Proyecto Gsm

8/7/2019 Proyecto Gsm

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Realizado por: Elves E. Barragn D. E-mail: [email protected] 1

REA DE CIENCIAS Y MATEMTICASNOMBRE DEL DOCUMENTO: Proyecto Alarma GSM

CLASE: GuiaVERSION: 1.0Abril 2011

ALARMA GSM

OBJETIVO GENERAL

Elaborar un sistema de alarma para ventana o puerta que sea activado por un celularGSM.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Presentar el tema de investigacin y desarrollo para el presente ao Disear yelaborar una alarma que est controlada y activada por un celular tipo GSM(activado con SIM).

Establecer fechas de encuentros para el avance del proyecto Identificar las caractersticas de funcionamiento de los celulares Definir conceptos electrnicos y elctricos Desarrollo de actividades propuestas para cada sesin. Elaborar maqueta para ser presentada en Expociencias 2011

SESIONES:

1. Arquitectura del celular (Lectura)2. Fundamentacin electrnica (practica)3. Tipos y caractersticas de sensores (lectura)4. Practica con sensores I5. Practica con sensores II6. Conexin sensor al celular (practica)7. Conexin sensor al celular II (practica)8. Ajustes e implementacin (Elaboracin maqueta)


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ALARMA GSM

Nombre del estudiante:____________________________________ Curso:_____

PRIMERA SESION: Arquitectura del celular

OBJETIVOS: Identificar qu tipo de tecnologa celular se empleara para la aplicacin. Identificar la estructura fsica de cualquier equipo celular. Conocer las precauciones que se deben tener con los equipos celulares.

CONTEXTUALIZACION:

Como surgi la telefona celular?

Las primeras emisiones de telefona mvil se remontan al uso de radiotransmisoresinstalados en vehculos, de uso militar o institucional; como referencia se cita la primerautilizacin por parte de la polica de Detroit en 1921. Los radiotelfonos propiamentedichos se introdujeron en 1946 en Estados Unidos; al siguiente ao, la Bell Tellephonedesarroll la tecnologa celular, base de los modernos sistemas de telefona mvilpropiamente dicha. Con todo, no se vieron desarrollos civiles hasta 1956, cuando seinstal en Suecia un terminal para automviles, de 40 kg, que se alimentaba de la bateradel vehculo. En Japn se puso en marcha el primer sistema de telefona mvil celular en1979; le sigui el Reino Unido en 1983.

Las generaciones en la telefona celular?

--Primera generacin (1G) de la telefona mvil hizo su aparicin en 1979 y secaracteriz por se analgica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces era muybaja.

--Segunda generacin (2G) arrib hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizpor ser digital. EL sistema 2G utiliza protocolos de codificacin ms sofisticados y seemplea en los sistemas de telefona celular actuales. Las tecnologas predominantes son:GSM (Global System por Mobile Communications) y CDMA (Code Division MultipleAccess). Se pueden ofrecer servicios auxiliares, como datos, fax y SMS (Short Message

Service).

--Generacin 2.5 G Ofrece caractersticas extendidas, ya que cuenta con mscapacidades adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General Packet RadioSystem) (Sistema de Radio de Paquete General), EDGE (Enhanced Data Rates for GlobalEvolution) (Refuerzo de las Proporciones del Datos para la Evolucin Global).


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--Tercera generacin 3G. Se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datoscon acceso inalmbrico a Internet; en otras palabras, es apta para aplicacionesmultimedia y altas transmisiones de datos.

COMO FUNCIONA UN TELEFONO CELULAR

La gran idea del sistema celular es la divisinde la ciudad en pequeas clulas o celdas.Esta idea permite la reutilizacin defrecuencias a travs de la cuidad, con lo quemiles de personas puedan usar los telfonos almismo tiempo. En un sistema tpico detelefona anloga en los estados unidos, unacompaa recibe alrededor de 800 frecuenciaspara usar en cada ciudad. La compaa dividela ciudad en celdas, cada celda generalmente

tiene un tamao de 26 kilmetros cuadrados. Las celdas son normalmente diseadascomo hexgonos (figura de seis lados), en una gran rejilla de hexgonos.

