Controlador automático de la luz de la habitación con contador de visitas y tecnología Zigbee

Hoy en día no podemos imaginar nuestra vida cotidiana sin la electricidad, ya que ésta se ha convertido en una necesidad para todos, sin la cual las tareas de la vida diaria y las actividades cotidianas se paralizan. Debido al agotamiento de los recursos no renovables, la conservación de la energía se ha convertido en algo obligatorio y al hacerlo podemos reducir también las facturas de electricidad. Sabemos que las energías como la eólica, la solar y la hidráulica se denominan fuentes de energía renovables por naturaleza. Por lo tanto, la utilización de estos recursos para el suministro de energía es la mejor forma posible de producir, conservar y renovar la energía, lo cual es ventajoso ya que no contamina, es asequible y no tiene impactos ambientales.

Por otro lado, los recursos energéticos como el petróleo, el carbón, el gas natural, el uranio y el propano se denominan recursos no renovables, porque sus suministros son limitados. Muchos efectos medioambientales y el agotamiento diario de los recursos energéticos nos advierten de que debemos ahorrar energía mediante el uso de controladores automáticos de habitaciones y sistemas de iluminación energéticamente eficientes. Hoy en día el despilfarro de electricidad se ha convertido en algo rutinario para nosotros, y el problema se ha hecho frecuente en los hogares, escuelas y colegios e incluso en las industrias. A veces observamos que los ventiladores y las luces siguen funcionando incluso en ausencia de personas. Esto ocurre a menudo en hogares, oficinas y lugares públicos debido a la absoluta negligencia de los internos.

Sin embargo, existe una solución para controlar las luces de bajo consumo en casa mediante el uso de un controlador automático de la luz de la habitación. Este artículo proporciona información sobre dicha solución de iluminación eficiente para conservar la energía mediante la optimización de los aparatos domésticos como luces, ventiladores, etc.

Control automático de la luz de la habitación

Cuando entramos en una habitación, como tendencia habitual, solemos buscar el interruptor para encender la luz, y si somos nuevos en la habitación, a menudo nos resulta difícil localizar el interruptor. La mayoría de las veces, muchos de nosotros olvidamos apagar las luces al salir de la habitación en la que permanecemos la mayor parte del tiempo. Esto provoca un gasto innecesario de energía. Por eso, un controlador automático de la luz de la habitación enciende automáticamente las luces cuando una persona entra en una habitación, y las apaga cuando la persona sale de ella. Este controlador automático de habitaciones puede implementarse utilizando un simple microcontrolador y tecnologías IR inalámbricas.

Controlador automático de la luz de la habitación con un contador de visitas

Este sistema está diseñado utilizando dos conjuntos de transmisores y receptores de infrarrojos. Estos sensores IR se colocan de forma que detectan a una persona que entra y sale de la habitación para encender los electrodomésticos. En este sistema de gestión óptima de la energía, un microcontrolador es la unidad central de procesamiento de este proyecto, que es un controlador 89S51 de la familia 8051. Este sistema facilita un contador de visitas bidireccional para mostrar el número de personas que hay en la habitación.

Cuando una persona entra en la habitación, se obstruye un haz de IR entre el transmisor de IR y el receptor. Esta obstrucción IR del sensor-1 da la señal correspondiente al microcontrolador. El microcontrolador está programado de tal manera que, al recibir la señal del sensor-1, enciende los ventiladores y las luces de la habitación. Así, el microcontrolador da señales de comando a un controlador de relés que hace girar los relés de forma que todos estos aparatos se enciendan.

Cuando la persona sale de esta habitación, otro conjunto de sensores IR se activa y da señales de control al microcontrolador. Además, de forma similar al proceso anterior, este sistema apaga los aparatos como los ventiladores y las luces. Además, el sistema también tiene en cuenta el número de personas que hay en la habitación, de modo que esta operación de control varía en función de la disponibilidad de las personas en la habitación.

Por cada persona que entra y sale de la habitación, el microcontrolador lee la entrada digital de dos receptores y calcula el número de personas que hay en la habitación, y lo muestra en la pantalla LCD. Cuando el recuento de personas es mayor que uno, el microcontrolador enciende la luz de la habitación y cuando el recuento de personas es cero, apaga todas las luces y los ventiladores.

Funcionamiento automático de las luces de la habitación y control de los aparatos basado en Zigbee

Este proyecto utiliza la tecnología inalámbrica Zigbee, y es una versión avanzada del proyecto anterior. Se puede implementar allí donde los sistemas de control de los aparatos y los circuitos de detección estén situados a cierta distancia en metros. En este controlador, el transmisor Zigbee se mantiene en el lado de la entrada, donde se coloca la detección de personas y otros circuitos de detección, y el receptor se coloca en el lado de control para conmutar varios aparatos.

En el lado del transmisor, una corriente continua regulada acciona todo el circuito de transmisión, en el que se conectan al microcontrolador diferentes sensores, como IR, PIR, LDR y de temperatura, con un módulo transmisor Zigbee. La detección de personas se realiza mediante sensores IR y PIR, es decir, cuando cualquier objeto entra en el sensor IR, éste lo detecta y envía las señales al microcontrolador, entonces el microcontrolador confirma si la persona introducida es humana o no con la ayuda del sensor PIR.

Del mismo modo, una LDR supervisa continuamente la iluminación de la habitación; durante el día, si hay suficiente iluminación en la habitación no es necesario que se enciendan las lámparas, y por tanto, una LDR hace este trabajo dando pulsos al microcontrolador. Asimismo, los sensores de temperatura detectan la temperatura para encender los ventiladores. Todos los datos de estos sensores son recogidos por el microcontrolador y son procesados para que se cumplan determinadas condiciones. El microcontrolador envía esas señales de control al transmisor zigbee que transfiere los datos al lado del receptor para encender las luces y los ventiladores.

En el lado del receptor, se coloca otro microcontrolador como unidad central de procesamiento para controlar todos los equipos o aparatos de la habitación. Tras recibir las señales de control de la sección transmisora, el receptor Zigbee envía estas señales al microcontrolador. El controlador procesa estos datos y envía las señales de comando a un controlador de relé que acciona diferentes relés conectados a los aparatos como blubs y ventiladores. De este modo, el funcionamiento automático de las luces y los aparatos de la habitación se controla de forma inalámbrica mediante un módem Zigbee.

También es posible añadir un módem GSM a este proyecto para conocer el estado de los aparatos y controlarlos en consecuencia a través de un SMS para realizar la operaciones a distancia también.

Se trata del diseño del controlador automático de habitaciones con el uso de microcontroladores sencillos. Por lo tanto, para la conservación de la energía es mejor utilizar este tipo de sistema de automatización del hogar. Para cualquier tipo de información adicional o para cualquier duda sobre la implementación de estos circuitos y proyectos de electrónica, puedes ponerte en contacto con nosotros comentando a continuación.

Créditos de las fotos

• Controlador automático de la luz de la habitación por blogspot
• Automatización del hogar con controlador automático de la luz de la habitación por bubaraba
• Tecnología inalámbrica Zigbee por ledsmagazine