Laboratorio 04 ⚡ Proyecto de Automatización y/o seguridad electrónica ⚡

 Proyecto De Automatización y/o Seguridad Electrónica

a.    Planteamiento del problema a solucionar.

Sistema de seguridad

En una casa se colocan sensores, uno que verifica si hay alguien en casa o un sensor en la puerta y alfombra la misma que está en la entrada del techo.

Ø  Cuando el sensor PIR y el sensor de la puerta se activen sonara la alarma.

Ø  Cuando el sensor PIR y el sensor de alfombra sonara la alarma.

Ø  Cuando los tres se activen sonara la alarma.

Ø  En los demás casos no podrá sonar la alarma.

b.    Objetivos del mismo.

El objetivo principal de este proyecto es automatizar un sistema de alarma en un domicilio con 3 sensores digitales y conectado a sus respectivos actuadores.

c.    Procedimiento paso a paso dando solución al problema

Ø  Primeramente, realizamos el planteamiento del proyecto.

Ø  Después realizamos un mapa de Karnaugh para simplificar la lógica del proyecto y realizar nuestra simulación.

Ø  Luego procedemos a la simulación con ayuda del programa Proteus.

Ø  Finalmente ejecutamos el proyecto físicamente.

d.    Implementación física del circuito y demostración de funcionamiento.

e.    Video tutorial editado y subtitulado explicando las experiencias hechas en el laboratorio:

f.     Observaciones y conclusiones. ¿Qué he aprendido de esta experiencia? (en modo texto)

Observaciones:

Ø  Se observó que algunos sensores en posición de reposo tienen como salida 1.

Ø  Se observó que las salidas de los sensores no pueden encender un actuador como el BUZZER.

Conclusiones:

Ø  Se concluye que algunos sensores necesitan de una compuerta NOT para poder invertir su estado.

Ø  Se concluye que los sensores necesitan de una etapa de potencia para cualquier actuador que necesite un corriente o voltaje mayor.

g.    Integrantes (incluye foto de todos)

Laboratorio 03 ⚡ Sensores y Actuadores Digitales ⚡

Sensores y Actuadores Digitales

I.          CAPACIDAD TERMINAL

·         Reconocer las áreas de aplicación de la Electrónica Digital.

·         Identificar las características de los dispositivos digitales más utilizados.

·         Diseñar sistemas combinacionales y secuenciales.

II.         COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESIÓN

·         Conocer el funcionamiento de los Sensores digitales.

·         Conocer el funcionamiento de los Actuadores digitales.

·         Diseñar un sistema de Automatización.

III.        CONTENIDOS A TRATAR

·         Sensores y actuadores digitales para uso en sistemas digitales.

IV.       RESULTADOS

·         Diseñan y optimizan sistemas y procesos para cumplir con las condiciones establecidas y gestionando adecuadamente los recursos materiales y humanos.

V.        MATERIALES Y EQUIPO

·         Entrenador para Circuitos Lógicos

·         PC con Software de simulación.

·         Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.

a.      Sensor de Agua (lluvia)

INFO

El sensor de nivel del agua es una herramienta fácil de usar, de bajo costo, alto nivel, que se obtiene por tener una serie de alambres paralelos expuestos con el fin de determinar el nivel agua. Fácil de medir el agua a valores de salida de conversión de señales analógicas y digitales se pueden leer en una placa de desarrollo Arduino directamente para conseguir el efecto del nivel de alarma.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

·         Tensión de trabajo     DC3-5V

·         Corriente de funcionamiento menos de 20mA

·         Tipo de Sensor Analógico

·         Área de detección 40 mm x 16 mm

·         Proceso de producción de doble cara HASL FR4

·         Humedad 10% -90% sin condensación

·         Dimensiones del producto aprox. 62 mm x 20 mm x 8 mm (L * W * H)

·         Peso   aproximadamente 3,5 g

b.      Sensor de proximidad PIR

INFO

Sensor infrarojo pasivo PIR de bajo costo, mide cambios en los niveles de radiación infrarroja emitida por objetos a su alrededor a una distancia máxima de 6 metros, como respuesta lógica cambia el nivel lógico de un pin, lo que facilita su integración a cualquier sistema. Una de sus principales aplicaciones es la detección de presencia de personas

.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

·         Voltaje: 5 ~ 20 V

·         Consumo: 65 mA

·         Salida TTL: 3.3 V

·         Ajuste de retardo: .3 ~ 5 min

·         Rango de censado: 120° a 7 m

·         Temperatura de operación: – 15 ~ 70 °C

c.      Sensor de sonido

INFO

Este sensor Analógico de sonido es usado para detectar sonido, utiliza un micrófono cilíndrico de alta sensibilidad.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

·         Voltaje de Operación: 5V DC

·         Pequeño tamaño 16mm

·         Micrófono cilíndrico de alta sensibilidad

·         Agujero de fijación de 3mm

·         Led de alimentación

·         Led de sensor

d.      Sensor de Proximidad Infrarojo

INFO

Cuando el módulo detecta un obstáculo delante de la señal, podrá ver una luz verde en el indicador de nivel de la placa, mientras que la señal de salida continua de nivel bajo señala el puerto, el módulo detecta la distancia 2 ~ 30cm, cuenta con un ángulo de detección de 35°.

