DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA SISTEM A DE ALARMA CON MARCACIÓN TELEFÓNICA
Daniel Ricardo Rodríguez Camargo 2090097
Presentado a: Luis Mancilla
UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS DE AQUINO FACULTAD INGENIERIA MECATRONICA CIRCUITOS DIGITALES Bucaramanga, Junio 2 de 2011
INTRUDUCCION
Por medio de este proyecto presentamos la construcción y diseño de un sistema de alarma con marcación telefónica por medio de mensaje texto OBJETIVO GENERAL Diseñar y construir un sistema de alarma con marcación telefónica en base a circuitos TTL OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el cálculo de los circuitos necesarios para la implementación del circuito.
Seleccionar los circuitos más apropiados para la construcción.
Controlar el sistema de eventos de acuerdo a la presente.
Realizar la marcación a un número celular según el código de alarma dado.
Diseñar los circuitos lógicos y de potencia para el control y monitoreo
Por medio de este proyecto presentamos la construcción y diseño de un sistema de alarma con marcación telefónica por medio de mensaje texto OBJETIVO GENERAL Diseñar y construir un sistema de alarma con marcación telefónica en base a circuitos TTL OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el cálculo de los circuitos necesarios para la implementación del circuito.
Seleccionar los circuitos más apropiados para la construcción.
Controlar el sistema de eventos de acuerdo a la presente.
Realizar la marcación a un número celular según el código de alarma dado.
Diseñar los circuitos lógicos y de potencia para el control y monitoreo
DESCRIPCION DEL PROBLEMA El proyecto integrador del sexto semestre se orienta a la construcción y control de un sistema de alarma con compuertas lógicas que identifica el área con violación de la seguridad mediante el la comparación de los estados de los sensores y envía un mensaje a un dispositivo móvil REQUERIMIENTOS PARA DISEÑO Se deben tener un mínimo 6 sensores.
El circuito circuito debe ser basado en compuertas demás circuitos y conocimientos vistos en la materia. Cada sensor debe tener un código de alarma que se verá reflejado en un display 7seg y a través de un mensaje de texto o llamada telefónica. La alarma solo se deberá activar si permanece el estado activo de anomalía por más de 3 segundos. Si hay activadas 2 o más alarmas se debe presentar un estado de pánico con una señal sonora y su debido mensaje o llamada al dispositivo móvil. El sistema debe poseer un botón de reset o rearmado después de un ev ento
MARCO TEORICO 1. DOMOTICA La domótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda, que permite una gestión eficiente del uso de la energía, además de aportar seguridad, confort, y comunicación entre el usuario y el sistema. Un sistema domótico es capaz de recoger información proveniente de unos sensores o entradas, procesarla y emitir órdenes a unos actuadores o salidas. El sistema puede acceder a redes exteriores de comunicación o información. La domótica aplicada a edificios no destinados a vivienda, es decir oficinas, hoteles, centros comerciales, de formación, hospitales y terciario, se denomina, inmótica. La domótica permite dar respuesta a los requerimientos que plantean estos cambios sociales y las nuevas tendencias de nuestra forma de vida, facilitando el diseño de casas y hogares más humanos, más personales, polifuncionales y flexibles. El sector de la domótica ha evolucionado considerablemente en los últimos años, y en la actualidad ofrece una oferta más consolidada. Hoy en día, la domótica aporta soluciones dirigidas a todo tipo de viviendas, incluidas las construcciones de vivienda oficial protegida. Además, se ofrecen más funcionalidades por menos dinero, más variedad de producto, y gracias a la evolución tecnológica, son más fáciles de usar y de instalar. En definitiva, la oferta es mejor y de mayor calidad, y su utilización es ahora más intuitiva y perfectamente manejable por cualquier usuario. Paralelamente, los instaladores de domótica han incrementado su nivel de formación y los modelos de implantación se han perfeccionado. Asimismo, los servicios posventa garantizan el perfecto mantenimiento de todos los sistemas. En definitiva, la domótica de hoy contribuye a aumentar la calidad de vida, hace más versátil la distribución de la casa, cambia las condiciones ambientales creando diferentes escenas predefinidas, y consigue que la vivienda sea más funcional al permitir desarrollar facetas domésticas, profesionales, y de ocio bajo un mismo techo.
