Diseño e implementación de un prototipo de sistema domótico para permitir el control centralizado de dispositivos dentro del hogar controlado por FPGA utilizando el protocolo X10

Zambrano Espinosa, Jonathan Henry
Jima Masache, María Elizabeth

2015-02-10T15:19:29Z

T-IE/4050/CD 6077

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Herrera Muñoz, Carlos Alfonso, director

Resumen .- El prototipo implementado utiliza un FPGA como dispositivo controlador del sistema domótico, es decir, que genera las señales del protocolo X10, de tal manera que se pueda ofrecer al mercado una nueva aplicación de los dispositivos lógico programables, al integrarlo al prototipo de sistema domótico, aprovechando de esta forma sus propiedades de gran capacidad de procesamiento y adaptación en beneficio del usuario. Para cumplir este propósito, se procedió a la construcción de un prototipo que simula un hogar, donde se instaló los circuitos de transmisión, recepción y control del mismo. El prototipo es controlado por la tarjeta Spartan 3E Starter Board de Xilinx, y se utilizó el protocolo X10, para enviar la información de control a través de la línea eléctrica, de tal manera que no sea necesaria la instalación de nuevo cableado para el control del sistema domótico. Este protocolo fue programado tanto en el FPGA como en cada uno de los actuadores para controlar la iluminación, accesos y persianas. Para que el usuario pueda controlar el sistema se procedió a la creación de una HMI de tal forma que se pueda controlar de manera “amigable” el prototipo, mediante el envío de las instrucciones mediante la tarjeta de control basada en el FPGA. Los datos son transmitidos vía comandos del protocolo X10. Finalmente, cabe mencionar que el prototipo de sistema domótico implementado en este proyecto, es muy económico y además permite una fácil reconfiguración, de tal forma que se puedan cubrir satisfactoriamente los requerimientos actuales y futuros del usuario. Abstract .- Locally, there has been a real-estate market growth, adding smart systems for home’s comfort, safety and energy saving process. The implemented process uses a FPGA as the domotic control system to generate X10 protocol’s signals for communication. This solution offers variety in the logic programmable devices market, taking as an advantage its great processing power, fitting into the customer’s requirements. This article describes the elements that took part on the development and construction process of the prototype. It includes the DC sources, transmission, reception and control circuits; also, the X10 protocol configuration to fit the customer’s needs, and finally the hardware and software integration in a scale model house, in order to determine the efficiency of the domotic system developed. It is also important to note that the domotic systems controls lighting intensity and in/out access permission and control to the home’s curtains, satisfying the basic automation requirements that modern houses need, with safe and efficient operation. Moreover, it is described the interaction process between the user and its home automation systems, which required the development of an HMI. This interface allows the control of the domotic systems with a neat and friendly presentation that the user adapts and learns to operate very quickly. Finally, the implemented domotic system in this project is cost-efficient and allows an easy reconfigurable process, all of this in order to satisfy the current and future needs of the customer.

229 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 6077

Circuitos electrónicos; Telecomunicaciones; Comunicación digital;