I nst nstii tut uto o T ecno cnoló lógg i co Sup upeer i or “Luis Rogerio González” Azzogue A guess - E cu cua ador
DATOS DATOS GE NER ALE S DE L PROYE PROYE CTO: CTO: Datos Informativos del Proyecto: Nombre del Proyecto:
ACTIVACIÓN DE UNA CÁMARA FOTOGRÁFICA MEDIANTE ONDAS SONORAS APLICANDO EL INTEGRADO 555 Especialidad: Electricidad Ciclo: Segundo ciclo Electricidad “B” Nombres del Equipo Investigador: o o o o o o
Alex Tenempaguay, Adrián Ortega, Luis Remache, Carlos Guamán, Oscar Merchán, Eddy Macas.
Docentes tutores: Director del Proyecto: Ing. Efraín Macancela Tutor de Apoyo: Ing. Pilar Rodríguez
Fecha de Elaboración:
Sábado, 07 de mayo del 2016
Fecha de Presentación:
Viernes, 9 de septiembre de 2016
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I nstituto Tecnológico Superior “Luis Rogerio González” Azogues - E cuador
1.
EL PROBLEMA DE LA I NVESTI GACI ÓN:
En la actualidad existen diversos elementos para un adecuado desenvolvimiento en el campo de la electrónica necesarios, al existir diversas métodos de mantener la seguridad como diferentes tipos de cámaras cuya tecnología nos puede ser útil para resolver problemas de índole social (inseguridad), queremos acoplar un sistema que capture imágenes mediante la detección de sonido y movimiento decidimos automatizar una cámara ya que es una forma más segura en nuestras viviendas debido a que en la actualidad en el país existe mucha inseguridad, y mediante esta cámara podemos tener mayor protección en nuestros hogares ya que no solo fotografía además estas imágenes nos llega a nuestros celulares mediante un software brindando una mejor seguridad. El avance de la electrónica hoy en día es muy acelerado, desde la creación del circuito integrado se ha logrado desarrollar diferentes dispositivos que cada vez más avanzados. Esta evolución tecnológica empezó en el año 1971 con la aparición del primer microprocesador que consiguió reducir el tamaño de los circuitos electrónicos y de esta forma simplificando su diseño, posterior a este apareció el microprocesador logrando que todos los circuitos que necesitan un mando programable se pueda incluir en un solo chip, manejando así la mayoría de los dispositivos electrónicos, los sistemas de automatización industrial, sistemas de alarmas, adquisición de datos mediante sensores, etc. Debemos considerar la inseguridad existente en nuestra sociedad brindando una opción que nos proporcione mayor seguridad al salir de nuestros hogares, pues actualmente los índices de inseguridad son muy altos. Tomando en cuenta que hoy por hoy en nuestro medio existe un gran avance tecnológico en lo que es sistemas de seguridad, pero estos a su vez son de costos elevados, nosotros queremos ofrecer un sistema de seguridad económica y confiable para que todo tipo de persona tenga acceso a este sistema de seguridad. Al no resolver este problema podemos suponer que existirían altos índices de inseguridad de nuestras viviendas. Lo cual se incrementaría con el pasar del tiempo. Como también se pueden considerar las diferentes variables tecnológicas las cuales que usarán para crear nuevos beneficios y resolver otros tipos de problemas.
2. ANTE CE DE NTE S Hoy en día los microcontroladores presentan un desarrollo significativo debido a que son utilizados en nuestra vida cotidiana como sistemas e instalaciones tecnológicas y eléctricas, de estas existen diferentes tipos y modelos de aplicaciones tanto en procesos industriales, control y seguridad. Arduino tiene una gran importancia en la educación ya que este dispositivo es utilizado para desarrollar los distintos sistemas nombrados anteriormente, entre otros. Referente a este equipo podemos decir que es de bajo costo y de fácil acceso en nuestro medio. 2
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Para realizar este proyecto podemos decir que es adecuado utilizar la tarjeta “ARDUINO NANO” que es mucho más pequeño que el Arduino Mega. Ya que el mismo tiene principalmente un microcontrolador ATmega328, una entrada mini-usb a través de la cual se puede subir el código fuente para la ejecución de los comandos. También viene con 14 puertos digitales de entrada/salida, 8 puertos análogos, una memoria de 16 KB, 1 KB de SRAM y 512 bytes de EPROM y su ClockSpeed es de 16 MHz. Funciona con un voltaje que puede estar en el rango de 7 a 12 voltios. Entrega una corriente de 40 mA.