Cada celda tiene una estacin base que consiste de una torre y un pequeo edificio quecontiene el equipo de radio.

QU HAY DENTRO DE UN TELEFONO CELULAR?

Los celulares son dispositivos electrnicos con diseos intricados, con partes encargadasde procesar millones de clculos por segundo para comprimir y descomprimir el flujo devoz.


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Al desarma un telfono celular, podrencontrar que contiene las siguientespartes:

Un circuito integrado que contieneel cerebro del telfono.

Una antena

Una pantalla de cristal lquido(LCD)

Un teclado pequeo

Un micrfono

Una bocina

Una batera

MIS APORTES:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________MIS DUDAS:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________MI ESPACIO:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PARA LA PROXIMA SESION: traer pilas y cargadores de celular.


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ALARMA GSM

Nombre del estudiante:___________________________________ Curso:_____

SEGUNDA SESION: Fundamentacin Electrnica

OBJETIVOS:

Identificar las caractersticas del voltaje directo Realizar medidas de voltaje con el multmetro Realizar soldaduras con el cautin. Identificar las magnitudes bsicas de corriente, resistencia y voltaje

CONTEXTUALIZACION:

Que es un circuito elctrico?

Circuito elctrico, trayecto o ruta de unacorriente elctrica. El trmino se utilizaprincipalmente para definir un trayectocontinuo compuesto por conductores ydispositivos conductores, que incluye unafuente de fuerza electromotriz (voltaje) quetransporta la corriente por el circuito. Uncircuito de este tipo se denomina circuito

cerrado, y aqullos en los que el trayecto noes continuo se denominan abiertos. Un

cortocircuito es un circuito en el que se efecta una conexin directa, sin resistencia,inductancia (bobinas) ni capacitancia (Condensador) apreciables, entre los terminales dela fuente de fuerza electromotriz.

Que es voltaje directo?

o Que es voltaje:________________________________________________________

voltaje

tiempo

4

2

5

0

U3

FSC11

U4

FSC11

U1

Hybridring*

3

0

22R1

50

R2

50C2

100pF

V1

2 V

4.3GHz

0Deg

La corriente continua es aquella que fluye en una

sola direccin y que no cambia con el tiempo; la

corriente continua tambin se le llama corriente

directa y se representa con las siglas CC y CD.Se produce en una fuente de voltaje (con terminal

positivo y uno negativo) como una pila, una

batera, una fuente de poder o un convertidor.


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______________________________________________________________________________________________________________________________

o Que es Corriente:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

o Que es Resistencia________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

o El cautn es:____________________________________________________ y lasoldadura que se emplea se llama ________________________________ y se debentener las siguientes precauciones al soldar___________________________________

____________________________________________________________________

o Un multmetro es_______________________________________________ y paramedir voltajes directos se ubica en la escala ___________________________el valormnimo de esta escala es________________ y el mayor valor de la escalaes____________________, al realizar una medida se debe tener las siguientesprecauciones__________________________________________________________

____________________________________________________________________

PRACTICA:

1. Medir el voltaje de los siguientes elementos e indicar el voltaje de salida. Una pila de celular _________________ Un pila de un control remoto _________________ Un adaptador de celular _________________

2. Porque en algunas mediciones el multmetro marca menos (--)?________________________________________________________________________________________

PARA LA PROXIMA SESION:

Consultar que son transductores o sensores cules son sus caractersticas generalesy que tipos hay.

Traer una fotorresistencia, un lser, un pulsador.

MIS DUDAS:________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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TERCERA SESION: Tipos y caractersticas de sensores

OBJETIVOS:

Identificar las caractersticas generales de los sensores Identificar la caracterstica particular de algunos sensores Definir cual ser el sensor apropiado para la aplicacin con el celular

CONTEXTUALIZACION:

Un transductor o sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes fsicas oqumicas, llamadas variables de instrumentacin, en magnitudes elctricas. Las variablesde instrumentacin dependen del tipo de sensor y pueden ser por ejemplo: temperatura,intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza,torsin, humedad, pH, etc.

