Adaptación de un sensor de sonido a un foco


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Divulgación y enseñanza de la ciencia

Asesor: Marisa Calle Monroy.

Miembros del equipo:
Josué Ramírez Enríquez(), TULUM,
Daniel Guzmán Tek(), TULUM,
Sebastián Vargas Maciel(), TULUM,

Resumen

El protoboard (la base) es la columna vertebral de nuestro sensor donde se adaptan todos los materiales y mecanismos necesarios para así lograr el objetivo. Es el principal material para la construcción de este donde se encontrara la fuente para obtener la energía requerida. Este sensor contiene un mecanismo de electricidad con el cual no podrá dañar el medio ambiente. Principalmente este proyecto podrá darnos algunos beneficios a la humanidad para tener facilidades laborales y personales. Nos podremos acostumbrar con facilidades al mismo estilo de vida cotidiana, con este dispositivo se obtendrán resultados para el uso de ello. El armado del sensor no tendrá las suficientes dificultades, para poder armar el mecanismo con facilidades y de una forma segura. Este proyecto es monoestable (su configuración), por lo que la electricidad se pasa por el NE555 y es expulsado para pasarlo a una resistencia y dependiendo el tiempo que dure es lo que dura prendido el foco. Para observar si está activo debes emitir un sonido grave así esta podrá funcionar. El interés en este proyecto fue para intentar ahorrar la energía necesaria para así tener la comodidad de encender un foco. El objetivo que se tenía de adaptar un foco a un sensor de sonido nos fue positivo. Y los resultados fueron los esperados

Pregunta de Investigación

¿Cómo adaptamos un sensor de sonido a un foco para que encienda?

Planteamiento del Problema

La posibilidad de brindar nuevas innovaciones en la tecnología nos demuestra que si colocamos nuestra visión en crear nuevas ideas debemos apoyarnos en las necesidades sociales y ecológicas, ayudando así en la conservación del medio ambiente tratando de economizar suministros e innovando en la actualidad.

Con la interfaz gráfica se piensa modelar el proyecto el cual nos permitirá visualizar más cómodamente el comportamiento del circuito y sus aplicaciones.

Antecedentes

Este circuito tiene la cualidad de activar o desactivar algún dispositivo conectado a él, mediante dos aplausos consecutivos. El circuito puede: activar/ desactivar lámparas, calentadores de agua, etc. El funcionamiento se basa en que el circuito detecta una señal de sonido la cual es transmitida a la entrada inversora del amplificador operacional.
El amplificador operacional al recibir la transmisión activa un temporizador 555 que está conectado como multivibrador monoestable.
También se desarrollara una interfaz gráfica la cual simulara las funciones posibles del circuito activado por sonido.

 

Este circuito tiene la cualidad de activar o desactivar algún dispositivo conectado a él, mediante dos aplausos consecutivos. El circuito puede: activar/ desactivar lámparas, calentadores de agua, etc. El funcionamiento se basa en que el circuito detecta una señal de sonido la cual es transmitida a la entrada inversora del amplificador operacional.
El amplificador operacional al recibir la transmisión activa un temporizador 555 que está conectado como multivibrador monoestable.
También se desarrollara una interfaz gráfica la cual simulara las funciones posibles del circuito activado por sonido.

La posibilidad de brindar nuevas innovaciones en la tecnología nos demuestra que si colocamos nuestra visión en crear nuevas ideas debemos apoyarnos en las necesidades sociales y ecológicas, ayudando así en la conservación del medio ambiente tratando de economizar suministros he innovando en la actualidad.

Creando sistemas como estos tenemos beneficio que son reducir los materiales de cobre, caucho, plástico, etc.
Los cuales son utilizados en gran parte por la sociedad actual.

Con la interfaz gráfica se piensa modelar el proyecto el cual nos permitirá visualizar más cómodamente el comportamiento del circuito y sus aplicaciones.

Este proyecto se llevara a cabo teniendo en cuenta la reducción de elementos que se utilizan en las conexiones eléctricas.
Este sistema el cual no necesita suiche que lo active y desactive puede funcionar con baterías las cuales pueden ser cargadas con la luz solar por medio de un panel o fotocelda.
Con la interfaz gráfica se facilitara la interpretación del proyecto que será expresado por medio de figuras las cuales representan diferentes tipos de componentes del sistema demostrando sus aplicaciones.

Se implementara un circuito el cual es activado por sonido, este mismo se complementara con una interfaz gráfica la cual permitirá visualizar el comportamiento del circuito demostrando sus funciones.

Desarrollar una simulación que permita la descripción del comportamiento del circuito en sus diferentes funcionalidades.
Clasificar los componentes que puedan ser utilizados en función del circuito activado por sonido.
obtener una señal de largo alcance para activar el circuito a largas distancias.

formas de utilizar los componentes que lo conforman teniendo en cuenta los estados de los sistemas a utilizar(rele,condensador,resistencias,amplificador operacional,circuitos integrados, micrófono).
Con la interfaz gráfica especificaremos los sistemas del circuito simulando una acción cuando este se encuentre activo .
Los condensadores cerámicos son utilizados para generar mayor frecuencia los electroliticos son usados para generar una frecuencia menor.

