Arquitectura de Computadores Entrega 1 En el siguiente informe detallamos el proyecto que realizaremos como grupo durante el siguiente semestre. Consistirá en un sistema de protección integral para piscinas, con el fin de evitar accidentes donde menores ingresaban a ella sin vigilancia. Matías Améstica Diego Cathalifaud Ignacio Giannini Dennis Helm Lorena Miralles Martín Ugarte Grupo 14 8/23/2009

cuando menores ingresan

Arquitectura de Computadores Aug. 23

“Los accidentes ocurren” es un adagio que probablemente se mencione cuando efectivamente ocurre una eventualidad de este tipo, sin embargo el ideal es que jamás ocurran y, debido a esto existen numerosos artefactos y empresas que se dedican a reducir los riesgos en todo ámbito de actividades y procesos. Nuestro proyecto se enfoca en esa dirección, pues hemos decidido diseñar y construir un sistema que permita aumentar la seguridad en las piscinas. Según cifras de la Organización Mundial de la Salud (OMS) la sofocación por inmersión en líquidos es la cuarta causa de muerte en el mundo, y la primera en hombres entre los 5 y los 14 años (quinta causa entre las mujeres de la misma edad). En nuestro país no estamos muy alejados de esa realidad ya que es la primera causa de muerte en niños mayores a 1 año. Reaccionar rápido ante los eventuales accidentes por ahogo en piscinas es fundamental, pues su índice de mortalidad aumenta si no se actúa a tiempo, es decir en los primeros 10 minutos; de ahí la necesidad de crear sistemas que permitan evitar este tipo de accidentes. Nuestro sistema parte por cercar el perímetro de la piscina estéticamente, habilitando una entrada principal donde colocaremos sensores para determinar ingresos a la zona de la piscina, estos sensores están ubicados a alturas específicas para evitar que la alarma se active innecesariamente por mascotas o aves. El ideal es que el acceso no sea fluido para los niños que no saben nadar, por ello no solo se debe confiar exclusivamente en la presencia de una cerca o la alarma. Al hacer ingreso al recinto, los sensores ubicados en el acceso de la piscina van a activar el sistema, el cual comenzará ejecutando un contador de 30 segundos con el fin de acercarse al panel numérico, digitar la contraseña y desactivar la alarma para bañarse tranquilamente, sin embargo si el sistema no es desactivado en los 30 segundos se activará la alarma dando aviso al interior de la vivienda a través de sonidos, luces y avisos en un computador. Para evitar que la persona que hace ingreso a la piscina olvide desactivar el sistema el panel numérico tendrá leds que estarán parpadeando desde el momento en el cual el contador comenzó hasta que la alarma fue desactivada. Estos leds también servirán como un indicador para determinar si la alarma se encuentra activada o no. Una función adicional del sistema es la posibilidad de cambiar la contraseña existente, para así mantener siempre el acceso a la piscina restringido a los niños que no saben nadar. Los elementos a ser utilizados por el sistema serán: • • •

-Un visor LCD 16x2, que funciona con codificación ASCII. El visor posee dos líneas de dieciséis caracteres. Su costo es de $12.251. -Un Miniteclado de 16 teclas y 8 líneas (4 columnas y 4 filas), su costo es de $7.341. -Un sensor de distancia/movimiento, tenemos tres ideas hasta el momento. El primero es medidor de distancia ultrasónico (Sonar) que en Olimex cuesta $20.478. Posee una interfaz serial RS232, pero también posee interfaces PWM y analógica, lo cual permite que se conecte a cualquier microcontrolador fácilmente. Provee lecturas precisas para distancias entre 0 y 6,5m en incrementos de 2,54cm. La segunda opción sería un sensor infrarojo de proximidad Sharp GP2Y0A21YK, que en Olimex cuesta $9.515, los inconvenientes de este sensor es que sólo mide distancias entre 0 y 80cm, y puede ser usado como sensor de proximidad en 0 y 130cm, pero su

2

Arquitectura de Computadores Aug. 23

• •

costo es menor. La tercera opción sería un sensor de movimiento /PIR sensor module MCI-SEN00518 que detecta el movimiento de cuerpos de distinta temperatura (como el cuerpo humano), incluye un lente de Fresnel y un IC para detectar el movimiento. Trabaja con un amplio rango de voltajes y con baja corriente. Posee un delay ajustable con alta sensibilidad y bajo ruido. La salida es una salida digital TTL. Cuesta $8.420 en Olimex. Incluso puede ser posible combinar dichos sensores para perfeccionar la percepción del sistema. - Leds, cuestan $187 pesos. -Buzzer, permite emitir una señal sonora para la alarma. Tiene un costo de $856. - Adaptador de corriente para alimentar el sistema, cuesta $4.365. -Protoboard para realizar conexiones, $6.700. - Cable serial, cuesta $2.210.

Esos elementos son sólo para realizar las conexiones del sistema específico de alarma, sin embargo también se requiere una placa funcional para el PIC. Como hasta el momento no está definida la placa a utilizar, buscamos en el sitio web del curso realizado el segundo semestre del 2008 y utilizaremos los diseños entregados el dicho semestre para la construcción de la placa1. En ese semestre se hizo uso de un PIC 16F877A, y los elementos utilizados por él fueron: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

1 PIC 16F877A + base de 40 pines 1 max232 + base de 16 pines 10 resistencias de 1.1 [kW] 1 regulador de voltaje LM7805 4 condensadores electrolíticos 1 de 1 μF 1 condensador electrolítico de 33 μF o similar 2 condensadores de 22 pF 1 condensador de 0.33 μF 1 condensador de 0.01 μF 1 cristal de 20 MHz 1 conector Molex macho + 1 hembra (Color crema) 2 terminales metálicos para conector Molex Hembra 2 pin Header 2x20T 1 pin Header 1x40T 1 Conector DB9 Hembra (Puerto serial) 1 jumper doble 1 Jack para transformador + 10 cm de cable 4 Separador placas plástico 5mm

1

El diseño de la placa que fue utilizado en el segundo semestre del 2008 en el curso IIC2342 fue realizado por Leonardo Ramírez M.

3

Arquitectura de Computadores Aug. 23

• •

1 Botón Pulsador para PCB 4 pines 1 placa de Cobre de 10x10 cm

Y el diagrama de las conexiones es así, pero la alimentación del sensor dependerá del tipo de sensor a utilizar. Los puertos no están detallados y se asumen líneas en algunos casos para varias conexiones. El sensor iría a las interrupciones del pic, la pantalla, los leds y el buzzer a los puertos de salida del pic, el teclado tendría un bus para los puertos de salidas correspondientes a las filas y otro a las columnas (así se determina el botón apretado) e irían conectados a los puertos de entrada del pic.

Links de datasheet •

LCD ALFANUMERICO 16X2 LM016L http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/146552/HITACHI/LM016L.html

•

Sensor de movimiento / PIR sensor module MCI-SEN-00518 http://www.olimex.cl/pdf/PIR_Module.pdf

•

Teclado 16 teclas, Matriz http://www.victronics.cl/inf_tecnica/VELLEMAN/16KEY.pdf

•

PIC 16F877A http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/microchip/33023a.pdf

•

Sensor Infrarojo de proximidad - Sharp GP2Y0A21YK

4

Arquitectura de Computadores Aug. 23 http://www.robotokulu.com/ROBOTOKULU_dosyalar/GP2Y0A21YK-DATASHEET.pdf •

Buzzer - PC Mount 12mm 2.048kHz http://www.olimex.cl/pdf/Components/CEM-1203.pdf

5