1. Ecatepec, Estado de México a __ de ______ de 2009.Tecnológico de Estudios Superiores de EcatepecDivisión de Ingeniería Electrónica y Telemática Proyecto SemestralSistema Electrónico Antirrobo para Automóviles SEAAFlores Ramírez Luís AdriánRamírez Hernández Juan EdgarAsesor:”Rosario Bañales” “ SISTEMA ELECTRÓNICO ANTIRROBO PARA AUTOS (SEAA) Objetivos General Construir un sistema electrónico antirrobo para autos, con el cual se pretende brindar una solución económica y eficaz. Específicos Analizar la situación que existe en el municipio de Ecatepec, en cuanto a robo de vehículos, para proponer una solución a la situación presentada. Diseñar y construir un sistema que cumpla con las características técnicas necesarias para combatir dicha problemática. Justificación Los altos niveles delictivos demandan soluciones cada vez más efectivas y eficaces. Las personas que hurtan automóviles, han mejorado en gran manera sus técnicas, esto hace necesaria la aparición de nuevos y mejores métodos antirrobo. Los sistemas, métodos y técnicas antirrobo de la actualidad, son hasta cierto punto “muy comunes”; es decir, los delincuentes conocen ya su funcionamiento y por tanto, cómo poder evadirlas. Atendiendo a esta situación, surge la necesidad de desarrollar un sistema nuevo y eficaz. El cual, exigirá el uso y conocimiento de ciertos componentes electrónicos, además de métodos y sistemas de investigación que permitirán enfocar los esfuerzos necesarios. Por lo tanto, el desarrollo de este proyecto, es un acercamiento a las problemáticas reales presentes en el entorno, además de que son una importante oportunidad para el desarrollo de capacidades técnicas e intelectuales. Contexto En esta época el robo de autos es uno de los problemas con los que nos enfrentamos a diario, aunque no sea de manera directa, puede conocerse por las noticias, algún amigo cercano o en la escuela u oficina de que alguien fue víctima de un robo. De la cantidad total de autos robados, en promedio se recuperan menos del 50%. El robo de autos se puede llevar a cabo sin que el dueño esté presente a la hora del robo, o bien cuando se encuentra a bordo de su vehículo. Entre los estados con mayor número de autos robados con violencia están: Estado de México, Distrito Federal, Puebla, Guerrero, Sinaloa y Jalisco. Dentro del D.F. y Estado de México, los 10 municipios y/o delegaciones con mayor índice de robo de autos son: Ecatepec de Morelos 71.4%, Netzahualcóyotl 71.4%, Venustiano Carranza 64.1%, Iztacalco 59.6%, Iztapalapa 59.3%, Coacalco 58.2%, Naucalpan de Juárez 56.0%, Álvaro Obregón 56.0%, Tlalpan 55.1%, y Azcapotzalco 54.8%. Las colonias de Ecatepec donde se registra un alto índice de robo de autos son: Ciudad Azteca 1ª y 2ª sección, Valle de Aragón 3ª sección, San Cristóbal Centro, Jardines de Morelos, San Agustín, Granjas Valle de Guadalupe y Fuentes de Aragón. En cuanto a la frecuencia de robo, los autos más robados en el último año han sido; Clío Sport 2.02%, León 1.95%, New Beetle 1.76%, Tsuru 1.70%, Touareg 1.65%, Audi A4 1.63%, Murano 1.62%, X-Trail 1.59%, Camaro 1.57%, BMW Serie Z 1.56%, Equinos 1.52%, Audi A6 1.39% y Audi A3 1.37%. Los autos más robados por número de unidades, en el último año son; Tsuru 2,160, C. Nissan 554, VW Sedán 363, Jetta 331, Sentra 323, Chevy Monza 265, Pointer 232, Platina 165, X-Trail 141 y Atos 138. Los amantes de lo ajeno también tienen preferencia por ciertos colores; blanco 26.5%, gris 14.1%, rojos 11.7%, negros 10.4%, azul 10.3% y verde 5.2%. Por su parte, el Centro de Comunicación, Comando y Cómputo (C-4) de la Agencia de Seguridad Estatal (ASE), región Ecatepec, que atiende 25 municipios, informó que recibe en promedio 50 llamadas de emergencia reales al día, principalmente por robo de auto. En algunas marcas, sin embargo, las cifras han disminuido gracias a que los fabricantes de autos han implementado sistemas de seguridad inteligentes que interrumpen, o por lo menos dificultan, la posibilidad de que un tercero no autorizado logre entrar en el carro y encenderlo para llevárselo. Varios de estos sistemas son mecánicos, están montados en la columna de la dirección y se accionan con la llave; otros, en cambio, operan mediante módulos electrónicos, como en el caso de las alarmas. El