FACULTAD DE ING. ADMINISTRATIVA E ING. INDUSTRIAL

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA ADMINISTRATIVA

INTERRUPTOR ACTIVADO POR SONIDO

PROYECTO DE INNOVACIÓN

Gamboa Cuneo, Brunella Alessandra Lú del Águila , Cesar Augusto

CATEDRATICO

Infantes Pachas, Pedro

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:

Invención Tecnológica

LIMA – PERÚ

2015

1 Información básica

1.1 Titulo Interruptor Activado por Sonido

1.2 Asignatura Metodología de la investigación tecnológica

1.3 CicloVI

1.4 AsesorAsociación Luchando Contra Vienta y Marea

1.5 Autores Brunella Alessandra Gamboa CuneoCésar Augusto Lú Del Águila

2 Objetivos

2.1 General

Implementar un circuito el cual es activado por sonido

2.2 Específicos

Obtener una señal de largo alcance para activar el circuito a largas distancias.

Crear un dispositivo que facilite la vida independiente de las personas con discapacidad

2.3 Justificación y limitación

Se realizará un interruptor accionado por sonido el cual cumpla con las necesidades y requerimiento del usuario, deberá de ser de materiales resistentes y adecuados al producto, de costo no muy elevado en comparación con los existentes, de fácil construcción. Irá dirigido tanto a profesionales como a personas con discapacidad para su facilitación en la vida independiente.

3 Fundamentos teóricos

3.1 Antecedentes

El ver las películas de películas de ciencia ficción donde vemos un futuro con casas inteligentes que casi no requieren mantenimiento. Donde las actividades cotidianas, como el prender un televisor , abrir unas persianas, entre otras cosas, que todo con una orden se pudiera realizar, se veía muy lejano, sin embargo, el futuro está mucho más cerca de lo que nosotros pensamos, y gracias a la combinación de la informática y la electrónica, podemos automatizar muchos de los procesos de nuestro hogar.Esto es el principio de la domótica.

3.2 BASES TEORICO-CIENTIFICO

DOMOTICA

Con el avance de la electrónica y, sobre todo, de la informática personal, que nos permite disponer de un dispositivo de control automático realmente potente (de hecho no nos damos cuenta de la enorme potencia de cálculo de la que dispone una computadora personal medio), las posibilidades de automatización y control de procesos han crecido exponencialmente.

La domótica es la parte de la electrónica que es aplicable en el lugar donde vivimos, y que ha experimentado un fuerte auge en los últimos años, es la nueva ciencia y técnica que trata de hacer inteligentes a los edificios.

Se supone que una casa inteligente es la que está fresca en verano y caliente en invierno, la que ahorra energía, y la que en general obedece las órdenes de sus ocupantes. Hay que apresurarse a advertir que la arquitectura tradicional creó durante siglos muchas "casas inteligentes", porque la sabiduría en el uso de los materiales, el aislamiento y la orientación cuidadosamente estudiada producían precisamente esos efectos... Pero en la sociedad actual, esas cosas se consiguen más bien mediante el control de los numerosos artefactos que hay en los hogares.

Domótica viene del latín domus, "casa" (que también está presente en la palabra "doméstico") y de un sufijo, -tica, que también está en telemática, ofimática, robótica... En el origen remoto, la terminación -tica remite a automática, y hoy en general induce el significado de "gestión por medios informáticos". En inglés se dice domótica.

Una casa media tiene hoy no menos de treinta o cuarenta artefactos (de microondas a lavadoras, de equipos de música e imagen a calefacciones), prácticamente todos ya animados por un chip. La domótica pretende que en vez de ser un conjunto heterogéneo, con controles y lógicas diferentes, se puedan gestionar en su conjunto. Uno podría, así, encender y apagar las luces

de una casa no habitada y poner la televisión (para engañar a posibles merodeadores), y encender la calefacción para que esté caldeada el día que vamos a volver. Eso ya se puede hacer fácilmente. Pero el futuro querría ver también sistemas de control de stocks (para detectar cuándo se va a acabar la leche), o de planificación de dietas, unidos a funciones de telecompra y procesado inteligente de alimentos. Algo que también se planea es la operación mediante la voz de todos estos artefactos.

La domótica bien entendida y realmente útil nos aporta algo más que en simple encender/apagar, nos aporta control en el momento y en el tiempo mediante programación, y en la distancia, de forma remota, desde utilizando un mando hasta haciendo una llamada con el móvil o a través de una conexión a internet.

