Proyecto de Grado del Bachillerato Tecnico PDF

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Proyecto de Grado del Bachillerato Técnico contiene una practica...

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Colegio de Bachillerato Técnico: Daniel Córdova Toral

Fip: Electrónica de Consumo Nombre del estudiante: Christian Eduardo Llanghi Sarabia

Tema: Sistema de alarma de seguridad con teclado numérico Docentes tutores Ing. Carlos Duchi

Fecha de entrega 22 de Julio de 2021 1

I PARTE: ANALISIS Y PLANIFICACIÓN DE LA SITUACIÓN PLANTEADA 1. Identificación de contenidos o competencias a aplicar En este proyecto se utilizarán módulos del área técnica, más específicamente en el área de Equipos y Sistemas Microprocesados el mismo que será de mucha importancia para hacer posible la realización de esta idea y que de alguna manera sea más sencilla su elaboración, en donde lo primordial será la programación donde pondremos a prueba todo lo aprendido en estos tres ciclos escolares. ¿Qué es un sistema de alarma? Un sistema de alarma se basa en la instalación de una secuencia de conjuntos electrónicos en los sitios de su hogar o compañía considerados estratégicos a partir de la perspectiva de la estabilidad y que permanecen conectados hacia la Central de Monitoreo de ADT. ¿Qué es un teclado matricial? Un teclado matricial es un dispositivo que agrupa diversos pulsadores y posibilita controlarlos utilizando un número de conductores inferior al que necesitaríamos al usarlos de manera personal. Tenemos la posibilidad de usar dichos teclados como un controlador para un procesador como Arduino (programa). ¿Qué es una placa Arduino? El Arduino es una placa que tiene todos los recursos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un microcontrolador. O sea, es una placa impresa con los elementos necesarios para que funcione el microcontrolador y su comunicación con un ordenador por medio de la comunicación serial. ¿Qué es Arduino (programador)? Arduino es una plataforma de construcción de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software, flexible y simple de usar para los creadores y desarrolladores. ¿Qué es un sensor magnético de proximidad? Dichos sensores de proximidad, reaccionan frente a los campos magnéticos de imanes permanentes y de electroimanes. Si se acerca un campo magnético al sensor de proximidad, las láminas se integran por magnetismo y se genera un contacto eléctrico y este no se apagará a no ser que nosotros pongamos el código. 2

2. PLANIFICACION DEL TRABAJO PROYECTO DE GRADO 2020 - 2021 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DOCENTE- GUÍA: Ing. Carlos Duchi No . 1.

ACTIVIDADES Socialización de Lineamientos del proyecto de grado a estudiantes

ESTUDIANTE: Christian Eduardo Llanghi Sarabia

RESPONSABLE

FECHA DE INICIO

FECHA DE FINALIZACION

28 de junio de 2021

28 de junio de 2021

29 de junio de 2021

09 de julio de 2021

Estudiante – Docente guía

06 de julio de 2021

06 de julio de 2021

Estudiante

07 de julio de 2021

16 de julio de 2021

Estudiante Estudiante

12 de julio de 2021 18 de julio de 2021 20 de julio de 2021

15 de julio de 2021 19 de julio de 2021 20 de julio de 2021

Docente - guía

2. Primera parte: Análisis y Planificación de la situación Planteada Elabora un cronograma de trabajo

Estudiante

3. Segunda parte: Desarrollo 4. 5. 6

Tercera parte: Reflexión Cuarta parte: Sistematización Entrega y recepción del proyecto

Estudiante

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II PARTE: DESARROLLO 1. Resolución de las tareas del caso planteado En mi proyecto de grado realizare una alarma de seguridad con teclado matricial con programación en Arduino y estos son los materiales y los pasos a seguir para su correcto montaje: Componentes Electrónicos: -

Placa Arduino Uno

-

Sensor magnético de Proximidad

-

Teclado matricial

-

Cable UTP

-

Cable Numero 14

-

Tomacorriente doble sobrepuesto

-

Mini protoboard (170 Pts.)

-

Buzzer

-

Cables macho - macho

-

Resistencias de 330 Ohms, 100 Ohms y 10 k Ohmns

Componentes NO Electrónicos: -

Pistola de silicona

-

Caja pequeña de plástico

- Programación inicial en Arduino: Iniciaremos con la programación en el software de Arduino, lo que realizaremos aquí serán las reglas a seguir según nuestra necesidad, es decir, aquí programamos cuando tiene que sonar la alarma y también el código que llevara nuestro teclado matricial, etc.

