Sistema automático de calidad ambiental vehículo

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA ISRAEL
Materia:
Proyecto de Titulación
Tarea 16
PLAN DE TITULACIÓN AVANCE
Sistema automático de calidad ambiental en el interior de vehículo con
detección de presencia
Autor
CESAR VINICIO CANCHINGRE FARÍAS
Profesor de Cátedra:
Ing. Fidel Parra (Ph.D)
AÑO: 2020

Contenido
1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................6
1.1. ANTECEDENTES DE LA SITUACIÓN OBJETO DE ESTUDIO...........................6
1.2. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACIÓN PROBLEMA .........................................7
2.1. Descripción general del proyecto .........................................................................8
2.1.1. Diagrama de bloques ..................................... Error! Bookmark not defined.
Construcción Software..................................................................................................12
1.2.1 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS...............................................................17
ANEXOS ..........................................................................................................................17
Manual de usuario ..............................................................................................................17
Visualización de pantalla.................................................................................................17
Inicio de funcionamiento del sistema ...............................................................................17
Aviso alerta....................................................................................................................17
Consideraciones a tomar en cuenta ..................................................................................18
Mantenimiento ...............................................................................................................18
Manual técnico...................................................................................................................18
Sistema automático de calidad ambiental al interior de un vehículo....................................18
Diagrama de bloques ......................................................................................................19
Etapa de alimentación de DC...........................................................................................19
Elementos del producto...................................................................................................20
Sensor MQ-135...........................................................................................................20
DTH22 sensor de temperatura......................................................................................21
LCD display con base..................................................................................................22
Pito zumbador.............................................................................................................22
Construcción de placa alimentación..............................................................................22
Placa Arduino UNO ....................................................................................................26
Control de ventanas ........................................................................................................27
Accionamiento de calefacción dentro del vehículo............................................................27

ANEXO 2. PORTADA
“Responsabilidad con pensamiento positivo”
TRABAJO DE TITULACIÓN EN OPCIÓN AL GRADO DE:
INGENIERO EN ELECTRÓNICA DIGITAL Y
TELECOMUNICACIONES
TEMA:
Sistema automático de calidad ambiental en el interior de vehículo con
AUTOR:
……………………..……………………
TUTOR:
……………………..……………………
QUITO, ECUADOR
2017

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
ANEXO 3. CERTIFICACIÓNTUTOR
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de tutor del trabajo de titulación certifico:
Que el trabajo de titulación “Sistema automático de calidad ambiental en el interior de
vehículo con detección de presencia.”, presentado por la Sra. Mónica Alexandra Andrango
Calvachi, estudiante de la carrera de Electrónica Digital y Telecomunicaciones,reúne los
requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la evaluación del Tribunal de Grado, que
se designe, para su correspondiente estudio y calificación.
Quito D.M. Agosto del 2017
TUTOR
…………………………………..
Ing. Flavio Morales Arévalo, Mg

