Montaje paso a paso
Todo lo que hemos visto hasta el momento hay que ponerlo en alguna parte; una caja, una armario, una estantería de casa... cada uno busca la solución que mejor se adapte a sus posibilidades.
Lo normal sería poner todos los componentes que se han descrito hasta ahora en una caja de plástico estanca, por ser lo más barato. Pero para el montaje de este prototipo de ejemplo, he procurado utilizar todos los materiales de desecho que he podido.
Así que recogí de la chatarra dos armarios eléctricos llenos de componentes y entre los dos he sacado la mayoría de los materiales eléctricos para este montaje.
Los materiales de electrónica los he comprado, arduino incluido, pero el resto de lo que se muestra en las imágenes es de reciclaje.
RECICLA, REUTILIZA, REDUCE.
El ultimo punto lo he conseguido al reducir el consumo de agua de nuestra huerta en un 50% gracias al riego de goteo controlado por arduino.
En las imágenes, el montaje se hace sobre una placa de metal. Esta placa va montada dentro de un armario eléctrico, que como se puede ver, se extrae a voluntad para realizar el montaje. Lo primero que he hecho en esta placa, es un esquema de donde va a ir cada cosa. Bueno, en realidad esto es mentira, primero lo puse todo "como cayó" y luego lo fui cambiando de sitio según iban apareciendo los problemas de ruido, de cables mezclados y mal puestos, etc. Esta web está para evitar que repitas los errores que cometí yo. De manera que empieza por pensar bien donde vas a poner las cosas y traza un esquema, así te evitarás hacer más agujeros de la cuenta, desperdiciar cable, terminales y paciencia.
Una vez que ya tienes claro donde va cada cosa, haces los agujeros que sujetarán cada componente a la base. Lo componentes deben ir aislados de la placa, por lo que mejor pones patas.
Además, yo los cubro por la parte de abajo con un cartón fino para evitar que mientras los estoy manipulando hagan contactos no deseados, sobre todo si tienen pilas.
A continuación un pasacables, que resulta muy útil si no quieres enrutar tus cables de cualquier manera y tener el armario que parezca un pulpo de mil brazos.
Colocamos también un soporte (carril din) para los bornes, donde se pueden colocar además los diferenciales, magnetos, interruptores, etc.
Naturalmente, tendrás que tener claro cuantos vas a usar y de que clase. Pero si no, tampoco importa por que de este soporte se pueden quitar y poner con mucha facilidad. Hay otras soluciones como cablear directamente los distintos componentes, pero como esto obedece a fines más bien didácticos, y dentro de los armarios que reciclé ya tenía estos bornes y soportes, pues los usé. Pero insisto, cualquier otra solución es perfectamente válida. Una vez que ya tienes hechos todos los agujeros, colocados los soportes y el pasacables ya puedes poner todos los demás componentes.
Con la parte del arduino hay que tener en cuenta que las tarjetas van montadas unas encima de las otras, de manera que primero se coloca la tarjeta arduino y la del reloj (atención a la pila).
La tarjeta de conectar y listo se conecta sobre la de arduino y se le pone el cable que se conecta a la del reloj. (¿He dicho ya que ojo con la pila?)
Y a continuación hay que colocar la shield-relays. Hay que tener cuidado puesto que hay que cortar un pin de la shield-relays (mirar las instrucciones).
Seguimos con el transformador. Como puedes ver en las imágenes, se han aislado todas las conexiones con macarrón termo-retráctil. Este es un material muy útil. Consiste en un tubito (los hay de varias medidas y resistencias) que cuando le aplicas calor se contrae, de manera que si pones un tubo alrededor de una conexión y su correspondiente cable, haces una aislamiento mucho mejor que con una cinta aislante (que es la otra forma de aislar contactos). OJO!!!!!. Haz estas cosas con la corriente quitada. Este transformador necesita 220v de alterna y devuelve 24v también de alterna que es lo que nos permitirá alimentar las electroválvulas. De manera que tendrás que sacar de la alimentación general dos cables que lleguen hasta el transformador.
No es imprescindible, pero yo he puesto un interruptor magneto-térmico para no tener que apagar todo en caso de que quiera hacer cosas con las EV'S.
Por otra parte, sacamos dos cables del trafo con los 24vac y los ponemos en dos terminales.
Que no te confundan las imágenes, en esta parte del montaje tenía un montón de bornas sujetas al carril din, pero luego desaparecen las que no hacen falta.
A continuación desde otro magneto-térmico ponemos cables hasta otros dos terminales con los que alimentaremos las F.A del arduino y los relés.
En la imagen está todo puesto fuera del carril din para que se vea en la foto, pero debe ir correctamente anclado en el carril din. Además, cuando acabemos el trabajo irá todo adecuadamente sujeto con las piezas que a tal efecto hay en ambos extremos.
Ahora vamos con la otra F.A., la de 24 v en corriente continua. Con las mismas precauciones que hasta el momento, alimentamos con 220v desde las bornas que acabamos de poner y sacamos dos cables con 24 VCC que van a ir directos a la shield-relay.
Puedes observar en la foto como las bornas ya van quedando bien puestas en el carril din.
Atención a la polaridad de los cables de continua. Se les puede poner marcas de algún tipo. Las que yo le he puesto proceden de reciclaje; como no tenía una con el signo menos se lo pinté con un rotulador.
No se te ocurra dar alimentación al montaje hasta que estos cables estén correctamente conectados en la shield-relays.
A continuación cableamos la tarjeta de relés a 24v.
