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Equipo Transmisor de Infrarrojos Proyectos – 3º I. T. De Telecomunicaciones 1 Índice 1.- Memoria............................................................................... 2 1.1.- Especificaciones iniciales .................................................................... 2 1.2.- Descripción del equipo ........................................................................ 3 1.3.- Estudio económico............................................................................. 13 1.4.- Normativa .......................................................................................... 15 2.- Cálculos ............................................................................. 16 2.1.- Cálculos de diseño ............................................................................. 16 2.2.- Simulaciones y prestaciones .............................................................. 16 3.- Planos................................................................................ 16 3.1.- Diseño del mando .............................................................................. 16 3.2.- Diseño de la tarjeta de circuito impreso ............................................ 17 4.- Presupuesto ...................................................................... 28 5.- Pliego de condiciones ........................................................ 30 5.1.- Verificaciones técnicas ...................................................................... 30 5.2.- Plazos de garantía .............................................................................. 30 5.3.- Condiciones de suministro................................................................. 31 5.4.- Condiciones de funcionamiento ........................................................ 32

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Equipo Transmisor de Infrarrojos

Proyectos – 3º I. T. De Telecomunicaciones 1

Índice

1.- Memoria...............................................................................2

1.1.- Especificaciones iniciales ....................................................................2

1.2.- Descripción del equipo ........................................................................3

1.3.- Estudio económico.............................................................................13

1.4.- Normativa ..........................................................................................15

2.- Cálculos.............................................................................16

2.1.- Cálculos de diseño .............................................................................16

2.2.- Simulaciones y prestaciones ..............................................................16

3.- Planos................................................................................16

3.1.- Diseño del mando ..............................................................................16

3.2.- Diseño de la tarjeta de circuito impreso ............................................17

4.- Presupuesto ......................................................................28

5.- Pliego de condiciones ........................................................30

5.1.- Verificaciones técnicas ......................................................................30

5.2.- Plazos de garantía ..............................................................................30

5.3.- Condiciones de suministro.................................................................31

5.4.- Condiciones de funcionamiento ........................................................32

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1. Memoria

1.1. Especificaciones Iniciales

El diseño de equipo transmisor de infrarrojos que proponemos a continuación

ha sido realizado tomando como base el codificador Motorola MC145026, un

codificador de 9 bits de entrada en paralelo que permite un total de 512

combinaciones distintas usado en modo binario y que proporciona una salida serie de

frecuencia variable. Dicha salida tendrá una frecuencia de reloj fijada en 1KHz. Para

su transmisión usaremos modulación de amplitud con una portadora de 32.768KHz.

La transmisión de la señal se realizará mediante un LED emisor de

infrarrojos. El mando será accionado mediante un pulsador y será alimentado por una

batería de 9V. El funcionamiento del sistema está garantizado en condiciones

óptimas de funcionamiento en un rango de 10m.

En la parte posterior del mando se situará el compartimiento para la batería,

así como los switches para programación del código, ambos accesibles mediante una

tapa en la carcasa. En la parte delantera del mando se halla el led de infrarrojos y en

la parte superior el pulsador que activa la transmisión.

El tamaño del mando (en mm)es de 25x61x97

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1.2. Descripción del equipo

Elementos del mando a distancia

El mando a distancia constará de los siguientes elementos:

Elemento Cantidad Encapsulado Referencia Codificador MC145026 1 DIP16 U1

Integrado 74HC132 1 DIP14 U2 Regulador 7805 (5V) 1 TO220AB U3 Transistor MPS2907 1 TO-92 Q1 Condensador 0.01µF 1 CK05 C4 Condensador 22pF 2 CK05 C2, C3 Condensador 10nF 1 CK05 C1 Cristal 32.768KHz 1 RC05 Y1 Resistencia 3.3KΩ 9 RC05 R1, R2, R3, R4, R5, R6,

R7, R8, R9 DIPSwitch 9 (2 polos) 1 DIP18 S1

Pulsador 1 Jump1 P3 IR LED SFH487 1 DO-35 D1 Resistencia 43KΩ 1 RC05 R11 Resistencia 1KΩ 1 RC05 R14

Resistencia 10MΩ 1 RC05 R13 Resistencia 68Ω 1 RC05 R12

Resistencia 91KΩ 1 RC05 R10 Zócalo 14 pins 1 - - Zócalo 16 pins 1 - -

Placa positiva doble cara 78x46mm

1 - -

Caja de plástico con abertura posterior 25x61x97

1 - -

A continuación entraremos a analizar más profundamente por separado cada

uno de los elementos del circuito.