1. INTRODUCCIÓN
1.1. ANTECEDENTES DE LA SITUACIÓN OBJETO DE ESTUDIO
Mientras se está conduciendo se pueden sufrir mareos y distracciones debido a la exposición en
aire contaminado, además en un auto estos contaminantes se pueden concentrar en mayor
cantidad, por ende, los síntomas pueden ser peores y con graves consecuencias,especialmente en
la persona que está al volante.
Los purificadores ionizadores se basan en la función de ionizar de forma negativa el aire para así
limpiarla y eliminar malos olores, mientras que hay otros purificadores que usar el vapor de agua
para mejorar el aire del vehículo, por lo que estos tienen un depósito de agua que requiere ser
llenado cada vez que se agote el contenido, este mecanismo hace que su uso sea más tedioso, sin
embargo, el resultado es bastante provechoso.
Además de estos dos modelos, también hay purificadores muy parecidos a los de tipo domestico
que funcionan por medio de un filtro, sin embargo, para el uso dentro del auto se diseñan de un
modo más compacto, por lo que se podrían considerar purificadores portables, los cuales pueden
usarse en una habitación pequeña o en el auto si se quiere.
Shanghai, 07/01/2014 Un miembro del equipo de investigación de la Universidad Jiao Tong de
Shanghai, inventó un nuevo dispositivo purificador de aire. La tecnología del dispositivo elimina
agentes contaminantes que otros aparatos purificadores crean cuando no se utilizan
adecuadamente. El invento evita la aparición de contaminantes de los procesos catalíticos y
electrostáticos.
Evita la contaminación secundaria que aparece en aparatos de purificación de aire que hay en el
mercado cuando se utilizan incorrectamente (People, 2014).
Con el tema de la contaminación en la Ciudad de México, y otras ciudades del mundo, Hyundai
para el año 2019 desarrolló un sistema inteligente de purificación de aire que monitorea la calidad
del aire interior para filtrar automáticamente el aire dentro del automóvil. con esta innovación se
pone especial atención a un tema tan delicado, como lo es la contaminación del medio ambiente
(Trujillo, 2109).
Con esta tecnología pueden eliminar partículas muy finas antes de que el pasajero ingrese al
automóvil y limpiar el aire de la cabina durante los trayectos, responde a las crecientes
preocupaciones sobre el impacto de las partículas finas en la salud, especialmente en ciudades
altamente congestionadas, precisamente como la nuestra.
La intoxicación por monóxido de carbono (CO2) trata del fallecimiento por intoxicación de
monóxido de carbono (CO2), un gas incoloro, inodoro e insípido que provoca un sopor en la
víctima hasta su muerte.
Según José María López, director del INSIA (Instituto Universitario de Investigación del
Automóvil de la Universidad Politécnica de Madrid), el problema está “cuando el vehículo está
parado y el motor funciona al ralentí”. En estas condiciones, las emisiones de monóxido de
carbono (CO2) son especialmente importantes".
l CO2 es un gas incoloro, altamente tóxico y que puede generar la muerte cuando se respira a
niveles elevados”, señala López. “Por este motivo, es recomendable que, si se va a estar cierto
tiempo con el vehículo parado, con o sin calefacción, alguna ventanilla esté ligeramente bajada
para mejor ventilación del habitáculo”, añade el director del INSIA.

Hoy en día la contaminación ambiental está afectando tanto a personas adultas como niños lo que
involucra la construcción de nuevos métodos que impidan la inhalación de gases tóxicos
perjudiciales para la salud. Se le llama fumar involuntariamente o fumar pasivamente cuando las
personas que no fuman son expuestas al humo de segunda mano.
Ahora bien, una vez que los autos son provistos de cabinas cerradas para mayor seguridad ante la
intemperie, surge el problema del aumento de la temperatura en el interior del mismo, sobre todo
en la época de verano donde los días eran extremadamente calurosos dentro del coche. Para ello
se vio la necesidad de dotar al auto de un sistema que permitiera que sus vidrios laterales fueran
movibles y así permitir el ingreso del aire fresco a su interior.
Con información de Goody Fear Singapore, en caso de haber una fuga del escape del automóvil
no detectada, la persona puede morir de asfixia si decide dormir un rato.
Al estar la persona dormida, no necesariamente se percata de la disminución de oxígeno dentro
del vehículo.
La acumulación de monóxido de carbono (CO). Elaumento de niveles de CO es altamente tóxico
y venenoso, debido a que compromete la cantidad de oxígeno que llega a la sangre.
1.2. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACIÓN PROBLEMA
El proyecto está basado en que cuando una o varias personas se encuentre al interior del vehículo
ya sea circulando o por razones de descanso se sientan a dormir con las ventanas cerradas,puesto
que la ciudad es de clima frio. De acuerdo a esto se desea que dichas ventanas se bajen de forma
automática una cierta apertura además que, a través de una alarma y un dispositivo visual,
comunique que no es factible la ventilación al momento de haber falta de oxígeno, presencia de
CO2 y incremento de la temperatura normal, al interior del automóvil, para evitar una asfixia por
falta de aire o inhalación de CO2,con el fin de preservar la salud de las personas que se encuentre
allí.
Por este motivo y por los conocimientos adquiridos durante los estudios realizados y de prácticas
en lo laboral se ha propuesto desarrollar el presente aporte debido, a que es necesario la
ventilación por las altas temperaturas que existe en el medio, y evacuar los gases tóxicos, que se
pudiesen generar al interior de un vehículo automotriz.
1.3. OBJETIVOS DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
OBJETIVO GENERAL:
Implementar un sistema automático de calidad ambiental en el interior de vehículo con
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Definir los sensores que se usarán para la detección de CO2 y control de ventanas
eléctricas.
 Diseñar una tarjeta de control en Arduino que sea capaz de manipular los sistemas de
ventilación al interior del vehículo.
 Implementar la etapa de comunicación entre los sensores y los actuadores de mediante la
programación de un microcontrolador Arduino.