ALGUNOS SENSORES:

El final de carrera o sensor de contacto (tambin conocido como

"interruptor de lmite") o limit swicht, son dispositivos elctricos,neumticos o mecnicos situados al final del recorrido de un elementomvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo deenviar seales que puedan modificar el estado de un circuito.Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos

(NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operacin que cumplan al seraccionados.

Sensor infrarrojo: El receptor de rayos infrarrojos suele ser unfototransistor o un fotodiodo. El circuito de salida utiliza laseal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida

que el sistema pueda entender. La luz infrarroja viaja en lnearecta, en el momento en que un objeto se interpone el haz deluz rebota contra este y cambia de direccin permitiendo quela luz sea enviada al receptor y el elemento sea censado, unobjeto de color negro no es detectado ya que este colorabsorbe la luz y el sensor no experimenta cambios.


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Sensor magntico: Los sensores de proximidad magnticosson caracterizados por la posibilidad de distancias grandes dela conmutacin, disponible de los sensores con dimensionespequeas. Detectan los objetos magnticos (imanesgeneralmente permanentes) que se utilizan para accionar elproceso de la conmutacin. Los campos magnticos puedenpasar a travs de muchos materiales no magnticos, elproceso de la conmutacin se puede tambin accionar sin lanecesidad de la exposicin directa al objeto.

Una fotorresistencia es un componente electrnico cuyaresistencia disminuye con el aumento de intensidad de luzincidente. Puede tambin ser llamado fotorresistor,fotoconductor, clula fotoelctrica o resistor dependiente de laluz, cuya siglas (LDR) se originan de su nombre en inglslight-dependent resistor.
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica


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CUARTA SESION: Practica con sensores IQUINTA SESION: Practica con sensores II

OBJETIVOS:

Identificar fsicamente algunos sensores. Conectar y configurar algunos sensores. Determinar la posible aplicabilidad de dichos sensores. Determinar que sensor se puede emplear para la aplicacin propuesta.

ACTIVIDADES:

Para estas dos prcticas se darn las indicaciones en clase.

Dibujar los esquemas electrnicos que se propusieron en clase.

MIS APORTES:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________MIS DUDAS:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________MI ESPACIO:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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SEXTA SESION: Conexin sensor al celular ISEPTIMA SESION: Conexin sensor al celular II

OBJETIVOS:

Identificar las caractersticas del voltaje directo Realizar medidas de voltaje con el multmetro Realizar soldaduras con el cautin. Identificar las magnitudes bsicas de corriente, resistencia y voltaje

CONTEXTUALIZACION:

El funcionamiento es tan simple como aadir a la tecla de llamada (botn con el telfonode color verde), un contacto de tipo detector magntico en paralelo con dicha tecla, esdecir soldarlo directamente en las pistas de la tecla, este contacto har las veces de teclade llamada, por lo que cada vez que lo activemos (en reposo estar Normaly Open N.O.),ser como pulsar dicha tecla; Dos activaciones y el telfono llamar al ltimo nmeromarcado o recibido. La tarjeta SIM a utilizar, debe ser de nueva adquisicin, ya que si nosllaman a este nmero, cuando se active la tecla llamara al ltimo nmero recibido (es elnico inconveniente de este diseo), no est de mas hacer una llamada perdida cada unoo dos das para asegurarnos dos cosas. 1que el terminal que hace la funcin de alarmaest operativo y 2 que el nmero al que llamar el terminal al activarse, ser el denuestro telfono mvil, por ejemplo.

ESQUEMA PICTORICO

Lo primero y ms importante, es disponer de un telfono mvil, con tarjeta activa, deloperador con el que trabaje el telfono o del que nos interese si es un telfono libre, losterminales mas adecuados suelen ser MOTOROLA y SIEMENS, aunque muchos modelossirven igualmente, cuanto mas antiguo y grande mucho mejor y mas fcil de modificar.