sistema mecánico cumple con la función de bloquear el volante a través de un pasador metálico, ubicado en la columna de dirección, y se activa en el momento en que se gira el volante en cualquier dirección. Para desbloquearlo es necesario introducir la llave y girarla dentro del interruptor, al mismo tiempo que se mueve el volante (Figura 0.1). Figura 0.1. Bloqueador de volante Alrededor de la llave también existe un mecanismo denominado anti arranque, compuesto por varios elementos electrónicos que se comunican entre sí para evaluar si la llave que ha entrado en el switch es la que está codificada para ese vehículo (Figura 0.2). El emisor se encuentra en la cabeza de la llave de encendido y su función es, como su nombre lo indica, emitir una señal que a su vez es recibida por el amplificador. Figura 0.2. Anti Arranque El amplificador se encarga de aumentar la potencia de la señal para que sea procesada y reconocida por el decodificador o cerebro del sistema, de manera que a través de cálculos muy precisos la pueda comparar con la que tiene de referencia. Si las señales son idénticas, el decodificador envía una nueva señal directamente al calculador de la inyección, cuya tarea es autorizar la entrada de combustible al motor y, por supuesto, al encendido de éste a través de las bobinas. El propietario del vehículo también puede asegurar su vehículo mediante el uso del celular; para ello solo debe presionar una clave y el carro queda totalmente bloqueado. Este sistema, bautizado como SpyCar (espía de carro), consta de un pequeño dispositivo conectado a la alarma del vehículo (Figura 0.3); una vez que ésta se dispara, realiza una llamada al teléfono móvil del propietario, alertándolo del saqueo o robo de su carro. Si el carro lo llama, el usuario contesta, y con solo oprimir un código secreto bloquea el encendido, incluso aún si se encuentra en otra ciudad. Figura 0.3. Spy Car El sistema tiene una línea celular asignada para poderse comunicar directamente, lo que significa que no pasa por una central de monitoreo. Así mismo, el sistema permite programar tres números telefónicos adicionales que le sirven al dueño del carro cuando tenga el celular apagado, ocupado, o cuando se encuentre fuera del área de cobertura. Otro sistema similar es el radar (Figura 0.4), que hasta hace poco fueron exclusivos para el control de flotillas de vehículos dedicados al transporte de carga y de pasajeros, y también para cuidar a personas que requieren de mayor seguridad. Figura 0.4. Sistema de seguridad por radar. Por su parte, los mecanismos que podrían considerarse más comunes son las alarmas sonoras. Tal vez no consigan impedir que el delincuente entre al auto forzando la puerta o rompiendo los vidrios, pero es preciso, sin embargo, tener en cuenta que la acción de la alarma es puramente psicológica, buscando atraer la atención de un posible vigilante de estacionamiento o del propietario que se encuentre en la cercanía. Lamentablemente, los ladrones suelen saber cómo neutralizar con facilidad la bocina del auto. Incluso, frecuentemente los mismos propietarios accionan accidentalmente la alarma de sus autos. Esto ha creado un cierto nivel de indiferencia ante alarmas sonoras automotrices. Hipótesis Tras analizar la información con que se cuenta, se puede observar que el robo de autos no es un problema que pueda o deba solucionarse sólo a través de la utilización de sistemas anti robo. La Dirección de Seguridad Pública Municipal está poniendo mayor atención en la vigilancia y la realización de operativos con el objetivo de que en breve se logre disminuir el robo de vehículos, sin embargo, la electrónica resulta un buen aliado ante la delincuencia. Debido a esto, se cree que un buen sistema electrónico antirrobo, novedoso, económico y de fácil manipulación, significará una solución parcial pero efectiva ante el robo de autos que se encuentran estacionados. CAPÍTULO I Marco Conceptual 1.1 Marco Conceptual El SEAA es en esencia, un sistema consistente en un interruptor oculto que el conductor debe accionar al apagar el auto y/o salir de él. Si tras ser accionado, un delincuente entra al automóvil y lo enciende, ya sea con una llave maestra o encendiéndolo “directo”, un CI Timer comenzará una cuenta que