 Implementar sistema de monitoreo ambiental dentro del vehículo, realizando las
respectivas pruebas de validación.
1.4. ALCANCE
El proyecto consta en un sistema que sea capaz de avisar por medio de un display los niveles de
temperatura, la cantidad de CO2 ya sea por humo de tabaco, en el interior de un vehículo
automotriz y tome las siguientes acciones si una uno de los parámetros mencionados
anteriormente se ven fuera del rango normal que puede afectar al ser humano, entonces existirá
una primera etapa en donde accione una alarma como aviso durante 10 segundos, si el ocupante
del automotor no realiza ninguna acción por mejorar la condiciones ambientales, el sistema toma
la siguiente acción de encender la climatización y bajar las ventanas un poco menos de media
altura.
El sistema contara con unos 2 sensores perimetrales que estarán ubicados en la parte inferior de
los asientos para de esta forma indicar que hay ocupantes al interior del mismo ya que no se desea
que se encienda el sistema cuando no haya nadie dentro del automóvil, por motivos de seguridad.
También tendrá un su respectivo sistema de control elcual será programado en la tarjeta Arduino,
adicional estará provisto de 2 sensores de humo y temperatura.
2. PROPUESTA
2.1. Descripción general del proyecto
El proyecto basa en la construcción de un sistema de control automático ambiental el cual a través
de una interacción con sensores de temperatura, CO2 y sensores de movimiento envía una señal
a una placa de control que en su programación analiza las condiciones y porcentajes de CO2 y
temperatura ambiental, luego dichos parámetrosseránla condicionante para las accionesa realizar
como la recirculación de aire por medio del encendido del sistema de calefacción o bajar las
ventanas a una altura prudencial.
Previo a las acciones mencionadas se dispondrá de una alarma que avise sobre la alteración de
los parámetros y luego se tómela las demás acciones.
2.2 Aspectos técnicos del producto
Bosquejo de elementos a utilizar durante la construcción de circuito electrónico
Utilización de sensores ultrasonido es una tentativa a usarlos porque no se encuentran los
sensores perimetrales, no hay laborando tiendas de electrónica.
Para elsensor de temperatura y por simulación se usa un LM 35 que ira variando su valor de
temperatura a la entrada de la unidad de control circuito integrado,
los sensores en mente utilizar son:
 Este sensor se desea que proporcione el parámetro, nivel de CO2 a través de la tarjeta
Arduino adicional tengo otro sensor el MQ-7, que también sirve para el monitoreo de
Monóxido de carbono, se está observando sus características para ver cuálde ellos da
mejores resultados de censado del parámetro mencionado.
MQ-135 Módulo Sensor de Calidad del Aire
El MQ-135 es un sensor de gases peligrosos utilizado para el control de la calidad del aire y es

adecuado para la detección de NH3 (amoníaco), NOx, alcohol, benceno, humo, CO2, etc.
Este sensor no proporciona valores absolutos, sino que simplemente proporciona una salida
analógica que debe ser monitoreado y se comparada con los valores de umbral.
Sensor de Monóxido de Carbono MQ7
Modelo SEN-MQ7 Sensor de monóxido de carbono (CO) de uso simple, adecuado para la
detección de concentraciones de CO en el aire.
Este es un sensor fácil de usar para detección de Monóxido de Carbono (CO),ideal para
detectar concentraciones de CO en el aire. El MQ-7 puede detectar concentraciones en el rango
de 20 a 2000ppm.
Figura 1: Sensores de temperatura y CO2.
 El siguiente sensor se pretende utilizar para la medición de temperatura
Sensor de temperatura DHT22 mide temperatura y humedad, escogido por ser más preciso que
otros sensores ejemplo el DHT11.
Figura 2:Sensor de temperatura
Sensor de presencia
Para detectar la presencia de una persona al interior del vehículo se hace uso de un sensor de
tipo PIR HCSR501 como se muestra en la figura. El sensor PIR detecta elmovimiento de
personas hasta 7 metros de distancia mediante el uso de una lente de Fresnely el elemento
sensible al infrarrojo para detectar cambios en los patrones de radiación infrarroja emitida por
los objetos en su vecindad