La red de control del sistema domótico se integra con la red de energía eléctrica y se coordina con el resto de redes con las que tenga relación: telefonía, televisión, y tecnologías de la información, cumpliendo con las reglas de instalación aplicables a cada una de ellas. Las distintas redes coexisten en la instalación de una vivienda o edificio. La instalación interior eléctrica y la red de control del sistema domótico están reguladas por el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT). En particular, la red de control del sistema domótico está regulada por la instrucción ITC-BT-51 Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios. 1.1 LAS APLICACIONES 1.1.1 Ahorro energético: El ahorro energético no es algo tangible, sino un concepto al que se puede llegar de muchas maneras. En muchos casos no es necesario sustituir los aparatos o sistemas del hogar por otros que consuman menos sino una gestión eficiente de los mismos.
Climatización: programación y zonificación. Gestión eléctrica
1.1.2 Confort: Conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren el confort en una vivienda. Dichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como activo o mixtas.
Iluminación: Apagado general de todas las luces de la vivienda Automatización del apagado/ encendido en cada punto de luz. Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente Automatización de todos los distintos sistemas/ instalaciones / equipos dotándolos de control eficiente y de fácil manejo Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor Control vía Internet Gestión Multimedia y del ocio electrónicos Generación de macros y programas de forma sencilla para el usuario
1.1.3 Seguridad: Consiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los Bienes Patrimoniales y la seguridad personal.
Alarmas de intrusión (Antiintrusión): Se utilizan para detectar o prevenir la presencia de personas extrañas en una vivienda o edificio. Detección de un posible intruso (Detectores volumetricos o perimetrales) Cierre de persianas puntual y seguro Simulación de presencia Alarmas de detección de incendios, fugas de gas, escapes de agua, concentración de monóxido en garajes cuando se usan vehículos de combustión. Alerta médica. Teleasistencia. Acceso a Cámaras IP.
1.1.4 Comunicaciones: Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el hogar
Ubicuidad en el control tanto externo como interno, control remoto desde Internet, PC, mandos inalámbricos (p.ej. PDA con WiFi), aparellaje eléctrico. Tele asistencia Tele mantenimiento Informes de consumo y costes Transmisión de alarmas. Intercomunicaciones.
1.1.5 Accesibilidad: Bajo este epigrafe se incluyen las aplicaciones o instalaciones de control remoto del entorno que favorecen la autonomía personal de personas con limitaciones funcionales, o discapacidad. El concepto "diseño" para todos es un movimiento que pretende crear la sensibilidad necesaria para que al diseñar un producto o servicio se tengan en cuenta las necesidades de todos los posibles usuarios, incluyendo las personas con diferentes capacidades o discapacidades, es decir, favorecer un diseño accesible para la diversidad humana. La inclusión social y la igualdad son términos o conceptos más generalistas y filosóficos. La domótica aplicada a favorecer la accesibilidad es un reto ético y creativo pero sobre todo es la aplicación de la tecnología en el campo más necesario, para suplir limitaciones funcionales de las personas. El objetivo no es que las personas con discapacidad puedan acceder a estas tecnologías, porque las tenologías en si no son un objetivo, sino un medio. El objetivo de estas tecnologías es favorecer la autonomía personal. Los destinatarios de estas tecnologías son todas las personas, ya que por enfermedad o envejecimiento, todos somos o seremos discapacitados, más pronto o más tarde.
