Laboratorio de telecomonicaciones

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERÍA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACIÓN
LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN .................................................................................. 2
OBJETIVOS ........................................................................................ 4
BREVE DESCRIPCIÓN TEÓRICA ............................................................. 4
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO CON DIAGRAMA DE BLOQUES ...................... 6
SIMULACIÓN ..................................................................................... 12
IMPLEMENTACIÓN ............................................................................ 33
RESULTADOS REALES Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS .......................... 33
LISTA DE PRECIOS ............................................................................. 37
FUTUROS TRABAJOS ......................................................................... 38
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 39
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................. 40
ANEXOS ........................................................................................... 41

1
Irwin Viteri Rambay {https://twitter.com/IrWiN_ViTeRi}


INTRODUCCIÓN
Las alarmas son un elemento de seguridad electrónica importante tanto para las
empresas como para nuestras residencias. Ante la detección de una situación anormal
nos pueden advertir de ésta y ofrecer una respuesta inmediata con alguna acción que
dependerá de cual sea su funcionamiento y beneficios.
Nuestra naturaleza humana nos hace desenvolvernos en situaciones donde se requiere
comunicación. Para ello, es necesario establecer medios para que esto se pueda realizar.
Uno de los medios más discutidos es la capacidad de comunicar computadores a través
de redes inalámbricas.
La comunicación inalámbrica, que se realiza a través de ondas de radiofrecuencia,
facilita la operación en lugares donde la computadora no se encuentra en una ubicación
fija (almacenes, oficinas de varios pisos, etc.) actualmente se utiliza de una manera
general y accesible para todo público. Cabe también mencionar actualmente que las
redes cableadas presentan ventaja en cuanto a transmisión de datos sobre las
inalámbricas. Mientras que las cableadas proporcionan velocidades de hasta
1 Gbps (Red Gigabit), las inalámbricas alcanzan sólo hasta 108 Mbps.
El presente proyecto que hemos desarrollado consiste en un sensor de movimiento, un
sensor de acoplamiento magnético, un sensor de calor y un teclado para ingresar clave
mediante circuitería compuesta por un PIC16F887 que gracias a sus características de
flexibilidad de programación y manejos de los periféricos de entrada y de salida que
brinda este microcontrolador y que conectada a una LCD, nos permitirá mostrar un
menú en el cual el usuario tendrá que ingresar una clave para activar o desactivar una
alarma. Además de la capacidad de manejar comunicación serial que posee el PIC la
cual permite la comunicación con el Zigbee el cual es un hardware que permite
convertir protocolo RS232 en una señal electromagnética y viceversa; lo cual me
permite la comunicación inalámbrica.
En el presente documento se muestra la construcción e implementación alarmas que
funcionan a través de sensores en la cual dichos datos son enviados a un usuario de
manera inalámbrica, la cual estará formada por tres nodos sensores y un nodo
coordinador el cual sería un microcontrolador el cual indica que alarma o sensor es
accionado y los envía a una computadora en la cual se visualizara en valor de las
condiciones que se están monitoreando.
La movilidad y la escalabilidad son dos características de la red de sensores el cambiar
de lugar un equipo o dispositivo, es relativamente sencillo solo bastaría con
suministrar el voltaje de alimentación y quizás algunas modificaciones en el software, la
escalabilidad dependerá de las características específicas de la red, pero si la red
se concibió para una expansión futura, la adición de nuevos equipos a la red
deberá ser fácil y rápida.
Las redes de sensores constan de módulos autónomos que se comunican entre sí o
hacia
un
dispositivo
que
funge
como
coordinador (en este caso el
microcontrolador), en la actualidad existen algunas tecnologías inalámbricas y cada
una de ellas tiene su rango de aplicación, las que más se emplean para las redes de
2

sensores son la RFID y el estándar IEEE_802.15.4 siendo este último en el cual está
basada la tecnología zigbee, que es el estándar que emplean los módulos que se
eligieron para la realización de este proyecto.
Para el intercambio de datos desde los sensores hasta a un ordenador se usara Labview
utilizando la interface gráfica implementada en el software ya mencionado, la cual es
un programa que me permite enviar tramas hacia el controlador y recibirlas. Este
programa fue desarrollado con el objetivo de poder tomar lecturas de los sensores para
monitorear nuestro sistema, así como también definir umbrales o limites para la
activación de alarmas. Lo que hace nuestro programa es indicarle al controlador cual es
la información o data censada que queremos ver, es decir temperatura, movimiento y
acoplamiento. Para esta implementación se utilizó lenguaje gráfico con ayuda de la
herramienta Labview, la cual consta con un bloque o módulo de conexión serial
llamado VISA que me facilita la interacción entre el ordenador y el módulo XBEE. Es
importante instalar el correcto controlador para la conexión serial sobre nuestra
estación.
VISA- Virtual Instrument Software Arquitecture (Arquitectura de software de
Instrumento Virtual) es un estándar E/S Application Programming Interfase (API)
para la programación de instrumentación. VISA por sí mismo, no proporciona
capacidad para programar instrumentos. VISA es un API de alto nivel, llamada desde
un driver de bajo nivel. La jerarquía de NI-VISA se muestra en la figura siguiente.

