que recibirá la señal cuando
sea preciso para que pite y la otra patilla irá conectada a GND.

3 Colocación del
diodo LED.
El
diodo LED tiene dos patillas. Una de ellas irá conectada a una resistencia de
2KΩ, y de ahí al pin analógico A1 de
ARDUINO, que estará configurado como señal OUTPUT, y enviará la señal cuando
sea preciso para que se encienda y la otra patilla irá conectada a GND.
4 Colocación del
sensor de luz
El
sensor de luz tiene dos patillas. Una de ellas irá conectada al pin analógico
A0 de ARDUINO (configurado como INPUT), que recibirá la señal cuando el sensor
reciba luz para que pite y la otra patilla irá conectada a una resistencia de
10K
Ω y  de ahí irá conectada a GND.
5 Colocación del
teclado
El
teclado tiene siete pines (1..7) que irán conectados a ARDUINO. Estos pines
indexan una matriz numérica de 12 dígitos (0..9, # y *) que configuraremos en
el código fuente.
Gracias
al teclado podremos activar/desactivar la alarma, cambiar el password, etc.

Esta tabla recoge las conexiones entre el teclado y ARDUINO.

Pines teclado
1
2
3
4
5
6
7
Pines ARDUINO
A5
A4
A3
2
3
4
5
         Así es como indexamos la matriz:
PINES
ARDUINO
A3
A4
A5
5
1
2
3
4
4
5
6
3
7
8
9
2
*
0
#

6

Colocación de la pantalla LCD
La
pantalla LCD tiene 16 pines (aunque sólo usaremos 12), que irán conectados a
ARDUINO. Con esta pantalla podremos visualizar toda la interacción del usuario
con la alarma.
Cabe
destacar que el pin 12 de la pantalla LCD va conectado a una resistencia para
que no se queme, y el pin 3 a un potenciómetro para variar la intensidad de las
letras en la misma.
Esta
tabla recoge las conexiones que hemos hecho entre la pantalla y ARDUINO.

Pin LCD
4
6
11
12
13
14
A
K
1
2
3
5
Pin ARDUINO
6
7
8
9
10
11
5V
GND
GND
5V
Datos
GND
El
circuito final sería el siguiente:
CÓDIGO ARDUINO
FUNCIONALIDAD

La funcionalidad de nuestro proyecto consiste en un sistema de alarma por
detección de movimiento y de luz.  El sensor
de movimiento detectará cualquier intruso que se mueva por delante del sensor,
pero en caso de que este fallase por alguna razón, el detector de luz es capaz
de percibir una fuente mínima de luz, como una linterna. De esta forma nos
aseguramos que la alarma se active cuando haya un intruso.

Cabe
destacar que un sensor de luz no es útil en una casa normal, ya que siempre va
a haber luz natural que entre por una ventana, pero puede ser un sistema
infalible para una caja fuerte o una cámara acorazada.
El
sistema cuenta con una pantalla y un teclado. La pantalla dará información al
usuario sobre el estado de la alarma o los pasos a realizar, como un menú de
opciones. El teclado permitirá al usuario interactuar con la alarma.
Las
opciones con las que cuenta nuestro sistema son las siguientes:
-“
* ”: para activar la alarma.

Una vez la alarma esta activada el usuario dispone de un tiempo prudencial para
salir del lugar sin que esta comience a sonar.

Una vez este activada la alarma, si los
sensores detectan algo, el sistema da un margen de 30 segundos antes de empezar
a sonar, en los que si el usuario conoce la clave podrá desactivar el sistema.
Si pasados 30 segundos la clave no se ha escrito o es correcta, la alarma
empezara a sonar.
En caso de que suene el objetivo inicial
era enviar un mensaje al usuario o a la policía cuando la alarma comenzase a
sonar, pero el dispositivo wifi para arduino que habíamos comprado no lo hemos
podido conectar debido a una limitación de pines, ya que el teclado y la pantalla
han utilizado casi todos de los que dispone el arduino uno.
-“#”: Para cambiar la contraseña. En este
caso el sistema pedirá la clave original del usuario, y posteriormente
almacenará la nueva clave introducida por el usuario.
PROBLEMAS

A lo largo del proyecto nos han surgido una serie de problemas que hemos
resuelto de la mejor manera que hemos sabido. Este tipo de problemas nos han
ayudado a reforzar el trabajo en equipo y a alimentar la imaginación.
Estos
son algunos de los problemas que hemos tenido:
1.    
Cambio de proyecto.
2.    
Código fuente.
El
problema que hemos tenido programando es el que se suele tener al programar,
que no siempre los dispositivos hacen lo que “crees” que has programado.
La
resolución de este problema no tiene mayor dificultad que prueba-ensayo, no
obstante, requiere bastante tiempo.
3.    
Sensor PIR.
El
problema con este sensor es que, después de probar con diferentes códigos, y de
todas las maneras que pensamos, no conseguíamos que pasara la señal de
movimiento. El problema es que el sensor que compramos necesitaba una
alimentación mínima de 7V y el ARDUINO tan sólo transporta 5V. Lo hemos
solucionado añadiendo voltaje externo con pilas.
4.    
Colocación de dispositivos.
A
la hora de colocar los dispositivos hemos tenido problemas ya que algunos
cables se sueltan y no hacen contacto, con lo que no siempre funcionan bien los
sensores y pantalla. Hemos comprado una tira de pines para que queden más
sujetos.
5.    
Organización.
Aunque
es un problema muy típico, la organización nos ha retrasado en algunos
momentos. No obstante hemos intentado optimizar el tiempo de los integrantes
del grupo para resolverlo (Por ej. un integrante con código, otro implementando
en ARDUINO y otro con la memoria.
OPINIÓN PERSONAL
El
proyecto de ARDUINO nos ha parecido muy interesante por diferentes motivos.
El
primero de ellos (aunque no tiene que ver explícitamente con la asignatura) es
el trabajo en equipo, en nuestra opinión es el punto más fuerte de todo
proyecto, ya que en la vida real nos vamos a enfrentar a este problema y
gracias a trabajos como éste, vamos cogiendo habilidad.
Otro
de los puntos que nos ha gustado mucho del proyecto es la funcionalidad del
sistema empotrado ARDUINO. Nos parece muy interesante la gran cantidad de
proyectos y usabilidad que tiene un aparato como este. De hecho hemos pensado
cada uno en comprarnos nuestro propio ARDUINO para realizar proyectos como hobbies
en nuestros ratos libres en un futuro.
En
general estamos contentos con el proyecto y nos gustaría que hubiera más asignaturas
prácticas como esta en el grado.

Bibliografía

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