2. CONTROLADOR DE DISPOSITIVO Un controlador de dispositivo, llamado normalmente controlador (en inglés, device driver ) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica al sistema operativo, cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware. Existen tantos tipos de controladores como tipos de periféricos, y es común encontrar más de un controlador posible para el mismo dispositivo, cada uno ofreciendo un nivel distinto de funcionalidades. Por ejemplo, aparte de los oficiales (normalmente disponibles en la página web del fabricante), se pueden encontrar también los proporcionados por el sistema operativo, o también versiones no oficiales hechas por terceros. Debido a que el software de controladores de dispositivos se ejecuta como parte del sistema operativo, con acceso sin restricciones a todo el equipo, resulta esencial que sólo se permitan los controladores de dispositivos autorizados. La firma y el almacenamiento provisional de los paquetes de controladores de dispositivos en los equipos cliente, mediante las técnicas descritas en esta guía, proporcionan las ventajas siguientes: 2.1 Seguridad mejorada. Puesto que los usuarios estándar no pueden instalar controladores de dispositivos que no estén firmados o que estén firmados por un editor que no es de confianza, los administradores tendrán un control riguroso respecto a los controladores de dispositivos que pueden usarse en una organización. Podrán impedirse los controladores de dispositivos desconocidos, así como cualquier controlador de dispositivo que el administrador no permita expresamente. Mediante el uso de directivas de grupo, un administrador puede proporcionar a todos los equipos cliente de una organización los certificados de los editores que se consideren de confianza, permitiendo la instalación de los controladores sin intervención del usuario, para comprobar que se trata de una firma digital de confianza. 2.2 Reducción de los costes de soporte técnico. Los usuarios sólo podrán instalar los dispositivos que hayan sido probados y admitidos por la
organización. En consecuencia, el sistema permite mantener la seguridad del equipo, al tiempo que se reducen las solicitudes del departamento de soporte técnico. 2.3 Experiencia de usuario mejorada. Un paquete de controladores firmado por un editor de confianza y almacenado provisionalmente en el almacén de controladores funciona de modo automático, cuando el usuario conecta el dispositivo al equipo. No se requiere acción alguna por parte del usuario. En esta sección se incluyen las tareas principales para la seguridad de los paquetes de controladores de dispositivos: Los controladores de dispositivo (device drivers en inglés) son programas añadidos al núcleo del sistema operativo, concebidos inicialmente para gestionar periféricos y dispositivos especiales. Pueden ser de dos tipos: orientados a caracteres (tales como los dispositivos NUL, AUX, PRN, del sistema) o bien orientados a bloques, constituyendo las conocidas unidades de disco. La diferencia fundamental entre ambos tipos de controladores es que los primeros reciben o envían la información carácter a carácter; en cambio, los controladores de dispositivo de bloques procesan, como su propio nombre indica, bloques de cierta longitud en bytes (sectores). Los controladores de dispositivo, aparecidos con el DOS 2.0, permiten añadir nuevos componentes al ordenador sin necesidad de rediseñar el sistema operativo. Tradicionalmente han sido programas binarios puros, similares a los COM aunque ensamblados con un ORG 0, a los que se les colocaba una extensión SYS. Sin embargo, no hay razón para que ello sea así, ya que un controlador de dispositivo puede estar incluido dentro de un programa EXE, con la condición de que el código del controlador sea el primer segmento de dicho programa. El EMM386.EXE del MS-DOS 5.0 sorprendió a más de uno en su día, ya que llamaba la atención observar como se podía cargar con DEVICE: lo cierto es que esto es factible incluso desde el DOS 2.0 (pese a lo que pueda indicar algún libro), pero ha sido mantenido casi en secreto. Actualmente es relativamente frecuente encontrar programas de este tipo. La ventaja de un controlador de dispositivo de tipo EXE es que puede ser ejecutado desde el DOS para modificar sus condiciones de operación, sin complicar su uso por parte del usuario con otro programa adicional. Además, un controlador de dispositivo EXE puede superar el límite de los 64 Kb, ya que el DOS se encarga de relocalizar las referencias absolutas a segmentos como en cualquier programa EXE ordinario.
