UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE ENCENDIDO PARA AUTOMÓVIL MEDIANTE BLOQUEO POR ALCOCHECK CON DISPOSITIVOS DE PESO Y POSICIÓN DEL CONDUCTOR

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AUTOMOTRIZ

CÉSAR GIOVANNY GUAÑUNA POZO

DIRECTOR: ING. DIEGO LÓPEZ

Quito, Julio 2014

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014 Reservados todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo CÉSAR GIOVANNY GUAÑUNA POZO, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.

_______________________ CÉSAR GIOVANNY GUAÑUNA POZO C.I. 1720361334

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Diseño e implementación de sistema de encendido para automóvil mediante bloqueo por alcocheck con dispositivos de peso y posición del conductor”, que, para aspirar al título de Ingeniero Automotriz fue desarrollado por César Guañuna, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.

___________________

Ing. Diego López DIRECTOR DELTRABAJO C.I. 171136224-2

DEDICATORIA Dedico esta tesis en primer lugar a Dios por otorgarme la oportunidad de disfrutar este momento tan importante en mi vida, a mi madre Livia Pozo por todo el amor y sacrifico incondicional, el cual me inspiro a culminar este objetivo.

A mi compañera de vida Mery por su paciencia, comprensión y su apoyo incondicional, por preferir entregarme el tiempo que le pertenecía para que yo pueda cumplir con mi meta.

A mi pequeña hija Samantha la cual es el motor que me empuja cada día a salir adelante, a ser un profesional de bien y una mejor persona.

AGRADECIMIENTO

A mi madre por confiar plenamente en mí y apoyarme en cada uno de los pasos que doy, por enseñarme que en la vida no hay nada imposible que con constancia y trabajo todo se puede lograr.

A mis Docentes por haberme sabido guiar durante mi carrera universitaria y en especial al Ing. Diego López por impartirme sus conocimientos a lo largo del desarrollo de esta tesis y en las aulas de clase.

ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN ......................................................................................................... xv ABSTRACT ....................................................................................................... xvi 1.

INTRODUCCIÓN. .................................................................................. 1

2.

MARCO TEÓRICO................................................................................. 4

2.1

INFLUENCIA DEL CONSUMO DE ALCOHOL EN LA CONDUCCIÓN. 5

2.1.1

SECUELAS EN CAPACIDADES Y FUNCIÓN PSICOMOTORA. .......... 6

2.1.2

EFECTOS SOBRE LA VISIÓN DEL CONDUCTOR. ............................. 7

2.1.3

CONSECUENCIAS EN EL COMPORTAMIENTO Y CONDUCTA. ..... 10

2.2

ALCOHOLISMO. .................................................................................. 11

2.3

ALCOHOLEMIA. .................................................................................. 13

2.4

ALCOHOLÍMETRO. ............................................................................. 14

2.4.1

ALCOHOLÍMETROS EVIDÉNCIALES. ................................................ 15

2.4.2

ALCOHOLÍMETROS PORTÁTILES DE MANO. .................................. 15

2.4.3

ALCOHOLÍMETROS DESECHABLES. ............................................... 15

2.5

SENSORES DE GAS DE ÓXIDO DE ESTAÑO. .................................. 16

2.6

SENSORES DE POSICIÓN POR ULTRASONIDO. ............................ 18

2.7

MICROCONTROLADOR. .................................................................... 21

2.8

RESUMEN DE MANEJO DE PIC BASIC PRO1. ................................. 23

2.9

RESUMEN DE MANEJO DE EPICWIN Y WINPIC800. ...................... 27

2.10

ENCENDIDO TOTALMENTE ELECTRÓNICO O ESTÁTICO (DIS). ... 29

3.