puede traducirse en tiempo, y tras llegar a determinado momento, el motor se apagará. Esto ocurrirá cuantas veces se repita la operación de encendido sin apagar el circuito. Aunque el ladrón sea un buen mecánico, tendrá muchas dificultades para intentar, en la situación, solucionar el problema. El funcionamiento radica en desconectar la alimentación eléctrica directamente de la bobina del auto, de esta manera no puede ponerse en marcha durante más de algún determinado tiempo. Si el circuito estuviera apagado, el funcionamiento del automóvil será normal. Para comprender mejor el principio de funcionamiento del SEAA, se debe primero conocer cómo es que funciona el sistema de encendido de un automóvil de gasolina. Cuando se habla de sistema de encendido generalmente se hace referencia al sistema necesario e independiente capaz de producir el encendido de la mezcla de combustible y aire dentro del cilindro en los motores de gasolina o LPG, conocidos también como motores de encendido por chispa, ya que en el motor Diesel la propia naturaleza de la formación de la mezcla produce su auto-encendido. En los motores de gasolina resulta necesario producir una chispa entre dos electrodos separados en el interior del cilindro en el momento justo y con la potencia necesaria para iniciar la combustión. Es conocido el hecho de que la electricidad puede saltar el espacio entre dos electrodos aislados si el voltaje sube lo suficiente produciéndose lo que se conoce como arco eléctrico. Este fenómeno del salto de la electricidad entre dos electrodos depende de la naturaleza y temperatura de los electrodos y de la presión reinante en la zona del arco. Así tenemos que una chispa puede saltar con mucho menos voltaje en el vacío que cuando hay presión y que a su vez, el voltaje requerido será mayor a medida que aumente la presión. Durante la carrera de admisión, la mezcla que ha entrado al cilindro desde el carburador o mediante la inyección de gasolina en el conducto de admisión, se calienta y el combustible se evapora y mezcla íntimamente con el aire. Esta mezcla está preparada para el encendido, en ese momento una chispa producida dentro de la masa de la mezcla comienza la combustión. Esta combustión produce un notable incremento de la presión dentro del cilindro que empuja el pistón con fuerza para producir trabajo útil. Cuando se produce la chispa se inicia el encendido primero alrededor de la zona de la chispa, esta luego avanza hacia el resto de la cámara como un frente de llama, hasta alcanzar toda la masa de la mezcla. Este proceso aunque rápido no es instantáneo, demora cierto tiempo, por lo que el sistema debe producir la chispa un tiempo antes de que sea necesario el incremento brusco de la presión, es decir, antes del punto muerto superior, a fin de dar tiempo a que la llama avance lo suficiente en la cámara de combustión y lograr las presiones en el momento adecuado. A este tiempo de adelanto de la chispa con respecto al punto muerto superior se le llama avance al encendido. Cuando el motor tiene múltiples cilindros de trabajo, resultará necesario producir la chispa cumpliendo con los mismos requisitos para cada uno de los cilindros por cada vuelta del cigüeñal en el motor de dos tiempos, y por cada dos vueltas en el de cuatro tiempos. Resulta imprescindible una fuente de suministro de energía eléctrica para abastecer al sistema, este puede ser una batería de acumuladores o un generador. Luego será necesario un elemento que sea capaz de subir el bajo voltaje de la batería, a un valor elevado para el salto de la chispa (varios miles de voltios) como su muestra en la Figura 1.1. Este generador de alto voltaje tendrá en cuenta las señales recibidas de los sensores de llenado del cilindro y de la velocidad de rotación del motor para determinar el momento exacto de la elevación de voltaje. Para la elevación del voltaje se usa un transformador elevador de altísima relación de elevación que se le llama bobina de encendido en trabajo conjunto con un generador de pulsos que lo alimenta. Figura 1.1 Diagrama de bloques de los componentes del sistema de encendido. Será necesario también un dispositivo que distribuya el alto voltaje a los diferentes cables de cada uno de los productores de la chispa