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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE IRAPUATO

MATEMÁTICAS DISCRETAS

LAMPARA FIGURA DE PAYASO A CONTROL REMOTO

INTEGRANTES N° DE CONTROL

MENDOZA DANIEL ALEJANDRO IS10110987

NAVARRO JÍMENEZ DIEGO ANDRÉS IS10110388

QUINTERO CERVANTES ANA JAZMÍN IS10110528

VARGAS MOSQUEDA JONATHAN PARIS IS10110355

PROFESOR: ING. LUIS MOISES BURGARA LÓPEZ

IRAPUATO GTO. NOVIEMBRE 2011

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LAMPARA FIGURA DE PAYASO A CONTROL REMOTO

J. P. Vargas1 paris.47@hotmail.com, D. A. Navarro1 Kerplunk.92@hotmail.com, A. J. Quintero1 yaz_min_q7@hotmail.com, D. A. Mendoza 1 daniel_chanwich007@hotmail.com

INTRODUCCIÓN

Casi la mayoría de los aparatos electrónicos que vemos en la actualidad tienes sus controles remotos ya que es fácil de controlar y brinda la comodidad para quien los utiliza, es por eso que el tema de este proyecto es desarrollar una lámpara con un mando a distancia (control remoto) para facilitar el funcionamiento de esta.

Este proyecto es una lámpara que puede ser instalada en cualquier conexión eléctrica, su activación es muy sencilla, está diseñada para encenderse y apagarse con un control remoto el cual esta echo con un circuito que deberá permitir el control de la lámpara mediante un control remoto infrarrojo común.

Los primeros controles remotos fueron utilizados a principios de la década para distintas funciones, entre alguna de ellas se encontraban el control de aviones pequeños a control remoto. Algunos de los primeros modelos de control remoto se caracterizaban por ser controlados a través de señales de radio.

1 Estudiante de la Carrera Ingeniería en Sistemas Computacionales del Instituto Tecnológico Superior de

Irapuato

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MANDO A DISTANCIA. El control remoto es un dispositivo de mando que permiten controlar a distancia distintos productos eléctricos. Los controles remotos son generalmente de pequeño tamaño y se puede cumplir con los mismos todas las funciones que el aparato en cuestión posea. Los mismos son utilizados especialmente en equipos como televisores, reproductores de DVDo minicomponentes. En 1978 fueron desarrollados los primero controles remotos para televisores, estos inventados por la compañía Philips. La principal característica del control remoto actual es que el mismo se comunica con el aparato que controla a través de señales de infrarrojo. Los controles remotos pueden ser además energizados a través de baterías o pilas comunes.

Uno de los primeros ejemplos de control remoto (mando a distancia en España) fue desarrollado en 1893 por Nikola Tesla y descrito en su patente número 613809, titulado Método de un aparato para el mecanismo de control de vehículo o vehículos en movimiento. En 1903, Leonardo Torres Quevedo presentó el telekino en la Academia de Ciencias de París, acompañado de una memoria y haciendo una demostración experimental. En ese mismo año obtuvo la patente en Francia, España, Gran Bretaña y Estados Unidos. El telekino consistía en un autómata que ejecutaba órdenes transmitidas mediante ondas hertzianas; constituyó el primer aparato de radiodirección del mundo, y fue un pionero en el campo del control remoto. El 25 de septiembre de 1906, en presencia del Rey y ante una gran multitud, demostró con éxito el invento en el puerto de Bilbao al guiar un bote desde la orilla; más tarde intentaría aplicar el telekino a proyectiles y torpedos, pero tuvo que abandonar el proyecto por falta de financiación.

El primer modelo de avión por control remoto voló en 1932. Durante la Segunda Guerra Mundial, se llevó a cabo el uso de tecnología de control remoto para propósitos militares; uno de los resultados de esto fue el misil alemán Wasserfall. El primer artilugio diseñado para controlar remotamente un televisor fue desarrollado por Zenith Radio a principios de 1950s. El control —extraoficialmente llamado “LazyBones” un cable para conectarse al televisor. Para mejorar el engorroso sistema, se creó un control remoto sin cables en 1955. El mando, llamado “Flashmatic”, funcionaba enviando un rayo de luz a una célula fotoeléctrica. Desafortunadamente, las células no distinguían entre la luz del mando y la luz de otras fuentes. El Flashomatic también requería que se apuntara el mando a distancia al receptor con precisión.