METODOLOGÍA................................................................................... 31

3.1

DISEÑO DE ALCOCHECK. ................................................................. 32

3.1.1

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA. ........................................................... 32

3.1.2

SELECCIÓN DE SENSORES Y DISPOSITIVOS. ............................... 35

3.1.2.1 Selección del sensor de gas MQ-3....................................................... 35 3.1.2.2 Selección de sensor de posición por ultrasonido SRF05. .................... 38

vii

3.1.2.3 Selección del microcontrolador PIC 16F628A. ..................................... 40 3.1.2.4 Selección de dispositivo interruptor de corte miniatura. ....................... 42 3.1.3

DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS ELECTRÓNICOS A UTILIZAR. ..... 44

3.1.3.1 Diodo 1N4007. ..................................................................................... 44 3.1.3.2 Regulador LM7805. .............................................................................. 45 3.1.3.3 Capacitor. ............................................................................................. 45 3.1.3.4 Resistencia eléctrica. ........................................................................... 46 3.1.3.5 Oscilador de cristal 4Mhz. .................................................................... 46 3.1.3.6 Transistor NPN. .................................................................................... 47 3.1.3.7 Relé. ..................................................................................................... 47 3.1.3.8 Módulo LCD 16x2................................................................................. 48 3.1.4

DISEÑO DE DIAGRAMA ELÉCTRICO EN EAGLE 4.0. ...................... 48

3.1.4.1 Voltaje de alimentación. ....................................................................... 50 3.1.4.2 Recepción de datos de los sensores de distancia. .............................. 51 3.1.4.3 Activación del sensor de gas MQ-3. ..................................................... 52 3.1.4.4 Accionamiento del relé. ........................................................................ 54 3.1.5

DISEÑO DE FASE DE BLOQUEO AL ENCENDIDO. .......................... 57

3.2

CONSTRUCCIÓN DE ALCOCHECK. .................................................. 59

3.2.1

MATERIALES A SER UTILIZADOS. .................................................... 59

3.2.2

ELABORACIÓN DEL CIRCUITO EN LA PLACA ELECTRÓNICA. ...... 60

3.2.3

PERFORACIONES Y SUELDA DE ELEMENTOS............................... 63

3.3

IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITO DE BLOQUEO. ........................... 65

3.3.1

INSTALACIÓN DE TOMA DE ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE. ..... 66

3.3.2

INSTALACIÓN DE SENSORES DE POSICIÓN SRF05. ..................... 67

3.3.3

INSTALACIÓN DEL SENSOR DE GAS MQ-3. .................................... 70

3.3.4

INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR DE CORTE MINIATURA. ........... 71

3.3.5

INSTALACIÓN DE BLOQUEO A LA BOBINA DE ENCENDIDO. ........ 72

3.4

MEDICIONES Y PRUEBAS EN LOS DISPOSITIVOS. ........................ 74

3.4.1

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN UTILIZADOS. ................................. 75

3.4.2

MEDICIÓN DE SEÑALES DEL SENSOR SRF05. ............................... 76

viii

3.4.3

MEDICIÓN DE SEÑALES DEL SENSOR DE ALCOHOL MQ3. .......... 80

3.4.4

MEDICIÓN DE SEÑALES EN EL INTERRUPTOR DE CORTE. ......... 81

4.

ANÁLISIS DE RESULTADOS. ............................................................. 84

4.1

ANÁLISIS DEL SENSOR DE ALCOHOL MQ3. ................................... 85

4.2

ANÁLISIS DEL SENSOR DE POSICION SRF05. ............................... 85

4.3

ANÁLISIS DE UBICACIÓN DEL INTERRUPTOR DE CORTE. ........... 86

5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ...................................... 87

5.1

CONCLUSIONES................................................................................. 88

5.2

RECOMENDACIONES. ....................................................................... 89

BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................ 90 GLOSARIO DE TÉRMINOS. ............................................................................ 93 ANEXOS. .......................................................................................................... 94

ix

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Aditivos utilizados y gas sobre el que actúa. .................................... 18 Tabla 2. Instrucciones básicas en lenguaje BASIC y su significado. .............. 25 Tabla 3. Condiciones de trabajo normales y ambientales del sensor MQ-3. .. 37 Tabla 4. Datos técnicos del sensor SRF05. ................................................... 39 Tabla 5. Tabla de comparación de PIC. ......................................................... 41 Tabla 6. Porcentaje de accionamiento del interruptor de corte....................... 44 Tabla 7. Valores correspondientes al sensor de posición por ultrasonido. ..... 51 Tabla 8. Tabla de variación de bits según el nivel de alcohol. ........................ 53 Tabla 9. Lista de materiales a ser utilizados. .................................................. 59 Tabla 10. Nivel de alcohol espirado valor real. ................................................. 81 Tabla 11. Funcionamiento del circuito en función del interruptor de corte. ....... 82

