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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

MODULO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

TEMA: PROYECTO FINAL DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS “CASA INTELIGENTE” INTEGRANTES: Karen Luzdali Haro Peñafiel Santiago Mauricio Pinto Bucheli NIVEL:

Tercero Industrial “A”

FECHA:

04-01-2013

AMBATO – ECUADOR


TEMA DEL PROYECTO: CASA INTELIGENTE OBJETIVO GENERAL: 

Desarrollar un sistema eléctrico que permita automatizar la maqueta de una casa.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Convertir la energía producida por el viento en energía eléctrica mediante un generador eólico.

 Realizar una puerta automática mediante un circuito inversor de conmutación con un indicador.

 Realizar un circuito LED intermitente mediante un circuito integrado 555 que trabaje de manera sincronizada al momento que la puerta se eleve.

 Realizar un circuito que permita encender las luces de la casa cuando la luz del ambiente disminuya.

RESUMEN: El presente proyecto está basado en la automatización de ciertos aspectos de la maqueta de una casa en base a energía eléctrica independiente, es decir que la casa se alimenta de energía por sí misma mediante un sistema eólico; por el aprovechamiento del viento podemos conseguir energía eléctrica para alimentar a una habitación. Mediante un circuito inversor de conmutación se levantará y bajará una puerta de garaje la cuál será completamente automática en base a un motor.

ABSTRACT: This project is based on the automation of certain aspects of the model of a house based on independent power, ie the power house is fed itself by a wind system, by the use of wind power can achieve to feed a room. Through an inverter switching circuit will raise and lower the garage door which is based on fully automatic motor.


MARCO TEORICO: La evolución marca el ritmo de la vida y las casas tampoco pueden escapar de ella. De la cueva con fuego, para calentar e iluminar, a las antorchas, las velas, el candil y por último: la electricidad. La electricidad nos ha permitido elevar el nivel de confort en nuestras casas por ello mediante este proyecto queremos demostrar lo importante que es el uso de nuevas tecnologías y dispositivos automáticos de control. Resultando más seguras, cómodas, con mayor ahorro de energía y cuidado del medio ambiente. Evidentemente el desarrollo del mercado hace que esta clase de casas tomen un precio excesivo pero sin tomar en cuenta lo seguras y cómodas que puedes llegar a ser. A largo plazo resultaran más económicas por tanto ahorro que generan. En este proyecto atrayente demostramos leyes y principios con respecto a la electrónica fundamentalmente circuitos eléctricos y la aplicación de la física clásica como la ley universal de conservación de la energía.

GUÍA TEÓRICA 

ENERGÍA EOLICA

Esta energía es producida por los vientos generados en la atmósfera terrestre. Se puede transformar en energía eléctrica mediante el uso de turbinas eólicas que basan su funcionamiento en el giro de aspas movidas por los vientos.

ENERGÍA CINÉTICA

Energía que un objeto pese debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto. Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer. Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia,


se transfiere energía al objeto. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.

(Un columpio que está en movimiento).

 CIRCUITO ELÉCTRICO Un circuito eléctrico es el recorrido por el cual circulan los electrones. Consta básicamente de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía eléctrica, un hilo conductor, un elemento de maniobra (interruptor, pulsador, conmutador, etc.) y un receptor (bobina, motor, timbre, etc.) Se denomina corriente eléctrica a la circulación de forma continua de electrones por un circuito.


METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN. Parte explicadora de todo el trabajo realizado en el presente proyecto. FUENTE DE ALIMENTACIÓN: Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta.

CIRCUITO INVERSOR MEDIANTE RELÉ Circuito inversor de giro de un motor

   

Relé de 9V, 2 posiciones Motor Fuente de alimentación Pulsador

Al momento de accionar el pulsador, el relé cambia de posición cambiando así el sentido de giro del motor


CORRIENTE ELÉCTRICA MEDIANTE UN GENERADOR EOLICO

 Generador de corriente eléctrica  Ventilador

CIRCUITO QUE PERMITE ENCENDER UN LED POR FALTA DE LUZ


CONVERTIDORES DE ENERGÍA: 

Generador mecánico (Dinamo): Es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica.

DINAMO: Es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.