El objetivo de la domótica es la integración de todos los controles en una unidad centralizada, la posibilidad de programación de este control, y la posibilidad de acceder de forma remota. Por supuesto, hasta llegar a este punto podemos comenzar en el mundo de la domótica poco a poco, con controles puntuales que después podemos reunir.La domótica sin duda estará muy bien, pero si sabemos el caos que producen los frecuentes cuelgues de la computadora, no querríamos ni imaginarnos un bug que ordenara la compra de doscientos litros de leche cada día, o un diálogo de sordos con el televisor rogándole infructuosamente que se apague, o baje el volumen, o las dos cosas..Así que todavía falta mucho por resolver.Otro concepto muy relacionado con la domótica es el de "hogar digital."

Por hogar digital podemos entender desde el control de los electrodomésticos de nuestra casa a través del teléfono hasta la conexión de todas las habitaciones a los servicios multimedia y de comunicaciones disponibles hoy en día. Cuando juntamos la domótica con el hogar digital, nos encontramos con neveras que hacen las veces de centro de control de los aparatos de la casa y además nos sirve para mandar correos electrónicos o buscar la receta para la comida del día. Cada vez se utiliza más el concepto de Hogar Digital de cara al consumidor, porque es más atractivo y más cercano.

La mayoría de los hogares tradicionales disponen de dos redes interiores o redes domésticas cableadas: la de telefonía, a la que están conectados los teléfonos convencionales, y la de distribución de TV. Un Hogar Digital se diferencia de uno tradicional porque dispone además de los siguientes elementos:

Una línea de Banda Ancha (ADSL, Cable Modem,...) que permite disfrutar de gran ancho de banda en el hogar, imprescindible para servicios como Vídeo bajo Demanda o música a la carta, y que la vivienda esté siempre conectada con el exterior (alwayson), característica relevante para servicios de tele asistencia o tele vigilancia, por ejemplo.

Red de datos para interconexión de PC, impresoras, escáneres, etc. Permite compartir recursos informáticos (ficheros, programas, impresoras...) así como acceder a Internet desde todas las dependencias de la vivienda simultáneamente, al mismo tiempo que se puede hablar por teléfono.

Red multimedia para interconexión de TV, VCR, reproductores de DVD, etc., que permite a gestión y distribución de audio y video por todo el hogar.

Red domótica, que permite la automatización del hogar mediante el uso de sensores y actuadores que realizan el control de dispositivos diversos.

Pasarela residencial, es el elemento que integra las distintas redes domésticas y las interconecta con las redes públicas de banda ancha, mediante la línea ADSL. Este dispositivo debe garantizar la seguridad de las comunicaciones hacia/desde el hogar y debe ser gestionable de forma remota.

Es importante aclarar que cuando se hace mención a las distintas redes que componen el Hogar Digital (datos, multimedia y domótica), éstas pueden estar construidas sobre el mismo o diferente soporte físico. De hecho, es habitual disponer de dos redes físicas: una para la red de datos y la red multimedia(Ethernet) y una red domótica.Entre los servicios que pueden disfrutarse en un Hogar Digital se podrían citar:

1. En el ámbito de las comunicaciones:

Acceso compartido a Internet desde los distintos terminales conectados a la LAN doméstica.

Teletrabajo: Un Hogar Digital permite al usuario disponer de todos los medios necesarios para realizar su trabajo en casa.

Teleducación: la educación a distancia implica la creación de un "aula virtual" que no se vea afectada por el lugar donde viven los estudiantes y los profesores.

Telecompra/Comercio electrónico: permite al usuario efectuar sus compras desde el hogar, mediante Internet o servicios telefónicos.

Videotelefonía, videoconferencia: permite tener vídeo y datos, además De audio, en telefonía, con cámaras y teléfonos conectados a través de la red.

2. En el Ámbito del Entretenimiento:

Difusión de audio y vídeo: el Hogar Digital también permite la distribución de vídeo y audio por todo el hogar; ver canales de TV digital en cualquier habitación, escuchar emisiones de radio por Internet en una mini-cadena o PDA, poder distribuir música en el formato MP3 a través de un PC o Internet a distintas habitaciones.

Vídeo bajo demanda: el usuario puede ver una película en su casa a través de ADSL como si la tuviera en un reproductor personal de DVD.

Videojuegos en red multiusuario: este servicio permite a sus usuarios participar interactivamente en juegos de tiempo real y respuesta rápida. Los usuarios pueden jugar de modo individual o compitiendo entre ellos.

3. Ámbito de la Gestión Digital del Hogar:

Televigilancia: mantenimiento y gestión de un sistema de seguridad de la residencia con notificación automática a quien corresponda y a través de distintos medios, en caso de alarma.