Figura 3:Sensor PIR HCSR501.
Control de ventas
Para esta acción he averiguado que cada ventana tiene un motor eléctrico que se energiza con un
cambio de energía en sus polos mediante un swicht en cada puerta.
Cuando esta si ninguna acción esta en negativo ambos polos del motor y al mover el swicht se
cambia de negativo a positivo una de sus terminales, por lo general todos trabajan a 12v.
Se pretende intervenir una de sus terminales con un relay.
Otra de las opciones que encontré es que hay vehículos que poseen un módulo de control de
ventanas eléctricas esto es buscando una señal de pocos amperios que hace que se accione ese
modulo por un instante.
Accionamiento de calefacción dentro del vehículo
Otra señal que se desea obtener de la palca Arduino dependiendo de las señales obtenidas por
los sensores,para ello se analiza la forma de ensender el ventilador de aire acondicionado del
auto.
Se piensa en ir hacia los controles de velocidad de la calefaccion de preferencia a la primera
velocidad y mantener un pulso de voltaje durante un tiempo de 20 minutos, para enfriar el
interior del vehiculo y bajar la temperatura con la recirculacion de aire.
El sistema contará con una interface visual del tipo lcd para observar valores de temperatura y
de CO2 que sean los adecuados y actos para la salud del ser humano, como lo indica la siguiente
figura.
Figura 4: Base con LCD a utilizar en el proyecto.
Este estará ubicado sobre el panel superior del vehículo como si fuera un tacómetro o indicador

de una de las funciones del automóvil.
También contara con tono de alarma, para ello se hace uso de un buzzer como se muestra en la
figura 2, su función es avisar de manera sonora que los niveles de temperatura son demasiados
elevados y el usuario debe tomar la decisión de encender el sistema de calefacción para no
asfixiarse.
Figura 5: Pito tono de alarma.
Para la placa que controla el proyecto es necesario realizar la programación respectiva,tomando
en cuenta cada una de las variables como lo son la temperatura,el CO2 y su respuesta al cambio
de dichas variables, se hará uso de la placa Arduino UNO como lo muestra en la figura.
Figura 6: Placa programable Arduino UNO.
Análisis de recursos,costos y tiempo requeridos para el desarrollo del proyecto
 Para la elaboración del proyecto se requiere de una aprobación del proyecto lo que
conlleva un periodo de tiempo de alrededor de 8 días.
 Luego se considera alrededor de 25 días para la construcción del capítulo 1 tomando en
cuenta la redacción del tomo que se va a realizar como texto.
 Después tenemos la recopilación de información para ello se toma como tiempo límite
20 días en la búsqueda de información.
 Para continuar con la segunda parte del tomo o capítulo 2 según corresponda en la guía
a realizar, esta tarea lleva 25 días de elaboración.
 Como quinto punto a considerar se hace un estudio y análisis de componentes
automotrices durante 10 días.
 Implementación teórica del proyecto, para este apartado se requiere un lapso de 15 días.
 Durante compra de materiales para la implementación son necesarios 15 días a pesar
que se pueden extender ya que en el mercado no existen muchos componentes a
utilizarse.

 Instalación de dispositivos en el vehículo, toma por lo menos 10 días ya que significa
que hay que hacer pruebas de temperatura en el interior.
Ventajas del producto
 Este sistema permite a que una o varias personas al interior de un vehículo puedan estar
seguros de que no les valla hacer falta el aire mediante la automatización del encendido
del aire acondicionado permitiendo la recirculación de aire al interior del vehículo.
 Cuando una o varias personas se encuentren al interior del vehículo ya sea circulando o
por razones de descanso se sientan a dormir. De acuerdo a esto se desea que dichas
ventanas se bajen de forma automática una cierta apertura además que, a través de una
alarma y un dispositivo visual, comunique que no es factible la ventilación al momento
de haber falta de oxígeno, presencia de CO2 e incremento de la temperatura normal, al
interior del automóvil, para evitar una asfixia por falta de aire o inhalación de CO2, con
el fin de preservar la salud de las personas que se encuentre allí.
 Es necesario la ventilación por las altas temperaturas que existe en el medio, y evacuar
los gases tóxicos, que se pudiesen generar alinterior de un vehículo automotriz.
sistema-hyundai
RESULTADOS
Proceso de construcción del producto (Hardware y/o Software)
Construcción Software
En cuanto a la construcción del software se lo realiza mediante la programación del Arduino
uno a continuación se muestra la codificación.
Código de programación en el compilador Arduino IDE
#include <LiquidCrystal.h>
#include <DHT.h>