LUZ INTERMITENTE CON UN 555, INDICADOR DE QUE LA PUERTA ESTA FUNCIONANDO (SISTEMA DE PREVENCION)

1CI555 2resistencias de 1k 1 resistencia de 100 Ohm 1 capacitor de 1000 uf 1 capacitor de 0,01 uf 1LED 1 batería de 9V

MATERIALES:                 

Laminas de balsa Cartón Silicona Laminas de plástico Estilete Dinamo (12v) Multímetro Diodos leds Resistencias (1K - 330Ω - 100 Ω - 50 Ω) Protoboard Placa de baquelita Alambre UTP Cortador Pinza Alicate 2 motores de 3 a 9 v 2 pulsadores (1 normalmente abierto – 1 normalmente cerrado)


                    

Papel carbón 1 switch 2 relés 2 capacitores (1000 µF – 0.04 pF) 1 circuito integrado (5,5,5) 1 LDR (Foto resistencia) Marcador indeleble Ventilador Soporte 1 socket (4 pines por lado) Taladro Soldadura de estaño Pasta soldarte Cautín Recipiente con agua hervida Acido para baquelita Pegamento (brujita) Bicarbonato Computadora Cámara fotográfica Filmadora

PRESUPUESTO: MATERIALES  Laminas de balsa

        

Cartón Silicona Laminas de plástico Estilete Dinamo (Motor generador) Diodos leds Resistencias (1K - 330Ω - 100 Ω - 50 Ω) Placa de baquelita Alambre UTP

COSTO $ 9.00 $ 0.25 $ 0.50 $ 4.00 $ 0.30 $ 3.50 $ 0.75 $ 0.60 $ 0.80 $ 1.00


 2 motores de 3 a 9 v  2 pulsadores (1 normalmente abierto – 1 normalmente

$ 3.40

 1 switch

$ 0.45

 Papel carbón

$ 0.15

 2 relés

$ 1.90

 2 capacitores (1000 µF – 0.04 pF)

$ 0.30

 1 circuito integrado (5,5,5)

$ 0.45

 1 LDR (Foto resistencia)

$ 0.30

 Marcador indeleble

$ 2.30

 Ventilador

$ 3.00

 Soporte

$ 2.00

 1 socket (4 pines por lado)

$ 0.40

 Acido para baquelita

$ 1.00

 Pegamento (brujita)

$ 0.50

 Bicarbonato

$ 0.25

 Acido para baquelita

$ 1.00

cerrado)

TOTAL

$ 0.30

$ 38.40


PROYECCIÓN A LA REALIDAD

Nuestro proyecto también estará basado en la “DOMÓTICA”; conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, aportando servicio energético, seguridad y bienestar. Integrando la tecnología en el diseño inteligente de un recinto cerrado. Un proyecto innovador capaz de representarlo.

CONCLUCIONES:  

Se desarrolló un sistema capaz de automatizar una casa en la mayoría de sus componentes. Se generó energía eléctrica en base a un generador eólico utilizando así la energía cinética encontrada en el aire.

 Se realizó un circuito inversor de conmutación de tal manera que permite elevar y bajar una puerta de manera automática.


 

Se realizó un circuito indicador mediante un Led intermitente que trabaja de manera sincronizada con la puerta automática. Se realizó un circuito que enciende un Led cuando siente ausencia de luz mediante fotorresistencias.

RECOMENDACIONES:   

Organizar el sitio de trabajo antes de comenzar a realizar el mismo. Tener mucho cuidado con la manipulación de los materiales a usar. Ser cautelosos al momento de armar los circuitos tanto en la protoboard como en la placa de baquelita.

BIBLIOGRAFíA: 

http://www.tlalpan.uvmnet.edu/oiid/download/Casa%20Inteligente_04_ING_I MECA_PII_E%20P.pdf

 http://www.factor4instal.com/cms/index.php/es/energiasrenovables/generador-hidraulico  http://www.youtube.com/watch?v=jMtFog63FRY&feature=fvwp  http://pr.kalipedia.com/tecnologia/tema/electricidad/graficosesquema-funcionamientodinamo.html?x1=20070822klpingtcn_59.Ees&x=20070822klpingtcn_1 14.Kes ANEXOS:


Proyecto de Circuitos Eléctricos  

Sistema eléctrico que permite automatizar la maqueta de una casa.

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