En 1956, Robert Adler desarrollo el “Zenith Space Command” (Mando del espacio cenit), un control sin cables. Era mecánico y usaba ultrasonidos para cambiar el canal y el volumen. Cuando el usuario pulsaba un botón del mando a distancia, hacía un chasquido y golpeaba una barra, de ahí el término para denominarlo en EE.UU. “clicker” (chasqueador). Cada barra emitía una frecuencia diferente y los circuitos en el televisor detectaban el ruido. La invención del transistor hizo posible controles electrónicos más baratos, que contenía un cristal piezoeléctrico que era alimentado por una corriente eléctrica oscilatoria a una frecuencia cercana o mayor a la del umbral superior de audición humana, aunque todavía audible para perros. El receptor contenía un micrófono unido a un circuito que

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estaba configurado a la misma frecuencia. Algunos problemas de este método eran que el receptor podía ser activado accidentalmente por ruidos que ocurrieran de forma natural y, algunas personas, especialmente mujeres jóvenes, podían oír las agudas señales ultrasónicas. Hubo incluso un incidente memorable, en el cual un xilófono cambiaba los canales de ese tipo de televisores, ya que algunos de los armónicos del instrumento eran iguales a la frecuencia ultrasónica del mando a distancia.

El impulso para un tipo más complejo de control remoto vino a finales de los 70 con el desarrollo del servicio de teletexto Ceefax por BBC. La mayoría de los controles que existían por entonces tenían un número limitado de funciones, a veces sólo cuatro: canal siguiente, canal anterior, subir o bajar el volumen. Este tipo de controles no satisfacía las necesidades de televisores con teletexto donde las páginas se identificaban con un número de tres dígitos. Un control remoto para seleccionar páginas de teletexto necesitaría botones para cada número del cero al nueve, así como otras funciones, como por ejemplo, cambiar del texto a la imagen (y viceversa) y los controles normales de un televisor: volumen, canal, brillo, intensidad del color, etc. Los primeros televisores con teletexto usaban mandos con cable para elegir las páginas, pero su uso continuado, requerido para el teletexto, indicó rápidamente la necesidad de un dispositivo sin cables. Así que ingenieros de la BBC comenzaron conversaciones con uno o dos fabricantes de televisores, lo cual llevó a los primeros prototipos sobre 1977-1978, ya pudiendo controlar un mayor número de funciones. ITT fue una de las compañías, la cual más tarde daría su nombre al Protocolo ITT de comunicaciones infrarrojas.

A principios de los años 80, cuando se desarrollaron los semiconductores para emitir y recibir radiación infrarroja, los mandos a distancia fueron gradualmente cambiando a esta tecnología que, en 2006, todavía es ampliamente usada. También existen tecnologías de radio, como los Sistemas de audio Bose y aquellas basadas en Bluetooth.

A principios de los años 2000, la cantidad de electrodomésticos que hay en la mayoría de los hogares había aumentado notablemente. De acuerdo con la Asociación de electrónica de consumo, el americano medio dispone de cuatro mandos a distancia. La mayoría de mandos a distancia para aparatos domésticos utilizan diodos de emisión cercana a infrarrojo para emitir un rayo de luz que alcance el dispositivo. Esta luz es invisible para el ojo humano, pero transporta señales que pueden ser detectadas por el aparato.

Un mando a distancia de un sólo canal permite enviar una señal portadora, usada para accionar una determinada función. Para controles remoto multicanales, se necesitan procedimientos más sofisticados; uno de ellos consiste en modular la señal portadora con señales de diferente frecuencia. Después de la demodulación de la señal recibida, se aplican los filtros de frecuencia apropiados para separar las señales respectivas. Hoy en día, se suelen usar métodos digitales.

Por lo general un mando a distancia está compuesto por:

• Una carcasa. • Una plaqueta donde se encuentran las conexiones para diferentes funciones.

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• Una fuente de alimentación, generalmente dos baterías de 1,5 voltios. • Botones, cada uno con una función distinta.

Funcionamiento

El funcionamiento es muy simple en el receptor que es un demodulador de señales de 38KHz. Entra la señal del control remoto que luego es amplificada por medio del transistor, posteriormente es enviada a un contador CMOS 4017, el cual únicamente alternara entre dos estados, en este ejemplo colocamos más de dos led, solo para demostrar la eficiencia del circuito, en si todos los pulsos enviados por el control remoto serán contados por el C.I. 4017 y con lo cual encenderá determinados led.

Materiales Utilizados:

Imagen 1. Diagrama del circuito utilizado.

CANTIDAD MATERIALES DE CIRCUITO. 1 Receptor 4021. 1 Relevador 9V. 1 Capacitor Electrolítico de 10uF 16V 1 Resistencia de 220K Ohmios 1/2 Watt. 1 Circuito Integrado CMOS CD4017. 3 Capacitores Cerámicos 100nF. 2 Diodo led (rojo,azul) 2 Transistores 2N3906 y 2N3904.