dentro de los cilindros (bujías) en concordancia con las posiciones respectivas de sus pistones para el caso del motor poli cilíndrico. Los elementos que componen éste sistema de encendido, son los siguientes: Fuente de alimentación: La fuente de alimentación del sistema de encendido depende en muchos casos de la futura utilización a que se destine el motor. Normalmente para el motor del automóvil que incluye una batería de acumuladores, se utiliza esta fuente para la alimentación del sistema, pero para los motores estacionarios donde la batería no es necesaria para otro fin, se acude a los generadores de pulsos eléctricos conocidos como magnetos. Generación del alto voltaje: El voltaje de alimentación del sistema de encendido, por ejemplo, alimentado con una batería suele ser de 6, 12, o 24 volts, mucho más bajo de los 18,000 a 25,000 voltios necesarios para generar la chispa entre los electrodos de la bujía, separados hasta 2mm, y bajo la presión de la compresión. Para lograr este incremento se acude a un transformador elevador con muy alta relación entre el número de vueltas del primario y del secundario, conocido como bobina de encendido. En la Figura 1.2 se muestra un esquema del modo de convertir el voltaje de la batería al necesario para la chispa en el motor mono cilíndrico. Note como la corriente de la batería está conectada al primario del transformador a través de un interruptor y que la salida del secundario se conecta al electrodo central de la bujía. Todos los circuitos se cierran a tierra. El interruptor está representado como un contacto, que era lo usual antes de la utilización de los dispositivos semiconductores. Hoy en día ese contacto es del tipo electrónico de diversos tipos. Mientras el contacto está cerrado, circula una corriente eléctrica por el primario del transformador, en el momento de abrirse el contacto, esta corriente se interrumpe por lo que se produce un cambio muy rápido del valor del campo magnético generado en el núcleo del transformador, y por lo tanto la generación de un voltaje por breve tiempo en el secundario. Como la relación entre el número de vueltas del primario y del secundario es muy alta y además el cambio del campo magnético ha sido violento, el voltaje del secundario será extremadamente más alto, capaz de hacer saltar la chispa en la bujía. Figura 1.2 Esquema del modo de convertir el voltaje de la batería. Sincronizando el momento de apertura y cierre del contacto con el movimiento del motor y la posición del pistón, se puede generar la chispa en el momento adecuado al trabajo del motor en cada carrera de fuerza. Si en lugar de una batería se utilizara un magneto, el esquema sería esencialmente el mismo, con la diferencia de que el magneto estará generando la corriente del primario en el momento de apertura del contacto, aunque en el resto del ciclo no genere nada. Utilizando el sincronismo adecuado, magneto-contacto-posición del pistón el encendido estará garantizado. Distribución: Cuando el motor tiene más de un cilindro se necesita un chispa para cada uno, puede optarse por elaborar un sistema completo independiente por cilindro y de hecho se hace, pero lo más común es que solo haya un sistema generador del alto voltaje que produzca la elevación tantas veces como haga falta (una vez por cilindro) y otro aparato que distribuya la electricidad a la bujía del cilindro correspondiente. Este dispositivo se llama distribuidor. Como se explicó anteriormente, un contacto eléctrico interrumpe el circuito primario de la bobina de encendido y genera en el secundario el voltaje suficiente. En este caso una leva hexagonal sincronizada con el motor a través de engranajes gira, y abre el contacto en seis ocasiones por cada vuelta, el voltaje generado por la bobina de encendido se conecta a un puntero que gira también sincronizado con el motor, de manera que cada vez que la leva abre el contacto, uno de los terminales que conduce a una bujía está frente al puntero y recibe la corriente. Colocando adecuadamente los cables a las bujías correspondientes se consigue que con un solo circuito generador de alto voltaje se alimenten todas las bujías en el momento propicio. Figura 1.3 Esquema del funcionamiento del distribuidor. Adelanto al encendido