x

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Nivel de alcohol en la sangre y porcentaje de accidentes. ................. 6 Figura 2. Vista periférica de un conductor. ........................................................ 8 Figura 3. Vista doble. ........................................................................................ 9 Figura 4. Visión borrosa. ................................................................................... 9 Figura 5. Accidente de tránsito por consumo de bebidas alcohólicas. ............ 11 Figura 6. Cronograma de emisión-recepción. ................................................. 19 Figura 7. Cono de radiación generado por el emisor. ..................................... 19 Figura 8. Campo de acción de sensores de ultrasonido en aparcamiento. ..... 20 Figura 9. Pantalla principal del MicroCode Studio........................................... 23 Figura 10. Selección de PIC en Microcode Studio. .......................................... 24 Figura 11. Ventana explorador de código. ....................................................... 24 Figura 12. Barra de herramientas. ................................................................... 25 Figura 13. Ventana de código. ......................................................................... 27 Figura 14. Ventana de configuración del PIC. .................................................. 28 Figura 15. Ventana listo para programar. ......................................................... 28 Figura 16. Ventana de configuración de hardware........................................... 29 Figura 17. Esquema de la distribución estática de la alta tensión. ................... 30 Figura 18. Flujograma de funcionamiento teórico del circuito. ......................... 34 Figura 19. Sensor de gas MQ-3. ...................................................................... 35 Figura 20. Características sensitivas del sensor MQ-3. ................................... 36 Figura 21. Disposición de pines sensor de alcohol MQ3. ................................ 38 Figura 22. Sensor por ultrasonido SRF05. ....................................................... 38 Figura 23. Disposición de pines sensor SRF05. .............................................. 40 Figura 24. Microcontrolador PIC 16F628A. ...................................................... 40 Figura 25. Configuración de pines del microcontrolador 16F628A................... 42 Figura 26. Interruptor de corte miniatura. ......................................................... 43 Figura 27. Diodo rectificador. ........................................................................... 44 Figura 28. Regulador de voltaje. ...................................................................... 45

xi

Figura 29. Capacitor electrolítico y cerámico. .................................................. 45 Figura 30. Resistencia Eléctrica. ...................................................................... 46 Figura 31. Oscilador de cristal.......................................................................... 46 Figura 32. Transistor. ....................................................................................... 47 Figura 33. Relé................................................................................................. 47 Figura 34. Módulo LCD 16x2. .......................................................................... 48 Figura 35. Diagrama de bloques del circuito de alcocheck. ............................. 49 Figura 36. Imagen en 3D creada con Eagle 3D. .............................................. 55 Figura 37. Diagrama eléctrico de alcocheck. ................................................... 56 Figura 38. Circuito original de sistema de encendido Skoda fabia 2.0. ............ 58 Figura 39. Circuito de bloqueo al sistema de encendido Skoda fabia 2.0. ....... 58 Figura 40. Diagrama electrónico impreso en acetato. ...................................... 60 Figura 41. Placa con diagrama impreso por medio de acetato. ....................... 61 Figura 42. Proceso de desintegración de cobre sobrante por medio de ácido.62 Figura 43. Perforación de placa electrónica. .................................................... 63 Figura 44. Pistas de la placa electrónica con todos sus elementos soldados. . 65 Figura 45. Placa electrónica con todos sus elementos soldados. .................... 65 Figura 46. Vista de pines de conector de alimentación 12V. .......................... 66 Figura 47. Sensor de posición por ultrasonido Izquierdo. ................................ 67 Figura 48. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Izquierdo. ............ 67 Figura 49. Sensor de posición por ultrasonido Medio. ..................................... 68 Figura 50. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Medio. ................. 68 Figura 51. Sensor de posición por ultrasonido Derecho. ................................. 69 Figura 52. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Derecho. ............. 69 Figura 53. Funcionamiento de los 3 sensores de posición por ultrasonido. ..... 70 Figura 54. Ubicación del sensor de gas MQ-3 dentro del vehículo. ................. 71 Figura 55. Esquema de ubicación de interruptor de corte miniatura. ............... 72 Figura 56. Identificación de conector y bobina de encendido. ......................... 73 Figura 57. Identificación de pin de alimentación de corriente. ......................... 74 Figura 58. Ubicación de placa principal del circuito en el vehículo. ................. 75