Tabla 1. Materiales del circuito.

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CANTIDAD MATERIAL FIGURA (PAYASO) 1 M. Fieltro

2 Botones 1 M. Listón

1 Base de madera ½ M. Manta 1 M. Listón Decorado

1 Pantalla de lámpara Tabla 2. Materiales de la figura (Payaso) .

Los botones tienen en su parte posterior un material que conduce la electricidad. Cuando se presiona el botón, este material hace contacto con la plaqueta y cierra el circuito que corresponde al botón. Un pequeño circuito integrado reconoce la señal y determina qué botón fue presionado; con base a esa información envía una señal al resonador de cuarzo (cristal); éste la devuelve con una frecuencia determinada. Ese impulso es transmitido a un LED que lo envía convertido en radiación infrarroja. El receptor (por ejemplo, un televisor) puede reconocer el botón pulsado midiendo la frecuencia de la radiación.

Cuando este componente se coloca en con otros componentes resistivos, y luego se conectan a los polos de alimentación, se obtiene un divisor de voltaje, mismo que es dependiente de la luz.

El receptor es el encargado de transformar la energía que recibe en otro tipo de energía.

PROCEDIMIENTO

Primeramente realizamos la extensión eléctrica conformada por los siguientes materiales: cable calibre 12, un socket y una clavija de 120V.

Ya teniendo la extensión se procedió a dar inicio a la construcción de dicho circuito, que se puede ver en la imagen 1, con el siguiente material:

Circuito Integrado (LM 4017) es un semiconductor encargado de percibir los impulsos de altos y bajos transformando la señal de impulsos infrarrojos en energía eléctrica, el receptor TSOP3816 es el encargado de recibir las señales infrarrojas emitidas por el control remoto, que a su vez las transmite al circuito integrado, el circuito Integrado es el encargado de mandar la señal eléctrica a los transistores los cuales hacen funcionar el relevador de 9V. El cual acciona una bobina interna que hace funcionar un interruptor electromagnético el cual es el responsable de la acción para cerrar el circuito.

Después se procedió a unir la extensión con el circuito a través de una conexión a borne en las salidas del relevador. Este circuito funciona como un interruptor inalámbrico al mismo tiempo se dio a la construcción de la figura de la lámpara (payaso) en una base de madera con un soporte de metal:

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Primeramente el payaso se armó cociendo el cuerpo uniendo pedazos de tela (fieltro) haciendo el cuerpo, posteriormente se le agrego relleno para ir formando la figura, se hizo la cara del payaso con manta y se le dibujaron la boca y los ojos, se le hizo la nariz con un pedazo de fieltro rojo y se unió la cara con el cuerpo, con el listón se le agrego el pelo, para terminar se le puso el listón decorado en las manos y se le comenzaron a hacer las botas que posteriormente se unió con el cuerpo, por último se pegó la figura a la base de madera. Ya armado la figura se unió con el circuito infrarrojo.

RESULTADOS

Con este proyecto se logró hacer este circuito para desarrollar el mando a distancia para el control de la lámpara.

Imagen 2. Circuito para el control remoto.

Imagen 3. Esta imagen es el resultado del proyecto.

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Imagen 4. Esta es otra imagen del resultado del proyecto.

CONCLUSIÓN

En conclusión, este trabajo realizado durante el semestre en esta materia nos sirve de "estrategia" para ser grandes emprendedores en el futuro. Este proyecto que estamos realizando con la implementación de circuitos infrarrojos, es un gran paso para poder realizar innovaciones, ya que contamos con los conocimientos básicos para poder hacerlo: conocimientos básicos de electrónica, matemáticas, física etc. Todos estos factores nos sirven de apoyo para emprender un buen proyecto en el futuro y seamos grandes emprendedores. Por eso le damos gracias al profesor de esta materia, por habernos orientado.

RECOMENDACIONES.

• Una de las principales recordaciones es tatar con delicadeza la lámpara ya que un descuido podría ocasionar un accidente.

• La lámpara podrá accionarse espontáneamente si se coloca cerca de un televisor, dvd, o algún otro aparato electrónico que utilice control remoto.

• El mal manejo de la lámpara o la mala conexión de ella podrá ocasionar un corto circuito.

• Si se desea mejorar el circuito, cambiar la batería de 9V. por un eliminador de corriente del mismo voltaje.

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• Utilizar solo los materiales descritos en la tabla 1.

REFERENCIA DE INTERNET

http://fuhrer-luftwaffe.blogspot.com/2009/11/control-remoto.html

http://www.xataka.com/hogar-digital/mandos-a-distancia-un-poco-de-historia

http://www.youtube.com/watch?v=cd5jeiz_OjM&feature=related