con la velocidad del motor: Considerando el esquema de la Figura 1.3, en él una leva determina el momento de la apertura del contacto y con esto el momento en que se produce la chispa en la bujía. Esta leva está montada en un eje que a su vez se mueve desde el motor a través de un engranaje para garantizar el debido sincronismo. Si montamos la leva en su eje de manera que pueda girar sobre él y determinamos su posición exacta con respecto al eje a través de un mecanismo centrífugo podremos modificar la posición de la leva con respecto al eje en dependencia de la magnitud de la velocidad de su giro. Este simple procedimiento es el que se usa con mucha frecuencia en los sistemas de encendido de los motores de automóvil. Unos contrapesos adelantan la posición de la leva con respecto a su eje debido a la fuerza centrífuga cuando la velocidad sube, y los muelles de recuperación del mecanismo la hacen retornar cuando baja. Atraso al encendido cuando se llena mejor el cilindro: Cuando se aprieta el acelerador se abre la mariposa del carburador o del sistema de inyección de gasolina y se llena mejor el cilindro del motor, esta apertura hace que la magnitud del vacío dentro del conducto de admisión entre el cilindro y la mariposa se reduzca, es decir la presión absoluta en este conducto aumenta al haber mejor acceso a la presión atmosférica exterior. Figura 1.4 Diafragma flexible. De esta forma, la magnitud de la presión absoluta dentro del conducto de admisión sirve para conocer de manera indirecta como se ha llenado el cilindro del motor, el valor de esta presión absoluta es la que se utiliza para adelantar o atrasar el momento del encendido. Para ello la base donde está montado el contacto se construye de manera tal que pueda girar con respecto al eje de la leva. Un diafragma flexible al que se le aplica la presión del conducto de admisión vence la fuerza de un resorte (Figura 1.4), haciendo girar la base del contacto en mayor o menor proporción de acuerdo a la presión y por lo tanto mueve el contacto con respecto a la leva con lo que la apertura de este se logra mas temprano o mas tarde de acuerdo al llenado del cilindro. Ahora, si se pone todo junto como un conjunto mostrado en la Figura 1.5, se observa que el cable procedente de la batería pasando por el interruptor de arranque alimenta el primario de la bobina de encendido. El circuito del primario se completa a tierra con el contacto dentro del dispositivo llamado como Conjunto distribuidor. Se puede notar también como la leva y el rotor que distribuye la corriente de alto voltaje a las diferentes bujías, están montados en el eje que se conecta al motor. Un elemento nuevo es el condensador, está conectado en paralelo con el elemento móvil del contacto, este condensador ayuda a reducir las chispas en el contacto y aumenta la potencia de la chispa. El mecanismo centrífugo y el diafragma que sirven para acomodar el avance al encendido no están representados. El cable de alto voltaje que sale de la bobina de encendido entra al centro del rotor por medio de un contacto deslizante y este lo transmite a la bujía correspondiente al girar. Figura 1.5. Sistema de encendido típico por contacto. Un distribuidor real luce así como se muestra en la Figura 1.6, en el costado izquierdo está el diafragma de avance al que se conecta una manguera procedente del carburador. La tapa de color negro donde se conectan los cables de alta tensión está construida de un material plástico resistente al calor y aislante de la electricidad que se acopla al cuerpo con la ayuda de unas presillas metálicas fácilmente desmontables. En el tornillo lateral se conecta el cable procedente de la bobina de encendido, el cable exterior que se muestra, es el del condensador, que en este caso está en el exterior detrás del diafragma. La pieza dorada más inferior es el acoplamiento al engranaje del motor. Figura 1.6. Distribuidor. Una vez que se conoce cuál es el funcionamiento del sistema de encendido de un auto, puede comprenderse mejor el principio sobre el cual actuará el SEAA. Sin embargo, antes deben conceptualizarse los componentes necesarios para su construcción. El circuito tiene por base un sencillo “reloj” logrado a través de la utilización de un CI 555 Timer (Figura 