Telemedicina: permite a los profesionales médicos examinar a sus pacientes sin necesidad de estar físicamente presentes. El Hogar Digital está preparado para permitir conectar los dispositivos médicos y enviar/recibir los datos necesarios.

Telemedida: como, por ejemplo, lectura remota de contadores y posibles servicios que permiten, a partir de esta lectura, el control del gasto energético.

Control domótica: el Hogar Digital está diseñado para aportar comodidad a sus habitantes. Por ejemplo es posible programar "modos de funcionamiento" (vacaciones, fin de semana, despertar, dormir, etc.) que con una simple pulsación de un botón o un comando de voz varíen la iluminación de toda la casa, enciendan o apaguen la TV, bajen o suban las persianas y toldos, etc. En cualquier caso, debemos tener claro que domótica debe significar comodidad y seguridad. Si aprovechamos la domótica en todas sus posibilidades además ahorraremos energía.

Para entender la domótica, hay que conocer a sus "protagonistas", los elementos que necesitamos para convertir nuestra casa en un templo de la tecnología de automatización. Veamos un repaso.

Sensores: necesarios en todos los sistemas en los que el ordenador deba tomar una decisión, dado que son sus oídos, ojos, y manos. Pueden ser tanto de presión (microruptores, sensores diferenciales), como ópticos (fotoresistencias o fotodiodos), o acústicos (que en el fondo son sensores de presión). También pueden ser sencillos, enviando una señal tipo "he detectado algo", o más complejos, enviando flujos de información como imágenes y sonido en tiempo real.

Actuadores: los músculos de nuestro equipo de control, dado que son capaces de accionar sistemas electromecánicos. Pueden ser simples interruptores que accionan motores eléctricos de diferente potencia, relés para activar o desactivar circuitos eléctricos, o controladores más complejos para enviar una potencia determinada dependiendo de la señal recibida.

Realmente estamos hablando de objetos cotidianos, muy usados en coches o aviones de radio control. Todo aquel que haya visto uno sabrá que tienen pequeños motores llamados "servos" que permiten actuar sobre otros objetos, respondiendo a impulsos eléctricos.En algunos casos, la potencia requerida para mover un motor puede ser suficientemente alta como para que sea conveniente proteger el ordenador de posibles subidas de tensión que podrían dañarlo. Para ello podemos utilizar opto acopladores u otros sistemas de protección eléctrica similares, cuyo principal cometido es impedir que anomalías en la alimentación eléctrica lleguen al muy sensible equipo informático.

Sistema de control: si hemos hablado de los ojos, las manos, y los músculos de nuestro sistema, está claro que le falta algo: cerebro. El sistema de control será el encargado de tomar las decisiones correctas en todo momento. Normalmente se tratará de un ordenador que siempre estará encendido, aunque también puede haber sistemas no centralizados que tomen decisiones independientes (que serían como los actos reflejos de nuestro cuerpo)Para que el ordenador se convierta en un verdadero cerebro pensante, deberemos programarlo adecuadamente, dado que seremos nosotros los que le diremos qué debe hacer en cada situación.

SISTEMA ELECTRONICO:

El sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado.Es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.

RESISTENCIAS:

Una resistencia o resistor es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un voltaje). La resistencia es uno de los componentes imprescindibles de la construcción de cualquier equipo electrónico, ya que permita distribuir adecuada mente la tensión y corriente eléctrica.

CONDENSADORES CERÁMICOS:

Es un componente eléctrico que se utiliza principalmente en circuitos que necesitan una alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias. Los cerámicos, están construidos normalmente por una base tubular de dicho material con sus superficies interior y exterior metalizadas con plata, sobre las cuales se encuentran los terminales del mismo.

MICRÓFONO ELÉCTRICO MINIATURA:

El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento.

PLACA DE CIRCUITO IMPRESO:

La placa de un circuito impreso es la base para el montaje del mismo, es el soporte que sujetará los componentes y a la vez los interconectará mediante una serie de pistas de cobre.

LUMINARIA: (fluorescente)

La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial.

RELÉ:

El relé 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. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.

INTERRUPTORES:

Los interruptores se han creado para que un circuito se abra o se cierre con poco esfuerzo o peligro para el operador.

BASES CIENTÍFICAS:

1. SISTEMA ELECTRÓNICO ACTIVADO POR SONIDOEste sistema permite conectar o desconectar a distancias carga de baja potencia como lámparas, motores, televisores, radios, equipos de sonido, etc. Mediante los ruidos producidos por palmadas, voces, golpes, chasquidos, y otras fuentes sonoras. Este sistema es muy práctico para encender las luces o la radio en la oscuridad y, si no posee un control remoto, prender o apagar el televisor desde la cama. En especial este sistema lo vamos a aplicar para personas discapacitadas.

