proyecto detectora de humo!!!!

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA ELECTRONICA

ETN – 607

Casa Detectora de Humo

Docente:

Ing. José Ríos

Integrantes:

Gallegos García Alfonso Jorge

Gutiérrez Miranda Juan José

Machicado Valdez Edgar Miguel

LA PAZ – BOLIVIA

29/09/2012

CASA DETECTOR DE HUMO1. INTRODUCCION

ETN-603 ELECTRONICA II

En el área de electrónica se trabaja la metodología y la aplicación que se les puede dar a estos circuitos. Además de la aplicación de todos los conocimientos adquiridos en la materia para realizar una casa detectora de humo.

En el proyecto detector de humo automático con sensor de luz lo que se pretende es aglutinar numerosos contenidos del currículo oficial de Electrónica II, alrededor de un proyecto completo en el desarrollo de los bloques de contenido y a la vez divertido y estimulante.Es en este entorno y en concreto con este proyecto en el cual la sirena y el ventilador se encienden cuando el sensor de luz capta una cantidad de luminosidad superior a la estipulada.

Una de las maneras posibles de detectar la presencia de humo se basa en comprobar la transparencia (o falta de ella) del aire. El proyecto que presentamos aquí tiene como función comprobar continuamente la luz que recibe una LDR del ambiente, y en caso de que este valor disminuya, se cierran los contactos de un relé durante un cierto tiempo. Consideramos que para su uso en un sistema de seguridad todavía es insuficiente, pero que nos puede ser de gran utilidad, si si quiere comenzar con una prevención, ya que presenta varios tipos de automatización.

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar un circuito detector de humo por control de luz, para el control automático de una casa o para una fábrica.

2.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Comprender como funciona el circuito que es controlado mediante el LDR.

- Realizar el diseño y la construcción de la maqueta para poder hacer la aplicación.

- Realizar el armado en protoboard, para verificar primeramente el funcionamiento.

- Realizar el quemado de las placas pertenecientes a los circuitos.

3. MATERIALES - 2 Relés- 2 LDR


- 2 NE555- 3 Transistores 2N3904- 2 Transistores BC548- 3 diodos 1N4002- 2 Potenciómetros de 100 K- 1 Potenciómetro de 50 K- 1 LDR- 2 LEDs- 1 Relé inversor para circuito impreso- 1 Resistencia de 10- 1 Resistencia de 220- 2 Resistencias de 1K- 1 Resistencia de 2,2K- 1 Resistencia de 4,7K- 1 Resistencia de 6,8K- 1 Resistencia de 1,5K- 1 Resistencia de 100K- 1 Resistencia de 120K- 1 diodo 1N4001- 1 Condensador electrolítico de 100uF- 1 pequeña bocina de 12V- 1 Ventilador de 12V

4. MARCO TEÓRICO

FOTORRESISTENCIA (SENSOR LDR)

Los sensores pueden ser desde una simple resistencia LDR hasta sensores infrarrojos. Si se construye un sensor de luz con una resistencia LDR, hay que tener la precaución de introducirla en un canutillo de color negro, para conseguir que la LDR detecte solo la luz que le llega de frente, evitando que sea alcanzada por la luz ambiente de los lados.

El funcionamiento de los sensores de infrarrojos es similar a los sensores de luz normal, pero tienen la gran ventaja de que son mucho menos sensibles a la luz ambiente. Es decir, con ellos es más difícil que la luz ambiente influya en el funcionamiento de los robots y los movimientos serán más certeros.


RESISTOR

En electricidad, la oposición al paso de la corriente hace que las resistencias produzcan calor (ejemplo: una cocina eléctrica, un horno, un radiador eléctrico, una tostadora, un secador de pelo, etc.). En electrónica se trabaja con resistencias mucho más pequeñas que, al oponerse al paso de la corriente, limitan el valor de la intensidad que pasa por el circuito.

Las resistencias (o resistores por influencia del inglés), tanto en electricidad como en electrónica, se pueden representar de dos formas, ambas igualmente validas:

LOS POTENCIÓMETROS Son resistencias de valor variable; algunos potenciómetros tienen una palanca para que podamos modificar su valor girándola, en otros su valor se modifica haciendo girar la pieza de dentro con un destornillador.

DIODO

Los diodos son componentes semiconductores que dejan pasar la corriente en un sentido y la bloquean en el otro sentido.

TRANSISTOR

Los transistores son semiconductores que constan de 3 terminales: emisor, colector y base.


Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales; se dice entonces que el transistor está en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto.

El transistor está en saturación cuando la corriente en la base es muy alta; en ese caso se permite la circulación de corriente entre el colector y el emisor y el transistor se comporta como si fuera un interruptor cerrado.

RELE

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. 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.

El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina un campo magnético es generado haciendo que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permiten que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.


http://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1n

http://es.wikipedia.org/wiki/Bobina

5. DESARROLLO

Para el desarrollo del proyecto se realizaron principalmente tres circuitos fundamentales, que son unidos de acuerdo a la aplicación que se le da.