xii

Figura 59. Osciloscopio Automotriz OTC-3840F. ............................................. 76 Figura 60. Pulso de 10 us. Gráfica teórica. ...................................................... 77 Figura 61. Pulso de 10 us. Gráfica práctica. .................................................... 77 Figura 62. Sucesión de pulsos de ultrasonido gráfica teórica. ......................... 78 Figura 63. Sucesión de pulsos de ultrasonido gráfica práctica. ....................... 78 Figura 64. Ancho de pulso de salida gráfica teórica. ........................................ 79 Figura 65. Ancho de pulso máximo gráfica práctica. ........................................ 79 Figura 66. Ancho de pulso con obstáculo a 25cm grafica práctica. ................. 79 Figura 67. Variación de voltaje según nivel de alcohol presente en el aliento. 80 Figura 68. Primario de encendido, skoda fabia 2006 con interruptor cerrado. . 83 Figura 69. Primario de encendido, skoda fabia 2006 con interruptor abierto. .. 83

xiii

ÍNDICE DE ANEXOS ANEXO I: Circuito interno sensor MQ3. ......................................................... 95 ANEXO II: Programa del microcontrolador. ..................................................... 95 ANEXO III: Diagrama de pines sensor MQ3..................................................... 99

xiv

RESUMEN

Para comenzar con el desarrollo del proyecto se estudió en el material de bibliografía todo lo concerniente a índices de consumo de alcohol y los efectos que estos conllevan si se juntan con la conducción, se estudió también

al

sistema de encendido del vehículo Skoda Fabia 2.0 y los diferentes sensores que actúan en el circuito de bloqueo. Para la elaboración del circuito se adquirió el sensor de alcohol MQ-3, el de posición por ultrasonido SRF05 y el interruptor de peso. Ya con todos los elementos principales a disposición se diseñó el circuito de bloqueo tomando en cuenta parámetros como el suministro de voltaje por medio de la batería del vehículo y la carga que ejerce el circuito de bloqueo en el sistema de generación de energía del automóvil. Después del diseño se

construyó el circuito

en la placa electrónica. Posteriormente se

colocó el circuito de bloqueo y los sensores de alcohol, peso y posición en lugares estratégicos dentro del habitáculo del vehículo con el objetivo de no interferir en la estética del mismo. Finalmente ya con todos los dispositivos correctamente instalados se realizó la medición y el análisis de los sensores cuando el conductor se encuentra sobrio y cuando ha ingerido algún tipo de bebidas

alcohólicas,

con

esto

se

logró

obtener

las

conclusiones

y

recomendaciones del proyecto.

xv

ABSTRACT In order to start with this Project, the bibliography related to alcohol rates consumption and its effects associated with driving was researched. It was also studied the ignition system of the Skoda Fabia 2.0 y and different sensors that serve in the blocking circuit. For the circuit construction, the MQ-3 alcohol sensor was acquired, besides the SRF05 ultrasound position and the weight switch. With all these main elements the blocking system was designed taking into consideration different parameters such as the voltage supply through the vehicle battery and the charge that applies to the blocking circuit in the energy generation of the vehicle. Once the design was ready the electronic circuit plate was constructed. Then, the blocking circuit was inserted and the alcohol, weight and position sensors were located in strategic places inside the car aiming at no interfering with its aesthetics. Finally, with all these mechanisms correctly installed the measurement and the sensors analysis was carried out when the conductor is sober and when the driver has drunk any kind of alcoholic beverages. With all these elements it was possible to draw some conclusions and recommendations.