VISA puede controlar VXI, GPIB, o instrumentos seriales, haciendo uso de drivers
apropiados dependiendo el tipo de instrumento que se usa. VISA usa las mismas
operaciones para comunicarse con instrumentos sin tener en cuenta el tipo de
interface. Por ejemplo, el comando VISA para escribir un string ASCII a un
instrumento basado en mensajes es el mismo si el instrumento es serial, GPIB o VXI.
Así VISA proporciona independencia de interface. Para esta proyecto se hará uso del
puerto serie de la PC para recibir datos ASCII desde los sensores para este se hará uso
de la los bloques VISA para puerto serie mostrados en la figura.

3


OBJETIVOS
 Configurar la entrada y salida del puerto serie por medio de un Instrumento
Virtual con los controles NI-VISA.
 Programar acciones de envío y recepción en Labview.
 Utilizar el protocolo de comunicaciones inalámbrica ZigBee para adquirir datos
desde un dispositivo concentrador usando módulos de comunicación
inalámbrica X-BEE.
 Dar a conocer las características principales de la programación grafica en
Labview permitiendo la comunicación entre los módulos X-BEE y el programa
Labview.
 Dar a conocer y lograr el desarrollo de un sistema antirrobo (mediante
LABview) con un consecuente abaratamiento de costos en su elaboración.
 Dar a conocer y lograr el desarrollo de un sistema antirrobo con un consecuente
abaratamiento de costos en su elaboración.
 Brindar la seguridad necesaria las instalaciones donde será ubicado este sistema
de seguridad con alarma.
 Diseñar un sistema de alarma aplicando un micro controlador y sensores de
manera que funcione con la sensibilidad de los sensores y la comunicación
serial con el hardware Zigbee y transmitir el dato inalámbricamente al receptor.
 Construir un circuito eléctrico de alarma considerando
temporizadores, comparadores, resistencias y capacitancias.

el

uso

de

BREVE DESCRIPCIÓN TEÓRICA
Los microcontroladores PIC son dispositivos programables capaces de realizar
diferentes actividades que requieren del procesamiento de datos digitales y del control
y comunicación digital de diferentes dispositivos.
Dichos microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de
datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta y los registros, es
decir, los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de
las diferentes funciones del micro controlador.
En este circuito controlado por LDR que al detectar cualquier interrupción una vez
activada la alarma provocara que la alarma se dispare.
En efecto, en presencia de un nivel suficiente de luz dicha resistencia presenta gran
impedancia lo que impide el paso de una mayor cantidad de corriente hacia el
transistor 2n3904 y por ende dicho transistor no entrara en zona activa haciendo así
4

que la corriente subministrada al Relé sea insuficiente para el cambio y por ende no se
activaré el BUZZER.
Sin embargo, cuando el nivel de iluminación de la LDR disminuye por debajo de un
valor que se fijará mediante un potenciómetro de 10k; la resistencia de la LDR
disminuye permitiendo así que la tensión para la polarización de la base del transistor
entre en conducción provocando el cambio del Relé y así permitiendo el paso de
corriente suficiente al BUZZER provocando un sonido de alarma.
El sistema de alarma electrónica empleará además como mecanismo para la activación
y desactivación del mismo un teclado hexadecimal 4x4, es decir que consta de cuatro
filas y cuatro columnas de dígitos, tiene ocho pines de salida, los cuales irán conectados
a los diferentes pines que conforman los respectivos puertos del micro controlador, y de
esta manera el usuario podrá ingresar a través del teclado, la clave para activar o
desactivar el sistema de alarma.
El BUZZER es un resonador de estado sólido con terminales polarizados, de manera
que funciona con una alimentación mínima de 3 V hasta un máximo de 30 voltios,
teniendo en consideración que las corrientes pueden ser muy pequeñas.
MaxStream dispone de módulos de módems inalámbricos, módems por radio
independientes, servicios de diseño de radiofrecuencia y el software
correspondiente.
Los XBee son soluciones integradas que brindan un medio inalámbrico para la
interconexión y comunicación entre dispositivos. Estos módulos utilizan el protocolo de
red llamado IEEE 802.15.4 para crear redes FAST POINT-TO-MULTIPOINT (punto a
multipunto); o para redes PEER-TO-PEER (punto a punto). Fueron diseñados para
aplicaciones que requieren de un alto tráfico de datos, baja latencia y una
sincronización de comunicación predecible. Por lo que básicamente XBee es propiedad
de Digi basado en el protocolo Zigbee., este protocolo es una alianza y un estándar de
redes
MESH
de
eficiencia
energética
y
de
costos.
Existen muchos tipos diferentes de módulos, pero una de las ventajas de estos XBee, es
que todos, independiente del modelo o serie, tienen los pines similares. Alimentación,
tierra y los pines de comunicación (TX/RX) se encuentran en el mismo lugar, haciendo
que los chip sean totalmente intercambiables, para la mayoría de las aplicaciones más
simples, pero algunas de las características más avanzadas no son siempre compatibles.
La figura muestra las conexiones mínimas que necesita el módulo Xbee para poder
ser utilizado. Luego de esto, se debe configurar según el modo de operación adecuado
para la aplicación requerida por el usuario.