De acuerdo con las estadísticas de inseguridad el 8% de los robos se producen en los hogares, para poder reducir este porcentaje hemos propuesto mejorar la calidad de la seguridad de nuestros hogares basándonos en el uso de una cámara I P que detecte el
sonido. Estas cámaras se han desarrollado en otros países, sin embargo, en Ecuador no son comunes, es por esta razón que surgió la necesidad de considerar desarrollar un sistema que utilice como base la electrónica micro programable.
La idea de este proyecto fue discutida entre todos los integrantes del grupo de trabajo y con el profesor guía además de ser investigada en diferentes sitios web, principalmente en aquellos relacionados con los materiales necesarios para la construcción y la obtención de los mismos, luego de eso se llegó a un acuerdo de que este tema es viable y que puede tener mucha importancia en el medio local, ya que con este proyecto lo podremos aplicar para lograr mayores índices de seguridad pues permitirá tener mayor facilidad de saber lo que sucede en sus hogares o negocios.
Arduino comienza a dar sus primeros pasos en año 2005 e Italia arduino es una placa de hardware que ha sido acogido de la mejor manera por los aficionados a la electrónica y siendo el pilar fundamental de todo tipo de proyectos creativos.
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Este dispositivo tiene una plataforma de hardware de código abierto, basado en una sencilla placa de circuito impreso que contiene un micro controlador de la marca ATMEL que cuenta con entradas y salidas analógicas y digitales.
3.
JUSTI F I CA CI ÓN
Es importante investigar el problema, pues según las encuestas realizadas por CEDATOS actualmente Ecuador presenta un 65% de personas que han sido víctimas o tienen alguna familiar víctima de un hecho delictivo, debido a estos antecedentes las personas tenemos que buscar diversos métodos que nos permitan tener más cuidado de nuestras pertenencias para así no tener que ser víctimas de la delincuencia que conllevan perdidas y gastos innecesarios que son muy difíciles de solventar. Desde la primera invención de la Cámara en el año 1923 que es la que da paso a la primera cámara digital en el año de 1950, ya que desde aquí la tecnología se fue desarrollándose a un ritmo creciente y a partir de esos primeros avances tecnológicos surgen los distintos tipos de cámaras hasta llegar a la que nosotros usaremos, “la cámara IP”. Que nos brinda mayor confort en el ámbito de seguridad.
El interés del grupo con este proyecto es dar a las personas un mecanismo más eficiente para el cuidado de sus pertenencias en sus hogares y negocios mediante un sistema que les permita tener acceso a un sistema de seguridad eficiente y de fácil adquisición, y que a su vez estén más seguros y alertas ante posibles robos de los que pueden ser víctimas. El proyecto va en relación con la especialidad, ya que este contiene diferentes puntos que hemos aprendido durante el transcurso de nuestro estudio, que los pondremos en práctica, de esta manera podemos adquirir un mayor conocimiento acerca de cómo está compuesto y que función cumplen los diferentes circuitos y componentes que se utilizan para desarrollar nuestro proyecto.
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Si es factible desarrollar el proyecto ya que en la investigación que se desarrolló se pudo comprobar que en cuanto a los recursos que nos son necesarios se pueden conseguir sin mayor dificultad, además de eso con la información recabada se puede realizar dicho montaje y desarrollar correctamente el objetivo planteado en el proyecto, y de esta manera emplearlo en nuestro medio para tener una mejoría en la calidad de seguridad. Personas con las distintas necesidades de este proyecto serían sin duda las todas las personas que confíen en este proyecto, ya que con este beneficio va a ser de mucha ayuda por que contarán con un sistema de seguridad de un fácil manejo que cubriría las diversas necesidades de seguridad de un hogar. De este proyecto tendrán mayor seguridad de sus bienes inmuebles y tener mayor tranquilidad a la hora de realizar sus actividades rutinarias, sin el constante miedo que sus bienes puedan ser perjudicados de alguna forma, y en caso contrario de ser vulnerados los propietarios recibirían la información de lo que acontece dentro de sus domicilios o negocios y así poder actuar de manera inmediata.