1.7) que se puede aplicar a diversas aplicaciones, tales como el control de sistemas secuenciales, generación de tiempos de retraso, generación de pulsos controlados por tensión, etc. Además de ser tan versátil contiene una precisión aceptable para la mayoría de los circuitos que requieren controlar el tiempo, su funcionamiento depende únicamente de los componentes pasivos externos que se le interconectan al microcircuito 555. Figura 1.7 CI 555 Timer El CI 555 se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales (8) positiva y (1) tierra; el valor de la fuente de alimentación se extiende desde 4.5 Volts hasta 16.0 Volts de corriente continua, la misma fuente exterior se conecta a un circuito pasivo RC exterior, que proporciona por medio de la descarga de su capacitor una señal de voltaje que está en función del tiempo, esta señal de tensión es de 1/3 de Vcc (Voltaje en corriente directa) y se compara contra el voltaje aplicado externamente sobre la terminal (2) que es la entrada de un comparador como se puede apreciar en la gráfica anterior. La terminal (6) se ofrece como la entrada de otro comparador, en la cual se compara a 2/3 de la Vcc (Voltaje en corriente directa) contra la amplitud de señal externa que le sirve de disparo. La terminal (5) se dispone para producir (PAM) modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal (7), se descarga cuando el transistor (NPN) T1, se encuentra en saturación, se puede descargar prematuramente el capacitor por medio de la polarización del transistor (PNP) T2. Se dispone de la base de T2 en la terminal (4) del circuito integrado 555, si no se desea descargar antes de que se termine el periodo, esta terminal debe conectarse directamente a Vcc, (Voltaje en corriente directa) con esto se logra mantener cortado al transistor T2 de otro modo se puede poner a cero la salida involuntariamente, aun cuando no se desee. La salida está provista en la terminal (3) del microcircuito y es además la salida de un amplificador de corriente (buffer). Otro componente a utilizar es un diodo de silicio. Un diodo (Figura 1.8) es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Figura 1.8. Tipos de diodos de estado sólido. También utilizaremos un relé de contacto como el que se muestra en la Figura 1.9. El relé o relevador es un dispositivo electromecánico que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. La gran ventaja de los relés es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. Figura 1.9 Relé de contacto. Algunos otros componentes que se utilizarán son resistencias como las que se muestran en la Figura 1.10. La resistencia eléctrica es la relación existente entre la diferencia de potencial eléctrico al que se somete a un medio o componente y la intensidad de la corriente que lo atraviesa. Para una gran variedad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la cantidad de corriente o la diferencia de potencial aplicada por lo que ambas son proporcionales, siendo la resistencia de un conductor función de las características del material y la temperatura a la que éste se encuentra. Todos los componentes eléctricos y electrónicos presentan en mayor o menor medida una cierta resistencia al paso de la corriente, si bien ésta suele ser pequeña. Hay, sin embargo, componentes eléctricos denominados resistencias que se introducen en los circuitos para dificultar el paso de la corriente, bien sea para disminuir la intensidad protegiendo así los demás componentes o bien para obtener calor por efecto Joule en la propia resistencia. Figura 1.10. Resistencia. De igual manera se emplearán capacitores cerámicos (Figura 1.11) y electrolíticos (Figura 1.12). Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante (por lo cual se puede decir que para las señales continuas los capacitores son como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada parte de un circuito eléctrico, pero se requiere que pase la alterna. Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de capacitores, los electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación entre las placas, a aumentar el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un dieléctrico de elevada constante dieléctrica. Mientras que Los capacitores con dieléctrico de cerámica son una única familia con una constante dieléctrica relativamente alta, son de diseño físico de fácil fabricación, en donde se puede encontrar una gran variedad de formatos. Figura 1.11. Capacitor cerámico.Figura 1.12. Capacitor electrolítico. CAPÍTULO ll Diseño 2.1 Diseño preliminar En la Figura 2.1, se muestra el proceso a seguir para la construcción del Sistema Electrónico Antirrobo para Autos (SEAA). Inicio Boceto inicial del circuito Delimitación de los componentes Cálculos Selección de los componentes Armado y testeo virtual Simulación Armado físico del prototipo FuncionaFuncionaDetallado final Fin nonosisi Figura 2.1. Esquema del desarrollo del SEAA 2.2 Diseño detallado La primera etapa del desarrollo del Sistema Electrónico Antirrobo para Autos consiste en la elaboración de un boceto inicial que describe la estructura y el funcionamiento del sistema mismo. Al mismo tiempo se puede desarrollar la siguiente etapa, que consiste en delimitar los componentes a utilizar, es decir, a través del boceto inicial, se observa cuáles son los elementos que se requieren para que el circuito realice todas sus funciones. Además, una vez que se tienen definidos los elementos, es necesario realizar cálculos para saber si en verdad son los componentes adecuados o deben cambiarse según sus características técnicas. Cuando ya se han realizado los cálculos necesarios y se conocen las características o valores técnicos en cada componente, se procede a seleccionar los componentes definitivos que se utilizarán. Posterior a esto, se procede a generar una simulación virtual del circuito con la ayuda de algún software especializado para este fin. De la misma manera, a través de esta simulación se lleva a cabo la primera prueba del circuito, obviamente de manera virtual. En este caso, si el resultado es incorrecto se debe retornar a la primera etapa del proceso, para verificar posibles errores. Si por el contrario, el funcionamiento virtual del circuito es correcto, se lleva a cabo el armado físico del prototipo sobre una tablilla de pruebas. Igualmente que en las etapas anteriores, se lleva a cabo una prueba del circuito, sólo que esta vez ya con componentes reales. Nuevamente, dependiendo del resultado de estas pruebas, se regresa a la etapa anterior o se avanza a la última fase del proyecto. Finalmente, si el circuito funciona y ha superado las pruebas a las cuales debe someterse, se procede a detallar el prototipo para presentar en su forma final. 4844415-1905lefttopTecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec. Hola, como alumnos del Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec, estamos realizando una encuesta de suma importancia para el bien de la colonia, como de Usted mismo. Subrayé la respuesta elegida o en su caso responda objetivamente. 1.- ¿Tiene usted automóvil? a) Si b) No 2.- ¿Usted cuenta actualmente con un sistema antirrobo para su carro? a) Si b) No 3.- ¿Qué tipos de sistemas de antirrobo tú prefieres? a) Alarma por seguro b) Alarma sonora c) Bastón d) Anti arranque 4.- ¿Qué consideras mas importante en una alarma para auto? a) Su diseño b) Su eficacia c) Su durabilidad d) el precio e) las cuatro 5.- ¿Cómo le gustaría activar el sistema de seguridad para su automóvil? a) Dispositivo oculto b) Dispositivo a distancia c) Manualmente d) Ambas tres 6.- ¿Cuánto está usted dispuesto a pagar por un sistema de seguridad para su carro? a) $500 a $1,000 b) $1,000 a $1,500 c) $1,500 a $2,000 ¿Alguna sugerencia para mejorar la calidad de este producto? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Por su atención y cordialidad, gracias. 2.3. Estudio de viabilidad. El proyecto no es de gran relevancia ya que existen varios prototipos establecidos; sin embargo se emplea innovación ya que el diseño y el ensamblado es mucho más económico que otras alarmas de su tipo, asimismo, la factibilidad es aprobada ya que se cuenta con la tecnología y las herramientas necesarias para realizar dicho. Producto. Por otra parte, el uso de algún lenguaje de programación se verá limitado ante el conocimiento de un programa de área electrónica. Cabe mencionar que el impacto en el medio ambiente de tal producto será nocivo para el ambiente, puesto que los componentes tardan en degradarse. Viabilidad Económica Costos directos Materia primaMano de obraTotal.