Codificador MC145026: Este dispositivo es el componente fundamental del

circuito. Esta diseñado para operar como codificador en aplicaciones de control

remoto. Posee 9 líneas de información y envía ésta señal en serie cuando se activa la

señal TE. Puede operar en modo binario (0,1) o en modo trinario (0,1Hi Z). En modo

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binario que es el que nos interesa, podemos tener un total de 512 combinaciones

distintas. Para generar la frecuencia de reloj, solo requiere un oscilador externo RC,

por lo que podemos ajustar la frecuencia variando estos parámetros para conseguir

cualquier frecuencia f dentro de su rango de funcionamiento 1KHz ≤ f ≤ 400KHz.

74HC132: Integrado MC74HC132N de ON. Incluye 4 puertas NAND Schmitt

Trigger, lo que le hace ideal para aplicaciones en que la velocidad de conmutación

sea elevada y es totalmente compatible con la familia lógica estándar 74LS.

Regulador de Tensión 7805: El LM7805 de Fairchild Semiconductor es un

regulador de tensión positiva de 5V de tres terminales. Incluye un limitador de

corriente que lo hace prácticamente indestructible, siendo la corriente máxima de 1A.

Para una entrada 7V ≤ V ≤ 20V, presenta una tolerancia de ±0.25V.

Transistor MPS2907: Transistor PNP de Motorola de propósito general.

Condensadores: Usaremos condensadores de lámina encapsulada Evox-Rifa serie

MMK. Presentan una tolerancia del 10% y un margen de temperaturas de –55ºC a

+100ºC.

Cristal : De 32.768KHz de CMAC.

Resistencias: De película de carbón de 0.33W. presentan una tolerancia del 5% y

gran estabilidad frente a las variaciones climáticas, lo que las hace ideales para una

aplicación de uso exterior como ésta.

Switch: Interruptores DIL laterales de 10 contactos apropiados para conmutación de

circuitos en seco.

Pulsador: De acción momentánea ultraminiaturizado. Resisten el agua y son

apropiados para limpieza por inmersión, lo cual es fundamental al ser la única parte

del circuito que estará en contacto con el exterior.

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LED : Emisor de Infrarrojos de AlGaAs SFH487 de Siemens. Emisor de alta

potencia, ideal para la transmisión a medias distancias. Posee un ángulo de emisión

de 40º, nos hemos decidido por este emisor en lugar de el de 15º porque aunque éste

presente un menor consumo de potencia, para esta aplicación 15º nos parece un

ángulo bastante pequeño, lo que puede hacer que cada vez que se quiera usar el

mando haya que afinar la puntería, siendo más cómodo usar un ángulo de 40º porque

así bastará con apuntar de una manera aproximada a la puerta.

Placa: Placa con doble baño de cobre para rutado en ambas caras. Se fabricará a

partir de unidades de 233.4x160mm, por lo que obtendremos 10 placas de cada

unidad.

Caja de Plástico: Caja de 25x61x97mm con abertura posterior. Mediante dicha

abertura accederemos tanto a los switches de programación de código como a la

batería. Se deberá mecanizar para colocar en la parte delantera la abertura para el

LED, y en la parte posterior un hueco para acceso al pulsador. Incluye conector para

batería de 9 Voltios PP3.

Zócalos: Para evitar soldar los integrados directamente en la placa, lo que hace que

no tengamos que tener en cuenta el tiempo máximo de soldadura de los integrados,

que son bastante sensibles a las temperaturas elevadas. Además así se consigue una

rápida y sencilla sustitución de éstos componentes en caso de un funcionamiento

defectuoso, sustitución que sería bastante más lenta y complicada en caso de ir

soldados directamente a la placa, al tener estos dispositivos un número elevado de

patillas. Usaremos zócalos de 14 pins para la puerta NAND, y de 16 Pins para el

codificador. Vienen en tubos de 30 y 26 unidades respectivamente.

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Herramientas

Para el correcto montaje del mando, necesitaremos una serie de herramientas

y consumibles. Como se piensa realizar el montaje con un equipo de 10 técnicos

especializados, se adquirirán herramientas para un total de 10 puestos de montaje.

Para la preparación de la PCB se usará una sola insoladora, ya que de cada PCB

vamos a obtener 10 placas de mando, luego con una sola insoladora es suficiente

para mantener el ritmo de producción constante. También solo será necesario un

equipo de cubetas para ataque químico y revelado. Otro material necesario, es una

máquina de guillotinado para la obtención de las placas individuales a partir de la

principal y una taladradora.