CIRCUITO 1

El primer circuito presenta en su carga un ventilador el cual funciona para expulsar el humo. El circuito nos muestra la siguiente: la luz ambiente, cuya corriente hemos limitado con una resistencia de 1K en serie, ilumina permanentemente a una LDR.

El nivel del disparo se ajusta mediante ese potenciómetro de manera de hacer más o menos sensible el sistema.

El NE555, configurado como monoestable, permanece en reposo mientras la LDR esta iluminada. Cuando esta situación cambia, se dispara, y su salida permanece en estado alto un tiempo determinado por el potenciómetro de 100k. La salida del NE555, a través de una resistencia de 1,5K excita el transistor 2N3904, que a su vez permite que la bobina del relé cambie de posición.

Cuando el NE555 vuelve al estado de reposo, el transistor vuelve a bloquearse y el relé se desactiva. El diodo en paralelo con la bobina del relé está para evitar que la corriente generada en la desconexión dañe el transistor.

A continuación se muestra la simulación del circuito diseñada en Multisim 11.


R2

50kΩKey=A

50%

R3

100kΩKey=A

50%

R4

1.5kΩ

Q1

2N3904

D11N4002

VCC

OUT

U1555_TIMER_RATED

GND

1

DIS2

OUT 3RST4

THR5

CON6

TRI7

VCC

8

K

K1

EDR201A05

C1100µF

VCC12V

X1PHOTODIODE

VCC12V

CARGA


CIRCUITO 2

El segundo circuito presenta en su carga una pequeña sirena la cual avisa que ocurre un problema, como elemento principal un circuito integrado 555 trabajando como generador de pulsos, el 555 esta utilizado para hacer variar la frecuencia.

El voltaje de carga que pasa por el condensador aparece simultáneamente en la terminal del 555 y como el voltaje sube lentamente, la frecuencia del generador de sonido varia también levemente. Estas variaciones que se están produciendo en el voltaje aplicado el terminal del 555 que sube y baja, producen un efecto de sirena que es señal de aviso.



VCC

OUT

U1

GND

1

DIS2

OUT 3RST4

THR5

CON6

TRI7

VCC

8

R12.2kΩ

R26.8kΩ

R31kΩ

C10.1µF

C21mF

R4

220Ω

R510Ω

Q1

BC548A

VCC

12V

CARGA

R6120kΩ


CIRCUITO 3

Como se observa se puede utilizar un LDR para realizar un relé interruptor activado por la oscuridad, que conecta Relé cuando el nivel de iluminación desciende por debajo de un valor prefijado, mediante RV1. En este caso, R1 y LDR forman un divisor de tensión que genera una tensión de salida que sube al bajar el nivel luminoso.

La tensión es amplificada por el transistor 2N3904, montado como seguidor de emisor, y es utilizada para controlar el relé a través del amplificador en emisor común en el otro transistor 2N3904 y la resistencia limitadora de corriente R3.



Q1

2N3904

Q2

2N3904R14.7kΩ

R2

100kΩ

D11N4001

K

K1

EDR201A05

X1PHOTODIODE

R3

1kΩ

R4

50kΩKey=A

50%

VCC12V

VCC12V

CARGA


En el circuito final tendríamos

R2

50kΩKey=A

50%

R3

100kΩKey=A

50%

R4

1.5kΩ

Q1

2N3904

D11N4002

VCC

OUT

U1555_TIMER_RATED

GND

1

DIS2

OUT 3RST4

THR5

CON6

TRI7

VCC

8

K

K1

EDR201A05

C1100µF

VCC

12VVCC

12V

X1PHOTODIODE

CARGA

Q2

2N3904

Q3

2N3904R14.7kΩ

R5

100kΩ

D21N4001

K

K2

EDR201A05

X2PHOTODIODE

R6

1kΩ

R7

50kΩKey=A

50%

VCC

12VVCC

12V

CARGA1

VCC

OUT

U2

GND

1

DIS2

OUT 3RST4

THR5

CON6

TRI7

VCC

8

R82.2kΩ

R96.8kΩ

R101kΩ

C20.1µF

C31mF

R11

220Ω

R1210Ω

Q4

BC548A

CARGA2

R13120kΩ

6. CONCLUSIONES

Se pudo diseñar un circuito capaz de cumplir con varias funciones en caso de que exista un incendio mediante un detector de humo.

Se verifico el funcionamiento del circuito propuesto


Se puedo también implementar físicamente el circuito propuesto mediante el quemado en placa del diseño teórico, además de la implementación a una casa.

Se aplicó todos los conocimientos adquiridos en la materia etn-603 para la implementación del circuito propuesto.

7. BIBLIOGRAFIA

- TEXTO DE ELECTRONICA GENERAL (LINEAL)

- TEXTO DE SEMICONDUCTORES ESPECIALES

- ELECTRÓNICA INTEGRADA, JACON, HALKIAS CRISTOS, MC GRAW – HILL.

8. ANEXOS


proyecto detectora de humo!!!!

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