$ 150 $ 200$ 330 Costos Indirectos Herramienta, Servicios, Papelería Total$ 150 $150 Costos Totales Costos directos (menos) Costos indirectosTotal$ 450 - $ 150 $ 280 Costo Unitario Costo TotalCosto unitario$ 280 $ 280 En esta parte se empezarán a describir cada uno de los pasos para comprender mejor el costo, venta y ganancia del proyecto, así mismo se describirá la viabilidad del proyecto Primero se describirá el costo directo Lista de materiales C1 -555- timer$30.00D1- BY127 o 1N4004 – diodo silicio$10.00K1 – RU101 012$10.00S1 – Interruptor secreto$15.00R1 – 10koms$2.50R2 – 100koms$2.50C1 – 10 n faradios$5.00C2 – 100 micro faradios$5.00 Ahora se describirán los costos indirectos Varios: Cables, placas de circuito impreso, soldadura, conectores, etc.$ 150 Finalmente se calcula el precio de venta considerando 20% de utilidad. El precio de venta será de $ 280 por lo tanto es sistema electrónico antirrobo para autos tiene oportunidad de lanzarse al mercado por que el precio es accesible debido a que la marca “ceaa” vende una alarma con características similares, y a su vez, contiene más funciones a un precio razonable. 2.4. Cronograma de actividades. La tabla 2.1 representa un cronograma de las actividades que se han desarrollado y /o están por realizarse para llevar a cabo la construcción del SEAA. Para su desarrollo, se estimó el período que lleva cada actividad para su realización. La mínima unidad de tiempo en este gráfico es la semana. Como la ejecución de las actividades incluye dos variables estrechamente ligadas: tiempo y recursos, se debe tener presente la real disponibilidad de recursos humanos, materiales, financieros, etc. y la posibilidad de desarrollar la actividad en el tiempo previsto. Lamentablemente, situaciones ajenas al desarrollo del proyecto se han presentado y se ha visto afectada la calendarización de actividades. Tiempo ActividadesMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSemanasSemanasSemanasSemanasSemanasSemanasDelimitación del Tema, Objetivos y JustificaciónMarco ConceptualDiseñoBoceto inicial de circuitoDelimitación de componentesCálculosSelección de componentesEstudio de viabilidadConstrucciónArmado virtualTesteo virtualArmado del prototipo físicoPruebas de funcionamiento Tabla 2.1 Cronograma de actividades. Capítulo III Diseño En la figura 3.1 se muestra el diagrama a seguir para realizar el prototipo. Figura 3.1 Este es el diseño a seguir para el mejoramiento de la alarma (seaa) En la figura 3.2 se muestra el programa con el que se realizo el diagrama Figura 3.2 En dicho programa se realizo el diseño del diagrama de la figura 3.1, así mismo se corrigieron errores del mismo diseño para mejor funcionamiento. En la figura 3.3 se muestra físicamente los componentes utilizados Figura 3.3 componentes En la figura 3.4 se muestran los instrumentos utilizados para la realización del producto Figura 3.4 En la figura 3.5 se muestra el diseño de pistas realizado con el programa prótel Figura 3.5 En la figura 3,6 se muestra el prototipo completo, armado y funcionando Figura 3.6 Conclusiones Este trabajo nos sirvió para adentrarnos y aprender de una manera adecuada los pasos que se llevan a cabo y la forma correcta de realizar un proyecto de investigación de esta índole, de esta manera tenemos un idea más formada del trabajo, esfuerzo, dedicación y tiempo que toma al realizarlo. Por otro lado el proyecto fue de gran ayuda, con las materias impartidas día con día así mismo los profesores nos informaban de los errores o dudas que nos surgían en la realización del proyecto. Finalmente al haber expuesto el proyecto de investigación en un Blog nos pusimos en la tarea de aprender la forma en que se creaba una página de este tipo, como se manejaba, cual era la mejor forma de presentar la información, perfeccionando la exposición del trabajo de la mejor manera posible. Esto hizo que adquiriéramos un conocimiento que, si bien no tiene nada que ver con la materia que estamos desarrollando pero nos enriquece en otro campo que es muy útil y hoy en día se emplea masivamente. Referencias http://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico http://proyectoselectronics.blogspot.com/