Automatiza Tu Puerta Corredera con Arduino: Control por Relés DIY

Componentes y suministros

Componente	Cantidad
Arduino UNO	1
Relé 5V DC	1
Módulo receptor 433MHz	1
Mando a distancia transmisor 433MHz	1

Sobre el proyecto

Resumen del proyecto

En este proyecto aprovecho la potencia de Arduino para crear un circuito que controle una puerta corredera. El objetivo principal es automatizar una puerta corredera inutilizada que tiene un motor AC funcional, usando un Arduino, un par de relés, un receptor 433MHz, un transmisor 433MHz y algunas habilidades eléctricas. El sistema crea un método para alimentar el motor de la puerta cuando sea necesario y decidir si abrir o cerrar la puerta.

El Arduino escucha constantemente una respuesta establecida del transmisor (el mando a distancia). El transmisor opera en dos canales, cada uno con su ID único. Cuando el receptor 433MHz recibe este ID, envía una señal al Arduino que controla los relés para alimentar el motor.

Metodología

Paso 1: Alimentación del motor

La configuración para alimentar el motor se muestra abajo. Para que el motor mueva la puerta en dirección adelante (cerrar), el devanado principal debe conectarse a la red eléctrica.

Para que el motor se mueva en dirección opuesta (abrir), el devanado secundario debe conectarse a la red.

Es necesario identificar qué cable corresponde a cada devanado. Normalmente los cables no vienen etiquetados y esto se identifica por prueba y error alimentando con CA cada cable.

En mi caso, trabajaba con un motor 220-240VAC. Identifiqué fácilmente el cable neutro por ser azul (color estándar para neutro).

Conecté la fase al cable rojo, lo que hizo girar el motor en dirección adelante. Esto indicaba que alimentaba el Devanado Principal del motor.

Nota: Asegúrate de que el condensador de arranque está correctamente conectado y funcionando. Esto garantiza que el motor tenga par de arranque adecuado.

Paso 2: Parada del motor

La red eléctrica se proporciona al motor a través de un interruptor de fin de carrera. En cuanto la puerta llega a un extremo, el interruptor se acciona abriendo el circuito y cortando la alimentación al motor.

Paso 3: Uso de relés para controlar el motor

El relé tiene dos contactos: Normalmente abierto (NA) y Normalmente cerrado (NC).

• El camino Normalmente cerrado se usa para alimentar el devanado principal. Se eligió así para que, si el sistema se reinicia o falla, el motor mantenga la puerta cerrada por seguridad.
• El camino Normalmente abierto alimenta el devanado secundario. Se cierra cuando la bobina del relé se energiza enviando 5V desde Arduino (los relés usados operan a 5V).

Usar dos caminos evita alimentar simultáneamente ambos devanados.

Este Relé (R2) se opera mediante pin 8 del Arduino.

Un segundo relé (R1) rompe el circuito para detener el motor si Arduino recibe orden del receptor mientras la puerta se mueve.

El Arduino comprueba constantemente el receptor. Al recibir una orden, redirige la alimentación al motor para cerrar o abrir. El propósito del segundo relé es dar tiempo al sistema para redirigir la alimentación sin cambiar instantáneamente el sentido de giro. Una vez completada la redirección, el relé se desactiva y se alimenta el motor en sentido contrario.

Este relé se opera mediante pin 9 del Arduino.

Propósito del segundo relé

Si el sistema está cerrando la puerta y recibe orden de abrirla, el relé R2 redirige la alimentación al devanado secundario. Como esto ocurre casi instantáneamente, el relé sufre presión constante por la tensión inversa generada por el motor al cortar bruscamente la alimentación del devanado principal, dañando permanentemente los contactos si se repite.

Con un relé adicional (R1) se desconecta la alimentación al motor y se dan 10 segundos para redirigir la energía a los devanados necesarios. Esto reduce el estrés en los contactos y alarga su vida útil.

Condensadores de supresión

Cuando un motor DC se detiene bruscamente, se crea un bucle de corriente negativa por las propiedades inductivas de la bobina. Esto se neutraliza con un diodo de retorno que da camino a esa corriente.

En un motor AC detenido bruscamente por un interruptor, se produce una alta acumulación de voltaje en los contactos. Los condensadores de supresión evitan esta acumulación en los contactos del relé al cambiar de dirección el motor, protegiéndolos.

Paso 4: Configuración del receptor

El receptor opera a 433 MHz. El programa de Arduino comprueba continuamente el puerto de señal del receptor. Al recibir la señal correcta, Arduino activa el Relé 1 (R1) para que el Relé 2 (R2) alimente el motor.

Cuando el transmisor envía datos, el receptor los recibe como un entero. Usando el monitor serie de Arduino vi el valor que el receptor detectaba.

La razón de usar alta frecuencia (433 MHz) es mayor alcance y recepción incluso con obstáculos. En mi proyecto logré un radio de funcionamiento de unos 9 metros (30 pies).

Nota: El radio puede ampliarse soldando un cable largo al puerto Antena del módulo receptor.

Video demostración

[Video demostración del funcionamiento]

Capturas del proyecto final

Esquemáticos