4.
OBJE TIVOS DE LA I NVESTIGACI ÓN:
4.1
Objetivo general
Elaborar un prototipo para activación de una cámara fotográfica mediante ondas sonoras, por medio de un diseño adecuado, utilizando una plataforma Arduino Uno y una cámara IP, aplicando las destrezas adquiridas en las asignaturas de Electrotecnia II, Laboratorio de Electrotecnia II y Electrónica I, con el fin de incentivar el desarrollo de sistemas de seguridad, fomentando el crecimiento tecnológico en la zona.
4.2
Objetivos específicos 5
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Programar los elementos específicos mediante el uso del software adecuados para que se cumpla con la función para la está siendo diseñado.
Construir un prototipo para control y activación de una cámara al detectar un sonido.
Acoplar los sistemas electrónicos para una aplicación práctica y demostrativa.
Conseguir que el prototipo funcione utilizando materiales y elementos existentes en el medio y un costo acorde al mercado nacional.
Incentivar el desarrollo de herramientas tecnológicas empleadas en aplicaciones de seguridad.
5.
ME TODOLOGÍ A DE LA I NVE STI GACI ÓN:
Los métodos que usaremos para esta investigación será el método descriptivo y experimental. -
Para llegar a concretar el proyecto se realizó una investigación en la cual consultamos algunos libros y páginas web, igualmente buscamos videos de proyectos que se han realizado anteriormente para ver cómo estaban estructurados y que materiales se necesitaba y con base a lo investigado completar las ideas con lo cual pudimos observar que si es posible llevar a cabo la construcción del proyecto.
-
Luego se averiguo si los componentes se podían conseguir en nuestro medio y consultar los precios de los mismos para poder armar el proyecto, sacando así un presupuesto para ver si es accesible para todas las personas, posteriormente se adquirió los materiales y se procedió a construir el 6
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proyecto con base a lo investigado, lo cual no se nos dificulto mayormente ya que teníamos las bases necesarias para la construcción del mismo que al realizar las pruebas funciona correctamente como lo planteado. -
Su funcionamiento consiste en captar fotografías por medio de una cámara que utilizando sensores para saber cuándo una persona está en ese lugar donde la cámara está vigilando, la fotografía luego es enviada al correo de la persona a la persona a la cual le pertenece la cámara y de esa manera las personas que tienen ese sistema podrán saber quién está en ese lugar cuando ellos no se encuentran en el mismo.
El instrumento más usado será el de la observación y la investigación para llegar de manera exitosa al alcance del objetivo planteado ya que con los mismos tendremos una visión clara de lo que está aconteciendo con nuestro proyecto y poder mejorarlo para que así se cumpla lo que se propuso. Comenzaremos por encontrar los puntos que son necesarios investigar y de acuerdo con cada punto se llevara un análisis detallado de lo que son los equipos e instrumentos que vamos a usar para la realización del proyecto teniendo en cuenta cuál de ellos es el más importante, pero sin que se pierda el valor de los demás puntos ya que con el análisis de los mismos descubriremos más detalles que tal vez se pudieron pasar de alto al momento de organizar la información.
El análisis de esta información obtenida nos permite mejorar nuestro proyecto ya que gracias a la misma existirá un margen mínimo de errores al experimentar el funcionamiento de nuestro proyecto.