Herramienta Cantidad

Insoladora de rayos ultravioletas 1

Lápiz soldador de 230V - 32W de JBC 10

Lápiz desoldador de 230V –24W de JBC 2

Puntas de soldadura JBC 2mm – 3mm 20

Juego de destornilladores (6 tipos) 10

Alicates para cortar y conformar patillas 10

Taladro estándar para PCBs (6-18V c.c.) 1

Soporte para taladro 1

Brocas para PCBs (0.6 0.8 1.0 y 1.3mm) 40

Fuente alimentación para Taladro (3A) 1

Bandejas para ataque químico de PCBs 3

Guillotina de banco para PCBs 1

Pinzas para Manejar PCBs 2

Además, necesitaremos consumibles tales como estaño de soldadura, líquidos

para el ataque químico y cola de contacto para la caja de plástico, aunque esto no se

puede considerar herramientas, y se irán adquiriendo en la medida que lo requiera la

producción.

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A continuación haremos una breve descripción de las herramientas

enunciadas que así lo requieran.

Insoladora de rayos ultravioletas: La unidad elegida es la mayor. Presenta un área

de trabajo de 508×356mm, un temporizador con margen entre 0 y 7,5 minutos y

cuatro tubos UV de 40W con mecanismo de control asociado. Hemos escogido este

modelo porque puede admitir simultáneamente dos placas de 233.4x160mm.

Homologaciones: Underwriter's Laboratories (UL) File no. E41625

Normas: DIN EN60249-2-12 EP-GC-Cu, NEMA-L1 1-1989 FR-4, MIL-S-13949H P

GF, BS4584 Section 102,12, NF C 93-711 EP-GC2, Defense Supply Agency USA

Qpl1949 QRN 13-527-GF-L-CH/CH-92

Lápices soldador y desoldador de 230V de JBC: Soldadores/desoldadores de tipo

lápiz y 230V a.c. para diferentes usos dentro de la electrónica, la producción eléctrica

y entornos de reparación. Hemos escogido el Soldador 65S de 32W (temp. máx.

+440°C) y el desoldador DS de 24W (temp. máx.+350°C), este último por si es

necesario retirar algún componente. Para el soldador hemos adquirido una serie de

puntas de recambio de 2 y 3mm.

Juego de destornilladores (6 tipos): Juegos de 6 destornilladores con empuñaduras

para mecánicos, que se suministran en una caja de poliestireno para su alojamiento.

Aunque el montaje a realizar no tiene tornillos, creemos que un juego de

destornilladores es una herramienta que nunca debe faltar en cualquier puesto de

trabajo. Contenido: Punta abocinada 6 × 100mm y 8 × 150mm Punta paralela 4,8 ×

75mm y 3 × 100mm Supadriv™ n° 1 × 75mm y n° 2 × 100mm

Alicates para cortar y conformar patillas: Alicates especiales para cortar y

conformar patillas, que tienen una estructura resistente de acero prensado,

ennegrecida químicamente, con resortes reactivos y mangos de plástico para un

manejo sencillo y cómodo.

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Taladro estándar para PCBs (6-18V cc): Taladro para PCBs con motor de alta

velocidad, alojado en cuerpo de poliestireno de gran resistencia. Posee baja

vibración, un par elevado y un cuerpo de diseño ligero y ergonómico. Dispone de

cuatro boquillas que admiten vástagos de 0,6 a 3,0mm de Ø, más una barra de

maniobra para apretar el portabrocas. Tensión de alimentación de 6 a 18V d.c.

Velocidad sin carga de 14.500 rpm. Se adquirirán para su funcionamiento también

varias brocas de vástago recto en acero de grado 2 - HSCo (6%) C, con 38mm de

longitud y punto a 118° para emplearse en metales blandos, PCB, epóxido fenólico,

etc. Se cogerán en tamaños de 0.6 0.8 1 y 1.3mm de Ø, que creemos que serán

suficientes para este trabajo.

Soporte para taladro: Para realizar taladros precisos en la PCB Gracias a su

palanca de accionamiento y la mordaza, se evita cualquier tipo de movimiento brusco

e indeseado. También es regulable en altura. El brazo mecanizado de aluminio del

soporte del taladro tiene un muelle para volver en sentido ascendente hasta la

posición de reposo.

Fuente alimentación para Taladro (3A): Fuente de alimentación auto-contenida

para red de 220-240V a.c. Esta unidad se ha diseñado para que los taladros para

PCBs puedan usarse con mayor grado de precisión, gracias a un amplio margen de

ajuste de la velocidad y con un máximo de 3A de salida, es apropiada para alimentar

la mayoría de los taladros de 12V de baja potencia. La unidad está alojada en una

atractiva carcasa de ABS negro, con un cable de red de 1,5m y 3 conductores. La

conexión de salida se realiza mediante zócalos de 4mm, que se han montado en el

panel frontal junto con un fusible de salida, un indicador y un control de la velocidad.

