Alarma Láser- Proyecto Final (Moisés Ureña 2015-1007) PDF

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA MADRE Y MAESTRA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA II ITE- 313 -P-172 (2020-2021/1) “ALARMA LÁSER” PROYECTO FINAL

PRESENTADO POR: MATRÍCULA: ID:

ENTREGADO A: FECHA DE REALIZACIÓN: FECHA DE ENTREGA:

MOISÉS UREÑA 2015-1007 10123619

ING.: PABLO CRISÓTOMO

15 DE NOVIEMBRE DEL 2020 04 DE DICIEMBRE DEL 2020

SANTIAGO DE LOS CABALLEROS; REPÚBLICA DOMINICANA

ÍNDICE NTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1 OBJETIVOS ..................................................................................................................... 2 MATERIALES Y EQUIPOS ........................................................................................... 3 MARCO TEÓRICO ......................................................................................................... 4 PROCEDIMIENTOS........................................................................................................ 6 CONCLUSIÓN ................................................................................................................. 8 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 9 ANEXOS ........................................................................................................................ 10

NTRODUCCIÓN En este informe se mostrará y se logrará aprender el concepto de lo que es una Alarma Láser y cuál es su funcionamiento. Haciendo énfasis, en su diseño de circuito y el concepto de seguridad en casa o en cualquier institución. De modo, que se comprenderá el uso de ésta, qué características presenta su circuito y qué ventajas puede presentar el mismo en la actualidad. Además, se logrará verificar la autenticidad del diseño de ésta y se comprobará el diseño del circuito para así analizar más a fondo su comportamiento. También. Se observará y analizará las diferencias que presenta la alarma de láser con otros sensores o dispositivos de proximidad y movimiento. De modo, que al comparar la alarma láser con otros sensores de movimiento quede evidenciado las ventajas y desventajas que presenta esta con el fin de llegar a demostrar que método de seguridad o detención es efectivo.

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OBJETIVOS a) Generales: •

Aprender y comprobar el funcionamiento y comportamiento de una Alarma Láser.

•

Armar y diseñar el diagrama de circuitos de una alarma láser.

b) Específicos: •

Verificar la autenticidad y efectividad del diseño de circuito.

•

Observar las diferencias que presenta la Alarma láser con diferentes dispositivos de seguridad o sensores de proximidad.

•

Aprender sobre los diferentes métodos de detención o alarmas de seguridad. .

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MATERIALES Y EQUIPOS •

Integrado LM NE555 (8 pines) (4.5 – 16 V) (200 mA):

•

Resistencia (5.6 K (Ω)):

•

Fotorresistencia LDR (4.3 mm) (150 VDC) (90 mW):

•

Zumbador (Buzzer) (5 V):

•

Luz láser (3 V):

•

Protoboard y jumpers de conexión:

•

Batería Camelion (9V) (6F22)

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MARCO TEÓRICO ➢ Alarma Láser: En 1852 se inventa el primer sistema de alarma electromecánico por Edwin Holmes, quien es un inventor estadounidense de Boston, Massachusetts, pero es patentada en 1853 por el reverendo Augusto Russell y más tarde, Holmes adquiere los derechos de patente y la fabricación del producto en su fábrica en Boston. Internacionalmente los sistemas de alarmas fotoeléctricas que utilizan una fuente de luz y una foto sensor como un LDR o un fototransistor, poseen grandes limitaciones en relación con el espacio protegido, tanto por la sensibilidad del elemento receptor como por la potencia del elemento emisor. Debido a que en los últimos años ha incrementado el porcentaje de robos en las casas a pesar de contar con cerco eléctrico, que en realidad, este ya no representa una medida de seguridad confiable, hemos buscado conseguir con este proyecto, proveer a hogares de sectores peligrosos y de bajos recursos, el conocimiento de realizar una fácil alarma casera y de bajo costo, al igual que mostraremos la efectividad de una alarma laser con simples espejos. (Espinosa, 2016) La ventaja principal es que resulta más eficaz para hogares pequeños donde no se use muchos espejos, mientras más cuadrados resulten los espacios a proteger, más recomendable es usar esta alarma. Pero también tiene como mayor desventaja que los animales también pueden activarla, sin querer. Otra desventaja es que si algún objeto plástico o translucido que deje pasar la luz del láser la alarma no se activará. Su funcionamiento se basa en el cambio de estado que se produce cuando un objeto corta la trayectoria de las ondas que transcurren entre dos sensores. La señal recibida se pasa por un comparador de señales que, en el caso de encontrar alguna diferencia entre las señales de los sensores, hace que un elemento de aviso se active (altavoz, sirena, bombilla, etc.) Otra opción es utilizar un dispositivo que envíe rayos láser a una fotorresistencia que varía con el calor. Puede servirnos el típico láser que venden en los mercados. Cuando una persona o cualquier objeto corte la trayectoria del rayo luminoso, el valor de la fotorresistencia variará y la alarma saltará. Los detectores de movimiento transmiten señales de radio de alta frecuencia y dan un aviso si alguien entra en tu casa. (Espinosa, 2016)

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FIG #1 (Diagrama de la alarma láser con el integrado LM NE555) [2] ➢ Sensores infrarrojos Los detectores de movimiento utilizan luces infrarrojas para detectar los cambios de calor, como por ejemplo cuando una persona se mueve a través de una habitación, esta luz lo detecta con la ayuda del sensor infrarrojo. Si una persona se mueve del rango del sensor de movimiento, se activará la alarma.