xvi

1. INTRODUCCIÓN.

1

Debido al aumento de accidentes de tránsito especialmente ocasionados por el consumo de alcohol y exceso de velocidad la industria automotriz se ha visto obligada a diseñar e implementar nuevos sistemas de seguridad los cuales aportan significativamente en la evolución de los vehículos, convirtiéndolos en un medio de transporte más seguro. Sin embargo son pocas las marcas de vehículos que cuentan con un sistema de medición de alcohol incorporado y los que lo poseen son de gama alta y no están disponibles en nuestro país. Además dichos vehículos no cuentan con un sistema el cual garantice que la persona que realiza el test de alcohol espirado sea la misma que conduzca el vehículo. El diseño e implementación de un sistema de encendido para automóvil mediante bloqueo por alcocheck favorecerá sin lugar a duda a la ciudadanía en general ya que convertirá a las vías en lugares más seguros y libres de conductores bajo efectos del alcohol, en la actualidad en nuestro país no existe ningún tipo de dispositivo similar y por la existencia de sensores tanto de posición y peso del conductor ninguna otra persona que no sea la que realizo la prueba del alcocheck puede conducir el vehículo. Para la elaboración del proyecto es necesario utilizar métodos como: método bibliográfico el mismo que nos ayuda a aprovechar de mejor forma toda la teoría recolectada para usarla durante la realización del proyecto; método deductivo

este

nos

ayuda

a

estudiar

cada

uno

de

los

elementos

descomponiéndolos en sus partes para observar las causas, la naturaleza y los efectos, que conforman el sistema de encendido y los diferentes dispositivos a utilizar, y por último el método experimental por medio del cual se realiza de mejor manera las mediciones y pruebas en los distintos dispositivos y sistemas. El objetivo principal de este proyecto es diseñar e implementar un sistema de encendido para automóvil mediante bloqueo por alcocheck con dispositivos de peso y posición del conductor, por medio del estudio de varios parámetros del

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vehículo para de esta manera evitar accidentes de tránsito por conducir en estado etílico y ocasionar daños a los ocupantes del automotor y a terceros. Como objetivos específicos consta implementar un medidor de presencia de alcohol en la sangre dentro del habitáculo teniendo en cuenta el confort, facilidad de uso, accesibilidad y estética para que las adecuaciones realizadas en el vehículo sean imperceptibles; concientizar a los conductores de vehículos para que conduzcan de forma responsable y apegada a la ley; determinar si el sistema de bloqueo al encendido cumple con la función de no permitir que una persona conduzca bajo efectos del alcohol o que otra pueda realizar la prueba del alcocheck en lugar del conductor.

3

2. MARCO TEÓRICO.

4

2.1 INFLUENCIA DEL CONSUMO DE ALCOHOL EN LA CONDUCCIÓN. El consumo de alcohol perjudica notablemente al organismo disminuyendo facultades psicológicas y físicas, principalmente produce depresión en el sistema nervioso central en el cual estropea la función psicomotora, la percepción tanto de vista como de iodo y altera el comportamiento del individuo. En la mayoría de los casos las personas más afectadas son los conductores jóvenes ya que primordialmente su hígado no se ha desarrollado lo suficiente por lo cual no pueden procesar la cantidad de alcohol que se encuentra en su torrente sanguíneo, por lo que con una menor cantidad de alcohol ingerido serán más susceptibles a sus efectos. La mayoría de conductores bajo efectos del alcohol no son conscientes de que no se encuentran en condiciones de conducir ya que por producto de la ingesta de esta bebida tienen una falsa sensación de bienestar, piensan que están actuando de forma correcta cuando en realidad su juicio se esfuma. Se determina que una persona es incapaz de conducir cuando ha bebido más de un trago de alcohol (1 trago 40 ml) convirtiéndose de esta manera en un peligro para la sociedad y para sí mismo. (López Álvarez, 2004) Conforme el conductor va ingiriendo más alcohol el riesgo de accidente es ascendente, el peligro de que un conductor produzca un accidente se duplica cuando este tiene 0.05gr de alcohol por litro de sangre, con 0.08gr de alcohol por litro de sangre el riesgo es del 9.5% y con 0.17gr de alcohol por litro de sangre el riesgo de un siniestro es del 40% tal como se puede apreciar dentro de la Figura 1.