Cumple los requisitos de las normas BS 415 y CENELEC HD195.

Guillotina de banco para PCB: Cizallas de mano para montaje en banco (457mm

de anchura de corte) diseñadas específicamente para cortar placas normales o

recubiertas de cobre, tanto del tipo de papel pegado con resinas como del tipo de

vidrio de epóxido. También sirven para cortar papel, cartón, plásticos y planchas de

aluminio o latón de poco grosor. Es un aparato robusto, con bastidor de aluminio

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fundido y acabado esmaltado al horno, con cuchillas de corte de acero de

herramienta endurecido y pulido. Adquiriremos también un juego de cuchillas de

repuesto. Incluye un tope trasero de acero para fijar reglas de referencia y laterales,

para obtener una medida precisa y en cuadrado desde el borde de corte. Las reglas

son de 0-300mm, en pasos de 1/2 mm y 0-12", con pasos de 1/32 ". Como medida de

seguridad, el operario va protegido por una guarda de plástico transparente con una

pinza de resorte que sujeta en plano el material antes de cortarlo. La cuchilla es

visible durante todo el corte, garantizando su correcto alineamiento.

Capacidad de corte: Placas de SRBP o de epóxido y vidrio: 2mm; Aluminio 1,6 mm

(16 surg); Latón 1mm. No sirve para cortar acero.

Forma de trabajo

Los mandos se realizarán siguiendo un patrón definido de montaje. Las placas

positivas de 233.4x160mm de doble cara se introducirán por parejas en la insoladora.

Mientras en una se ataca a la capa de componentes, en la otra se atacará a la capa de

soldadura, de tal forma que el ritmo de producción pueda ser constante.

La placa recubierta de resina fotosensible se expone a la luz UV antes de

revelarla con la disolución de Revelador Universal para finalmente realizar la

grabación con una disolución de Cristales de Cloruro Férrico Hexahidratado. Las

placas serán examinadas visualmente una a una para detectar posibles errores. Una

vez preparada la placa se procederá a su guillotinado para así obtener las 10 placas de

78x46mm.

Estas placas se taladrarán en grupos de 5 poniendo especial cuidado en que la

placa superior no sea dañada por la rebaba de taladrado. Para ello se colocará encima

de la misma otro material protector.

Cada una de estas placas será repartida a los técnicos de montaje para el

ensamblado de piezas. Una vez finalizado el proceso de ensamblado se procederá a

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la verificación del dispositivo, que si presenta algún componente defectuoso será

sustituido en el acto.

Con los dispositivos ya verificados se procederá al montaje de los mismos en

la carcasa. Ésta ha sido previamente mecanizada para dejarla provista del orificio en

la parte anterior para la emisión del LED, así como el de la parte superior para el

accionamiento del pulsador de transmisión. La sujeción de la placa a la carcasa se

realizará mediante cola de contacto. Este método de fijación presenta varias ventajas.

En primer lugar, no hay que mecanizar la placa ni apretar tornillos, lo que supone un

ahorro de tiempo y recursos económicos; en segundo lugar, al ir pegado será fácil

comprobar si el mando ha sido manipulado por manos ajenas antes de hacer efectiva

la garantía en caso de reclamación.

Funcionamiento del equipo

Pasemos ahora a analizar el funcionamiento del circuito. El circuito es

alimentado con una pila de 9V (jump1 P1-P2) que es conectada a un regulador de

tensión LM7805 (U3), de aquí obtenemos la alimentación de 5V necesaria para el

funcionamiento de todos los elementos del circuito.

Mediante los 9 switches (S1) conectamos las resistencias de Pull-Up (R1-R9)

a masa o en circuito abierto, de tal forma que a la entrada del decodificador (U1) de

datos y direcciones (A1-A5, D6-D9) podemos tener en cada uno de los bits VDC o

0V (1-0 lógico) según hayamos conectados los switches. En este modo de operación

podemos tener un total de 29 = 512 combinaciones distintas.

Las entradas RS, CTC y RTC del codificador sirven para generar el reloj

interno. Para una frecuencia de reloj de 1000KHz, usaremos RS =91K, CTC=10nF,

RTC=43K. De esta forma obtenemos a la salida una señal en serie codificada función

de las 9 entradas. La transmisión se activa al accionar el pulsador conectado a TE*,

que es activa a nivel bajo. El circuito incorpora en esta entrada un Pull-Up interno,

por lo que está siempre conectada a nivel alto sin necesidad de meter alimentación en

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esta patilla. Esto simplifica el diseño, ya que solo tenemos que conectar la entrada

TE* a masa mediante el pulsador para poder activar la transmisión.