5

El módulo requiere una alimentación desde 2.8 a 3.4 V, la conexión a tierra y las líneas
de transmisión de datos por medio del UART (TXD y RXD) para comunicarse con un
microcontrolador, o directamente a un puerto serial utilizando algún conversor
adecuado para los niveles de voltaje.
Esta configuración, no permite el uso de Control de Flujo (RTS & CTS), por lo que ésta
opción debe estar desactivada en el módulo Xbee. En caso de que se envíe una gran
cantidad de información, el buffer del módulo se puede sobrepasar. Para evitar esto
existen dos alternativas:
 Bajar la tasa de transmisión
 Activar el control de flujo
Los tipos de antenas que puede usar el Xbee son:

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO CON DIAGRAMA DE
BLOQUES
En el diagrama de bloques de a continuación se muestra en síntesis a el proyecto que se
procederá a realizar.
En donde podemos observar que un usuario puede hacer el seguimiento de los sensores
o alarmas que se encuentran en su casa y del mismo modo como el sistema es
autónomo cuando algo ocurra en la casa las alarmas lo indicaran por medio de la
interfaz de usamos la cual es Labview, cuando el usuario quiera obtener el estado de
alguna alarma deberá enviar una trama de solicitud de la trama con su debida
autenticación para que es sistema le pueda enviar la información, puesto que una
persona podría acceder a la información si es que en nuestro sistema no existiese la
autenticación. Las tramas son enviadas inalámbricamente por medio del XBee A al
XBee B y viceversa si amerita dicha opción, una vez que el XBee B reciba la trama de
solicitud se la comunica a un microcontrolador el cual es el encargado de administrar o
monitorear a los diversos sensores. Otro caso que se puede dar es que al momento que
un intruso se encuentre en la casa los sensores se activen y le comuniquen al
microcontrolador para que a su vez los datos de las alarmas sean enviadas
inalámbricamente a través de los XBee con el fin que llegue un mensaje al usuario ya
antes autenticado con lo que ocurre dentro de la casa.
6


RESUMEN:
MICROCONTROLADOR: El microcontrolador PIC16F887 es el encargado de
procesar y enviar los datos al transmisor Xbee para así ser enviados
inalámbricamente hasta el transmisor respectivo.
ORDENADOR (PC): En la parte de transmisión de este proyecto hemos
utilizado como es notorio el computador, este medio físico es el que nos
permitirá manipular datos y a su vez observar en tiempo real la temperatura en
caso de emergencia, cuando esta sobrepase los 60°C.

El ordenador a utilizar en este proyecto debería cumplir ciertas características,
tener una memoria RAM de 2GB y un procesador core 2 duo para evitar
problemas en la simulación y compilación de proyecto.
MÓDULOS XBEE: Los módulos de transmisión inalámbrica Xbee es el medio
utilizado para transmitir los datos inalámbricamente mediante el protocolo
Zigbee. Cabe recalcar que para este proyecto utilizaremos dos módulos Xbee;
transmisor Tx y receptor Rx. Éstos módulos trabajan a la misma frecuencia de
los móviles (2.4 GHz), y poseen gran velocidad, fiabilidad, rutea los paquetes de
manera dinámica y se puede implementar encriptación y autentificación.
Zigbee es un protocolo asíncrono, half dúplex y estandarizado, permitiendo a
productos de distintos fabricantes trabajar juntos. Además es un protocolo de
comunicación inalámbrico basado en el estándar de comunicaciones para redes
inalámbricas IEEE_802.15.4. Se realiza en banda libre de 2.4Ghz. La velocidad
de transmisión es de hasta 256 Kbps y los módulos normales tienen un alcance
entre 30m en interiores y 100m exteriores.