FIG #2 (Diseño de un sensor infrarrojo) [1]

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PROCEDIMIENTOS 1- Armar el siguiente circuito:

Circ #1 (Diagrama de conexión de la Alarma Láser con LM NE555) 2- Pasos para seguir para el diseño de la alarma láser: a) Lo primero es poner el circuito integrado LM NE555 en el Protoboard teniendo en cuenta e identificar cada uno de los pines que tiene (Ver Datasheet en anexos). b) Luego de poner el integrado, se va a conectar un jumper del pin #1 (Ground) a la línea negativa del Protoboard. c) En el pin #8 (Vcc) y el pin #6 conectar la resistencia de 5.6 K Ω. d) Después de haber conectado a resistencia, conectar el Fotorresistor LDR en el pin #6 y el otro lado para la línea negativa del Protoboard. e) Más tarde, en el pin #4 conectar un cable que vaya a la línea positiva o línea de alimentación. f) Luego, conectar el zumbador en donde la parte positiva va al pin #4 y la parte negativa al pin #3. g) Finalmente hacer un puente con el jumper del pin #4 al pin #8 y también conectar la luz láser. Para después, conectar la batería.

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3- Funcionamiento de la Alarma Láser: Para este proyecto, el funcionamiento de la alarma láser es muy sencillo y básico. Como antes ya se había mencionado ésta consta del integrado LM NE555 que junto a fotorrestesitencia LDR es que ayuda al funcionamiento general de la Alarmar. Básicamente es, como se puede evidenciar en el mismo diagrama del circuito (Ver Circ #1) cuando al LDR no le llega ninguna luz el actúa como un contacto normalmente cerrado por lo tanto, al no darle luz lo que hace es que el en el circuito el zumbador comience a sonar infinitamente. No obstante, cuando si le pega la luz del láser al LDR este se comporta como un contacto normalmente cerrado. En conclusión, el funcionamiento se basa en el cambio de estado que se produce cuando un objeto corta la trayectoria de las ondas que transcurren entre dos sensores. La señal recibida se pasa por un comparador de señales del integrado LM NE555 que, en el caso de encontrar alguna diferencia entre las señales de los sensores, hace que un elemento de aviso se active (Zumbador).

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CONCLUSIÓN Al finalizar el proyecto denominado ¨Alarma Láser ¨ se puede afirmar que efectivamente se cumplieron cada uno de los objetivos propuesto por la misma. Del mismo modo, se pudo comprender con mayor detalles el funcionamiento y comportamiento de la alarma láser, haciendo énfasis en su diagrama de conexión, diseño y su utilidad como medio de seguridad, como éste se puede comportar, cuál es su importancia y qué ventajas/ desventajas puede proporcionar el mismo. Se debe destacar que, para comprender dicho funcionamiento se armó el circuito especificado (Ver Circ. #1) el cual está conformado por el integrado LM NE555 se procedió a realizar los pasos del diseño ya explicados en los procedimientos. En donde se llegó a la conclusión que el funcionamiento de está alarmar láser se basa en el cambio de estado que se produce cuando un objeto corta la trayectoria de las ondas que transcurren entre dos sensores. La señal recibida se pasa por un comparador de señales del integrado LM NE555 que, en el caso de encontrar alguna diferencia entre las señales de los sensores, hace que un elemento de aviso se active (Zumbador). Finalmente, se analizó y se comparó las ventajas y desventajas que presenta la alarma con diferentes sensores de movimiento como lo es el sensor infrarrojo llegando a la conclusión que las ventajas que tiene ésta respecto a los otros sensores es mínima. Una de ellas es que efectivamente para lugares pequeños y en donde no trascurren tantas personas la alarma funciona. Sin embargo, presentó diversas desventajas respecto al sensor infrarrojo es que la misma no sería eficaz en un espacio grande y donde trascurran muchas personas de modo que siempre la estaría activando y más si en el hogar hay animales estos la activarían inconscientemente. Otra desventaja que pude notar es que al pasar un objeto de plástico o translucido que permita pasar la luz del láser esta nunca se activará. En general, puedo afirmar que el proyecto fue de gran ayuda y de grata experiencia a conocer un poco de lo que son las alarmas por láser y de cómo funcionan.

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BIBLIOGRAFÍA 1. Boylestad, R. y. (2009). Electrónica: Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos. México: Pearson. 2. Espinosa, D. L. (16 de noviembre de 2016). ALARMA LASER- SENSOR DE MOVIMIENTOS. Obtenido de http://ondasguiadasdiana.blogspot.com/2016/11/proyecto-alarma-laser-sensorde.html

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ANEXOS ➢ Datasheet de los materiales utilizados: 1- LM NE555: https://electronicavm.files.wordpress.com/2011/04/c-i555.pdf 2- LDR: https://www.electan.com/datasheets/cebek/CE-C2795.pdf 3- Buzzer 9 V: https://cdmxelectronica.com/producto/buzzer-5v-activo/ ➢ Imágenes del circuito de la alarma láser:

FIG #3 (Diseño del circuito de alarma láser)

FIG #4 (Diseño del circuito de alarma láser)

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