Sensores inalambricos: sensor de palmadas

... para apagar las luces a lo Hollywood ...

Buenas tardes, el primero de los sensores que os voy a enseñar, es el de palmadas. Podría haber empezado con el de temperatura, pero eso lo puede hacer cualquiera. Este post va a ser un poco más largo que para el resto de sensores, por aquello de ser el primero y esas cosas, así que vamos al lío.

La lista de la compra

Para el sensor de palmadas necesitaremos:

• ATtiny85
• Emisor de 433 mhz
• Protoboard, de las chiquititas
• Cable
• Portapilas y pilas (o una batería)
• Jack hembra 3.5 de audio
• Micrófono homnidireccional
• Resistencia de 1KΩ

Ahora mismo no tengo resistencias de 1KΩ, así que usare una de 100KΩ, por lo que mis valores son algo bajos.

Primeras pruebas

El circuito que tenemos que fabricar puede ser pequeño o tremendamente pequeño, por lo que podemos esconder los sensores donde queramos. De hecho estos son un par de mis primeros prototipos:

como veis la idea es usar un socket dip de 16 pines, para aprovechar los sockets sobrantes. El conexionado lo hacemos en la placa que lo sostiene, con lo que el circuito es diminuto y ... muy elegante. Si a eso le añadimos una pila de botón, te queda un circuito autónomo la mar de cachondo. ¿Cuál es el problema? que la pila de botón te va a dar una autonomía de algunos meses, y yo soy demasiado flojo para ir cambiando las pilas. Así que haciendo cálculos, para cambiar las pilas cada año y medio o casi dos años, voy a usar 4 pilas AA, de las del mando a distancia de la tele, con su portapilas:

con lo que como veis, es un poco absurdo esforzarte en hacer un circuito tan pequeño, cuando el tamaño real te lo da el portapilas (o bateria). Así que (aunque no le guste al Borreguero) voy a usar la mini protoboard, como soporte de los componentes.

Así además me ahorro soldar, que como veis no se me da muy bien. Son muy baratas y fáciles de encontrar.

Montando el circuito

El esquema del detector de palmadas es el siguiente:

Si os fijáis detenidamente, veréis que la patita de alimentación del emisor rf, no esta conectada a la tensión de entrada, ya que de ser así estaría continuamente consumiendo la batería y realmente sólo queremos usarlo cuando detecte las dos palmadas. Por eso lo conectamos a una de las patitas del ATtiny85 que nos quedan libres y mediante el código le daremos tensión cuando lo necesitemos, a que soy listo ¿eh? ;)

Explicación, almacenamiento de datos y demás cosas aburridas

Vamos a dejar de divertirnos un rato y vamos a pensar. La librería que estamos usando para la transmisión de rf, sólo envía números de hasta 32 bits. Cuando tengamos 100 sensores de todo tipo repartidos por la casa, nos gustará tener un histórico y poder diferenciar qué dato pertenece a qué sensor. Es por esto que vamos a usar un tipo de codificación de alto nivel llamada JASM (Juanmol se la Acaba de Sacar de la Manga), de forma que los datos se enviarán de la siguiente forma:

1XXYYYZZZZ

1XX - código identificador único del sensor
YYY - es un valor para identificar el envío y hacerlo único (ahora te explico esto).
ZZZZ - valor a medir

En este caso, mi sensor es el número 114 y va a recibir valores entre 1 y 1023, que son las escalas analógicas que es capaz de medir el ATtiny85.
Después de hacer unos dos millones de pruebas, he visto que los módulos de 433 mhz, son tela de perros, además de que la banda tiene mucho ruido. Es por eso por lo que el mismo dato lo recibía hasta 3 veces consecutivas por error. Así que pensando un poco, se me ocurrió que podría identificar numéricamente cada envío y descartar aquellos ya se hayan recibido, a que soy listo ¿eh? ;)

Preparando la base de datos y el script

Voy a almacenarlo todo en una base de datos MySQL. Usaré dos tablas, una para registrar los sensores con su descripción y otra donde irán todos los datos. Aquí tienes el archivo SQL, para usarlo:

apt-get install mysql-server apache2 phpmyadmin
wget https://www.dropbox.com/s/yjk3nic674if4vj/rf.sql -O /tmp/rf.sql
mysql -u root -p < /tmp/rf.sql

Ahora necesitamos que alguien meta ahí los datos, así que nos vamos a este post y en la parte de "En RaspberryPi" modificamos el archivo rfreceive.cpp para que ejecute un script cada vez que recibe algo por rf. Lo dejamos así --> enlace a pastebin. Y recompilamos con las instrucciones del post.

Y ya sólo nos queda el script que se ejecuta cada vez que se recibe algo, que lo he llamado /usr/local/bin/recibe_rf.sh --> enlace a pastebin.
Si te fijas, hago uso del demonio X10 que creé en este otro post.
Ahora mismo el script es bastante escueto, he dejado sólo parte del sensor de palmadas, que por cierto hay que rellenar los datos en la tabla de sensores:

Cargando el código en el ATTiny85

Volvemos a lo divertido. Usando el Arduino Uno como ISP, como ya he explicado en este post, cargamos este programa en el ATTiny85:

#include <RCSwitch.h>
RCSwitch mySwitch = RCSwitch();
int vol = 0;
int volPin = 2;
int powerPin = 0;
long envio = 0;
long code = 114;
long contador = 0;
int vol2= 10;

void setup() {
  mySwitch.enableTransmit(1);
  code = code * 10000000;
  pinMode(powerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i=0; i <=9; i++){
    contador = i * 10000;
    vol = analogRead(volPin);
    if (vol < 8){
      delay(100);
      for (int n=0; n <=10000; n++){
        vol2 = analogRead(volPin);
        if (vol2 < 9){
          digitalWrite(powerPin, HIGH);
          envio = code + contador + 1;
          mySwitch.send(envio, 32);
          digitalWrite(powerPin, LOW);
          n = 9999;
        }
      }
      delay(1000);
    }
  }
}

¡¡OJO!! esta es la primera versión, no exenta de fallos. Por ejemplo le falta un calibración previa del ruido de la habitación, que ya tengo casi preparada. Los valores de if (vol < 8) y if (vol2 < 9) corresponden a los niveles que he registrado haciendo pruebas, con mi micrófono de chichinabo y la resistencia de 100KΩ, es un valor muy bajo, lo suyo seria recibir un valor entorno a 500.

Conclusiones finales

Este es el primer sensor, es un post largo y aburrido porque tenia que explicar paso a paso todo, desde la creación de la base de datos, modificar el código en C para que ejecute el script. Soy consciente de que este post es un muermo, los siguientes sensores serán post más cortitos y entretenidos, lo prometo.

Y aquí el vídeo con el resultado (tanto curro para esto):