Inclusion de Sensores y Actuadores

Objetivos:

Reconocer las areas de aplicacion de la electronica digital.

Identificar las caracteristicas de los dispositivos digitales mas utilizados.

Diseñar sistemas conbinacionales y secuenciales.

Marco Teórico:

¿Que es un sensor?

Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.

Normalmente estos dispositivos se encuentran realizados mediante la utilización de componentes pasivos (resistencias variables, PTC, NTC, LDR, etc... todos aquellos componentes que varían su magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos.

Pero el tema constructivo de los captadores lo dejaremos a un lado, ya que no es el tema que nos ocupa, más adelante incluiremos en el WEB SITE algún diseño en particular de algún tipo de sensor.

Tipos de sensores en alarmas domésticas

Los sensores más comunes utilizados en las alarmas destinadas principalmente a la protección del domicilio son:

Sensoress microfónicos.

sensor microfónico

Este tipo de detectores (que integran a las alarmas de hogar, por ejemplo) tienen la cualidad de ser sensibles a ondas de sonido resultantes de la rotura de cristales o similares, pudiendo ser adaptados, también, a otros tipos de ruidos, como conversaciones, pasos y otros tipos de ruidos.

Sensores magnéticos.

sensor magnético

Estos elementos de seguridad que forman parte de las alarmas para uso doméstico no son otra cosa que circuitos cerrados por un imán y un contacto altamente sensible que, al ser interrumpido, inmediatamente se emitirá una señal a la central de mando para que esta active la alarma . 

Sensores inerciales.

sensor inercial

Son aquellos elementos integrantes de las alarmas para el hogar constituidos por una pieza conductora encerrada en una capsula que se activa cuando el mecanismo capta vibraciones especificadas ,saltando la alarma inmediatamente .

Sensor sísmico.

sensor sísmico

Este mecanismo propio de algunos tipos de alarmas de hogar tiene como misión captar ruidos provenientes de cortes, taladreos, roturas, etc u otros sonidos en particular . Funciona detectando ondas sonoras que se tornan en ondas eléctricas, las que serán analizadas por el sensor de manera automática, identificando los sonidos programados, y comprobados estos , disparara la alarma.

SENSOR PIR.

Los detectores PIR (Passive Infrared) o Pasivo Infrarrojo, reaccionan sólo ante determinadas fuentes de energía tales como el calor del cuerpo humano o animales. Básicamente reciben la variación de las radiaciones infrarrojas del medio ambiente que cubre. Es llamado pasivo debido a que no emite radiaciones, sino que las recibe. Estos captan la presencia detectando la diferencia entre el calor emitido por el cuerpo humano y el espacio alrededor.

Su componente principal son los sensores piroeléctrico. Se trata de un componente electrónico diseñado para detectar cambios en la radiación infrarroja recibida. Generalmente dentro de su encapsulado incorporan un transistor de efecto de campo que amplifica la señal eléctrica que genera cuando se produce dicha variación de radiación recibida.

La información infrarroja llega al sensor piroeléctrico a través de una lente de fressnell que divide el área protegida en sectores. Se distribuyen lentes con diferentes características: gran angular, cortina, corredor, antimascotas, etc.

Materiales:

-1 Sensor PIR

-2 Sensores magneticos

-Protoboard

-Fuente de 5 voltios

-Led

Procedimiento:

Planteamiento del Problema.

En un departamento el habitante de este guarda en un una caja fuerte joyería de oro y metales preciosos por lo cual instalamos una alarma en el departamento,nuestra alarma sera instalada con 3 sensores; dos sensores magnéticos(A y C) y un sensor de movimiento(B) , en la cuál se activará la alarma cuando se cumplan las siguientes condiciones.

-Cuando se encienda únicamente el sensor B.

-Cuando se active el sensor A y B.

-Cuando se active el sensor B y C.

-Cuando se activen los 3 sensores.

-Cuando se activen A y C

Primeramente establecemos nuestra tabla de verdad. Para ello hemos usado el programa virtual online www.32x8.com 

Tabla de verdad.

Como nuestra tabla de verdad funcionará con solo 3 variables o sensores tendremos 8 salidas en las cuales solo se activaran segun nuestras condiciones las cuales son:

Seguidamente reducimos nuestras salidas por medio de los mapas de karnaugh obteniendo la siguiente tabla.

Como resultado tenemos la formula y la gráfica de la simulación de nuestro circuito

Ahora que ya sabemos como implementar nuestro circuito con puertas lógicas, procedemos a simularlo en el programa PROTEUS. Ya que gracias a este podremos saber en que pines conectar nuestros sensores y salidas.

Ahora que ya tenemos los pines en los cuales conectaremos nuestros sensores procedemos a ensamblar nuestras alarma y hacerla funcionar.

EVIDENCIAS:

Observaciones:

-El sensor magnético no posee polaridad por lo tanto las señales que manda puede ser del positivo o del negativo.

-El sensor magnético trabajaba con un voltaje de 5 voltios por otro lado el sensor de movimiento usaba 3.3 voltios.

-Los sensores de movimiento tienen un radio de detección de por lo menos de 3 metros.

-El sensor PIR o de movimiento cuenta con tres salidas de las cuales la del centro es la que envía señales y por ende es la entrada.

-Se debe probar los cables de conexión ya que podrían haber algunos dañados que dificulten el ensamblado del circuito.

Conclusiones:

-Aprendimos a plantear problemas de la vida real y solucionarlos a través de la aplicación de la electrónica digital.

-Diferenciamos y reconocimos las diferentes características de los dispositivos electrónicos mas utilizados (sensores, fuente, protoboard ,puertas lógicas,etc)

-Diseñamos sistemas bicondicionales y secuenciales usando puertas lógicas.

-Resolvimos mapas de karnaugh y hallamos la formula de las condiciones de las tablas de verdad.

INTEGRANTES:

Chavez Cheneau David Alonso
Espinal Ahuanlla Hugo Neill
Gomez Fura Edison Edson