6. RE SULTADOS E SPE RADOS: Los resultados que se espera llegar con este proyecto son los siguientes:
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Llegar a programar correctamente cada uno de los elementos electrónicos que se van a utilizar, para que con estos el proyecto funcione de la forma esperada. Conocimiento del funcionamiento de la cámara para con eso poder realizar un prototipo para controlarla acorde con las condiciones de las misma y las condiciones de las personas que la van a utilizar. Un correcto desarrollo del circuito electrónico para que este no tenga problemas al momento de demostrar cuál es su funcionamiento. Satisfacer las necesidades de las personas con el correcto funcionamiento del proyecto demostrado que se utilizó materiales fáciles de conseguir y a un precio accesible para todos. Ser una referencia para que las demás personas puedan seguir creando diferentes herramientas tecnológicas en seguridad que pueda beneficiar a más personas tanto en nuestro medio y fuera de él.
7. POBLACIÓN BE NEF I CIARI A Con este proyecto nosotros queremos que exista una mayor seguridad en nuestro medio siendo así los beneficiados la ciudadanía en general.
8. PROYECCIÓN:
Nuestro equipo, con este tipo de tecnología garantizará una mejor seguridad y el confort de las personas, asegurando el interior del inmueble, por lo tanto, en la adquisición de esta tecnología ayudaríamos a la seguridad de una ciudadela (conjunto de casas), un micro y macro negocio, un local comercial, y aún más importante nuestra vivienda.
También ayudaríamos a crear nuevas fuentes de ingreso ya que se necesitará mano de obra especializada en estos temas para la producción y elaboración. Además, con este 8
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proyecto ayudaríamos al crecimiento de la provincia trabajando con empresas públicas para adquirir este proyecto y llegar a ser una ciudad más segura.
Nuestro proyecto nace con un buen alcance motivacional e innovador con pequeñas ideas, pero concretas queriendo mejorar a la sociedad, en base a esto y debido a los grandes avances tecnológicos, nos debemos a la posibilidad de realizar una mejora es decir llegar a una evolución del proyecto más avanzado, más estratégico, de fácil acceso a toda la ciudadanía y en base a esto tener un nivel de crecimiento grande.
Este avance tecnológico, en fin, es un buen proyecto y tiene muchas posibilidades de sobresalir en la sociedad.
9. E L E QUIPO I NVESTIGADOR: Tabla 1 Equipo Investigador NOMBRE
SEXO EDAD CICLO FUNCIÓN EN EL PROYECTO
Carlos Guamán
M
18
II
INVESTIGADOR
Eddy Macas
M
28
II
INVESTIGADOR
Oscar Merchán
M
20
II
INVESTIGADOR
Adrián Ortega
M
26
II
INVESTIGADOR
Alex Tenempaguay
M
17
II
INVESTIGADOR
Luis Remache
M
19
II
INVESTIGADOR
Efraín Macancela
M
29
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COORDINADOR
Pilar Rodríguez
F
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ASESOR 9
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10. LOS RE CURSOS Tabla 2 Recursos tecnológicos
CANTI DAD
DESCRI PCION
CARACTE RI STI CAS
1 2 4 1
ARDUINO SERVOMOTORES SENSORES CAMARA
COMÚN (FÁCIL MANEJO) DIRECCION 180° PRESENCIA Y MOVIMIENTO IP (PROGRAMABLE)
Tabla 3 Recursos materiales CANTIDAD 1.83 X 2.44 20 1 LT 20 1
DESCRIPCION PLEIBO MDF TORNILLOS PINTURA CABLES PROTOBOARD
CARACTERISTICAS 12MM NEGRO 1PLG CAFÉ MULTIPAR BASE
Tabla 4 Recursos Humanos
NOMBRE
F UNCI ON QUE DE SEMPEÑA
CARLOS GUAMÁN EDDY MACAS OSCAR MERCHÁN
INVESTIGADOR INVESTIGADOR INVESTIGADOR
ADRIÁN ORTEGA
INVESTIGADOR
LUIS REMACHE
INVESTIGADOR
ALEX TENEMPAGUAY
INVESTIGADOR
ING. EFRAIN MACANCELA ING. RAUL BARRETO ING. PILAR RODRÍGUEZ
COORDINADOR ASESOR DE PROGRAMACIÓN ASESOR
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11. AL I ANZAS ESTRATÉ GI CA S. Tabla 5 Alianzas Estratégicas
E NTID AD O PER SONA
APORTE
TALLERES DE MADERA “LA AUTOPISTA”
Proveedor de material
Ing. Raúl Barreto
Carlos Guamán
Asesor de Programación ARDUINO NANO Proveedor de material Económico Elaboración del Proyecto Recopilación de datos
Eddy Macas
Económico Elaboración del Proyecto Recopilación de datos
Oscar Merchán
Económico Elaboración del Proyecto Recopilación de datos
Adrián Ortega
Económico Elaboración del Proyecto Recopilación de datos
Alex Tenempaguay
Efraín Macancela
Económico Elaboración del Proyecto Recopilación de datos Revisión del proyecto escrito Recopilación de datos Revisión del proyecto escrito
Pilar Rodríguez
Asesoramiento de materiales electrónicos
12. CRONOGRAMA Tabla 6 Cronograma de actividades
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MESES N° ACTIVIDADES
1
2
Recopilación y clasificación de Información.