int SENSOR = 2;
int s_analogica_mq135=0;//Sensor MQ135
//int motor = 12;
int RS = 4;
int E= 5;
int D4 = 6;
int D5 = 7;
int D6 = 8;
int D7 = 9;
int BUZZER = 3;
int Rel1 = 11; //aire acondicionado //temperatura
int Rel2 = 10; //motores vidrios
//int ref=22;
int ref1=24;
int ref2=24;
int temp;
//int humo;
DHT dht (SENSOR,DHT22);
LiquidCrystal lcd (RS, E, D4, D5, D6, D7);
void setup() {
pinMode(10,OUTPUT); //reles motores vidrios
pinMode(11,OUTPUT); //rele aire acondicionado //temperatura
pinMode(3,OUTPUT); //alarma
lcd.begin(16, 2); //inicia lcd
lcd.setCursor(1,0);
lcd.print("*UISRAEL*");
lcd.setCursor(6,1);
lcd.print("*DECIMO*");
delay(5000);
lcd.clear();
dht.begin(); //inicia sensor
//analogWrite(VO,50);// CONTRASTE
}
void loop() {
int error;
//temp = dht.readTemperature();
float temp = dht.readTemperature();
s_analogica_mq135 = analogRead(0);// sensor de co2
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Temperatura: ");
lcd.print(temp);
lcd.print("C");

lcd.setCursor(0,1);//LEER DATOS DE SENSOR MQ135
lcd.print ("MQ135:");
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(s_analogica_mq135, DEC);
lcd.setCursor(12, 1);
lcd.print("ppm");
delay(3000);
//lcd.setCursor(0, 1);
//lcd.write("CO2.:");
//lcd.print(humo);
//lcd.write("%");
if (temp >22)
{
digitalWrite(3,HIGH);
}
if (temp <23)
{
digitalWrite(3,LOW);
}
if (temp >=ref1)
{
}
if (temp >=ref2)
{
}
if (temp <=ref2)
{
}
//SENSOR CO2
if(s_analogica_mq135>=165)
{
}
{
}
{
}
if(s_analogica_mq135<=180)
{

}
}
//if (temp > 22){
// tone(3,950,1000); //tono de alarma
//delay(1000);
// if ()
//{
//}
CONCLUSIONES
 Definir los sensores que se usarán para la detección de CO2 y control de ventanas
eléctricas.
 Diseñar una tarjeta de control en Arduino que sea capaz de manipular los sistemas de
ventilación al interior del vehículo.
 Implementar la etapa de comunicación entre los sensores y los actuadores de mediante
la programación de un microcontrolador Arduino.
 Implementar sistema de monitoreo ambiental dentro del vehículo, realizando las
respectivas pruebas de validación.

RECOMENDACIONES (en hoja aparte)
Deben ser aquellas que no están al alcance del Autor(es) en el momento de culminación del
trabajo, pero que pueden obtenerse en un periodo de post- grado, o que pueden ser resueltas en
otras instancias por su factibilidad y beneficio para la misma. También deben estar en
correspondencia con el campo de acción de la investigación o marco de desarrollo de la misma.
Un error muy frecuente es incluir en conclusiones aspectos que se refieren a recomendaciones.
Recomendar la divulgación de los resultados.

1.2.1 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
Referencias
Contact, M. (12 de 06 de 2013). Mundo Contact. Obtenido de https://mundocontact.com/que-
tan-inteligentes-son-los-detectores-de-humo/
People, S. (08 de 01 de 2014). Spanish people daily. Obtenido de
http://spanish.peopledaily.com.cn/92121/8505776.html
Society, A. C. (09 de 12 de 2015). American Cancer Society. Obtenido de
https://www.cancer.org/es/cancer/causas-del-cancer/tabaco-y-cancer/humo-de-segunda-
mano.html
Trujillo, E. (16 de 05 de 2109). Motor pasion Mexico. Obtenido de
https://www.motorpasion.com.mx/industria/adios-a-contaminacion-aire-tu-auto-este-nuevo-
(Ver ANEXO 1)
ANEXOS
Se deben incluir los manuales de Usuario y Técnico.
Manual de usuario
Visualización de pantalla
El sistema contará con una interface visual del tipo LCD para observar valores de
temperatura y de CO2 que sean los adecuados y actos para la salud del ser humano.
Si el valor de temperatura sobrepasa los 23 °C en la pantalla va mostrar el aumento de
temperatura de igual forma se va a indicar La cantidad de CO2 que existe al interior del
vehículo si uno de estos valores se ve anormal el usuario puede tomar una acción. Como
por ejemplo puede bajar los vidrios de las ventanas pudiendo encender el sistema de
calefacción.
Inicio de funcionamiento del sistema
Este sistema funciona cada vez que el usuario ingrese la llave del vehículo realice un giro
como si fuese a encender un accesorio del auto.
El sistema automático de calidad ambiental no permanecerá encendido cuando el auto
este parqueado para evitar consumos innecesarios de batería sólo entra en funcionamiento
cuando se encuentre alguien al interior del vehículo.
Aviso alerta
También contara con tono de alarma, para ello se hace uso de un zumbador, su función
es avisar de manera sonora que los niveles de temperatura son demasiados elevados y el
usuario debe tomar la decisión de encender el sistema de calefacción para no asfixiarse.