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Figura 1. Nivel de alcohol en la sangre y porcentaje de accidentes. (Urumotos.com, 2010)

2.1.1 SECUELAS EN CAPACIDADES Y FUNCIÓN PSICOMOTORA. El alcohol prácticamente elimina las destrezas que son sumamente necesarias para realizar una conducción segura, prioritariamente estas destrezas son: el tiempo de reacción, visión y la concentración. El alcohol es impregnado en las paredes del estómago, para después trasladarse al torrente sanguíneo, minutos después el alcohol ataca al cerebro en el cual se ven afectadas las áreas que controlan las habilidades fiscas y del

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juicio. El juicio de un individuo se ve afectado primero después de ingerir alcohol en pocas o en grandes cantidades. Un excelente juicio es parte primordial al conducir, el consumo de bebidas alcohólicas imposibilitan la aplicación del buen juicio. (Lorenzo, Ladero, Leza, & Lizasoain, 2009) Uno de los factores primordiales a ser tomados en cuenta es que el alcohol aumenta el tiempo de reacción, es decir hace que la persona se vuelva lenta al momento de decir que hacer y cómo y cuándo actuar después de recibir información o percibir sensaciones. De igual manera el alcohol realiza significativas variaciones sobre la coordinación bimanual, sobre la resistencia a la monotonía y sobre la atención. En relación a la resistencia a la monotonía la atención es un elemento fundamental ya sea que se refiera a atención concentrada (sobre un solo objeto), o difusa (que se reparte igualmente en sucesión entre numerosos objetos). Cabe mencionar también que se distorsiona la capacidad para juzgar la velocidad, la distancia y la posición relativa del vehículo en un espacio determinado, así como la capacidad para continuar una trayectoria establecida o hacer frente a una situación fortuita. Al aumentar el tiempo de reacción debido al consumo de alcohol se disminuye primordialmente la capacidad para conducir con seguridad e incrementa el riesgo de un siniestro. (López Álvarez, 2004) Conforme la cantidad de alcohol consumida va aumentando el juicio empeora y se tendrá inconvenientes al tratar de controlar su propio vehículo. 2.1.2 EFECTOS SOBRE LA VISIÓN DEL CONDUCTOR.

El alcohol provoca importantes cambios sobre la visión, primordialmente sobre la capacidad para seguir objetos con la vista, incluso con niveles mínimos de alcohol en la sangre. Dentro de los efectos del alcohol el campo visual disminuye, se altera la visión periférica y se retrasa la recuperación de la vista

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por el deslumbramiento, normalmente ocasionado por las luces de algún vehículo que se dirija en sentido contrario. La mayoría conductores no siente la reducción de la visión después de ingerir algunos tragos, este fenómeno se produce porque en esos instantes se está apreciando por medio de la visión directa o concéntrica. Sin embargo, lo que no se nota es que la visión periférica disminuye, siendo ésta la que nos ayuda a mantener la orientación espacial, luminosidad, cálculo de distancias, detectar movimientos y sobre todo apreciar las respectivas señalizaciones dirigidas al conductor.

Figura 2. Vista periférica de un conductor. (Saludalavista.com, 2012)

Si la cantidad de ingesta de alcohol es elevada las consecuencias sobre la visión serán muy evidentes, es en ese instante es donde se genera la visión doble. Los músculos de cada ojo trabajan de forma incorrecta juntos y los músculos del cristalino hacen su trabajo en forma deficiente provocando así dificultad para enfocar la mirada.

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Figura 3. Vista doble. (Saludalavista.com, 2013)

Otro efecto dado por el consumo de bebidas alcohólicas es la visión borrosa, esta se produce después que el alcohol se ha incrustado en las paredes del estómago a medida que el consumo va aumentando.

