Sensores y Actuadores Digitales(semana 3)

CIRCUITOS DIGITALES
PROYECTO N°1
SISTEMA DE SEGURIDAD DIGITAL

FASE 3:
Sensores y Actuadores Digitales

OBJETIVOS:

• Conocer el funcionamiento de los Sensores digitales.
• Conocer el funcionamiento de los Actuadores Digitales.
• Diseñar un sistema de Seguridad para el Hogar. 

DESARROLLO DEL PROBLEMA:

SENSOR MAGNÉTICO:

El sensor magnético para ventanas y puertas constantes de un interruptor de reedición (interruptor magnético). Este sensor funciona como un interruptor normalmente abierto (mientras hay campo magnético). Cuando la puerta o ventana se abre, el circuito eléctrico también se cierra y es posible detectar la apertura de la misma. El sensor viene completamente sellado en plástico lo que hace que sea extremadamente resistente.

La conexión con otros sistemas se realiza mediante cables que vienen previamente instalados en el sensor y que puede tener un cable con un cable más largo. El montaje en la puerta o ventana puede realizarse mediante cinta autoadherible que viene incluido o bien mediante tornillos si desea una mejor fijación.

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

                                            

SENSOR DE PROXIMIDAD:

La necesidad de detectar la presencia de objetos está muy vinculada al correcto desempeño de una máquina o proceso, dada la importancia del hecho se puede encontrar un objeto, o para saber si el objeto se encuentra en un punto determinado. Ya sea para contar piezas, movilizarlas, o accionar otros mecanismos en base a la posición del objeto, los sensores de proximidad son una pieza fundamental en la industria.


ESQUEMA DE CONEXIÓN:

SENSOR DE FLAMA (FUEGO)

Detectar la actividad del fuego es muy importante como una medida de seguridad; en algunos casos necesitamos alertar si existe fuego o en otros casos, como en sistema de calefacción por fuego, si la llama está trabajando.

Este sensor sensor de flama YG1006 nos permite detectar la presencia de fuego, esto gracias al fototransitor NPN YG1006 que es sensible a la luz infrarroja (760-1100nm) y que en presencia de fuego se polariza y permite el paso de corriente. La corriente pasa por una resistencia y genera una caída de voltaje, esta tensión es entregada en la salida analógica y sirve como entrada del operador comparador que entrega una salida digital. El nivel de sensibilidad es regulable mediante un potenciómetro.

El sensor de fuego se utilizó en sistemas de detección de incendios, robots de batalla y sistemas de calefacción a gas.

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

SENSOR DE GAS

Los sensores de gas son dispositivos que indican la presencia de algún gas específico, en algunos casos pueden configurarse o, en caso de tener sensores más precisos, miden la concentración de gas. Los sensores de gas son usados para prevenir la exposición a gases combustibles y gases tóxicos. Se recomienda usar estos sensores en espacios confinados y pequeños debido a que su eficiencia es mayor.

Hay varios tipos de sensores de gas que funcionan diferentemente entre sí y dependen del tipo de tecnología que emplean. Dependiendo de su modo de operación, existen dos grupos de sensores de gas: el primer grupo lo conforman los sensores que funcionan por medio de absorción, las reacciones químicas y de contacto con el gas; el segundo grupo lo conforman los sensores que funcionan con base en las emisiones infrarrojas o ultrasónicas.

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

SENSOR MÓDULO RELÉ DE POTENCIA:

El Módulo Relé de 1 Canal, es un dispositivo que usa para lo general para el control o Switcheo de cargas de potencia. Dependiendo de la aplicación a desempeñar, este módulo por sus características de voltaje y corriente es solicitado en las grandes industrias.

Este módulo está provisto de un transistor para su activación, lo que quiere decir que no es optoacoplado posee dos indicadores LED que significa el suministro mecánico a la entrada, rojo para el suministro de energía ) posee 3 terminales VCC, GND, y la entrada de señal de estado lógico, el módulo puede ser accionado por una placa Arduino, microcontrolador o Raspberry Pi, para manejar cargas con una corriente máxima de 10A y hasta 250VAC. Permite controlar el encendido y apagado de cualquier dispositivo que se conecte a una fuente de alimentación eléctrica externa. El relé hace de interruptor y se activa y se desactiva mediante una entrada de datos. Gracias a esto se puede controlar la nueva herramienta. Una parte del pin que controla al rele. Hay varios modelos con distintos voltajes de entrada. Si quieres utilizarlo desde la placa Arduino sin necesidad de otra fuente de alimentación alternativa debería ser de 5V pero podría ser de 12V (que son los más comunes).

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

                                        

SENSOR DE SONIDO:

Es un interruptor eléctrico. Cuentan con un micrófono sensible diseñado para mostrar las formas de onda de audio de los niveles de ruido entre 45 y 100 dB

Mientras más agudo es el sonido, más frecuencia existe en la onda.

La electrónica de control activa el amplificador de potencia, de modo que genere un voltaje senoidal. El convertidor acústico funciona como un micrófono y envía un pulso ultrasónico, en el rango de 40 - 400 kHz, el cual si incide en un objeto se origina una reflexión que ira al amplificador.

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

SENSOR DE AGUA:

El sensor de nivel de líquido de la Serie R de acero inoxidable está diseñado específicamente para su uso con líquidos agresivos o corrosivos, incluyendo agua salada, refrigerante, ácidos y líquidos en productos químicos.

El sensor proporciona un 0-5V salida analógica totalmente configurable, que normalmente se calibra 0,25V vacío, 4.75V completo. Cada sensor viene calibrado de fábrica de su tipo de líquido (o equivalente).

ESQUEMA DE CONEXIÓN:

VIDEO DEMOSTRATIVO:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

* OBSERVACIONES:

-Se observó que en la practica con el sensor de gas, empleamos un     encendedor el cual dio resultado.

-Se observó que el el sensor magnético existia dos formas para poder probarlo uno conectando a 5 voltios y el led, y el otro conectando al interruptor que se encuentra en la parte de abajo de la consola de trabajo.

-Se observó que el sensor de sonido no captaba muy bien asi que para poder probarlo regulamos la sensibilidad y pusimos el sonido muy cerca del receptor del sensor.

* CONCLUSIONES:

-Se logro conocer el funcionamiento de cada uno de los sensores digitales que usamos,  ya que previamente al la practica de los sensores buscamos información adicional.

-Se logró conocer y verificar el funcionamiento de los actuadores, como pudimos observar las respuestas que nos mostraban los sensores digitales se dieron a través de encendido y apagado de los  leds.

-Se logró crear y automatizar un proyecto, en el cual utilizamos tres sensores y dos actuadores el cual lo presentamos mediante una maqueta.



BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson.
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996).
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L).
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson.

Integrantes:

- Manuel Atahualpa Lázaro.

- Daniel Condori Ortiz.

- Cesar Barrantes Ppacco.