3. SENSOR Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una Tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc. Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que Puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, Industria aeroespacial, Medicina , Industria de manufactura, Robótica , etc. Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas como son el acceso a una base de datos, la toma de valores desde el sensor, etc 3.1 Características de un sensor 3.1.1 Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor. 3.1.2 Precisión: es el error de medida máximo esperado. desviación de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset . 3.1.3 Offset o
3.1.3 Linealidad o correlación lineal. 3.1.4 Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de salida y la variación de la magnitud de entrada.
3.1.5 Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede apreciarse a la salida. 3.1.6 Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las variaciones de la magnitud de entrada. 3.1.7 Derivas: son otras magnitudes, aparte de la medida como magnitud de entrada, que influyen en la variable de salida. Por ejemplo, pueden ser condiciones ambientales, como la humedad, la temperatura u otras como el envejecimiento (oxidación, desgaste, etc.) del sensor. 3.1.8 Repetitividad: error esperado al repetir varias veces la misma medida. Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir o controlar, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa (e.g. un termómetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un display) de modo que los valores detectados puedan ser leídos por un humano. Por lo general, la señal de salida de estos sensores no es apta para su lectura directa y a veces tampoco para su procesado, por lo que se usa un circuito de acondicionamiento, como por ejemplo un puente de Wheatstone, amplificadores y filtros electrónicos que adaptan la señal a los niveles apropiados para el resto de la circuitería. 3.2 Resolución y precisión La resolución de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisión es el máximo error esperado en la medida. La resolución puede ser de menor valor que la precisión. Por ejemplo, si al medir una distancia la resolución es de 0,01 mm, pero la precisión es de 1 mm, entonces pueden apreciarse variaciones en la distancia medida de 0,01 mm, pero no puede asegurarse que haya un error de medición menor a 1 mm. En la mayoría de los casos este exceso de resolución conlleva a un exceso innecesario en el coste del sistema. No obstante, en estos sistemas, si el error en la medida sigue una distribución normal o similar, lo cual es frecuente en errores accidentales, es decir, no sistemáticos, la repetitividad podría ser de un valor inferior a la precisión.
Sin embargo, la precisión no puede ser de un valor inferior a la resolución, pues no puede asegurarse que el error en la medida sea menor a la mínima variación en la magnitud de entrada que puede observarse en la magnitud de salida. 3.3 Tipos de sensores En la siguiente tabla se indican algunos tipos y ejemplos de sensores electrónicos.
Magnitud
Transductor
Característica
Posición lineal o angular
Potenciómetro
Analógica
Encoder
Digital
Sensor Hall
Digital
Desplazamiento deformación
Velocidad angular
lineal
y Transformador diferencial de Analógica variación lineal Galga extensiométrica
Analógica
Magnetoestrictivos
A/D
Magnetorresistivos
Analógica
LVDT
Analógica
y Dinamo tacométrica
Analógica
Encoder
Digital
Detector inductivo
Digital
Servo-inclinómetros
A/D
RVDT
Analógica
Giróscopo Aceleración
Acelerómetro Servo-accelerómetros
Analógico
Fuerza y (deformación)
par Galga extensiométrica
Presión
Caudal
Temperatura
Sensores de presencia
Sensores táctiles
Visión artificial
Sensor de proximidad
Analógico
Triaxiales
A/D
Membranas
Analógica
Piezoeléctricos
Analógica
Manómetros Digitales
Digital
Turbina
Analógica
Magnético
Analógica
Termopar
Analógica
RTD
Analógica
Termistor NTC
Analógica
Termistor PTC
Analógica
Bimetal
I/0
Inductivos
I/0
Capacitivos
I/0
Ópticos
I/0 y Analógica
Matriz de contactos
I/0
Piel artificial
Analógica
Cámaras de video
Procesamiento digital
Cámaras CCD o CMOS
Procesamiento digital
Sensor final de carrera Sensor capacitivo
Sensor inductivo Sensor fotoeléctrico Sensor acústico (presión micrófono sonora) Sensores de acidez
IsFET
Sensor de luz
fotodiodo Fotorresistencia Fototransistor Célula fotoeléctrica
Sensores captura movimiento
de Sensores inerciales
4. ACTUADOR Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula. Existen varios tipos de actuadores como son:
Electrónicos Hidráulicos Neumáticos Eléctricos
Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para
suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento. 4.1 Actuadores electrónicos Los actuadores electrónicos también son muy utilizados en los aparatos mecatrónicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento. 4.2 Actuadores hidráulicos Los actuadores hidráulicos, que son los de mayor antigüedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operación, funcionan en base a fluidos a presión. Existen tres grandes grupos: 4.2.1 cilindro hidráulico 4.2.2 motor hidráulico 4.2.3 motor hidráulico de oscilación 4.3 Actuadores neumáticos A los mecanismos que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico se les denomina actuadores neumáticos. Aunque en esencia son idénticos a los actuadores hidráulicos, el rango de compresión es mayor en este caso, además de que hay una pequeña diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad. En esta clasificación aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y también los músculos artificiales de hule, que últimamente han recibido mucha atención.
De efecto simple Cilindro neumático Actuador neumático de efecto doble Con engranaje Motor neumático con veleta Con pistón Con una veleta a la vez
Multiveleta Motor rotatorio con pistón De ranura vertical De émbolo Fuelles, diafragma y músculo artificial
4.4 Actuadores eléctricos La estructura de un actuador eléctrico es simple en comparación con la de los actuadores hidráulicos y neumáticos, ya que sólo requieren de energía eléctrica como fuente de poder. Como se utilizan cables eléctricos para transmitir electricidad y las señales, es altamente versátil y prácticamente no hay restricciones respecto a la distancia entre la fuente de poder y el actuador. Existe una gran cantidad de modelos y es fácil utilizarlos con motores eléctricos estandarizados según la aplicación. En la mayoría de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operación continua. Utilización de un pistón eléctrico para el accionamiento de una válvula pequeña. La forma más sencilla para el accionamiento con un pistón, seria la instalación de una palanca solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistón de accionamiento y a las entradas roscadas. Existen Alambres Musculares®, los cuales permiten realizar movimientos silenciosos sin motores. Es la tecnología más innovadora para robótica y automática, como así también para la implementación de pequeños actuadores. 4.5 Partes de un actuador 4.5.1 Sistema de "llave de seguridad": Este método de llave de seguridad para la retención de las tapas del actuador, usa una cinta cilíndrica flexible de acero inoxidable en una ranura de deslizamiento labrada a máquina. Esto elimina la concentración de esfuerzos causados por cargas centradas en los tornillos de las tapas y helicoils. Las llaves de seguridad incrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del actuador y proveen un cierre de seguridad contra desacoplamientos peligrosos. 4.5.2 Piñón con ranura: Esta ranura en la parte superior del piñón provee una transmisión autocentrante, directa para indicadores de posición e interruptores
de posición, eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma Namur). 4.5.3 Cojinetes de empalme: Estos cojinetes de empalme barrenados y enroscados sirven para simplificar el acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior. (Bajo normas ISO 5211 Y VDI). 4.5.4 Pase de aire grande: Los conductos internos para el pasaje de aire extra grandes permiten una operación rápida y evita el bloqueo de los mismos. 4.5.5 Muñoneras: Una muñonera de nuevo diseño y de máxima duración, permanentemente lubricada, resistente a la corrosión y de fácil reemplazo, extiende la vida del actuador en las aplicaciones más severas. 4.5.6Construcción: Se debe proveer fuerza máxima contra abolladuras, choques y fatiga. Su piñón y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con maquinaria de alta precisión, y elimina el juego para poder obtener posiciones precisas. 4.5.7 Ceramigard: Superficie fuerte, resistente a la corrosión, parecida a cerámica. Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosión. 4.5.8 Revestimiento: Un revestimiento doble, para proveer extra protección contra ambientes agresivos. 4.5.9 Acople: Acople o desacople de módulos de reposición por resorte, o de seguridad en caso de falla de presión de aire. 4.5.10 Tornillos de ajuste de carrera: Provee ajustes para la rotación del piñón en ambas direcciones de viaje; lo que es esencial para toda válvula de cuarto de vuelta. 4.5.11 Muñoneras radiales y de carga del piñón: Muñoneras reemplazables que protegen contra cargas verticales. Muñoneras radiales soportan toda carga radial. 4.5.12 Sellos del piñón - superior e inferior: Los sellos del piñón están posicionados para minimizar todo hueco posible, para proteger contra la corrosión.