La distancia de detección aumenta cuando se ajusta el potenciómetro en el sentido de las agujas de reloj, mientras que en sentido contrario el potenciómetro se ajusta para reducir la distancia de detección.

Los sensores de infrarrojos activos para detectar el reflejo de luz entre el sensor y el objetivo, y por lo tanto la forma de la reflectividad del rango de detección objetivo es crítico. La distancia de detección mínima que el negro, blanco máximo.

La salida del módulo se puede conectar directamente al puerto de I/O del microcontrolador, puede conducir directamente un relay de 5V.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

·         Conexión: VCC-VCC, GND-GND, OUT-IO.

·         Se estabiliza usando el comparador LM393

·         Puede utilizarse para módulos de alimentación de 3-5V DC. Cuando se enciende la alimentación, el led de encendido rojo se enciende.

·         Agujeros para tornillo de 3mm, instalación fija fácil

·         Dimensiones: 31 * 15mm

·         VCC: voltaje externo 3.3V-5V (puede conectarse directamente a 5v MCU y 3.3v MCU)

·         GND: GND externo

·         OUT: interfaz de salida digital de tarjetas pequeñas (0 y 1)

e.      Modulo Joystick

INFO

El módulo Joystick te permite construir un controlador manual en 2 direcciones: X y Y. Posee ademas la función de pulsador que se activa al presionar el Joystick.

Posee dos potenciometros cada uno con su salidas analógica para la dirección (VRx-VRy) y una salidad digital del pulsador (SW). Para leer la posición es necesario convertir los valores analógicos utilizando un ADC de microcontrolador.

Empleado en proyectos de robótica, control, automatización, videojuegos.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

·         Voltaje de Operación: 3.3 - 5V DC

·         2 Potenciometros

·         1 Pulsador

 f.      Sensor Táctil Capacitivo

INFO

Básicamente hay que alimentar con 5V el módulo en los pines VCC y GND, y cada vez que toquemos el círculo blanco, pasará a nivel alto el pin SIG.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

·         Interfaz 3 pines

·         Voltaje 5V

·         Sensores Capacitivo

g.      Módulo Relé de potencia

INFO

Módulo de relés de 1 canal, 5v, con transistores para permitir el Comando de los relés mediante arduino o microcontroladores.

cdad rele consume 80mA a 5V, y dispone de un contacto simple inversor de 10 A a 250VAC o 30VDC

Cada canal dispone de LED indicador de estado, la placa dispone además de un LED indicador de alimentación general

Las entradas de control son compatibles con 5V TTL. conexionado de potencia mediante bornes de tornillo

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

·         5v 1 -canal relay interface board

·         Cada uno necesita 50 - 60mA

·         Equipado con un relay de alta corriente, AC250V 10A; DC30V 10A.

·         Standar interface puede ser controlada directamente por un microcontrolador

·         (arduino, 8051, AVR, PIC, DSP, ARM, ARM, MSP430, TTL logic).

·         Indicador LED`s para status del relay

h.      Buzzer DC

INFO

Los Sistemas embebidos como Arduino necesitan interactuar con el usuario ya sea por medios visuales o sonidos. Un buzzer es el elemento más usado como indicador de sonido, puede usarse al presionar una tecla, reproducir melodías, alarmas. Agregar un buzzer dará a tu proyecto un nivel más profesional de diseño y usabilidad.

Este modelo de buzzer es de tipo activo por lo que su funcionamiento es muy sencillo, solo es necesario alimentar el buzzer para emitir sonido. Se recomienda utilizar un transistor NPN (2n2222) entre el Arduino y el buzzer. Activar el buzzer es tan sencillo como enviar un pulso alto (5v) al buzzer.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

·         Voltaje de Operación: 3.3V - 5V DC

·         Tipo: Piezo eléctrico

·         Oscilador Interno

·         Sencillo de utilizar: ON/OFF

·         Pines: VCC,GND

VIDEO:

OBSERVACIONES:

·        Se observó que hay diferentes tipos de sensores ya sean digitales o analógicos.

·        Se observó que en el caso de los sensores analógicos tienden a variar su voltaje y según sea, podemos realizar diferentes aplicaciones.

·         Se observó que en el caso de los sensores analógicos su salida será 0 o 1.

CONCLUSIONES:

·        Se concluye que solo existen 2 tipos de sensores y se clasifican en digitales y analógicos.

·        Se concluye que los sensores analógicos nos pueden dar diferentes tipos de salidas y según sea el caso podemos medir diferentes cosas como la temperatura, el sonido, etc.

·        Se concluye que en la caso de los sensores digitales se comportan como interruptores y solo tendrán 2 posiciones 1 o 0.

¿Qué he aprendido en esta experiencia?

En esta experiencia pude aprender que hay diferentes tipos de sensores ya sean para diferentes aplicaciones o mediciones como la temperatura, los rayos uv, sensores infrarrojos, sensor pir, etc.

Y conectando cada sensor podemos tener una salida ya sea un buzzer un motor, etc.

Siempre con su respectiva etapa de potencia.