Robotica

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ Facultad de Ciencias e Ingeniería

DISEÑO Y DESARROLLO DE UN TRANSMISOR Y RECEPTOR DE UN SISTEMA DOMOTICO UTILIZANDO TECNOLOGÍA DE CORRIENTES PORTADORAS Y EL PROTOCOLO X-10

Tesis para optar por el Título de Ingeniero Electrónico, que presenta el bachiller:

Diego Armando Lozada Díaz

Asesor: Oscar Antonio Melgarejo Ponte

Lima, diciembre del2008

RESUMEN La automatización de la vivienda tiene como objetivo fundamental el brindar confort a las personas y un mayor nivel de seguridad, además es posible realizar esto optimizando el uso de los recursos y la energía eléctrica utilizada. Como medida para lograr esto es necesario desarrollar un sistema de control automatizado de la vivienda que se encargue de controlar los dispositivoseléctricos y electrónicos instalados en ella, así como los sistemas que los gobiernan. En la actualidad existen una gran variedad de sistemas y tecnologías disponibles que pueden ser utilizados y permiten obtener las prestaciones antes mencionadas tales como: LonWorks, Instabus EIB, Hometronic, etc. Sin embargo, se decidió trabajar con la tecnología de corrientes portadoras, teniendo como base elProtocolo X-10. El presente trabajo de tesis esta desarrollado en cuatro capítulos. En el primer capítulo se plantea el concepto de domótica y la posibilidad de utilizarla como medio de automatización de la vivienda. En el segundo capítulo se muestra el estado actual de las tecnologías existentes, así como los sistemas que pueden ser utilizados y las características principales de estos. En el tercercapítulo se especifica el sistema que se pretende desarrollar, y se plantea la propuesta de diseño y desarrollo de sus componente principales como son el módulo transmisor y receptor del sistema domótico. En el cuarto capítulo se evalúa el sistema domótico propuesto realizando pruebas las cuales verifican su correcto funcionamiento. El objetivo principal del presente trabajo de investigación esdesarrollar un dispositivo transmisor y uno receptor, con los cuales será posible implementar un sistema domotico básico, que podrá ser instalado en viviendas unifamiliares. Como conclusión principal del trabajo realizado se obtuvo que el sistema implementado funciona adecuadamente, por lo que el diseño y el desarrollo basado en la tecnología de corrientes portadoras, es una técnica que puede serutilizada para implementar un sistema domótico que permita automatizar la vivienda.

Quiero agradecer a mis padres por el apoyo y la confianza que depositaron en mí, y a todas las personas que creyeron en mí y cuya motivación y aliento me impulsaron a culminar la tesis.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN CAPÍTULO 1: LA DOMOTICA COMO MEDIO DE AUTOMATIZACION DE LA VIVIENDA 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.3 1.4 Ladomótica Definición de la domótica Prestaciones de un sistema domótico Elementos que componen un sistema domótico Variables externas Variables internas Marco problemático 1 1 2 3 3 4 5 I

CAPÍTULO 2: SISTEMAS DOMOTICOS Y TECNOLOGÍA UTILIZADA 2.1 Estado del arte 2.1.1 Sistemas por cable dedicado 2.1.1.1 Instabus EIB 2.1.1.2 Lonworks 2.1.1.2.1 Funcionamiento de Lonworks 2.1.2 Sistemas porradiofrecuencia 2.1.2.1 Hometronic 2.1.3 Sistemas por corriente portadora 2.1.3.1 Protocolo X-10 2.1.3.2 Funcionamiento del Protocolo X-10 2.1.3.3 Módulos X-10 2.1.3.4 Dispositivos X-10 CAPÍTULO 3: ESPECIFICACIONES DEL SISTEMA Y DISEÑO DEL TRANSMISOR Y RECEPTOR 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.1.1 3.4.1.2 3.4.1.3 3.4.2 3.4.2.1 3.4.2.2 3.4.2.3 3.5 3.5.1 3.5.2 Identificación de la Tecnología y Sistema a utilizarPlanteamiento del Sistema Protocolo de Comunicación Diseño de los Módulos Modulo Transmisor-Centro de Control Descripción Funcionamiento Etapas Modulo Receptor-Actuador Descripción Funcionamiento Etapas Objetivos Objetivo General Objetivos Específicos 20 21 21 26 26 26 26 28 36 36 36 38 45 45 45 7 8 8 10 10 12 12 13 13 14 17 18

CAPÍTULO 4: PRUEBAS FINALES Y VERIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO...