Arduino,  Hardware

Haciendo inteligente mi lavadora – Parte 3

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Empecemos con el montaje de la placa que controlará el estado de lavado de la lavadora. Para que sea más sencillo de entender, lo separaremos en cuatro partes: El microcontrolador, su alimentación (ya que funciona a 3,3 voltios, en lugar de los 5 del adaptador de corriente que estoy usando), la detección de bloqueo de puerta y la actuación sobre el botón de inicio de lavado.

El ESP-01 necesita alimentación a 3,3 voltios, como decía arriba, masa por supuesto, y para que funcione correctamente, necesita tener a positivo (mediante una resistencia, por ejemplo, de 10K) los pines GPIO0 y GPIO2. Después de eso nos queda un pin de salida (hacia el relé actuador del botón de inicio de lavado) y un pin de entrada, para la detección de bloqueo.

La alimentación de 3,3 voltios la podemos conseguir, por ejemplo, de un LM317T, el famosísimo regulador de voltaje lineal que, a través de dos resistencias, nos permite obtener un voltaje específico. A través de una de las muchas calculadoras online, se puede calcular qué resistencias necesitas. En mi caso, utilicé ésta.

Ésta es la configuración que más me convenció, ya que tenía por ahí resistencias de 220 y de 120 (de las que podía unir tres en serie para llegar a esos 360 ohmios).

Sobre la detección de bloqueo de puerta, recordemos el genial componente casero del que os hablaba en la anterior entrada. Por un lado, llegarán los 230 voltios de alterna que nos devuelve el blocapuerta de la lavadora para decirle a la centralita que la puerta se ha bloqueado, que encenderán el piloto. Por el otro lado, tenemos la fotoresistencia, que hará que cuando el piloto esté encendido, tenga un valor bajo, y cuando esté apagado, tendrá un valor alto. ¿Cómo de alto y de bajo? Veamos con el polímetro:

Bien, ahora ¿cómo convertimos ese valor de resistencia en una señal de entrada para nuestro microcontrolador?. Si se tratase de un arduino, con sus pines analógicos, podría usarse directamente alimentando la fotoresistencia por un lado y sacando la señal al pin analógico de arduino, pero nuestro pequeño ESP-01 no tiene pines analógicos. ¿Que hacemos entonces?

Podemos usar un divisor de tensión. La idea es poner otra resistencia con valor específico en serie y alimentar ambas por un lado con 3,3 voltios (no podemos usar 5, ya que podríamos quemar el pin del ESP-01) y con masa por el otro lado, haciendo que el punto intermedio tenga una tensión suficiente para que el microcontrolador lo interprete como HIGH (normalmente, el 75% de la tensión de entrada, así que unos 2,47 voltios). Para que sea así, hay que calcular el valor de la segunda resistencia a usar. También existen calculadoras para esto, como ésta, que es la que usé yo.

Usando una resistencia de 39K, que también tenía por ahí, saldrían 2,57 voltios en el punto intermedio, suficiente para que sea interpretado como HIGH por el ESP-01.

Nos quedaría entonces el bloque del actuador del botón de inicio de lavado. La idea es puentear los terminales del botón, para así simular que se ha pulsado. Como comenté en mi entrada anterior, usaremos un relé para esto. Para asegurarnos que el esfuerzo de mover físicamente el contacto del relé no sobrepasa la intensidad que puede proporcionar uno de los pines de nuestro microcontrolador, usaremos un transistor para actuarlo. Tenía varios 2N2222, así que usé uno de ellos. El transistor recibirá la señal del microcontrolador por el pin de base, y dejará pasar entonces corriente entre su emisor y receptor, alimentando al relé. Según leí por ahí, es buena idea poner un diodo en paralelo a la bobina del relé, ya que cuando ésta deja de estar alimentada, su campo magnético devuelve un pulso en sentido contrario, y puede hacer que algún componente se queme. Miré mi caja de componentes reciclados y usé un 1N4148.

Esto es toda la parte de hardware del proyecto. Lo monté todo en una placa perforada, dejando físicamente separadas las partes de 230v, para evitar cualquier tipo de problema, y me quedó así:

Silicona termofusible. Señal de calidad 🙂

Arriba a la derecha, podéis ver la pequeña placa que traía el cargador de móvil que os decía que iba a usar de alimentación. Abajo, de derecha a izquierda, el regulador de tensión, el detector de cierre de puerta, y el microcontrolador ESP-01, que está enchufado en unos pines hembra que reutilicé de por ahí, para poder desconectarlo fácilmente para programarlo, tanto ahora como en el futuro. Hacia arriba, el relé para la actuación del botón de inicio de lavado.

Por si alguien lo quiere, dejo abajo el esquema en formato EAGLE.

Lo siguiente es el código para el microcontrolador. ¡Nos vemos en la siguiente entrada!

Continúa en la parte 4 >>

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