5. MEDIOS DE INTERCONEXIÓN 5.1 CABLEADOS: 5.1.1 ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line: ADSL son las siglas de Asymmetric Digital Subscriber Line ("Línea de Abonado Digital Asimétrica"). ADSL es un tipo de línea DSL. Consiste en una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado,1 siempre y cuando la longitud de línea no supere los 5,5 km medidos desde la Central Telefónica, o no haya otros servicios por el mismo cable que puedan interferir.
Frecuencias usadas en ADSL. El área roja es el área usada por la voz en telefonía normal, el verde es el upstream o subida de datos y el azul es para el downstream o descarga de datos. Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica una velocidad superior a una conexión tradicional por módem en la transferencia de datos, ya que el módem utiliza la banda de voz y por tanto impide el servicio de voz mientras se use y viceversa. Esto se consigue mediante una modulación de las señales de datos en una banda de frecuencias más alta que la utilizada en las conversaciones telefónicas convencionales (300-3400 Hz), función que realiza el Router ADSL. Para evitar distorsiones en las señales transmitidas, es necesaria la instalación de un filtro (llamado splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica convencional de las señales moduladas de la conexión mediante ADSL. Esta tecnología se denomina asimétrica debido a que la capacidad de descarga (desde la Red hasta el usuario) y de subida de datos (en sentido inverso) no coinciden. La tecnología ADSL está diseñada para que la capacidad de bajada
(descarga) sea mayor que la de subida, lo cual se corresponde con el uso de internet por parte de la mayoría de usuarios finales, que reciben más información de la que envían (o descargan más de lo que suben). En una línea ADSL se establecen tres canales de comunicación, que son el de envío de datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal. 5.1.2 Fibra óptica: La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED. Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagneticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión. 5.1.3 Power Line Communications y X10: Power Line Communications , también conocido por sus siglas PLC, es un término inglés que puede traducirse por comunicaciones mediante cable eléctrico y que se
refiere a diferentes tecnologías que utilizan las líneas de energía eléctrica convencionales para transmitir señales de radio para propósitos de comunicación. La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha. 5.2 INALÁMBRICOS: 5.2.1 Wifi: Cuando hablamos de WIFI nos referimos a una de las tecnologías de omunicación inálambrica mediante ondas más utilizada hoy en día. WIFI, también llamada WLAN (wireless lan , red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11.
