1. Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec
Viveros Hernández Ismael
García Flores cesar
Proyecto (detector de humo)
Grupo: 1251
2009
Turno vespertino

2. Objetivo general
Rediseñar un detector de humo para prevención de incendios en casas
habitación de 8 por 16 metros en Granjas Valle de Guadalupe sección A en el
municipio de Ecatepec.
Objetivos específicos
Investigar las causas por las cuales se provocan los incendios en las casas.
Identificar las zonas más afectadas por incendios en Granjas Valle de
Guadalupe sección A
Planteamiento del problema
De acuerdo a una investigación, realizada en internet, sobre las principales
causas de los incendios ocurridos en las viviendas en la Zona Metropolitana, se
obtuvieron los siguientes datos representativos.
• Fallas eléctricas.
• Fallas de instalación de gas.
• Combustión espontánea por exceso de basura y desorden.
• Manejo inadecuado de líquidos inflamables.
• Mantenimiento deficiente de tanques contenedores de gas.
• Riesgos externos.
No obstante, en la tabla se muestran los porcentajes de incendios en diferentes
los diferentes estados de la República Mexicana.
Superficie
Entidad Número de Índice de superficie
afectada
federativa incendios afectada (Hectáreas)
(Hectáreas)
Estados Unidos 5 893 141 660.00 24.00
Mexicanos
Baja California 137 29 685.00 217.00
Oaxaca 181 16 032.00 89.00
Jalisco 436 14 963.00 34.00
Chiapas 444 12 894.00 29.00
Guerrero 212 12 621.00 60.00
Michoacán 798 11 629.00 15.00
Chihuahua 626 10 561.00 17.00
Sonora 42 4 468.00 106.00
Sinaloa 70 4 420.00 63.00
Durango 102 4 118.00 40.00
Otros 2 845 20 270.00 7.00

3. Tabla Porcentajes de incendio
En este aspecto las condiciones que guarda la Ciudad de México son
realmente distintas a cualquiera otra de las entidades, tanto cultural, social y
económicamente hablando, en suma, es un reto a la capacidad creativa
proponer sistemas que ayuden a disminuir estos índices.
Hipótesis
Se reducirá el número de incendios en las casas habitación con un sistema
capaz de detectar el humo en una casa-habitación.
Razones y justificaciones
La mayoría de los incendios se pueden prevenir con este tipo de dispositivos
(detector de humo), al mismo tiempo se innovara proyecto al analizar las
necesidades la colonia (Granjas Valle de Guadalupe)
Ventajas y desventajas
Las ventajas son que investigando todas las necesidades que se tienen se
pueda disminuir al menos un 25% de los incendios en casa-habitación.
También el producto que se implementara se realizara con los mejores
componentes.
Se tienen distintos tipos de marcas como la Altronix, Bosch, BRK Electronics y
System Sensor.
Este dispositivo será más caro debido a que utilizaran componentes más caros
y de mejor calidad

4. Fundamentos teóricos
Los resistores, son componentes electrónicos que tienen la propiedad de
presentar oposición al paso de la corriente eléctrica. La unidad en la que mide
esta característica es el Ohmio y se representa con la letra griega Omega (ð).
El en las figuras se muestran los diferentes tipos de resistores:
Las características más importantes de las resistencias, también llamadas
resistores, son:
El valor nominal, es el valor en Ohms que posee. Este valor puede venir
impreso o en código de colores.
La tolerancia es el error máximo con el que se fabrica la resistencia. Esta
tolerancia puede ser de +-5% y +-10%, por lo general.
Por otro lado, la potencia máxima, es la mayor potencia que será capaz de
disipar sin quemarse. Como se presenta en la figura
EL Circuito integrado LM555 se mostrara los números de sus
configuraciones
2 - Disparo: Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de
retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo
ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de
alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo
por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo
pase a alto otra vez.

5. 3 - Salida: Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador 555, ya
sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Cuando la salida es
alta, el voltaje de salida es el voltaje de aplicación (Vcc) menos 1.7 Voltios.
Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla #
4 - Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de
salida # 3 a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que
conectarla a Vcc para evitar que el 555 se resetee
5 - Control de voltaje: Cuando el temporizador 555 se utiliza en el modo de
controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en
la práctica como Vcc-1 voltio) hasta casi 0 V (en la practica aprox. 2 Voltios).
Así es posible modificar los tiempos en que la patilla # 3 esta en alto o en bajo
independiente del diseño (establecido por las resistencias y condensadores
conectados externamente al 555).
El voltaje aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 45% y un 90 % de Vcc
en la configuración monostable.
Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7
voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración
astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia
(FM).
Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01uF
para evitar las interferencias.
6 - Umbral: Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se
utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo
7 - Descarga: Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo
utilizado por el temporizador para su funcionamiento.
8 - V+: También llamado Vcc, es el pin donde se conecta el voltaje de
alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones
militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios
En la figura se muestra un LM555

6. El capacitor está compuesto de dos terminales cuyo propósito primario es
introducir capacitancia a un circuito eléctrico. La capacitancia se define como la
razón de carga almacenada a la diferencia de voltaje entre dos placas o
alambres conductores.
C=Q/V
Q = carga almacenada
V = diferencia de potencial entre bornes
Un capacitor es un elemento de dos terminales que consta de dos placas
conductoras separadas por un material no conductor. La carga eléctrica se
almacena en las placas, y el espacio entre las placas se llena con un material
dieléctrico. En su funcionamiento normal, las dos placas poseen el mismo valor
de carga pero de signos contrarios. El valor de la capacitancia es proporcional
al área superficial del material dieléctrico e inversamente proporcional a su
espesor. Para obtener mayor capacitancia se requiere de una estructura muy
delgada con un área grande.
En la figura se muestra el Símbolo del Capacitor
La foto resistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye
con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado
fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz,
cuyas siglas (LDR) se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor.
Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz
que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos
por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente
energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta (y su
hueco asociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la
resistencia.
Como se muestra en la figura