7


Bloque de sensores

Bloque de control

Bloque de

De periféricos

Usuario remoto
Bloque transmisión/
recepción inalámbrica

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DIAGRAMA DE FLUJOS
BLOQUE DE CONTROL

Mensaje de bienvenida

No

Ingreso de clave
No

Intentos
fallidos = 3

No

Sí

Clave correcta

Sí

Alarma activa

No

Desea activar

Sí
Sí
Activa alarma y estado = 0

Activar sonido
Desea
desactivar

No

Sí

Desativa alarma y estado = 1

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BLOQUE DE SENSORES

Estado inicial

Desativa alarma

No

Se encuentra
activa

No

Sí

Hubo
movimiento

No

Hubo intruso
en la puerta

No

Temperatura
mayor o igual
60

Sí
Sí

Activa alarma y enviar los datos a
la PC por XBEE

la PC por XBEE

Sí

la PC por XBEE

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USUARIO REMOTO

11


SIMULACIÓN
PROTEUS

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13


LABVIEW

14


15


CÓDIGO
CONTROLADOR DE SENSORES
unsigned short cont=0,to=0,mo=0,te=0,grados=0;
long int second=0,dato_enviar;
float temperatura=0;
char uart_rd;
void enviar()
{
unsigned short i=0;
long int auxiliar,comparar=0;
short envi[3];
if (PORTA.B3 == 0)
{
dato_enviar = 0b1000000000100100100000;
}
if(to == 1)
{
dato_enviar = 0b1010000000100100100000;
}
if (mo==1)
dato_enviar = 0b1100000000100100100000;
if(te==1)
{
dato_enviar = 0b0000000000000000000000;
grados = grados ^ (grados >> 1);
dato_enviar = dato_enviar ^ grados;
dato_enviar = dato_enviar << 11;
dato_enviar = dato_enviar ^ 0b00100100000;
dato_enviar = dato_enviar ^ 0b1110000000000000000000;
}
auxiliar = dato_enviar;
while(i < 19 )
{
auxiliar = auxiliar ^ 0b1001000000000000000000;
comparar = auxiliar & 0b1000000000000000000000;
while(comparar == 0 & i<19) {
auxiliar = auxiliar << 1;
comparar = auxiliar & 0b1000000000000000000000;
i++;
}
}
16

i=0;
auxiliar= auxiliar >>19;
dato_enviar = dato_enviar ^ auxiliar;
envi[0]= dato_enviar;
envi[1]= dato_enviar >> 8;
envi[2]= dato_enviar >> 16;
UART1_Write(envi[2]);
/*
if(envio_correcto == 0x41)
to=1;
mo=1;
te=1;
salir=1;
*/
}
/**************************************************************/
void main()
{
PORTC=0x00;
ANSEL = 0x04;
ANSELH = 0x00;
C1ON_bit = 0;
C2ON_bit = 0;
TRISC = 0x83;
TRISA = 0xFF;
Uart1_Init(9600);

//Entradas y salidas
// Configure AN2 as analog
// Disable comparators
//Entrada el puerto C.0 y PORTC.1
//Puerto A es entrada

while(1)
{
if (UART1_Data_Ready()) {
uart_rd = UART1_Read();

// If data is received,
// read the received data,

if (uart_rd == 'A')
{

// and send data via UART
17


to=1;
enviar();
to=0;
}
if (uart_rd == 'P')
{
mo=1;
enviar();
mo=0;
}


if (uart_rd == 'T')
{
te=1;
enviar();
te=0;
}


}
if(cont > 0)
second++;
temperatura = adc_read(2);
temperatura = Temperatura/2.050;
grados = temperatura;
if( grados >= 60)
{ te=1;
PortC.B2 = 1;
enviar();
}
if (PortC.B0 == 1 && PORTA.B3 ==0)
cont++;
if (PortC.B1 == 1 && PORTA.B3 ==0)
{ to=1;
PortC.B2 = 1;
enviar();
to=0;
}
if (second == 35)
{
mo=1;
PORTC.B2 = 1;
cont=0;
second=0;
18

enviar();
mo=0;
}
delay_ms(200);
if(grados <60 && te==1)
{
PORTC.B2 = 0;
te = 0;
}
if (PORTA.B3 == 1)
PORTC.B2 = 0;
}
}

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CONTROLADOR DE PANTALLA Y TECLADO
char

keypadPort at PORTD;

