I. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Nuestro proyecto se basa en la elaboración de un sistema de control junto con un circuito electrónico digital, el cual consta de 3 sensores magnéticos y un sensor de presencia como entradas y un buzzer como salida. El sistema de control se realizará mediante un control centralizado montado en un ordenador, que estará encendido las 24 horas y a su vez se creará una aplicación android con el fin de controlar dicho sistema de control a través del dispositivo móvil del cliente.

II. DIAGRAMA DE BLOQUES

III. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES UTILIZADOS

ARDUINO MEGA

Arduino Mega es una placa de microcontrolador basada en ATmega1280. Tiene 54 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 14 se pueden usar como salidas PWM), 16 entradas analógicas, 4 UART (puertos serie de hardware), un oscilador de cristal de 16 MHz , una conexión USB, un conector de alimentación, un encabezado ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para soportar el microcontrolador; simplemente conéctelo a una computadora con un cable USB o con un adaptador de CA a CC o batería para comenzar. El Mega es compatible con la mayoría de los escudos diseñados para el Arduino Duemilanove o Diecimila.

CIRCUITO INTEGRADO CD4017

Se trata de un contador/divisor o decorificador con 10 salidas. Estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final del ciclo.

CIRCUITO INTEGRADO 7432 TTL

Este circuito integrado consta de 4 puertas OR de dos entradas con salida en Totem Pole. Su función es realizar la suma lógica de las dos variables de entrada.

Esta puerta lógica se representa en álgebra booleana como:

Q = A + B 

CIRCUITO INTEGRADO 7408 TTL

El circuito integrado 7404 consta de 6 inversores con salida Totem Pole.

La tabla de la verdad de cada inversor es muy sencilla, simplemente invertimos el valor de la entrada.

Los inversores son muy usados en electrónica, gracias a ellos podemos adaptar circuitos que necesitan ser controlados por lógicas inversas. También combinando varios uno detrás de otro podemos generar retardos pequeños, necesarios a veces para acceder a circuitos de forma segura.

SENSOR PIR

Los sensores PIR se basan en la medición de la radiación infrarroja. Todos los cuerpos (vivos o no) emiten una cierta cantidad de energía infrarroja, mayor cuanto mayor es su temperatura. Los dispositivos PIR disponen de un sensor piezo eléctrico capaz de captar esta radiación y convertirla en una señal eléctrica.

En realidad cada sensor está dividido en dos campos y se dispone de un circuito eléctrico que compensa ambas mediciones. Si ambos campos reciben la misma cantidad de infrarrojos la señal eléctrica resultante es nula. Por el contrario, si los dos campos realizan una medición diferente, se genera una señal eléctrica.

De esta forma, si un objeto atraviesa uno de los campos se genera una señal eléctrica diferencial, que es captada por el sensor, y se emite una señal digital.

SENSOR MAGNÉTICO

Un reed switch es un elemento que consta de una capsula de vidrio conteniendo un par de contactos metálicos en su interior y un par de terminales que permiten acceder a conectar dichos contactos. Estos contactos normalmente están eléctricamente aislados el uno del otro. Cuando un campo magnético de la magnitud adecuada se acerca, estos contactos se cierran. Existen reed switches NA, NC y combinado (C, NA y NC).

Este elemento viene en diferentes tipos de encapsulados que según la forma que tenga y los materiales con que esté construido, define el tipo de detector magnético: de aplicación exterior, embebido, para portones o rejas, puertas blindadas, precableados, etc.

BUZZER

Zumbador, buzzer en inglés, es un transductor electroacústico que produce un sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono (generalmente agudo). Sirve como mecanismo de señalización o aviso y se utiliza en múltiples sistemas, como en automóviles o en electrodomésticos, incluidos los despertadores.

Inicialmente este dispositivo estaba basado en un sistema electromecánico que era similar a una campana eléctrica pero sin el badajo metálico, el cual imitaba el sonido de una campana.

IV. ESQUEMA DE LA SIMULACIÓN EN PROTEUS

V. TABLAS DE VERDAD PARA LA ACTIVACIÓN DE LA ALARMA

La primera tabla de verdad cuenta con tres entradas "P, V, D" y dos salidas "A, B"

P= Puerta
V=Ventana
D=Dormitorio
A=Alarma
B=Advertencia

La segunda tabla de verdad cuenta con tres entradas "A, B, R" y una salida E'

R=Presencia
E=Conteo para que se active la alarma

VI. ECUACIONES LÓGICAS POR MAPAS DE KARNAUGH

Hallamos la ecuación lógica simplificada para la salida A=Alarma, a partir del mapa de Karnaugh correspondiente:

De igual manera hallamos la ecuación lógica simplificada para la salida B=Advertenncia, a partir del mapa de Karnaugh correspondiente:

Finalmente hallamos la ecuación lógica simplificada para la salida E=Habilitador, a partir del mapa de Karnaugh correspondiente:

VII. RESUMEN DEL CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN

Para enlazar el Arduino con el ordenador se utilizó el entorno y lenguaje de programación "Visual Basic".

Para poder controlar la alarma con el teléfono móvil se utilizaron "MySQL" y "php" a través del servicio de página web.

IX. VÍDEO DEL PROYECTO ARMADO Y FUNCIONANDO

X. CONCLUSIONES

• Se logró diseñar una alarma doméstica según los requerimientos de seguridad planteados, utilizando 4 sensores como entradas y un buzzer como salida.
• Se realizó el diseño de la lógica de funcionamiento diseñando la tabla de verdad, ecuación lógica y circuito lógico correspondiente.
• Se utilizó un Arduino y un ordenador para poder enviar señales por WiFi al dispositivo móvil del cliente, el cual las interpretará mediante una aplicación.

XI. OBSERVACIONES

• Es importante la calibración del sensor de presencia para que se active en la distancia apropiada.
• Se diseñó un programa en el Arduino para controlar el apagado del buzzer.
• Para enlazarnos del Arduino al ordenador se diseño un programa en Visual Basic.
• La alarma solo se activa cuando se cumplen las condiciones dadas y pasan 10 segundos o de forma manual en la aplicación en Visual Basic.
• El circuito fue armado por bloques para detectar errores en los circuitos integrados.
• El contador de Johnson habilita el conteo cuando la señal de alarma está activa y el sensor de presencia está desactivado.

XII. INTEGRANTES

• Chávez Cheneau, David Alonso
• Cuellar Martinez, Cuellar Andrés
• Lazarte Zubia, Kristhyan Andree Kurt
• Nina Trelles, Crisofer Kevin
• Paricahua Cruz, Maycol Reinildo