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Una vez terminado de programar lo que haremos será probar si todo está correcto en nuestro protoboard basándonos en la imagen en donde nos indica como va cada componente para así no tener fallos.

- Armado de la practica: Ya hecha la programación y verificada que todo funcione, procedemos al montaje final la cual primero tendremos que organizar los materiales y ver en donde seria el mejor lugar para colocar dicha práctica.

Una vez ya identificado el lugar donde aremos el montaje, comenzamos a cortar el material según lo que vallamos necesitando, en este caso se esta cortando una canaleta donde pasara el cable y con esto lograremos un resultado más estético. 5

Ya lista la canaleta ahora procederemos a pasar el cable de energía para colocar un tomacorriente para mayor facilidad de conexión.

Una vez ya realizadas todas las conexiones, ponemos nuestro protoboard con la practica en un pequeña caja a la esquina superior izquierda de la puerta, la misma que contendrá el protoboard y la placa Arduino.

Ya que este el protoboard colocado en su lugar, comenzamos a conectar el teclado matricial el cual nos servirá para poder poner nuestro código, los cables así mismo lo pasaremos por la canaleta que colocamos debajo de la caja que sostiene la placa y el protoboard, y también ya colocaremos el respectivo sensor magnéticos de proximidad en los marcos de la puerta.

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Ya como último paso soldamos los distintos cables en su respectivo orden al teclado matricial y lo colocaríamos con cinta de doble cara para que quede bien fijo. Y es hora de decir que el trabajo concluyo de mejor forma a la que nos imaginamos.

2. Finalización del caso práctica La instalación de nuestra practica se realizó con éxito, a continuación, detallare su funcionamiento: El cerebro de toda nuestra instalación será la Placa Arduino Uno que se encuentra colocada en la parte superior izquierda de la Puerta para así poderle dar un fácil mantenimiento en caso de que algo le suceda. Su funcionamiento es simple, en la parte de la Puerta se encuentran pegadas las dos partes del sensor de proximidad, cuando están unidas no sucede nada pero si se separan por el movimiento de abrir la Puerta esta activara el Buzzer, el cual emitirá el sonido de una alarma, mientras siga sonando y se cierren la Puerta esta no dejara de sonar ya que en la programación aplicada esta que el circuito no se apagara a menos de que se introduzca la clave que hemos puesto, la misma se tendrá que digitar en el teclado matricial que lo hemos instalado, una vez se introduzca el código la alarma se apagara y ahora si se podrá cerrar la Puerta normalmente, cuando estos sensor vuelvan a estar juntos el circuito se reiniciara por completo. 7

3. Respuesta a pregunta teórico 1. ¿Cuál es el material mas importante para el proyecto? a) Placa Arduino Uno b) Teclado matricial c) Sensores de alarma magnético Referencia: La placa Arduino Uno llegaría a ser en dicha practica el cerebro de todo, ya que en la misma será donde se conectarán todos los componentes y también de donde saldrá la información a realizar.

2. ¿Qué engloba la Electrónica de Consumo? a) Engloba el conjunto de conocimientos técnicos que se ocupan del tratamiento automático de la información por medio de computadoras. b) Engloba todos los equipos electrónicos utilizados cotidianamente c) Engloba a una rama multidisciplinaria de la ingeniería dedicada al diseño unificado de sistemas mecánicos y eléctricos Referencia: La electrónica de consumo engloba todos los equipos electrónicos utilizados cotidianamente y que generalmente se utilizan para el entretenimiento, las comunicaciones y la oficina.

3. ¿Qué es el programador Arduino? a) Arduino es una plataforma de paga bastante usada internacionalmente. b) Arduino es complicado de usar y no toda la gente tienen la posibilidad de adquirirlo. c) Arduino es un hardware y software libre gratis y con fácil accesibilidad a su descarga Referencia: Arduino es una plataforma de construcción de electrónica de código abierto que surge por primera vez en Italia en 2003 la cual está basada en hardware y software, flexible y simple de usar para los creadores y desarrolladores. 4. ¿Cuál es la estructura de sus pines del teclado matricial? a) Esta conformado por sus columnas en sus pines 1,2,3,4 y sus filas en 5,6,7,8 b) Está conformado por sus columnas en sus pines 5,6,7,8 y sus filas en 1,2,3,4 c) Está conformado por sus columnas en sus pines 2,7,6,4 y sus filas en 3,1,5 Referencia: Un teclado matricial es un dispositivo que agrupa varios pulsadores y permite controlarlos empleando un número de conductores inferior al que necesitaríamos. Estos dispositivos agrupan los pulsadores en filas (1,2,3,4) y columnas (5,6,7,8) formando una matriz. 8