// LCD module connections
sbit LCD_RS at RB4_bit;
sbit LCD_EN at RB5_bit;
sbit LCD_D4 at RB0_bit;
sbit LCD_RS_Direction at TRISB4_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISB5_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISB0_bit;
// End LCD module connections
in_clave(unsigned short clav[],unsigned short j);
unsigned short m=1 ,second=0, clav2[6], clav3[6],
clave_usuario[6], clave_eeprom[6];
long int cont=0;
char usuario[16] ="FAMILIARES";
const char *txt1[] =
{"BIENVENIDO","3).....Salir.....","Ingrese su clave","CLAVE
INCORRECTA","INTENTE DE NUEVO","SISTEMA"};
const char *txt2[] = {"Nueva Clave: ","Repita clave: ","Clave
guardada","exitosamente","Clave anterior: "};
const char *txt3[] = {"1).Desactivar.","2)Cambiar
datos","1)Cambiar Clave","2)Cambiar nombre"};
const char *txt4[] = {"1)..Activar..","ACTIVA","INACTIVA"};
const char *txt5[] = {"Nombre","BLOQUEADO"};
char* codetxt_to_ramtxt(const char* ctxt)
{
static char txt[20];
char i;
for(i =0; txt[i] = ctxt[i]; i++);
return txt;
}
void clave() //funcion para cargar los datos de las claves en
la memoria eeprom del micro
{//utilicela una sola vez, corra el programa en proteus y luego
borrela.
int i=0;
int dat[6]= {1,2,3,5,6,7} ;
for (i=0;i<6;i++)
20

EEPROM_Write(0x10+i,dat[i]);
}
void cambiar()//cambiar clave en la memoria o el nombre del
usuario
{
unsigned short i=0, j,val=0, salir1=1, tecla=0;
char pe='A';
while(salir1)
{
tecla=0;
Lcd_Out(1,1,codetxt_to_ramtxt(txt3[2]));
while(tecla!= 1 && tecla!= 2 && tecla!= 3)
{
tecla=keypad_key_click();
delay_ms(60);
}
if( tecla == 1)
{
for(i=0;i<6;i++)
clave_eeprom[i]=EEPROM_Read(0x10+i);
j=2;
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);
delay_ms(40);
in_clave(clave_usuario,j);
//adquiere la clave
de usuario
for(i=0;i<6;i++)

//verifica si la clave es

correcta
{
if(clave_eeprom[i]!=clave_usuario[i])
val=val+1;
//si el valor_clave es mayor a 1 es
incorrecta
}
if(val== 0)
// si es correcta
{
delay_ms(200);
j=2;
in_clave(clav2,j);
delay_ms(60);
j=2;
Lcd_OUT(1,1,codetxt_to_ramtxt(txt2[1]));
21

in_clave(clav3,j);
for(i=0;i<6;i++)
{
if(clav2[i]!=clav3[i])
val=val+1;
else
clave_usuario[i]=clav3[i];
}//cierre for de confirmacion clave nueva
if(val== 0) //confirma clave correcta
{
for(i=0;i<=6;i++)
EEPROM_Write(0x10+i,clave_usuario[i]);
delay_ms(1000);
} //cierre de if compara claves
else
{
Lcd_out(1,1,codetxt_to_ramtxt(txt1[3]));
delay_ms(1000);
} // No se ingresa nueva clave correctamente
}// cierre de clave correta
else
{
Lcd_out(1,1,codetxt_to_ramtxt(txt1[3]));
delay_ms(1000);
}
}
if (tecla == 2)
{
j=0;
delay_ms(40);
lcd_out(1,1,codetxt_to_ramtxt(txt5[0]));
memcpy(usuario," ", 19);
while(tecla !=6)
{
tecla=0;
lcd_cmd(_LCD_UNDERLINE_ON);
22

lcd_chr(2,j+1,pe);
lcd_cmd(_lcd_move_cursor_left);
do
{
delay_ms(60);
}while(tecla!=2 && tecla!=7 && tecla!=10 &&
tecla!=6 && tecla!=5);
if (tecla == 2)
{
if (pe == 'z')
{
pe='A';
pe--;
}
if (pe == 'Z')
{
pe='a';
pe--;
}
pe++;
lcd_chr(2,j+2,i);
}
if (tecla == 10)
{
if (pe == 'A')
{
pe='z';
pe++;
}
if (pe == 'a')
{
pe='Z';
pe++;
}
pe--;
lcd_chr(2,j+2,i);
}
if (tecla == 7)
{
usuario[j]=pe;
j++;
pe='A';
}
if (tecla == 5)
{
usuario[j]=pe;
j--;
if(j == 255)
23

j=0;
pe='A';
lcd_cmd(_lcd_move_cursor_right);
}
if (j == 16)
{
j=0;
lcd_cmd(_LCD_RETURN_HOME);
pe='A';
}
if (tecla == 6)
usuario[j]=pe;
lcd_cmd(_LCD_cursor_Off);
}
}
tecla=0;
salir1=0;
} //llave principal menu cambio clave } // bucle para salir
menu principal
}
void menu()
//menú principal
{
unsigned short tecla=0;
if(m==1)
{
//desactivar
}
else