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El segundo paso es retirar la batera e identificar los terminales + y del aparato, en labatera suele venir marcado, sino utilizaremos un polmetro y en ltima instancia, elterminal del telfono unido a la pista de cobre de mayor tamao en la placa de circuitoimpreso es el negativo.

Por lo general el voltaje de las bateras de mviles suele ser de entre 3,6V a 6V los msantiguos, como el voltaje de alimentacin a aplicar es el de una batera de coche de 12 V,es necesario instalar IC regulador de tensin LM7805 para limitar el voltaje de 12V a 5 V,un voltio por debajo del nominal del telfono, an as funciona perfectamente. En el casode telfonos con bateras de 3,6 V podemos utilizar un IC regulador de tensin ajustable,como el LM317 y las resistencias de ajuste, SIEMPRE podemos alimentar el terminal, conalgo menos de voltaje, NUNCA con un voltaje superior.

En la foto vemos como se comprueba el terminal con una fuente de alimentacinajustable.

Batera del terminalde 6V utilizamos unLM7805 paraalimentar de entradaa 12 V y de salida alterminal 5V.

Salida +5V

Entrada 12V Terminal negativo, -

soldado el cable a la pista

del telfono y unido a la

batera

Terminales identificadosTecla a modificar

Disipador de calor con un

trozo de aluminio, el IC se

calienta algo durantelallamada


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Sea utilizado un voltaje de alimentacin de 12V de entrada por varios motivos:

- La alarma se ide inicialmente para una casa de campo con alimentacin de 12 Vproducida por placas solares y batera.

-El voltaje de 12 V es muy sencillo de obtener, al ser el standart de bateras deautomvil y bateras de alarma (de menor tamao que las anteriores).

- Podemos fcilmente convertir un voltaje de 12 V de entrada, en un voltaje de usode 5V utilizando un simple regulador de voltaje LM7805. Para otros voltajesmenores har falta algn componente mas y otro tipo de regulador por ejemploLM317.

- Al ir agotndose la batera e ir reducindose el voltaje de alimentacin de entrada,mucho tiene que bajar el mismo para que se apague el terminal, con tensiones debatera agotada, por ejemplo 6V, como la intensidad consumida por el terminales mnima el mvil seguira operativo, hasta agotar completamente la batera(mayor autonoma).

LOS PASOS A SEGUIR PARA REALIZAR LA MODIFICACIN:

Desmontamos el telfono, cuanto ms grande y antiguo sea el mismo mucho mejor, yaque son ms fciles de desmontar, mediante tornillos y tenemos mayor espacio parasoldar los cables y poder realizar la modificacin.

Un mtodo que NO da buen resultado, inicialmente crea que si, es el de soldar doscables directamente en las pistas metlicas de la tecla (Como se ve en la foto de laizquierda), sacando los cables por el agujero ms prximo, NO es lo mas aconsejable, deesta forma al montar el teclado y la carcasa, fallan varias teclas, las que no hacencontacto debido al volumen aadido de los cablecillos, que impide que el redondel decarbn de la membrana del teclado, toque las pistas metlicas de las teclas, por

descontado que la tecla de llamada (tlf verde) quedar anulada, debemos adoptar otraopcin.


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La opcin ms adecuada y la que hadado el mejor resultado, ya que aconseguido no anular ni condenarninguna tecla, incluida la de llamada, quesigue funcionando, es la de realizar unpequeo agujero en el centro de la tecla,de unos 3 mm (siempre que norompamos pistas por el otro lado de laplaca), rompiendo lo mnimo posible laspistas y soldando los dos cables con el

mnimo estao posible y ocupando elmenor espacio posible.

Ensamblamos el telfono, le soldamos el IC regulador de voltaje a 5 V, en el espacio queocupaba la batera, (Si la hemos suprimido claro est, sino es as deberemos sacar loscables de la tecla por otro lado y no importar instalar el regulador de voltaje y los doscables de alimentacin). Le aadiremos un pequeo disipador de calor de aluminio.

Mal sistema,

falla e inutilizavarias teclas.

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