Fijar el presupuesto económico.
4
Viabilidad de los componentes a utilizar.
6
7
8
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEM BRE
X X X
Ideas, planificación y análisis de tareas.
3
5
MAYO
Obtención de los equipos y materiales. Elaboración del componente práctico.
Instalación y montaje del circuito
Pruebas del circuito.
X X
X
X X
X X
X X X
X
X
X
X
13. PRESUPUESTO: Tabla 7 Presupuesto 12
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CANTIDAD
DESCRIPCION
VALOR TOTAL
1
MONTAJE PANT TILT ARDUINO
30.00
1
TARJETA ARDINUO NANO
19.00
1
ADAPTADOR USB 5V
4.00
4
BOTONES NA
1.00
1
PROTOBOARD
4.00
4
SENSORES FIN CARRERA
1.00
SENSORES
4.00
CAMARA WIFI
60.00
TOTAL
123.00
4 1
Para investigación, elaboración del prototipo y presentación el presupuesto del proyecto asciende a un valor total de Doscientos Dólares de los Estados Unidos de América con 00/100 centavos, sin incluir el IVA.
14. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se cumplió con la programación el dispositivo arduino para que este cumpla con la función establecida dentro del proyecto,
Se logró ordenar los diferentes componentes para poder diseñar el circuito correctamente. También se logró entender y especificar que función cumple cada componente y en base a los resultados poder llevar a cabo este proyecto.
Al utilizar los materiales de manera oportuna se pudo crear nuevos elementos tecnológicos que son de utilidad en la vida cotidiana para satisfacer diferentes necesidades sociales. 13
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La posibilidad que nos brinda y sus diferentes aplicaciones nos permiten dar al instrumento creado muchos más usos de los planteados en el proyecto
Recomendamos dar nuevos usos al instrumento creado probando de esta manera su utilidad y efectividad estableciendo así nuevas metas a futuro, así como diferentes ajustes que permitan mayor eficacia y cubra más campos de los establecidos en este proyecto.
15. BIBLIOGRAFÍA
Caicedo Pedrera, A. (2015) Arduino para principiantes. Estados Unidos: Editorial CreateSpace imp.
CSIC; CDTI. (1987). Introducción a los sensores. Madrid. Alcala de henares artes gráficas S.A.
16. LINKOGRAFIA.
Enríquez. R (13/11/2009) GUÍA DE USUARIO DE ARDUINO, disponible en URL: http://www.uco.es/aulasoftwarelibre/wpcontent/uploads/2010/05/Arduino_user_manual _es.pdf [consulta 15 de agosto del 2016]
En España, Diseño de un control dómotico basado en la plataforma arduino (2012) disponible en URL: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/18228/Memoria.pdf [consulta 17 de agosto del 2016]
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I nstituto Tecnológico Superior “Luis Rogerio González” Azogues - E cuador
Arduino disponible en URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Arduino [consulta 15 de agosto del 2016]
Sensores disponibles en URL: http://robots-argentina.com.ar/Sensores_general.htm [consulta 19 de agosto del 2016]
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