5. ¿Cómo funciona un sistema de alarma? a) Basta solo con programar que la alarma suene y colocarla en un lugar estratégico b) Funciona gracias a dos aspectos fundamentales: los sensores instalados en el hogar y la conexión de la alarma. c) Colocando sensores de movimiento y una alarma sin hacer ninguna programación con anterioridad

Referencia: Una alarma para casa funciona gracias a dos aspectos fundamentales: los sensores instalados en el hogar protegido y la conexión de la alarma con una Central Receptora de Alarmas, desde donde se verifica cada alerta para avisar, si es necesario, a la policía o los servicios de emergencia.

III PARTE: REFLEXIÓN 1. Importancia y aplicabilidad de la Figura Profesional Comentario sobre la importancia de la figura profesional: La electrónica es algo imprescindible para nosotros, ya que hemos tenido diversas ramas de la misma en donde nos enseñaron varias cosas como, por ejemplo, programación en Arduino, limpieza o mantenimiento de periféricos, montajes de computadoras, instalación de antenas (DIRECTV/CNT). Mientas más pasa el tiempo, la electrónica se va incrustando en nuestra vida cotidiana, la cual es importante en la capacidad del hombre de edificar implementos complicados y herramientas autónomas que le permiten comunicarse durante gigantes distancias, automatizar distintas labores de su cotidianidad o hacérselas en todo caso más sencillos y así poder hacer nuestro día más sencillo. Basándonos en todo esto, la electrónica llegaría a ser el punto de inicio de casi todo lo que podemos definir como “Nueva tecnología”, ya que todas estas están realizadas por programación y es justo lo que vemos en nuestra figura profesional la cual sería electrónica de consumo. 9

Descripción real de la aplicación de la figura profesional: Nuestra figura profesional aparte de ser útil para la humanidad, es la que nos abre muchas puertas en el ámbito laboral ya que mucha gente no le gusta esta carrera, entonces es allí donde podemos aprovechar nuestro conocimiento y formarlo en nuestra fuente de ingresos para poder subsistir.

La electrónica de consumo abarca todos los grupos electrónicos usados cotidianamente y que principalmente se aplican para el entretenimiento y las comunicaciones y estos son unos ejemplos de los aparatos que se basan principalmente en la electrónica de consumo que utilizamos todos los días: En los productos clasificados bajo la categoría de electrónica de consumo pudimos encontrar el computador personal, los teléfonos, los MP3, los equipos de audio y video, televisores, calculadoras, GPS Sistema de navegación para los carros, cámaras digitales, reproductores y grabadores de clip de videos, tales como el DVD, VHS o videocámaras. Existen muchas marcas que trabajan con este tipo de carrera, pero las más conocidas son Apple, Samsung, Sony, Motorola, Alcatel, Huawei, Xiaomi, Panasonic, Toshiba, Canon, Nikon, Fujifilm, LG, TCL, HP, Lenovo, Nokia, Philips, entre otras. Enfocándonos más en nuestra futura vida laboral, nosotros podremos trabajar en reparación de computadoras y servicio técnico, es decir, podremos armar una computadora desde cero, ya que todo eso nos fue enseñado a lo largo de estos tres años y ofrecer un buen servicio al cliente y obviamente también sucederá lo mismo en las otras ramas en lo que e ejercerá lo enseñado en las clases.

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IV SISTEMATIZACIÓN 1. Explicación escrita del desarrollo