En caso de no realizar ninguna acción este tono de alarma seguirá encendido durante un
lapso de tiempo y luego de esto el sistema automáticamente encenderá uno de los sistemas
de calefacción o toma la decisión de bajar las ventanas para que exista recirculación de
aire y los niveles de temperatura bajen. Este tono se desactiva únicamente y cuando los
niveles de temperatura de CO2 se encuentren dentro del rango adecuado.
Consideraciones a tomar en cuenta
 Si uno de los ocupantes del vehículo por alguna razón decides empezar a fumar el
sistema se activará ya que por lo general hacen uso del encendedor de cigarrillos
y para ello la llave del vehículo debe estar en contacto para encender dichos
accesorios.
 Existen ocasiones en que las personas que se hallen dentro del vehículo desean
tomar una siesta, pero para ello dejan encendido el auto con las ventanas cerradas
y el cuerpo y emana cierta cantidad de CO2 que es perjudicial para la salud de
acuerdo a esto el sistema baja a las ventanas para ventilar el ambiente.
 Para evitar posibles fallos en el censado del sistema de calidad ambiental se debe
poseer de una batería en buen estado ya que tiene una sensibilidad de alrededor
de 11 V. Quiere decir que cuando la batería se encuentre descargado por debajo
de ese voltaje el sistema no funciona adecuadamente.
 Tomar en cuenta que los dispositivos como son los sensores deben estar
totalmente descubiertos no tapados con cortinas stickers ya que estos bloquean la
acción de censado de cada uno de los sensores.
 Para desconectar el sistema en la parte de atrás del visualizador de pantalla se
encuentra un switch que al presionar desconecta el sistema con ello se evita que
cause molestias en las personas que se localizan en el interior del vehículo.
Nota este switch sólo debe ser accionado siempre y cuando esté consciente de que
van a desconectar el sistema de calidad ambiental.
Para la activación del dispositivo de calidad ambiental solo se necesita encender por
medio del switch que está en la parte superior izquierda del visualizador.
Mantenimiento
El mantenimiento como tal es la limpieza de los sensores cada dos meses dependiendo
del uso del vehículo, es necesario el retiro de polvo o de suciedad que pueden limitar las
lecturas de información hacia la placa de circuito Arduino.
Si por alguna razón el sistema se activa por si solo sin aviso previo de alguna alerta se
recomienda apagar el sistema y reemplazar uno de los sensores que este presentando
avería.
Manual técnico
Sistema automático de calidad ambiental al interior de un vehículo
Este producto está diseñado para ser instalado Al interior de un vehículo el cual posee
vidrios eléctricos En sus cuatro ventanas Adicional debe contar con un sistema de
calefacción o aire acondicionado los cuales van a ser accionados de forma automática por
medio del dispositivo que mejorará la calidad ambiental al interior del mismo
El proyecto basa en la construcción de un sistema de control automático ambiental el cual
a través de una interacción con sensores de temperatura, CO2 y sensores de movimiento