//Datos

//activar

if(m==1)
{
while(tecla!=1 && tecla!=2 && tecla!=3)
{
tecla=Keypad_Key_Click();
delay_ms(60);
}
}
24

else
{
while(tecla!=1 && tecla!=3)
{
delay_ms(60);
}
}
if (tecla == 1)
{
if(m==1)
//desactivar alarma
{
PORTC.B3 = 1; //reset de los sensores
m=0;
delay_ms(1000);
Lcd_Cmd(_LCD_TURN_OFF);
tecla = 0;
while(tecla == 0)
{
delay_ms(60);
}
Lcd_Cmd(_LCD_TURN_ON);
}
else
//activar alarma
{
PORTC.B3 = 0; //activa los sensores
m=1;
delay_ms(1000);
}
}
if(tecla == 2)
{
delay_ms(40);
cambiar();
}
tecla=0;
delay_ms(40);
}

25

void main()
{
unsigned short i,valor_clave=0,j,l=1,h=0;
PORTC=0x00;
//Entradas y salidas
ANSEL = 0x04;
// Configure AN pins as digital
ANSELH = 0;
C1ON_bit = 0;
// Disable comparators
C2ON_bit = 0;
OPTION_REG = 0x80;
// Set timer TMR0
TMR0 = 0;
INTCON = 0xA0;
// Disable interrupt
PEIE,INTE,RBIE,T0IE
TRISA = 0xFF;
TRISC = 0x00;
Lcd_Init();
// inicializa pantalla LCD
Keypad_Init();
// Initialize Keypad
delay_ms(50);
// tiempo de espera 50 milisegundos.
clave();
//Carga los datos de las claves en la memoria
eeprom del micro
// Clear display
Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF);
// Cursor
while(1)
{
j=2; h=1;
Lcd_Out(2,((16 - strlen(usuario))/2)+1,usuario);
delay_ms(1000);
delay_ms(40);
for(i=0;i<6;i++)
clave_eeprom[i]=EEPROM_Read(0x10+i);
for(i=0;i<6;i++)
//verifica si la clave es
correcta
{
if(clave_usuario[i]!= clave_eeprom[i])
valor_clave=valor_clave+1;
//si el valor_clave
es mayor a 1 es incorrecta
}
while(valor_clave!=0) // si la clave es incorrecta
{
valor_clave=0;
delay_ms(1000);
26

l++;
delay_ms(100);
j=2;
delay_ms(100);
for(i=0;i<6;i++)
//verifica si la
clave es correcta
{
valor_clave=valor_clave+1;
//si el
valor_clave es mayor a 1 es incorrecta
}
if(valor_clave == 0)
l=1;
while(l>2)
{
PORTC.B2 = 1; //activar buzzer
h=0;
valor_clave=0;
delay_ms(100);
delay_ms(1000);
delay_ms(40);
for(i=0;i<6;i++)
//verifica si la
clave es correcta
{
l=l++;
//si la clave es incorrecta
mantiene el estado
}
if (l==3)
{
l=0;

// en caso de no haber alterado su

valor
PORTC.B2=0;
}
else
l=3;

//desactivo sonido

}
27

}
if(h == 1)
menu();
}
}
SUBRUTINA CLAVE
int in_clave(unsigned short clav[],unsigned short j)
{
unsigned short i=0,tecla=0, salir1=1;
while(salir1)
{
delay_ms(60);
if(tecla!=0)
{
Lcd_Out(j,i+5,"*");
clav[i]=tecla;
//adquiere la clave por teclado
i=i+1;
if (i==6)
//si completo los seis
digitos sale;
salir1=0;
}
}
}

LABVIEW

28


En este bloque se configuran los condiciones de uso para al comunicación serial por
medio de VISA, estas condiciones se encuentran dentro de un while loop con el objetivo
de revisar si hay tramas enviadas por el XBee, las variables más importantes para
configurar la sección serial son: Puerto Utilizado, el cual seria COM1, COM2, etc., eso
depende de que puerto se este utilizando para la comunicación PC con el XBee A, otra
variable que es importante de configurar es a llamada Bits de datos la cual
normalmente se le asigna un valor de ocho para que los datos enviados el VISA los
convierta en HEX para poder hacer la conversión y trabajar con bits.

29


Este bloque realiza la operación de convertir el tipo string recibido por el VISA a un
tipo bits que se los presentan en un arreglo de veinte y dos los bits que se van a
transmitir y recibir, donde los tres primeros bits son para detectar que alarma se esta
activando, los ocho siguientes son usados para los datos, los otros ocho son usados para
el fin de carácter y por ultimo los tres últimos bits son usados para el CRC, el cual nos
indica si la trama fue enviada correctamente o tiene errores.