Cada bit transmitido dura 8 periodos de reloj, por lo que cada transmisión

durará 9x8=72 ciclos de reloj. Las formas de onda para cada bit se pueden ver en la

figura siguiente. Solo usaremos las correspondientes al 1 y al 0, ya que usaremos

transmisión binaria, aunque como vemos, este dispositivo también está preparado

para transmisión trinaria.

Para transmitir la señal usaremos modulación digital ASK, para modular la

señal en amplitud, usaremos una portadora de 32768Hz obtenida a partir del circuito

generador de reloj, formado por el oscilador (Y1) dos condensadores de desacoplo

(C3, C4) y la puerta NAND de alta velocidad (U2B). Mediante la puerta NAND

(U2A) multiplicamos ambas señales, obteniendo a la salida la señal modulada en

amplitud. Transmitiremos una señal de 32768Hz para la salida a nivel alto y 0V para

la salida a nivel bajo (modulación OOK).

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Esta señal alimentará al circuito de potencia del transistor (Q1). Mediante el

LED infrarrojo (D1), transmitiremos la señal en el espectro infrarrojo hacia el

receptor.

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1.3. Estudio económico

La base del transmisor es el codificador MC145026, que tiene un precio

aproximado de 2€. El resto de componentes son más baratos. Resistencias y

condensadores valdrán aproximadamente otros 2€, El resto de integrados (regulador

y puerta NAND 1€, lo que más puede subir el precio es el DIP-switch (3€) El LED

calculamos que será 1€, y una placa de ese tamaño tendrá un precio aproximado de

1€. En cuanto a la parte mecánica, la caja junto con el pulsador y el zócalo para la

batería puede rondar los 5€, por lo que el precio total de materiales será de 15€.

Suponiendo un tiempo de montaje de aproximadamente ½ hora por unidad, Y

sabiendo que la hora de este tipo de trabajo puede rondar los 14€, el precio de

montaje de cada unidad rondará los 7€.

El precio total del mando incluyendo IVA, debe oscilar en torno a los 25€, lo

que nos da un margen de beneficio bastante amplio para sacar beneficios poniendo

un precio competitivo en el mercado.

En el aspecto económico, parece que no hay problema, pero debemos tener en

cuenta el mercado.

Nuestro principal problema, es que es un mercado que ya se haya saturado, ya

que el mando que estamos diseñado no resulta en absoluto novedoso y en garajes

particulares está claro que el dueño ya poseerá un mando de similares características.

Pero teniendo en cuenta el gran incremento del parque automovilístico que se viene

produciendo en los últimos años, puede ser que en éstos garajes se quiera un mando

adicional para un segundo o incluso tercer vehículo. El mando también puede ir

dirigido a usuarios de garajes comunitarios que aún no posean mando a distancia.

Otra aplicación interesante, es tenerlo como repuesto en casa en caso de pérdida o

avería del original.

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En cualquier caso, vemos que al no tener un uso primordial, es necesario que

el mando tenga un precio competitivo que haga que los usuarios se decidan a

comprarlo. Puesto que el número de potenciales clientes no es muy elevado, la clave

fundamental para el éxito del producto, es acaparar gran parte del mercado, y esto se

conseguirá poniendo un precio que tenga ventaja con respecto a sus competidores.

La inversión inicial no será elevada. Las herramientas pueden suponer un

desembolso inicial de alrededor de 2000€ entre soldadores, insoladora,

herramientas... pero hay que tener en cuenta que estas herramientas pueden usarse

para cualquier otro proyecto electrónico, ya que ninguna de ellas tiene una aplicación

exclusiva en este proyecto. Además el precio de las herramientas prácticamente no

influirá en el precio final del producto. El gasto principal estará en la gran cantidad

de materiales y horas de trabajo empleados en la fabricación. Se puede sacar en

principio una tirada corta, y ver la respuesta del mercado al producto, y luego

continuar con la producción a un ritmo constante, en caso de haber, como esperamos,

una buena acogida por parte de los consumidores.

Los gastos de almacenamiento y mantenimiento, tampoco deben ser

excesivos, ya que estamos hablando de un dispositivo de tamaño pequeño y regular

que se puede almacenar en cajas en el mismo lugar de montaje, y que no tiene

mantenimiento alguno al no constar de ningún elemento que tenga un tiempo de

envejecimiento corto.

En resumen, por todo lo dicho anteriormente consideramos que el proyecto es

viable, ya que nos deja un amplio margen de ganancias, una inversión inicial

pequeña, y unos gastos de almacenamiento prácticamente despreciables.