envía una señal a una placa de control que en su programación analiza las condiciones y
porcentajes de CO2 y temperatura ambiental, luego dichos parámetros serán la
condicionante para las acciones a realizar como la recirculación de aire por medio del
encendido del sistema de calefacción o bajar las ventanas a una altura prudencial.
Previo a las acciones mencionadas se dispondrá de una alarma que avise sobre la
alteración de los parámetros y luego se tómela las demás acciones.
Diagrama de bloques
Figura 1 Diagrama de bloques sistema automático de calidad ambiental.
Etapa de alimentación de DC
Para la alimentación se tomará en cuenta parámetros como entrada de voltaje de la placa
Arduino que para el caso será de 9 V hay que tomar en cuenta que el voltaje suministrado
por el vehículo oscila entre 12 V hacia arriba al encender el vehículo el voltaje puede
llegar hasta 14.5 V y el momento de conducir por cada vez que se acelere va a estar
subiendo y bajando dicho voltaje. Para ello se debe realizar una fuente de alimentación
que suministre a la placa Arduino un voltaje fijo de 9 V a 1 A, Éste arreglo de
alimentación se lo realiza ya que los sensores pueden variar en sus lecturas debido a las
variaciones de voltaje que existen, incluso corrientes parasitas.
La alimentación DC va estar conformado por un circuito el cual contendrá los siguientes
elementos un regulador de voltaje 7809 un condensador tipo cerámico 0.3 microfaradios
y otro condensador de las mismas características a la salida del regulador por un valor de
0,1 microfaradios como se muestra en la figura 1.
Alimentación DC
Sensor CO2
Arduino
Visualizar
Temperatura
Alarma
Control
Ventanas
Control
Calefacción
Sensor
Temperatura

Figura 2 Diagrama de fuente de alimentación.
Este circuito esta provisto de un conector del tipo Jack para alimentar la tarjeta como se
muestra en la figura 3.
Figura 3 Jack de alimentación.
Elementos del producto
Los sensores a utilizar son:
 Este sensor se desea que proporcione el parámetro, nivel de C02 a través de la
tarjeta Arduino, entonces va tomar muestras del aire que hay dentro del vehículo
cada 5 minutos, de esta forma censa del parámetro mencionado.
Sensor MQ-135
El sensor MQ-135 es un módulo que sirve para el censado de gases perjudiciales de gran
utilidad para el control de la calidad del aire y es apropiado para la detección de NH3
(amoníaco), NOX, alcohol, benceno, humo, C02.
A la salida del sensor se proporciona una salida analógica que debe ser monitoreado y se
contrastada con los valores de umbral.
El sensor de C02 cuenta con 4 pines uno de ellos para alimentación 5 V el otro es una
salida digital Cuenta con cuarto pin El cual emite una salida analógica también cuenta
con el indicador que muestra el momento de qué está encendido el sensor y otro LED que
indica cuando el sensor está operando porque este sensor necesita de un par de minutos
para calentarse y funcionar adecuadamente
Este sensor será ubicado en la parte superior del salón del vehículo.

Figura 4 Sensores de temperatura y CO2.
DTH22 sensor de temperatura
El sensor DTH22 de temperatura ira variando su valor de temperatura a la entrada de la
unidad de control circuito integrado que para este caso es la placa Arduino uno.
Para el sensor de DHT22 de temperatura se va a tener tres pines los pines, uno
corresponde a 5 V de alimentación el pin dos es el que nos va a dar la lectura del sensor
en grados centígrados y el pin 3 Es el que va a ser conectado negativo y una resistencia
en el pin de datos Se consigue conecta a VCC
 El siguiente sensor se pretende utilizar para la medición de temperatura
Sensor de temperatura DHT22 mide temperatura y humedad, escogido por ser más
preciso que otros sensores ejemplo el DHT11.

Figura 5 Sensor de temperatura DTH22.
LCD display con base
El LCD va a estar conectado a la placa Arduino con un total de 12 pines entre ellos va a
tener lo que es VCC los pines de datos, de escritura, pin de contraste y el pin de cátodo y
ánodo Que corresponde a led que le de iluminación del display indicado en la figura 6.
LCD va a tener una base de acrílico transparente la cual va a servir de soporte y estará
ubicada sobre la parte superior izquierda del tablero frente al volante que servirá como
indicador de panel.
Figura 6 Base con LCD a utilizar en el proyecto.
Este estará ubicado sobre el panel superior del vehículo como si fuera un tacómetro o
indicador de una de las funciones del automóvil. En este caso de la cantidad de CO2 y
muestra la temperatura En valores que corresponden a grados centígrados.
Pito zumbador
El tono de pito y estará conectado directamente a la placa Arduino donde se le mandará
una señal de aviso de que el sistema está en alerta como se observa en la figura 7.
Figura 7 Pito tono de alarma.
Construcción de placa alimentación
Alimentación DC directa a la siguiente placa diseñada bajo software.
La alimentación de C contará con ocho salidas con un voltaje de 9 V y ocho salidas con