El inicio del proyecto se realiza cuando el sonido se propaga por medio de un micrófono el cual convierte el ruido en energía eléctrica.
Esta energía activa un relé el cual nos permite encender o apagar el sistema.
La corriente eléctrica es controlada por una compuerta lógica (flip-flop) y se puede ampliar la salida de corriente con los amplificadores operacionales para las diferentes utilidades del circuito.
La interfaz gráfica se desarrollara simulando los componentes necesarios con gráficos y figuras geométricas generando las funcionalidades del proyecto con su respectivo programa.

El Sensor de Sonido está basado en un micrófono de sensibilidad regulable que es fácilmente adaptable a la intensidad del sonido .
El rele cumple la función de activar o desactivar todo el circuito .
Los condensadores cerámicos no manejan polaridad los electrolíticos si tienen polaridad .
Las resistencias nos ayudan a controlar el flujo de la corriente en diferentes puntos del circuito.
El amplificador operacional sirve para generar una ampliación en la corriente que atraviesa por el .
El flip-flop se encarga de distribuir la corriente en el circuito (compuerta lógica).
El circuito integrado 555 está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops (biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida.
El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.
Sus características más destacables son:
Temporización desde microsegundos hasta horas.
Modos de funcionamiento:
Monoestable.
Astable.
Aplicaciones:
Temporizador.
Oscilador.
Divisor de frecuencia.
Modulador de frecuencia.
Generador de señales triangulares

Debido a las investigaciones que se realizaron tenemos un objeto importante entre los componentes del proyecto y es 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. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea.
Asociándolo con los sensores de sonido se pudo concluir
Que Se trata de un sensor activado por sonido. Un micrófono recoge la señal de sonido o ruido ambiente. Esta señal es amplificada y, si se alcanza un determinado nivel o umbral, se produce un pulso lógico de disparo activo por flanco ascendente. El circuito en reposo (ausencia de ruido/sonido) mantiene la señal de salida a nivel lógico “0” permanente. El circuito dispone de un orificio que permite una flexible instalación y sujeción del mismo sobre cualquier tipo de estructura.
Aclarando que cuando el sistema se comporta en uno (1) es encendido o en funcionamiento y cero (0) es apagado sin funcionamiento.

Este circuito funciona como un relé activado por sonido y tiene la cualidad de activar o desactivar algún dispositivo conectado a él, mediante dos aplausos consecutivos.

Aplicaciones para este circuito pueden ser: activación / desactivación de lámparas (bombilla accionada por aplauso),calentadores de agua, etc.

Cuando un aplauso es detectado por el micrófono (MIC), la señal se transmite a la entrada inversora del amplificador operacional. El amplificador operacional compara sus dos entradas y envía una señal, cuando hay señal en el micrófono, que dispara al temporizador 555 que está configurado como multivibrador monostable.

El pulso de salida del 555 activa las dos entradas de reloj de los 2 flip-flop tipo D del integrado 4013. El 4013 está configurado como contador de 3 estados, entonces serán necesarios dos aplausos antes que la salida Q1 del flip-flop pase al estado alto y active el transistor Q1, que a su vez activará el Relé RLA.

El Relé que se presenta en el diagrama es de 5v y es necesaria la inclusión del resistor de 220 ohmios en serie para poder utilizarlo con 9 voltios. El diodo D1 se utiliza para proteger al transistor Q1.

gracias a arduino, podrán ver mas con el monitor serial, ok. Dicho proyecto lo base del famoso brasier o sujetador que se caía con un par de palmadas, llamado Clap-Off Bra, pero traducido y adaptando para todos ustedes.

El uso de micrófonos en un foco se puede hallar en dos aplicaciones: primero, dentro de un sistema de medición de distancia, en el que el micrófono recibe sonidos emitidos desde el mismo robot, luego de que éstos rebotan en los obstáculos que tiene enfrente, es decir, un sistema de sonar; y segundo, un micrófono para captar el sonido ambiente y utilizarlo en algún sentido.

En este segundo caso, hay dos razones básicas para que un foco esté provisto de un micrófono u otro sensor de sonido (como los piezoeléctricos): recibir órdenes a través de sonidos (palabra o tonos) y, un poco más avanzado, determinar la dirección de estos sonidos. Ambas opciones le dan al robot la posibilidad de interactuar de una manera muy interesante con una persona que le hable.

En sentido técnico, la implementación más básica serían aquella en la que se coloca el micrófono dentro de una bocina direccional, algo así como un concentrador parabólico de radar, de modo que haga de pantalla en todos los sentidos excepto en una dirección bien definida.

Objetivo

Adaptar un sensor de sonido a un foco para que se encienda

Justificación

 Este proyecto se llevara a cabo teniendo en cuenta la reducción de elementos que se utilizan en las conexiones eléctricas.

Este sistema el cual necesita suiche que lo active y lo desactive puede funcionar con baterías comunes o recargables a través de un panel.

Con su interfaz se facilitara trabajos laborables y personales, la interpretación del proyecto las cuales serán expresados por sonido.

