Automatizaciones en casa ¿Por dónde empezar?
Vamos a hacer una serie de vídeos sobre domótica porque es un área que nos apasiona. Este es el primero de ellos y hemos decidido empezar por hacer automatizaciones muy básicas pero también muy útiles. Conforme vayas avanzado te darás cuenta que para hacer este tipo de automatizaciones en casa normalmente solo necesitamos conectar un sensor digital a un relé, así que son muy fáciles de hacer.
Resumen - Automatizaciones en casa
Casi todas las automatizaciones en casa que son básicas consisten en encender y apagar diferentes dispositivos, como por ejemplo una bombilla. Para poder controlar el encendido y apagado de diferentes aparatos de 220 Voltios podemos utilizar un relé.
Un relé es un interruptor. Sin embargo, en vez de activarlo y desactivarlo manualmente, lo podemos hacer mediante una señal eléctrica de baja potencia. Por ejemplo, si tenemos conectada una bombilla a un relé y le hacemos llegar una señal de 5 Voltios, este permitirá el paso de la corriente y la bombilla se encenderá. Si no le llega esa pequeña señal eléctrica, el relé no dejará pasar la corriente y la bombilla estará apagada.
¿Y cómo le hacemos llegar esa señal eléctrica para crear una automatización? Utilizando un sensor digital, como por ejemplo un sensor de movimiento. Cuando el sensor PIR detecta movimiento, éste envía una señal eléctrica. Si lo conectamos al relé, cuando el sensor detecte movimiento, el relé se activará y encenderá el dispositivo que tenga conectado, que puede ser una bombilla, una alarma, etc.
Lista de materiales para hacer automatizaciones en casa
Control de luces con aplausos, detección de movimiento y más
Detección de movimiento y encendido de luz automático
Como ya sabes, para crear una automatización básica solo tenemos que conectar un sensor digital a un relé, ¿pero qué sensor digital? Esto depende la automatización que quieras hacer. Si por ejemplo quieres encender alguna luz cuando haya movimiento, puedes conectar una bombilla y un sensor PIR a un relé.
Sensor de efecto Hall
Vamos a ver otra automatización. Imagínate que hemos puesto unos leds dentro del armario y queremos que se encienda de forma automática cuando abrimos la puerta y que se apaguen al cerrarla. Para hacer esto podemos utilizar un sensor de efecto Hall. Un sensor de efecto Hall detecta cuando hay un campo magnético cerca de él, y por ello normalmente se utiliza junto a imán.
Podemos poner el sensor en el marco del armario y el imán en la puerta. Cuando la puerta esté cerrada, el imán estará cerca del sensor y éste lo detectará. Al abrir la puerta el imán se alejará y no podrá ser detectado por el sensor.
Obviamente tendremos conectado el sensor y la tira led de 220 voltios a un relé. Sin embargo hay un problema. El sensor de efecto Hall envía la señal eléctrica cuando detecta el imán. En nuestro caso sería cuando la puerta está cerrada. Por lo tanto los leds se encenderían con la puerta cerrada y se apagarían con la puerta abierto. Justo lo contrario de lo que nosotros queremos.
Para solucionar este problema podemos configurar el relé a nivel bajo. Esto quiere decir que el relé dejará el paso de la corriente cuando no le llegue ninguna señal eléctrica, y la cortará cuando en cuanto le llegue. Para ello solo tenemos que cambiar de lado el jumper señalado en el esquema eléctrico de arriba o utilizar directamente un relé con disparador de nivel bajo.
Encendido y apagado de luces con aplausos
Otro ejemplo de automatización en casa sería controlar las luces con aplausos. Parece complicado pero es muy fácil de hacer. Simplemente tienes que conectar un micrófono a un relé. Sin embargo tiene que ser un relé biestable. ¿Por qué? Vamos a verlo.
Si conectamos un micrófono y una bombilla a un relé normal, como hemos estado haciendo hasta ahora, la luz solo estará encendida mientras suene el aplauso. Esto se debe a que el micrófono solo envía la señal eléctrica mientras escucha la palmada, después deja de enviarla y por lo tanto el relé corta la corriente.
Para solucionar esto podemos utilizar un relé biestable. Básicamente lo que hace este relé es mantener su estado, es decir, el sensor escuchará la palmada, le enviará la señal al relé, éste se activará y se mantendrá activo hasta que le vuelva a llegar otra señal con la que se apagará. De esta forma con un aplauso encendemos la luz y se mantiene encendida hasta que demos otro aplauso.
Control de dispositivos de baja potencia - Riego automático
Hasta ahora hemos visto como controlar dispositivos de alta potencia (220V). Pero qué pasa si queremos controlar algún aparato que funcione con poco voltaje (5V, 12V o 24V), como por ejemplo una bomba de agua pequeña para regar macetas.
Para hacer esto, en un principio queríamos utilizar un módulo con un transistor MOSFET, que se comporta igual que un relé pero con cargas más pequeñas. Sin embargo, el circuito del módulo de los sensores entra en conflicto con el módulo del transistor MOSFET, y por lo tanto el sensor no es capaz de activar y desactivar el transistor.
Hay una forma de arreglarlo, que es cambiar la resistencia señalada en la imagen de abajo por una resistencia de 80 Ohmios. Si cambias esta resistencia, ya puedes conectar el sensor digital directamente al MOSFET y funcionaría exactamente igual que con un relé, pero controlando dispositivos de menos de 24 Voltios.
Otra opción es utilizar un Arduino como intermediario. Puedes conectar el sensor digital a un pin digital de Arduino configurado como entrada y en cuanto recibas la señal del sensor, enviar una señal al MOSFET utilizando un pin digital configurado como salida. Como verás el código para hacer esto es muy sencillo.
Realmente no queríamos utilizar ningún microcontrolador en esta primera parte de automatizaciones en casa, pero nos hemos visto obligados a ello para que aquellos que no puedan cambiar la resistencia del MOSFET también sean capaces de hacer automatizaciones con dispositivos de bajo voltaje.
Un ejemplo de este tipo de automatizaciones sería el riego automático en macetas utilizando un sensor de humedad y una pequeña bomba de agua.
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#define SENSOR 3 //Pin de cualquier sensor digital
#define ACTUADOR 5 //Pin de señal del MOSFET
void setup() {
pinMode(SENSOR, INPUT);
pinMode(ACTUADOR, OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(SENSOR) == true) { //Si el sensor detecta
digitalWrite(ACTUADOR, HIGH); //Enviamos un "1" al MOSFET
}
else { //Si el sensor NO detecta
digitalWrite(ACTUADOR, LOW); //Enviamos un "0" al MOSFET
}
}