2. ENCENDIDO DE LUMINARIAS POR SONIDOEn el encendido de luminarias por sonido, hablamos de la etapa de potencia; donde gracias al sistema electrónico activado por sonido, que se adaptara al sistema de luminaria por sonido, lograremos que la luminaria prenda o apague con solo realizar cualquier tipo de ruido, en especial una palmada.

3.3 DISEÑO

ES UN PROYECTO DE DISEÑO EXPERIMENTAL.

Decimos que es un proyecto experimental porque lo vamos a construir el circuito de nombre sistema de iluminación activado por sonido para discapacitado con los estándares técnicos y normatividad. Aremos las pruebas de funcionamiento en la vivienda que está situada en la calle Manuel Pardo Nº 315.

Sabemos que en nuestra ciudad de Lima hay personas discapacitadas las cuales están limitadas para realizar ciertas actividades. Una persona discapacitada al entrar a su habitación debe de realizar esfuerzos físicos para lograr encender su luminaria la cual muchas veces resulta imposible y debe ser ayudado por otra persona; pero imaginemos que esta persona en esos momentos no se encuentre allí para ayudarle ¿Qué hará la persona discapacitada? Pues en vista de este gran problema, con nuestro proyecto pretendemos mejorar la calidad de vida a estas personas que sufren de discapacidad ya que con solo un aplauso podrá encender su luminaria y con otro aplauso la apagara.

Población y muestra- De población tenemos: 1500 discapacitados en la ciudad de Lima- De muestra obtenemos: El 10 por ciento.

MÉTODOS DISEÑO DE LA PROPUESTA PLANOS

Guía de ensamblaje del sistema electrónico activado por sonido.

Diagrama esquemático del sistema electrónico activado por sonido.

3.4 DEFINICIONES CONCEPTUALES

Sonido: Sensación producida en el órgano del oído por el movimiento vibratorio de los cuerpos, transmitido por un medio elástico, como el aire.

Onda:  consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia.

Resistencia: Elemento que se intercala en un circuito para dificultar el paso de la corriente o para hacer que esta se transforme en calor.

Condensador: Sistema de dos conductores, separados por una lámina dieléctrica, que sirve para almacenar cargas eléctricas.

Diodo: Válvula electrónica, empleada como rectificador, que consta de un ánodo frío y de un cátodo caldeado.

Circuito: Conjunto de conductores que recorre una corriente eléctrica, y en el cual hay generalmente intercalados aparatos productores o consumidores de esta corriente.

Relé: Aparato destinado a producir en un circuito una modificación dada, cuando se cumplen determinadas condiciones en el mismo circuito o en otro distinto.

4 METODOLOGIA

4.1 VARIABLES

4.2 Hipótesis Si se crea el interruptor activado por sonido se facilitara la vida

independiente de las personas con discapacidad

4.3 Ensayos de prueba y error

5 GESTION

5.1 Presupuesto

Resistencias A ¼ W

2-2.2K (R1,R2) 1-330K(R3) 1-47K(R4) 1-1MG(R5) 2-1K(R6,R7) 1-50K R.V(P1) TRIMPOT 1-100K(P2)REOSTATO

Condensadores 2-104 (C1,C6) 1-102(C2) 1-3.3PF(C4) 1-1UFF35V(C3) 1-10UFF35V(C5)

Semiconductores 2-AN4148 (D1,D2) 1-1N4004 (CD3) 1-LED (LED 1) 1-2N3904(Q1) 1-LM358 (IC 1) 1-CD4013 (IC2)

Otros Micrófono eléctrico Relay 12 VDC Base de 14 pines Base de 8 pines Toma corriente Cable con enchufe Circuito k-24 tomkits

5.2 Recursos 2 Personas Maquina soldadora

5.3 Programación y Cronograma

Meses

Actividades

Enero Febrero Marzo

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12

Selección del Proyecto

x

Justificación del Proyecto

x

Determinación de objetivos

x

Recopilación de información

x x

Construcción del plano

x

Presupuesto xCompra de materiales

x

Elaboración de proyecto

x

Revisión de proyecto

x

Reajustes en el Proyecto

x

Exposición x

6 Bibliografia

Robert F Coughlin, Frederick F DriscoAmplificaciones Operacionales y Circuitos Integrados Lineales Pearson G Prentice Hall5ta edición 1999

C. J Savant Jr., Martin S Roden ,Gordon L. CarpenterDiseño Electronico, Circuitos y sistemas Addison G Wesley Ibero Americana 2da edidcion1992