Hipótesis

Si logramos adaptar un sensor de sonido a un foco entonces encenderá con un aplauso

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

1 microfono electrec

2 potenciometros de 100k ohmios

2 resistencias de 1k ohmios

1 resistencia de 10k ohmios

1 resistencia de 100k ohmios

2 transistores 2N2222A

1 NE 555

1 condensador 57 micro faradios

1 LED rojo

1 rel 12 Vdc/125 Vac 10A

1 bombillo de 110 Vac

1 protoboard

1 fuente de 12 Vdc

Procedimiento:

1-.Colocar un potenciometro de 100kg conectado en la parte del centro

2-.Conectar la parte positiva del micrófono en las resistencias y el negativo al negativo de la fuente

3-.La fuente se debe poner entre 12 Vda y 5 Vdc

4-.Entre el ScR se le coloca un pulsador para que se quite la alimentación

5-.Conectar el retardo con el cual se medirá el tiempo

6-.Se coloca un potenciometro para calcular el tiempo

7-.El micrófono se conecta con estos materiales

8-.Se debe conectar a una fuente

9-.La bombilla se conecta al sisitema

10-.Se conecta la fuente a COAAVN

11-.Todo se programa por 5m

Galería Método

Resultados

Lo obtenido en el proyecto fue el poder adaptar el foco al sensor de sonido y los resultados fueron los esperados con anterioridad .

El dispositivo consta de un micrófono, el cual se usa para el encendido el foco, un led, diferentes transistores, un dispositivo el cual se llama NE555 el cual es la parte central del dispositivo; todos los materiales se conectan en un protoboard el cual tiene conexión positiva y negativa.

Galería Resultados

Discusión

Pudimos observar  que la investigación de nuestro proyecto nos brindo buenos resultados ya que se pudo cumplir el objetivo de adaptar un foco a un sensor de sonido y el cual nos fue correcto.

Conclusiones

Logramos adaptar el sensor de sonido al foco, con los materiales requeridos.

Una función de este proyecto es que hará que los seres humanos ahorren más energía, ya que este proyecto puede ser recargado con paneles solares o con una pila

Bibliografía

http://robots-argentina.com.ar/Sensores_sonido.htm

http://www2.elo.utfsm.cl/~mineducagv/docs/ListaDetalladadeModulos/Sensor%20de%20sonido.pdf

http://www.guillenxt.com/2014/01/lampara-de-aplausos-con-arduino-sensor.html



Adaptación de un sensor de sonido a un foco

Summary

The breadboard (the base) is the backbone of our sensor where all materials and mechanisms necessary to achieve the objective fit. It is the main material for building this where the source was found for the required energy. This sensor contains a mechanism for electricity which will not harm the environment. Mainly this project may give some benefits to humanity to have work and personal facilities. We can accustom with access to the same everyday lifestyle, with this device results for the use of it will be obtained. The assembly of the sensor will not have enough difficulties to assemble the mechanism facilities and safely. This project is monostable (configuration), so that electricity is passed through the NE555 and is sent to a resistance to pass depending on the time and however long it lasts is turned on the focus. To observe if active should emit a low sound so this may work. The interest in this project was to try to save the energy needed in order to have the comfort of light a bulb. The objective was to adapt a focus to a sound sensor was us positive. And the results were as expected.

 

Research Question

How adapt a sensor of sound into the focus?

Problem approach

The possibility to bring new innovations in technology shows us that if we put our vision to create new ideas must rely on the social and environmental needs , thus helping in the conservation of the environment trying to economize and innovate supplies today. The graphical interface is intended to model the project which will enable us more easily visualize the behavior of the circuit and its applications.

Background

Objective

Adapt one sensor of sound on a souce for can tu turn on

Justification

This project was carried out taking into account the reduction of elements used in the electrical connections.

This system which needs suiche you activate and deactivate can work with common rechargeable batteries or via a panel.

With its interface is working and personal services facilitating the interpretation of the project which will be expressed by sound.

Hypothesis

Themselves to gen adapt one souce put on sensor of sound then we canturn on the souce

Method (materials and procedure)

Materials:

1 microfono electrec

2 potenciometros de 100k ohmios

2 resistencias de 1k ohmios

1 resistencia de 10k ohmios

1 resistencia de 100k ohmios

2 transistores 2N2222A

1 NE 555

1 condensador 57 micro faradios

1 LED rojo

1 rel 12 Vdc/125 Vac 10A

1 bombillo de 110 Vac

1 protoboard

1 fuente de 12 Vdc

Results

The project was obtained in order to adapt the focus to the sound sensor and the results were as expected previously

Discussion

We observed that the investigation of our project gave us good results since it could meet the objective of adapting a focus to a sound sensor and which served us right .

Conclusions

We adapt the sound sensor to focus, with the required materials. A feature of this project is to make humans more energy efficient , as this project can be recharged with solar panels or a battery.

Bibliography

http://robots-argentina.com.ar/Sensores_sonido.htm

http://www2.elo.utfsm.cl/~mineducagv/docs/ListaDetalladadeModulos/Sensor%20de%20sonido.pdf

http://www.guillenxt.com/2014/01/lampara-de-aplausos-con-arduino-sensor.html