1. WiFi - Control Remoto IR
Disponer de un dispositivo que permita controlar el encendido o apagado de un artefacto(cosa) que usa control remoto infrarrojo, por ejemplo: un acondicionador de aire.
El dispositivo es un control remoto alterno al tradicional que viene con el equipo acondicionador de aire.
Como meta se propone realiza la acción de: encendido y apagado, para luego extenderla a otras realizadas por otros botones del control remoto.
Para el encendido remoto del acondicionador de aire es conveniente conocer la temperatura de la habitación como un factor a considerar para encender el aparato. El valor de temperatura se obtiene al incorporar un sensor de temperatura, tomando como base el dispositivo desarrollado en la sección
WiFi - Temperatura y Humedad: Esquemático
Premisas para desarrollo en la versión 1
- Independencia del equipo acondicionador de aire, no invasivo en los circuitos del aparato
- Reconocimiento o lectura del código de encendido/apagado desde el control remoto IR del equipo, para así soportar diferentes marcas de control remoto
- Monitoreo remoto del estado del medio ambiente, temperatura, como factor de estado antes de encender/apagar
otras premisas planteadas para todos los dispositivos:
- Diseño de dispositivos con conexión inalámbrica WIFI
- Dispone de los datos para conexión a la red a WIFI y broker MQTT
- Acceso a un broker MQTT local
- Dispone de Arduino IDE para cargar las instrucciones en el ESP8266
- Emplea diseños abiertos tipo: Open Hardware y Open Software
- Dispone de los componentes en el mercado local
- Considera componentes alternos a los no disponibles en el mercado local
- Identifica las etapas de desarrollo e inconvenientes en la implementación.
implementación versión 1
Por la necesidad de usar más entradas/salidas de control se usa el módulo ESP07, que en el manual indica pines dedicados para sensores y actuadores infrarrojos. El pin 5 se usa para emisor y el pin 14 para receptor.
(Manual ESP8266-ESP07 Sección 4.4.Interfaces, página 12).
El encendido del LED infrarrojo se realiza por medio de un transistor para manejar más corriente que la salida del ESP8266
En el broker Home-Assistant, la configuración de acción para la activación de la señal LED y Receptor infrarrojo se establece con un "switch" (ver figura) al inicio. Para los detalles, revise la sección correspondiente a MQTT-HA para el broker.
Las pruebas del dispositivo se hicieron con un acondicionador de aire marca genérica (ECOX), también con un TV (Sony), comprobando que se pueda replicar las señales de cada control remoto del artefacto. Las señales replicadas fueron de encendido y apagado.
Temas para desarrollo posterior
- Aumentar la cantidad de botones/actividades que se puedan manejar
- Incorporar la configuración de red mediante SmartConfig.
Referencias
1. Manual ESP8266-ESP07. https://www.mikrocontroller.net/attachment/338570/Ai-thinker_ESP-07_WIFI_Module-EN.pdf
2. Esquemático con ESP01
El esquemático se divide en las secciones para el controlador, sensores y actuadores y fuente de alimentación.
El diseño para sensores y actuadores agrupa partes de ejercicios previos individuales para Receptor, Emisor infrarrojo y sensor de temperatura/humedad, por lo que tenemos un diseño sumativo de experiencias previas.
2.1 Sensor
El sensor es infrarrojo , tipo TSOP1838, TSOP382, TSOP384, o alguna versión que incluya el circuito de demodulación.
La versión del sensor infrarrojo con detección y demodulación simplifica el circuito a un pin digital configurado como entrada en el módulo de control a usar, además de alimentación de energía Vcc y Gnd.
En un control remoto IR convencional, cuando se presiona una tecla de control, se genera un código único que es detectado y copiado en el dispositivo con el sensor.
La temperatura y humedad es información complementaria para operar un acondicionador de aire, por lo que se añade otro sensor al dispositivo para sensar temperatura y Humedad.
Los pines usados para cada sensor y actuador se encuentran etiquetados en el esquemático.
2.2 Actuador
Para enviar la señal del control al artefacto (COSA: acondicionador de aire), se emplea un LED infrarrojo semejante al mostrado en la figura.
Considere que algunos LEDs infrarrojos son también vienen con empaquetado transparente. La operación del LED se puede comprobar al conectarlo como un LED normal y observarlo con la cámara de un teléfono móvil donde se observa la luminocidad.
2.3 Controlador
Se desarrolla centrado en ESP8266 modelo ESP-07 que incluye pines acondicionados para sensores infrarrojo. La activación del módulo se realiza de acuerdo a lo descrito en el manual del módulo, también descrita en la sección «Módulos» ESP8266 versión ESP-07.
En el esquema se observa que el reinicio del dispositivo se controla con la botonera «Reset» que cambia el pin a estado BAJO (GND); el estado predeterminado es ALTO por medio de R1 y C1 minimiza los rebotes del pulsador.
2.3.1 Modo Ejecución
La operación predeterminada es «Ejecutar Programa» por medio de R3 hacia estado ALTO (pullup HIGH). Es posible reiniciar la ejecución usando la botonera Reset.
2.3.2 Modo Cargar Programa
Para «Cargar Programa» también se usa una botonera etiquetada como «PROG» hacia estado BAJO (GND), el programa se transfiere con un módulo USB-TTL al computador desde el Arduino IDE. Los módulos ESP-07 y USB-TTL se conectan mediante a los pines RX-TX-GND intercambiando entre ellos RX con TX.
Para iniciar la subida del programa desde Arduino IDE, se presionan en conjunto los botones RESET y PROG, soltando luego de 1 segundo solamente RESET y comenzará la subida del archivo. Para minimizar los rebotes del pulsador, Reset se conecta con R1 hacia estado predeterminado ALTO y se complementa con C1 .
La configuración se completa manteniendo el estado de GPIO2 en estado ALTO (pullup HIGH) con R2 y el pin de CH_PD a estado ALTO mediante R4.
2.4 Fuente DC
Se conforma con el Regulador d 110VAC a 5VDC seguido por el Regulador de 5VDC a 3.3VDC usando el módulo AMS1117. Se usan dos voltajes, 5V y 3.3V, en conocimiento que el uso de los sensores de temperatura DHT11 funcionan mejor a 5V (Ver referencia).
Los componentes usados o sus componentes alternos se describen en la sección de Fuentes de Alimentación para Módulos.
3. Ensamble en Protoboard
Para pruebas y ajustes, se ensamblan las partes en un protoboard teniendo como guía el diagrama del circuito del punto anterior.
4. Circuito impreso – PCB
El diseño se ha realizado en dos placas por flexibilidad de ensamble. La placa de fuente de alimentación se puede reemplazar por un cargador USB, conectando a la primera placa del dispositivo a los conectores +5VDC-.
Observe la polaridad al conectar los pines para el sensor y emisor infrarrojos.
Para el archivo de producción de placa, escribir al email de contacto al final de la página.
Alternativas durante el proceso de desarrollo
Durante el desarrollo del prototipo y como comprobación de distribución de espacio entre los componentes se usan placas perforadas para circuito impreso de 5×7 cm.
El cableado previo permite como ejercicio visualizar mejoras al recorrido de las pistas.
Referencias: [SOLVED] DHT11/DHT22 – Failed to read from DHT sensor. https://randomnerdtutorials.com/solved-dht11-dht22-failed-to-read-from-dht-sensor/