5.2.2 GPRS: General Packet Radio Service (GPRS) o servicio general de paquetes vía radio es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de datos no conmutada (o
por paquetes). Existe un servicio similar para los teléfonos móviles que del sistema IS-136. Permite velocidades de transferencia de 56 a 144 kbps. Una conexión GPRS está establecida por la referencia a su nombre del punto de acceso (APN). Con GPRS se pueden utilizar servicios como Wireless Application Protocol (WAP) , servicio de mensajes cortos (SMS), servicio de mensajería multimedia (MMS), Internet y para los servicios de comunicación, como el correo electrónico y la World Wide Web (WWW).Para fijar una conexión de GPRS para un módem inalámbrico, un usuario debe especificar un APN, opcionalmente un nombre y contraseña de usuario, y muy raramente una dirección IP, todo proporcionado por el operador de red. La transferencia de datos de GPRS se cobra por volumen de información transmitida (en kilo o megabytes), mientras que la comunicación de datos a través de conmutación de circuitos tradicionales se factura por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario utiliza toda la capacidad del canal o está en un estado de inactividad. Por este motivo, se considera más adecuada la conexión conmutada para servicios como la voz que requieren un ancho de banda constante durante la transmisión, mientras que los servicios de paquetes como GPRS se orientan al tráfico de datos. La tecnología GPRS como bien lo indica su nombre es un servicio (Service) orientado a radio enlaces (Radio) que da mejor rendimiento a la conmutación de paquetes (Packet) en dichos radio enlaces. 5.2.3 Bluetooth: Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son: Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos. Eliminar cables y conectores entre éstos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales. Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.
5.2.4 Radiofrecuencia: El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz. El Hertz es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo.1 Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena. 5.2.5 Infrarrojos: La radiación infrarroja, radiación térmica o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 100 micrómetros.1 La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto). 5.2.6 ZigBee: ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network , WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. En principio, el ámbito donde se prevé que esta tecnología cobre más fuerza es en domótica, como puede verse en los documentos de la ZigBee Alliance, en las referencias bibliográficas que se dan más abajo en el documento «ZigBee y Domótica». La razón de ello son diversas características que lo diferencian de otras tecnologías:
Su bajo consumo. Su topología de red en malla. Su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica).
6. TECNOLOGÍA A UTILIZAR EN LA COMUNICACIÓN (X10) Domótica X10 es el sistema de Domótica mas extendido y utilizado en los hogares del mundo debido a su sencillez de instalación y a su fácil manejo que se adapta a todas las necesidades actuales de control domótico en los hogares. X10 es el "lenguaje" de comunicación que utilizan los productos compatibles X10 para hablarse entre ellos y que le permiten controlar las luces y los electrodomésticos de su hogar, aprovechando para ello la instalación eléctrica existente de 220V de su casa, y evitando tener que instalar cables. Este es el principal motivo por el que X10 se considera un sistema de Domótica sin instalación. Los productos de Domótica basados en el sistema X10 están diseñados para que puedan ser instalados fácilmente por usted mismo sin necesidad de conocimientos especiales. Cada aparato tiene una dirección a la que responde o envía, existiendo un total de 256 direcciones. Todos los productos de Domótica X10 son compatibles entre si por lo que se pueden combinar para formar el sistema mas adecuado a sus preferencias. Si quiere hacer su casa u oficina inteligente, solo tiene que instalar unos cuantos módulos x10. Y si quiere un consejo empiece por los Kits de Domótica o consúltenos su configuración estaremos encantados de asesorarle. 6.1 VENTAJAS DE X10 Los sistema de domótica no son un mero capricho, si no que tienen las siguientes ventajas: 6.1.1 Protege su Hogar y su familia Simula su presencia cuando no esta. Encienda todas las luces con solo un botón. También trabaja con los sistemas de alarma mas extendidos. Controle y compruebe el estado de su casa a distancia. 6.1.2 Añade Valor a la Propiedad Una casa con un sistema domótico se cotiza mas alto en el mercado inmobiliario. Su casa es mas fácil de vender. Incorpora características únicas que no tiene la competencia. Es un valor añadido que le da mayor categoría.