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1.4. Normativa a tener en cuenta

UNE – EN 50081-1: Compatibilidad electromagnética. Norma genérica de

emisión. Parte 1: Residencial comercial e industria ligera.

Esta norma sobre los requisitos de emisión se aplica a los aparatos eléctricos

y electrónicos destinados a ser empleados en un entorno comercial, residencial y en

la industria ligera. Cubre perturbaciones en la gama de frecuencias de 0 a 400GHz.

UNE – EN 50081-2: Compatibilidad electromagnética. Norma genérica de

inmunidad. Parte 1: Residencial comercial e industria ligera.

Esta norma sobre los requisitos de inmunidad se aplica a los aparatos

eléctricos y electrónicos destinados a ser empleados en un entorno comercial,

residencial y en la industria ligera. Cubre perturbaciones en la gama de frecuencias

de 0 a 400GHz.

Tendremos en cuenta estas normas ya que aunque la emisión se va a producir

en el espectro infrarrojo que está por encima del ámbito de aplicación de la norma,

no olvidemos que el mando presenta dos osciladores internos de 1KHz y 32.768KHz,

que a su vez generarán también una serie de armónicos, y éstas si son frecuencias

que están dentro de la norma.

A priori no parece que tengamos problemas en cuanto a normativa de

emisión, ya que la energía electromagnética que pueda irradiar el mando en

funcionamiento será bastante pequeña. En cuanto a inmunidad, no podemos

adelantar nada. Tendremos que hacer verificaciones técnicas para comprobar que

nuestro diseño cumple la normativa.

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2. Cálculos

2.1. Cálculos de diseño

La frecuencia del reloj del decodificador responde a la fórmula

)('3.2

1Hz

CRf

TCTC

= donde CTC’ = CTC + CLAYOUT + 12pF. Suponiendo que CLAYOUT

será del orden de pF, para CTC = 0.01µF, RTC = 43kΩ, RS = 91kΩ, obtenemos f =

1010KHz. Esta será la frecuencia sin tener en cuenta CLAYOUT, para un CLAYOUT de pF

la frecuencia será algo menor, equivalente a los 1000KHz. Esta va a ser la frecuencia

de reloj del codificador. Puesto que cada bit transmitido dura 8 periodos de reloj, y

transmitimos 9 bits, cada transmisión durará 9x8x1ms = 72ms. Esta será el tiempo

mínimo que debemos mantener pulsado el mando, tiempo más que suficiente para no

estar pendiente del mismo, ya que es inferior a una décima de segundo.

Al estar el circuito ya diseñado, no parece necesario realizar más cálculos, ya

que los resultados, consumos y formas de onda se han obtenido mediante simulación.

2.2. Simulaciones y prestaciones

Mediante simulación con Pspice hemos obtenido los siguientes resultados.

Nos hemos limitado a la simulación de las formas de onda a la salida de la puerta

NAND, así como a la salida del LED, para ver las formas de onda que excitarán al

circuito de potencia, y que se encargarán de la transmisión. Para ello, usaremos dos

estímulos digitales de 1KHz y de 32.768KHz.

En cuanto a prestaciones, el sistema de emisión de infrarrojos basado en el

codificador MC145026 funciona en un rango aproximado de 10 metros (según datos

del fabricante), el ángulo de operación es de 40º.

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3. Planos

3.1. Diseño del mando

Para el mando usaremos cajas moldeadas en ABS. El panel frontal puede

extraerse para ayudar a la mecanización y al montaje. Todos tipos tienen un

compartimiento integrado para pila tipo PP3 ó 4AA. Las cajas con compartimiento

para pila PP3 se suministran con un conector para pilas PP3. La caja escogida tiene

unas dimensiones de 25x61x97mm, que son las que más se habitúan al tamaño de la

placa que hemos diseñado. Estarán disponibles en colores beige y hueso.

Las cajas se mecanizarán en la parte frontal para permitir el acceso del LED

al exterior, y en la parte superior para acceder al pulsador que habilita la transmisión.

La placa se sujetará en el interior mediante pegamento para evitar golpes y

vibraciones.

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3.2. Diseño de la tarjeta de circuito impreso

Usaremos una PCB positiva de doble cara de tamaño 78x46mm. Este tamaño

presenta la ventaja de que se pueden obtener 10 placas de éste tamaño a partir de la

placa estándar de doble cara de 233.4x160mm que hemos decidido usar, lo cual

abaratará los costes al no sobrar prácticamente nada. El residuo se irá en el corte de

las unidades a partir de la placa principal. Por otra parte, éste tamaño encaja bien en

la caja escogida.