un voltaje de 0 V.
Todas estas salidas están provistas por espadín es del tipo hembra donde los primeros
cuatro son positivos y los cuatro restantes contando desde arriba hacia abajo ocho pines
son negativos
Los siguientes pines de conexión contando a partir del octavo en adelante corresponde a
pines para accionamiento de rieles el pin nueve acciona un transistor que a su vez
accionará accionar a la bocina el pin 10 corresponde a una de la salida de los
transistores para uno de los Reyes el pino 11 es una entrada para accionar al transistor
Q2 que accionaría a uno de los relés el pin 12 es una salida del tercer transistor Y el pin
13 es el pin que acciona a dicho transistor para el segundo relé, el pin 14 corresponde a
la alimentación de iluminación de la pantalla LCD y el pin 15 corresponde al
potenciómetro que controla el contraste de la pantalla LCD.
Esquemático del diseño de la placa de alimentación.

Placa virgen lista para impresión.
Esquemático planchado sobre placa virgen.

Perforación de placa impresa
Soldadura de componentes.

Placa alimentadora provista los componentes descrito anteriormente.
Placa Arduino UNO
Para la placa que controla el proyecto esta provista de la programación respectiva,
tomando en cuenta cada una de las variables como lo son la temperatura, el CO2 y su
respuesta al cambio de dichas variables, se hará uso de la placa Arduino UNO tal como
se muestra en la figura 8.
Figura 8 Placa programable Arduino UNO.
Los pines digitales de la placa Arduino UNO, 1, 2, 11, 10, 9, 8, 7, 6 serán conectado
directamente a los pines y LCD display para este caso el pin D7 se conecta con el pin 12
en la placa y así sucesivamente hasta el pin de 4 que se conecta con el pin nueve de la
placa Arduino nuevamente conectamos desde el LCD el pin E con el pin 8 del Arduino
luego en el LCD tenemos el pin RW que se conecta negativo en conjunto con el pin VSS
y el pin VDD, VEE están conectados directamente a positivo el sensor de temperatura
DHT22 va a tener su salida digital conectada al pin cuatro de la placa Arduino el pin 3
pin 2 corresponden a las salidas hacia los controles de ventana de aire acondicionado del
vehículo el pin 6 va conectado al zumbador, tenemos el pin A0 entrada analógica en
donde se conectan la salida del sensor de CO2 en este caso el MQ. 135 como se muestra
en la figura 9.

La placa Arduino estará conectada a VCC por una entrada de voltaje de 9 V esto es gracias
a la alimentación realizada por el circuito descrito anteriormente en la figura 2.
Figura 9 esquema de conexión placa Arduino y componentes.
Control de ventanas
Para esta acción cada ventana tiene un motor eléctrico que se energiza con un cambio de
energía en sus polos mediante un swicht en cada puerta.
Cuando esta sin ninguna acción esta en negativo ambos polos del motor y al mover el
swicht se cambia de negativo a positivo una de sus terminales, por lo general todos
trabajan a 12v.
Se interviene una de sus terminales con un relé de 9v accionado por medio de un transistor
figura 10.
Otra de las opciones que se presenta es que hay vehículos que poseen un módulo de
control de ventanas eléctricas esto es buscando una señal de pocos amperios que hace que
se accione ese modulo por un instante.
Figura 10 Relé para conexión de motores eléctricos.
Accionamiento de calefacción dentro del vehículo
Otra señal que se obtiene de la placa Arduino dependiendo de las señales obtenidas por
los sensores, para ello se analiza la forma de encender el ventilador de aire acondicionado
del auto.
Se intervendrán los controles de velocidad de la calefacción de preferencia a la primera
velocidad y mantener un pulso de voltaje durante un tiempo de 20 minutos, pero se oprime
debido a que puede bajar la temperatura o los niveles de CO2y luego de un nuevo censado
de parte de cada sensor, para enfriar el interior del vehículo y bajar la temperatura con la

recirculación de aire.
Para dicha acción se hace uso de otro relé que activen la primera velocidad de ventilación
del aire acondicionado, cada elemento tendrá sus respectivas protecciones que impiden
que se dañe el circuito controlador, para ello se dispondrá de diodos como lo indica la
siguiente figura 11.
Figura 11 Configuración de protección relé.
El pin 5 se conecta al pin de control de aire acondicionado el pin 4 no se conecta el pin 2
y 3 son los que controlan el relé al momento de su acción.
Para ambos controles tanto de ventanas por motores eléctricos y sistema de aire
acondicionado se activan por estos dispositivos electromecánicos.
Cajas para placas de control.

Dispositivos placas en sus respectivas cajas.

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