A este pequeño bloque se le dio el uso de autenticación del usuario el cual se encuentra
monitoreando las alarmas mediante la PC, nosotros quedamos de acuerdo que el
símbolo de autenticación es el $, el cual su código binario es 0010 0100, es por esta
razón que se toman los bits que se encuentran en la posición 2 y 5 (recordar que se
trabaja con un arreglo de boolean y que los arreglos comienzan con el índice 0) para
hacer la operación de and entre ambos para la autenticación. Si el usuario es
autenticado se procederá a ver la trama calculando el valor del CRC, caso contrario se
desplegará un mensaje diciendo “¡USUARIO NO AUTENTICADO!”.

Este bloque se usa para verificar si la trama enviada esta con error o no, a este
procedimiento se lo conoce como CRC. Nuestro polinomio generador es el 1001.

30


A este bloque se lo usa como decodificador diferencial de los datos enviados, puesto que
los datos son codificados de manera diferencial, es por esa razón que usamos un
decodificador para poder interpretar los datos enviados.

31


32


IMPLEMENTACIÓN

RESULTADOS REALES Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

33


Este mensaje se activa cuando el circuito controlado por LDR que al detectar cualquier
interrupción una vez activada la alarma provocara que la alarma se dispare, el cual se
instalaría en la puerta de una casa, dando a conocer que alguien abrió la puerta.

Este mensaje se activa cuando hay un movimiento en la casa, este sensor que hace el
trabajo es el llamado PIR.

34


El sensor de temperatura que usamos es el LM35, la alarma se activa cuanto la
temperatura pasa los 60°C.

Este error ocurre cuando el usuario que se encuentra monitoreando las alarmas no es
autenticado por el sistema de LABview.

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Este mensaje aparece cuando la trama enviada tiene errores, la trama que tiene error se
lo puede predecir con la ayuda del CRC-3

36


LISTA DE PRECIOS
Nombre

TABLA DE COMPONENTES
Cantidad
Precio

Descripción

PIC16F887

2

$5

Micro controlador

LCD1

1

$11

Pantalla 2 x 16

TECLADO 4 x 4

1

$12

Teclado matricial

LM35

1

$2.50

Sensor de temperatura

LM7805

3

$0.70

Regulador de 5V

Conector 9V

2

$0.20

Conector de batería

POT 5K

1

$0.60

Resistencias

R 330

4

$0.10

Resistencia

BUZZER

1

$1.00

Señalizador de audio

POT 20k

1

$0.60

Potenciómetros

Módulo XBEE

2

$38.64

Transmisor inalámbrico

Módulo XBBE-USB
Adaptador XBEETTL

1

$39.20

Conector para PC

1

$28.00

Conector para PIC

Módulo infrarrojo

1

$5.04

Sensor puerta

PIR

1

$11.32

Sensor de movimiento

Espadines macho

1

$0.40

Unidad de 40 pines

Juego espadines
macho con hembra

2

$1.60

Unidad 40 pines
receptor

Total = $205,04

37


FUTUROS TRABAJOS
La implementación de un sistema de detección de errores es muy importante desde el
punto de vista de la seguridad de las Empresas, ya que hasta la más pequeña empresa
hoy en día requiere de un sistema que le pueda brindar un fácil control y detección de
problemas rápidos en el acceso a sus instalaciones; es por esto que nuestro proyecto
está enfocado a brindar seguridad mediante este sistema de comunicación inalámbrica.
Este proyecto no solo será aplicado a Empresas sino también a la seguridad a nivel de
Hogares, añadiendo algunas funciones más en nuestro control remoto.
Poner una alarma, serian incalculables los motivos por los cuales seria necesario poner
alarmas sobre todo si se es descuidado o se quiere preservar algún bien que se
encuentra en disposición de personas ajenas a nuestra confianza.

En un mundo en el que todo nos llama la atención, no podemos pretender tener
dominio sobretodo de una forma permanente, es por ellos que poner alarma a nuestros
objetos electrónicos es un recurso útil al momento en que peligre el mismo.

Este circuito puede ser usado para prevenir intentos de robo en las localidades
domésticas, debido a que al momento de que suena la alarma esta genera un sonido la
cual genera una reacción dentro de la persona que ingresa al hogar sin haber
desactivado dicha alarma.

Puede ser usado para aislar zonas seguras de manera que se restringe el acceso a ellas y
en el caso de que hayan ingresado por algún medio adverso a la puerta se confirma que
hay actividad en dicha zona y se tomará las medidas respectivas como observación de
los individuos para estudio psicológico u alejarlos de dicha zona.

Por razones fundamentales es importante reducir los riesgos a los que se exponen en
general los locales, almacenes, viviendas e instituciones, frente a intentos de robo o
atracos que puedan sufrir los mismos.