Hemos colocado la toma para la batería en la parte posterior y al lado del

regulador de tensión, de esta forma queda localizado en esta zona lo que será el

circuito de alimentación, que presenta unas pistas más anchas que el resto. También

en la parte posterior hemos colocado los switches, de tal forma que sea fácil acceder

a ellos mediante la abertura posterior para la programación de código.

En la parte anterior izquierda, se ha colocado el diodo LED, para evitar que

esté a una distancia excesiva de la abertura que se practicará a la caja, ya que esto

puede influir negativamente en el ángulo de emisión haciendo que sea menor que el

esperado. Cerca del LED hemos colocado el pulsador de accionamiento, de tal forma

que éste sea accesible sin ningún tipo de esfuerzo con el dedo pulgar al coger el

mando con la mano derecha.

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Aspecto de la placa

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Colocación de componentes

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Máscara de componentes

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Máscara de Soldadura

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4. Presupuesto

El presupuesto al final, es más ajustado de lo previsto en el estudio económico,

aún así, se ha conseguido sacar un precio de venta al público acorde con los de la

competencia de 31.32€, obteniendo un margen de beneficios del 20%, que es un

beneficio bastante aceptable si se compara con la inversión a realizar.

Componentes

Elemento Cantidad Precio unitario(€) Unidades TotalCodificador MC145026 1 2,22 100000 222.000 €

Integrado 74HC132 1 0,27 100000 27.000 €Regulador 7805 (5V) 1 0,54 100000 54.000 €Transistor MPS2907 1 0,05 100000 5.000 €Condensador 0.1mF 1 0,10 100000 10.000 €Condensador 22pF 2 0,12 200000 24.000 €Condensador 10nF 1 0,12 100000 12.000 €Cristal 32.768KHz 1 0,25 100000 25.000 €

Resistencia 3.39KΩ 9 0,02 900000 18.000 €DIPSwitch 9 (2 polos) 1 3,79 100000 379.000 €

Pulsador 1 2,23 100000 223.000 €IR LED 1 1,02 100000 102.000 €

Resistencia 43KΩ 1 0,02 100000 2.000 €Resistencia 1KΩ 1 0,02 100000 2.000 €

Resistencia 10MΩ 1 0,02 100000 2.000 €Resistencia 68Ω 1 0,02 100000 2.000 €

Resistencia 91KΩ 1 0,02 100000 2.000 €Zócalo 14 pins (tubo 30 unidades) 1/30 3,20 3333 10.667 €Zócalo 16 pins (tubo 24 unidades) 1/24 3,20 4167 13.333 €

Placa positiva doble cara 233.4x160 1/10 7,00 10000 70.000 €Caja de plástico con abertura posterior y

conector PP3 25x61x97mm 1 4,31 100000 431.000 €Total Materiales 1.636.000 €

Mano de ObraTiempo de montaje (min) Elementos Total Horas Precio/Hora (€) Total

20 100000 33333 15,00 500.000 €

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Herramientas

Total

Herramienta Cantidad Precio unitario (€) TotalInsoladora de rayos ultravioletas 1 674,00 674 €

Lápiz soldador de 230V - 32W de JBC 10 21,05 211 €Lápiz desoldador de 230V -24W de JBC 2 37,20 74 €

Puntas de soldadura JBC 2mm-3mm 20 7,63 153 €Juego de destornilladores (6 tipos) 10 26,68 267 €

Alicates para cortar y conformar patillas 10 25,93 259 €Soportes para taladro 1 176,22 176 €

Brocas para PCBs 0.6 0.8 1.0mm 30 5,00 150 €Brocas para PCBs 1.3mm 10 5,51 55 €

Fuente alimentación para Taladro (3A) 1 55,78 56 €Bandejas para ataque químico de PCBs 1 3,94 4 €

Pinzas para Manejar PCBs 2 1,86 4 €Guillotina de banco para PCB 1 732,00 732 €

Juego de cuchillas de recambio 1 108,19 108 €Consumibles (precio aproximado) 1 1000,00 1.000 €

Total Herramientas 3.923 €

Gasto total 2.139.923 €

Beneficios (30%) (20% beneficio - 10% honorarios de Ingeniero)641.977 €

Total 2.781.899 €

Precio unitario (100.000 unidades) 27,00 €

I.V.A. (16%) 4,32 €

P.V.P. 31,32 €

Ingresos del Ingeniero por unidad vendida 3,13 €

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5. Pliego de Condiciones

5.1. Verificaciones técnicas y Test de ensayos

Las verificaciones de nuestro producto se realizan en el tiempo destinado en

el tiempo de montaje, en él se reserva un tiempo determinado para la revisión de

materiales y para la comprobación del producto finalizado. Si algún componente está

dañado se retirará.