Para hacer los puentes y en las terminaciones de los cables, he colocado terminales de punta hueca. Estos terminales ayudan a hacer los puentes y dejar bien acabadas las puntas de los cables. Además he puesto (cuando he podido, se me acabaron los de reciclaje) números, ya que siempre viene bien saber con que cable estás tratando.
Lo siguiente es llevar los 24VAC hasta la tarjeta de relés. Se hace con puentes en cada lado. La idea es llevar las conexiones hasta los bornes de manera que se ponga por una lado los cables que llegan desde la tarjeta y por el otro lado del borne, los cables que van hasta las electroválvulas. Así si hace falta soltar algo, es mucho más fácil.
Aquí tienes los bornes como quedan una vez cableados los relés a 24 VAC.
Y aquí se ve como queda la tarjeta de relés cableada con la parte de 24 V de CORRIENTE ALTERNA. Ojo, por el otro lado va la continua.
Ahora cableamos la otra parte de la tarjeta de relés. Primero el común.
El común va de las bornas de la tarjeta de relés al común de la shield-relays. El común el es positivo de los relés. Recuerda esto es continua y hay polaridad. Así que en la tarjeta de relés marcamos uno de los bornes como "+" y ese es el que unimos al "C" de la shield. Como no vamos a tirar un cable desde cada borna, hacemos como hemos hecho hasta ahora y ponemos puentes hasta llegar al "C".
Ahora sí que hay que llevar un cable desde cada borna de la shield hasta cada borna de la tarjeta de relés. Como todavía tenía numeritos, pues numeré cada cable. Estos numeritos se pueden comprar en las tiendas de electrónica o de electricidad.
Y aquí está tarjeta de relés completamente cableada.
Aquí están los dos cables de 24VCC que vienen desde la F.A. De esta forma ya tienes alimentada la tarjeta que controla los relés. Cuando ahora el arduino de una orden de cerrar un relé, estos 24 vcc llegarán hasta la tarjeta de relés.
Hay una tarjetita que nos permite facilitar algunas cosas relativas al arduino (reset, pull-down, etc) como ya se ha explicado. Así que ahora cableamos esta tarjetita que también hemos hecho nosotros. Esta en concreto se ha ido haciendo según surgían las necesidades. Y se le nota.
Esta tarjeta tiene 4 entradas "tiradas" con una resistencia (Se ha explicado en la anterior página). Estas se cablean hasta las entradas optoacopladas de la shield-relays, así siempre tendremos la misma lectura. El resto de cables se colocan según las instrucciones del arduino, al reset, al 12 y 13, al gnd y al +5v. (Tendrás que mirar cómo se hace en las páginas anteriores y en las instrucciones del propio arduino).
Y ya sólo nos falta alimentar al arduino. Esto lo hacemos con nuestra F.A. de 9vcc que previamente habremos colocado dentro de alguna caja. En mi caso seguí con el reciclaje.
Y hasta esa caja haremos llegar la alimentación de 220V, que sacaremos de las bornas de que previamente hemos puesto detrás del interruptor magneto-térmico. En la otra parte de la fuente pondremos un conector apto para el arduino. Atención a la polaridad, si confundes los polos te cargas el aparato.
Como ya habíamos puesto los cables que van a las cajas estancas, nuestro armario está preparado para colocarle la placa con todos nuestros componentes.
Esta placa se inserta y dentro del armario se apoya sobre unos vástagos roscados y se sujeta con unas tuercas.
Una vez colocada y sujeta la placa se procede a sujetar los cables que vienen del exterior a las bornas.
A continuación se sujeta el cable de tierra (ese que lleva colgando y dando la lata desde el principio del montaje) y se sujeta al vástago que hay al lado de la puerta.
Ya va quedando poco. Ahora conectamos los cables que vienen desde el detector de lluvia a las entradas que hemos dejado preparadas (¿recuerdas lo del PULL-DOWN?). Cuando llueva se activará esta entrada.
Ya está. Ya tenemos cableado todo. Está conectado el arduino a todos los periféricos y éstos están preparados para regar nuestra huerta. Ahora falta alimentar todo con 220v. Antes de seguir te aconsejo que vuelvas comprobar todo con el polímetro para asegurar que cada cable va a donde debe. Luego con la tensión quitada cableas los interruptores magneto-térmicos y ya puedes dar tensión. Si todo está bien no saltará el diferencial.
Una aclaración con respecto al diferencial; como la tensión que utilizo es la de casa y en mi cuadro general (que lo tengo al lado) ya hay un diferencial, no he puesto uno dentro de este armario por ser redundante. Al fin y al cabo estos ingenios cuestan dinero. En tu caso tendrás que decidir que hacer, pero si estas en mitad de una huerta y no tienes un diferencial a mano, no lo dudes: ponlo.
Y por último puedes conectar el usb del arduino al usb del PC. Mi consejo es que uses un cable bueno, de esos que hay (o había, por que ahora encontrar uno barato es misión imposible) que tienen un aro de ferrita en los extremos (o en uno). Siempre se puede hacer un apaño, pero es mejor poner estos cables. El arduino es especialmente sensible a los ruidos y estos cables usb chinos (los que hay ahora por todas partes) al no llevar núcleos de ferrita son especialmente receptivos a él, con lo que enseguida se bloquea el puerto usb del ordenador, obligándote a reiniciar el puerto. Nada grave, pero hay que tenerlo en cuenta por que te encontrarás con situaciones desconcertantes.
Por fin acabamos. Ahora cuando cierres un relé en las bornas de la EV tendrás 24VCC. Ya "solo" falta hacer el software que controle todo esto...
En la última versión (ver. 1.1) hemos añadido una tarjeta SD. Para ello no ha hecho falta más que "montarla" encima de lo que ya estaba hecho. Y luego modificar el programa del arduino.