6.1.3 Calidad de Vida. Piense en todas las operaciones rutinarias que hace todos los días. Entra, enciende la luz de la entrada, luego la de la habitación, apaga la de fuera, enciende el baño, etc... ¿Se imagina que la televisión no tuviera mando a distancia?. ¿Recuerda cuando abría las puertas del coche con la llave.? ¿ Y cuando subía las ventanillas a mano.? Usted se ha gastado un montón de dinero en algo que solo disfruta cuando usa el coche. En cambio en su hogar puede disfrutar de las mismas comodidades tanto usted como su familia durante todo el día. Al fin y al cabo usted no vive en el coche. (Aunque a veces se lo parezca). 6.1.4 Ahorro de Energía. Añadir inteligencia a su casa, además de ahorrar energía, la hace mas respetuosa con el medio ambiente. Todo el mundo tiene claro que los cristales dobles ahorran energía. Pues de igual forma, un sistema que supervisa y controla las luces y electrodomésticos apagándolos cuando no son necesarios también ahorra energía. 6.1.5 Inversión Protegida. Una de las grandes ventajas que tiene el sistema X10 es que es totalmente universal y por lo tanto transportable. Si usted cambia la puerta de su casa, lo mas normal es que no se la lleve el día que se mude. En cambio todos los productos X10 son tan fáciles de instalar y desinstalar que el día que se cambie de casa u oficina se los lleva consigo, igual que se llevaría la televisión, pues le seguirán sirviendo en su nueva ubicación. 6.1.6 Visión de Futuro. Una de la cosas que mas preocupa cuando se invierte en tecnología hoy en día es su vida útil. Todos conocemos ya cual es la vigencia de un ordenador. O lo que pasa con los formatos que no son universales (vídeos beta, CD vídeo,etc.). De entre los varios sistemas domóticos que tratan de imponerse en la actualidad, el sistema X10 es el único que sigue vigente después de mas de 25 años y mas de cien millones de aparatos funcionando por todo el mundo. (Antiguamente solo en EEUU) actualmente ya se ha adaptado el sistema a 220V y se usa por toda
Europa. En España, ya forma parte obligatoria en los planes de estudio de FP2 en la rama de electrónica.
7. SENSOR DS10A
Tabla de referencia del sensor DS10A
TM751
LM465
CODIGO GPRS
if (alarma1 == 1) //Si se activa la alarma1 { printf("AT\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGF=1\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGS=\"3004917695\"\r\n"); delay_ms(2000); printf("Se ha activado la alarma 1 \r"); putc(0x1a); putc(0x1a); putc(0x1a); } if (alarma2 == 1) //Si se activa la alarma2 { printf("AT\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGF=1\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGS=\"3004917695\"\r\n"); delay_ms(2000); printf("Se ha abierto la alarma 2 \r"); putc(0x1a); putc(0x1a); putc(0x1a); } if (alarma3 == 1) //Si se activa la alarma3 { printf("AT\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGF=1\r\n"); delay_ms(500); printf("AT+CMGS=\"3004917695\"\r\n"); delay_ms(2000); printf("Se ha abierto la alarma 3 \r"); putc(0x1a); putc(0x1a); putc(0x1a);
} delay_ms(30000); //Que espere 30 segundos para volver a empezar
Elementos usadoS Pic 16f819 Resistencia 10k Base para pic Regulador L87805CV
EVIDENCIAS
CRONOGRAMA
EVENTO
FECHA
ESTADO DEL ARTE PRIMER AVANCE MOTAJE PRELIMINAR SEGUNDA ENTREGA COMPRA DE ELEMENTOS ENTREGA FINAL Y SUSTENTACION
15 FEB- 25 FEB MARZO 18 ABRIL 24-30 MAYO 17 MAYO 20 JUNIO 3
CONCLUSIÓN Por medio de la demótica logramos evidencia los grandes avances que se ha realizado sobre el tema, se realizo la aplicación de esta por medio de tres sensores x10 de puertas, a subienda que la naturaleza de estos sensores son compuertas lógicas AND, además los receptores utilizados nos permitieron recibir la señal, la cual se manipulo por medio de el programa active home.