38


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El sistema de alarma es un elemento de seguridad, el cual proporciona una emisión
sonora al detectar falta ya sea un movimiento, la apertura de la puerta o una elevación
considerable de temperatura y de esta manera nos advierte de posibles problemas, y
además de enviar esta información inalámbricamente hacia un computador.
Cabe destacar que este microcontrolador es el principal elemento para el
funcionamiento de este sistema de alarma puesto que a través de sus respectivos pines
de entrada y salida que conforman sus diferentes puertos son los que intervienen para
la conexión y control de todos los elementos en este sistema de seguridad.
Al realizar este proyecto se ha logrado de gran manera y de una forma muy importante
obtener un sistema de seguridad muy eficaz con tecnología moderna y un costo
relativamente bajo, ya que el utilizar un microcontrolador se ha podido potencializar al
máximo las cualidades de este sistema electrónico de alarma que brindará seguridad a
las instalaciones de una vivienda.
Este sistema de seguridad contra robos cumple con su cometido y objetivos propuestos,
al proporcionar una gran seguridad.
Los mantenimientos de los sistemas de alarma, deben de ser realizados por personal
técnico calificado, por razones de que la posición del sensor y la circuitería deben ser
tratados con mucho cuidado, para evitar daños y modificaciones que alteren el sistema.
Panel Frontal: El Panel Frontal es la interfaz con el usuario, la utilizamos para
interactuar con el usuario cuando el programa se está ejecutando. Los usuarios podrán
observar los datos del programa actualizados en tiempo real (como van fluyendo los
dato. En esta interfaz se definen los controles.
Diagrama de Bloques: es el programa propiamente dicho, donde se define su
funcionalidad, aquí se colocan íconos que realizan una determinada función y se
interconectan (el código que controla el programa.
En adición a las librerías de análisis incorporadas, los usuarios se apoyan con las
herramientas adicionales y módulos para reducir el tiempo de desarrollo para
necesidades específicas de aplicaciones especializadas. Incorporando componentes de
los Toolset dentro de aplicaciones personalizadas, los usuarios reducen la necesidad de
experiencia específica comúnmente asociada con el desarrollo de aplicaciones más
verticales.
LabVIEW de National Instruments y las funciones de análisis integrado que proveen,
hacen un poderoso ambiente de desarrollo gráfico diseñado específicamente para
ingenieros y científicos. LabVIEW provee soluciones sin importar la industria ó área de
interés dentro del proceso de ingeniería, desde diseño hasta validación y producción.
Se logró realizar la simulación de
la
comunicación SERIAL utilizando un
microcontrolador PIC16F887 y un VI diseñado en LabVIEW.
El desarrollo de los descriptores SERIAL aún debe profundizarse ya que estos
constituyen una gran parte de la configuración del dispositivo USB.
El objetivo principal es crear una red de sensores inalámbrica genérica, a la cual se le
puedan conectar sensores cuyo rango de trabajo este comprendido desde cero
volts hasta los cinco volts positivos. Empelando una topología del tipo estrella.
Proveer dispositivos que permitan construir redes móviles flexibles, abarcar un amplio
espectro de aplicaciones, que van desde la domótica en el hogar, en naves
39

industriales, monitoreo de personas, hospitales, vehículos, etc.
Emplear módulos emisor-receptor que cumplan con los estándares que
específica la zigbee Alliance, para que cualquier persona que conozca del
protocolo pueda comprender, implementar y mejorar este proyecto.
Se recomienda usar el programa X-CTU para verificar que los XBEE funcionen bien,
haciendo la prueba de cortocircuitar los pines de RX con TX del XBEE receptor para
que en la pantalla del X-CTU que se encuentra conectado al XBEE transmisor se pueda
visualizar lo que se envía y lo que se recibe siendo lo mismo.

BIBLIOGRAFÍA
[ONLINE] http://www.olimex.cl/tutorials.php?page=tut_xbee
[ONLINE] http://es.scribd.com/doc/58980339/Teoria-y-Programacion-ModulosXBEE
[ONLINE] http://www.xbee.cl/
[ONLINE] http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronicaingenieria/interfaces-y-perifericos/2012/ii/guia-6.pd
[ONLINE] http://www.youtube.com/watch?v=bnQLftFJt_I
[ONLINE] http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/30292c.pdf
[ONLINE] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
[ONLINE] https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf
[ONLINE] http://www.lcd-module.de/eng/pdf/doma/dip162-de.pdf
[ONLINE] http://pictronico.com/sensores/PIR.pdf
[ONLINE] http://www.xbee.cl/

40


ANEXOS
Hoja de datos de módulos XBEE

41


42


CÀLCULOS NUMERICOS
LCD

La LCD funciona usando un voltaje de alimentación de entre 3 a 6 voltios, usa un driver
y backlight..

Resistencia POT para voltaje LCD

Resistencia POT para voltaje contraste

Resistencia POT para voltaje luz trasera

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