El espacio de tiempo destinado para esta verificación es prácticamente nulo,

basta con usar un detector similar a la célula del garaje y probar el mando a la

distancia y ángulo máximos garantizados (10m, 40º).

5.2. Plazos de Garantía

Garantizamos el funcionamiento del mando a distancia durante un periodo de

1 año a partir de la fecha de compra. Durante el plazo previsto, esta garantía ampara

la sustitución del mando defectuoso por otro en perfectas condiciones de

funcionamiento. La garantía tiene validez solo en el territorio nacional (incluyendo

Canarias, Ceuta y Melilla).

Esta garantía no cubre averías producidas por causas derivadas de un mal uso

o mantenimiento (golpes, corrosión, exceso de calor, exposición al agua...),

accidentes o manipulación por personal no autorizado. La empresa tampoco se

responsabiliza del cambio del mando en caso de incompatibilidad con el receptor del

garaje (distancia mayor de la soportada, receptor colocado en mala posición...)

siempre que este hecho no se deba a un mal funcionamiento del mismo. Así mismo,

tampoco se garantiza que las distancias y ángulos máximos garantizados (10m, 40º)

se den en todas las circunstancias (mala climatología, receptor sucio o en mal

estado...).

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El mando defectuoso será enviado a la dirección social de la empresa con la

garantía debidamente cumplimentada y sellada con fecha y firma del establecimiento

proveedor. En caso de ser válida la garantía y verificarse las condiciones anteriores,

se enviará a la dirección citada en la garantía un nuevo mando sin que esto no

suponga gasto alguno para el cliente. Esto no cubre los gastos de envío del mando

desde el domicilio del cliente a la dirección de la empresa.

Estas condiciones de la garantía se harán efectivas siempre y cuando no

concurra en la intervención del consumidor mala fe y/o negligencia.

Certificado de garantía

Mando a distancia por Infrarrojos Nombre_______________________________________________ Apellidos______________________________________________ Dirección______________________________________________ Teléfono____________________ C.P.______________________ Población__________________Provincia___________________

A rellenar por el establecimiento de compra Fecha de compra_______________________________________ Sello y/o Firma_________________________________________

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5.3. Condiciones de suministro

Los mandos se podrán adquirir en tiendas de electrónica, grandes almacenes o

tiendas especializadas. No está prevista por el momento su venta en otros

establecimientos de menor nivel (bazares, puestos ambulantes...) porque se considera

que pueden dar una mala imagen al producto.

Para cantidades mayores de 100 elementos, se pueden pedir directamente a la

empresa, pero no se garantiza una entrega inmediata, ya que no se sabe a ciencia

cierta el stock que tendrá la empresa. Los mandos se fabricarán por 10 operarios

especializados, por lo que se calcula una tirada aproximada de no menos de 160

mandos diarios.

Si se recibe una petición de este tipo, se fijará un plazo máximo de entrega y

un presupuesto por parte de la empresa que una vez aprobado por el comprador,

tendrá carácter vinculante. En caso de no cumplirse los plazos previstos, el

comprador tendrá derecho a una rebaja del 10% en el precio fijado, o bien a

renunciar al pedido.

5.4. Condiciones de funcionamiento

- Como primera medida no hay que exponer el mando al agua o a la

humedad. Hay que proteger al mando contra el polvo, humedad, frío

y calor excesivos ya que se pueden producir daños irreparables.

- Evite guardar el mando en lugares expuestos a cambios bruscos de

temperatura o humedad. Manténgalo alejado de la luz solar directa.

- Para un funcionamiento óptimo es recomendable no usar el mando a

una temperatura inferior a 0 ºC, aunque puede darse el caso de que

funcione perfectamente a temperaturas inferiores.

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- Atención a la utilización de diversos productos de limpieza que

pueden dañar la carcasa. Limpie el mando con un paño suave y

húmedo.

- No intente reparar el mando ni abra la carcasa. Esto anularía la

garantía.

- El tiempo de transmisión es de 72ms. Aunque es complicado, puede

darse el caso de que se oprima el pulsador durante un tiempo

inferior al de transmisión, por lo que el mando en este caso no

funcionará correctamente.

- El mando funciona con una pila de 9V tipo PP3 (no incluida)

Cuando note que el mando comienza a funcionar mal a largas

distancias o grandes ángulos, reemplace la pila por otra de similares

características.

- Si no va a usar el mando durante un largo periodo de tiempo, retire

la batería de su compartimento. No deje que la batería se agote.

- Evite manipular la lente del mando, ya que esto puede desviar el

emisor y hacer que el ángulo de funcionamiento se reduzca.

- La empresa se reserva el derecho de introducir cambios en el diseño

del producto.