7. El detector de humo contiene los siguientes componentes:
- 4 resistencias de 10k
- 2 de 2k: las resistencias impiden el flujo de la corriente
- Un circuito integrado LM555: este integrado es un temporizador.
- Un relé de 12v: estos pueden ser normalmente abiertos o serrados.
- Un transistor 2N3904: este es un amplificador de señal.
- Una resistencia de precisión de 10k: estas tienen muchas diferentes
variaciones de resistencia, como su nombre lo dice son precisas.
- Un capacitor electrolítico de 220nF: este funciona como un filtro.
- Una foto resistencia de 10k: esta es sensible a la luz natural o artificial.
- Un buzzer de 12v
- Un led infrarrojo: funciona como un led normal solo que este no lo podemos
observar.
En la figura se muestra el diagrama electrónico
Si se ajusta el disparo en función de la luz que incide en la foto celda a través
del control de ajuste de 10K se dejar el circuito sensible al mínimo cambio en la
luz que incida en la LDR.
Aprovechando esta situación se coloca el rayo de luz de un led de chorro a 90
grados de la superficie de la foto celda para que las ondas de humo refracten la
luz y la vea la foto celda.
Esto causará un voltaje diferente al ajustado en el pin 2, lo cual provocará la
activación del circuito de control, en este caso el relé.
Para mayor sensibilidad puedes cambiar el control de ajuste por otro de 50K.
En la figura se muestra pudiera quedar el circuito ya terminado.

8. Diseño preliminar
A continuación se mostrará la descripción de cada una de las fases de nuestro
diseño.
Primeramente el conocimiento se necesita para reconocer el diagrama
electrónico.
En seguida de haber analizado el diagrama se deberá identificar los materiales.
Por otro lado ya que contamos con los componentes. Se verificaran los
componentes para ver si son los adecuados.
Posteriormente al haber armado en el protoboart se deben hacer las pruebas
respectivas.
Enseguida si el circuito funciona está listo para el armado en la placa fenólica.
Finalmente se realiza la última prueba para verificar si funciona correctamente
el circuito

9. Diseño detallado
En la figura se muestran los pasos a seguir para el armado del circuito
Inicio Conocimiento Análisis del diagrama
Materiales
Armado protoboart
Pruebas
NO
Funciona
SI
Armado en
placa fenólica Pruebas
NO
FIN Funciona
SI

10. Viabilidad
En este apartado se determinará la viabilidad del proyecto.
Primero se determinarán los costos directos:
# Descripción Piezas Precio Total
($) ($)
1 Resistencia de 10 k 4 2.50 10
1 Resistencias de 2 k 2 2.00 4.00
1 Lm 555 1 5.50 5.50
1 buzzer12v 1 15 15
1 Transistor 2n3904 1 .50 .50
1 Resistencia de precisión de 10k 1 4.50 4.50
1 Capacitor eléctrico de 220nf 1 1.50 1.50
1 Foto resistencia de 10k 1 2.00 2.00
1 Led infrarrojo 2 4.00 8.00
1 Mano de obra 2 200 150
Total 201
Ahora se escribirán los costos indirectos:
# Descripción Piezas Precio ($) Total ($)
1 Hoja 16 .20 3.2
1/hora Internet 3 horas 5 15
1 Pinzas 1 15 15
1 Revista de ingeniería 2 20 40
Total 73.2
Considerando los costos directos e indirectos, se determinará el costo total de
la siguiente manera:
ct- costo total
cd- costos directos
ci- costo indirecto
cu- costo unitario
Fórmula CD+CD=CT
73.2+201= $ 263
Costo total: $ 274.2

11. Como solamente se construirá una pieza el costo total es el unitario. Por lo
tanto el precio de venta es calculado así:
pv- costo de venta
cu- costo unitario
PV= CU
1- % UTILIDAD
PV = 274 = $548
1-1.5%
El precio de venta será de $548, por lo tanto el detector de humo tiene
oportunidad de lanzarse al mercado, debido a que el precio es accesible
porque las marcas System Sensor y Bosch con características similares, se
ofertan a un precio mayor.
Desarrolló del circuito:
En la figura se muestra el diagrama esquemático en sch del detector de humo
En la figura se muestra el diagrama en pcb, es decir, las pistas del detector de
humo

12. Aquí se muestra el circuito en protoboard
CONCLUSION
Al ir desarrollando el “Detector de Humo” hubo algunos problemas, como el
armado en protoboard, pero finalmente el esfuerzo fue el que nos permitió
llevarlo a cabo, no como lo hubiéramos imaginado, pero el proyecto fue
concluido.
RECOMENDACIONES
Se recomienda realizar la implantación del sistema detector de humo, con el
objeto de rectificar posibles fallas e implementar mejoras.
Se recomienda mejorar el circuito para poder implementar nuevos
componentes y hacer más versátil el detector de humo.
BIBLIOGRAFÍA
Estas son las fuentes de investigación:
http://es.wikipedia.org/humo
http://es.wikipedia.org/wiki/detector_de_humo
http//listado.mercadolibre.com.mx/detector-de-humo_Orderld_PRICE*DESC
Electrónica, circuitos probados, tutoriales y cursos para proyectos y montajes
reales. - Detector de HUMO_files