Para el desarrollo del proyecto “SISTEMA DE ALARMA DE SEGURIDAD CON TECLADO NUMERICO” lo primero que tomamos en cuenta fue como y con qué finalidad realizaremos dicho proyecto el cual tiene como su propósito principal generar seguridad en las viviendas a un bajo precio, sin ser necesario de instalar equipos que llegan a ser demasiado costosos, ya que como lo podemos evidenciar los materiales no tienen un precio tan elevado ni mucho menos son muy difíciles de conseguir. Los elementos que necesitamos que sean de buena calidad “originales” serian el Protoboard y la Placa Arduino Uno ya que sin estos la práctica por nada del mundo funcionara como deseamos ya que básicamente llegarían a ser el cerebro de todo. Para tener una mejor organización se realizó un cronograma de actividades el cual nos ayudara a organizarnos mejor y así poder presentar el proyecto a tiempo. Para la preparación de este plan se ha tomado como asunto primordial Equipos y Sistema Microprocesados, en el que tendremos la posibilidad de hacer procesos lógicos para la ejecución de datos útiles para electrónica como él envió de señales, construcción de códigos de mando, etc. La preparación del plan necesitará una programación la cual se realizará en Arduino y se cargara de manera directa a la Placa de Arduino Uno, además se requerirá esquemas tanto de Proteus como de nuestra búsqueda en internet para tener entendimiento de cómo van de manera correcta las conexiones que más adelanté tendremos que hacer, en el que se van a ir comprobando su desempeño o funcionamiento de cada conexión que se haga con los diferentes materiales con los que constamos para confirmar que se está elaborando correctamente las conexiones primordiales y en el caso de encontrar alguna posible falla, poder lograr cambiarla a tiempo antes de que se nos haga más difícil la identificación de la misma. Una vez ya mentalizado el propósito principal y de cómo será su elaboración, comenzamos con lo más “difícil” por así decirlo que llegaría a ser la programación, en este caso ocuparemos dos librerías previamente descargadas las cuales son PASSWORD que la utilizaremos para el teclado matricial y así poder generar la contraseña y KEYPAD que la vamos a utilizar para hacer que la Placa Arduino Uno la reconozca y así poder digitar la contraseña. La programación se logró gracias a las indicaciones que se siguieron del video que previamente lo habíamos seleccionado y a las indicaciones que nos había dado nuestro profesor en transcurso del tiempo que nos impartió sus clases y también de los documentos los cuales pudimos descargar en donde se nos explicaba mejor como iba la programación y así no llegar a confundirnos demasiado. 11

Una vez activadas las librerías todo lo demás será programar lo que hace cada pin la Placa Arduino Uno, también generar la contraseña y por último dar las respectivas ordenes a seguir cuando el sensor de proximidad este activo. Ya acabado esto lo probaríamos primero en una simulación en Proteus que la hicimos previamente para así poder identificar los posibles errores que pueden existir y arreglarlos antes de pasarlo a la practica real. Ya identificado y arreglado los errores que hayan surgido, vamos a compilar el programa y subimos a la Placa Arduino Uno, una vez hecho eso lo siguiente que haremos será el respectivo armado del circuito en nuestro protoboard, basándonos en imágenes guías encontradas en internet como en el video explicativo, una vez lo terminemos de armar lo probaremos para identificar si algún cable está mal puesto o existe algún otro problema antes de fijarlo en nuestra práctica oficial.

Ya identificado y arregladas sus pequeñas fallas comenzamos con el armado de la practica en la puerta, aquí solo resaltare los pasos mas importantes ya que lo demás ya fue detallado en el anterior punto llamado “DESARROLLO”. Para realizar su respectivo armado comenzaremos colocando las canaletas en la parte donde ira recorriendo el cable para una vista más estética, mientras se seca el pegamento con una extensión antigua cogeremos esos cables y los utilizaremos en el interruptor sobrepuesto que vamos a crear. Una vez ya colocado el interruptor en su lugar pegamos la caja de plástico en la esquina superior izquierda de la puerta y una sola también pegamos el Buzzer y el sensor de proximidad en la puerta. Hecho esto pegamos nuestro protoboard a la caja y comenzamos a pasar los cables que van conectado al teclado matricial por las canaletas previamente colocadas / pegadas, ya por último solo nos bastaría hacer las respectivas conexiones de la Placa Arduino Uno al teclado matricial y pegarlo en la pared con cinta doble cara o se puede usar cualquier otro método que la persona elija.

Una vez ya terminado el armado podemos proceder a encenderla y probar su

funcionamiento por si algo esta fallando y tenemos que cambiar, para que su funcionamiento sea efectivo ya cuando coloquemos la tapa y sellar el circuito. Ya cuando tengamos todo bien revisado y corroborado que su funcionamiento sea el que nosotros esperábamos, comenzamos a llenar el formato basándonos en la clase que nos dio nuestro docente facilitador y también de los videos y documentos guías facilitados por el mismo. Una vez leído y entendido los documentos procederemos a llenar nuestro Formato de Proyecto de Grado paso por paso siempre siguiendo las indicaciones dadas, como por ejemplo el tipo de letra, la sangría y el interlineado para así tener una mejor presentación.

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2. Organización del portafolio y presentación del Proyecto Demostrativo.

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LINK DEL VIDEO PRACTICA: https://youtu.be/FSxq8VDQjaY BIBLIOGRAFIAS: https://n9.cl/c3lkv https://www.dropbox.com/s/vuhwsbinz71twde/9-c%C3%B3digo.txt?dl=0 https://www.youtube.com/watch?v=RpRuaYLmnxY&t=589s

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