Figura 4. Visión borrosa. (Demedicina.com, 2013) 9

2.1.3 CONSECUENCIAS EN EL COMPORTAMIENTO Y CONDUCTA. El alcohol en la mente de ser humano produce una sobrevaloración de sí mismo, la consecuencia de esto es que se tendrá mayor confianza por lo cual el conductor no es una persona consiente de sus actos convirtiéndose de esta manera en blanco perfecto de un accidente de tránsito. Por otro lado el alcohol puede alterar el comportamiento y dentro de sus efectos son frecuentes las reacciones de agresividad, conductas temerarias y euforia. Los riesgos de sufrir accidentes de tránsito varían dependiendo de la edad, experiencia al conducir, forma de consumo de alcohol, afluencia de tráfico etc. A medida que el consumo de alcohol va aumentando aumenta el peligro de implicarse en un accidente de tránsito. En conductores inexpertos y en los que ingieren bebidas alcohólicas esporádicamente el peligro de sufrir algún tipo de accidente empieza con niveles más bajos de alcohol en la sangre, en conductores con amplia experiencia y en aquellos que consumen bebidas alcohólicas con más frecuencia es necesario un nivel más alto. (López Álvarez, 2004). Paradójicamente en nuestra sociedad son los jóvenes que por lo habitual deberían ser conductores inexpertos los que más consumen alcohol maximizando el riesgo de sufrir algún accidente, durante un accidente de trafico los o el ocupante que se encuentre sumido en los efectos del alcohol tendrá tres veces más probabilidades de sufrir lesiones mortales que quien no ha consumido alcohol en las mismas condiciones y circunstancias del accidente. Todas las personas no toleran del mismo modo el consumo de alcohol, pero de una u otra forma afecta a todo el mundo en mayor o menor medida. Existe el mito de que si una persona tiene más tolerancia a las bebidas alcohólicas puede conducir sin inconvenientes siendo esto algo totalmente falso.

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Figura 5. Accidente de tránsito por consumo de bebidas alcohólicas. (Lahora.com.ec, 2011)

2.2 ALCOHOLISMO. El alcoholismo es una enfermedad en la cual existe la fuerte necesidad de ingerir bebidas alcohólicas sin importar las consecuencias negativas que esto conlleve, esta enfermedad básicamente se caracteriza por causar daños en los sistemas internos del cuerpo humano como en el sistema nervioso, sistema cardiovascular e hígado, la propagación del alcohol se produce por todos los compartimentos corporales además del cerebro ya que en este se cruza la barrera hematoencefálica, en el sistema nervioso central la ingesta de pequeñas dosis de alcohol produce relajación y en algunos casos euforia. Si la dosis es más alta el alcohol realiza el efecto de droga depresora. (Cunillera, 2006) Cuando el consumo de bebidas alcohólicas es exagerada se crea tolerancia con lo cual el organismo necesita una cantidad mayor de alcohol para satisfacer sus necesidades, otro fenómeno producido por la ingesta de dicha sustancia es la dependencia la cual genera un deseo de ingerir alcohol en forma continua. 11

Actualmente no existen causas que provoquen el excesivo consumo de alcohol, sin embargo investigaciones sugieren que esta enfermedad puede retribuirse a ciertos genes, los que podrían incrementar el riesgo del alcoholismo. (Cunillera, 2006) El alcoholismo se encuentra dentro de todos los niveles de nuestra sociedad, nadie tiene que empeñarse en buscar motivos para beber socialmente, ya que las bebidas alcohólicas están presentes en la mayoría de eventos y celebraciones, la mayoría de personas considera que el alcoholismo es algo que nunca podría ocurrirle, pero solo con observar las siguientes cifras podremos caer en cuenta del riesgo inminente. Aproximadamente 2/3 de la población humana son bebedores, del tercio restante el 50 % no ingieren licor ante ninguna situación y el otro 50% fueron bebedores en algún momento de su vida. (Lorenzo, Ladero, Leza, & Lizasoain, 2009) Aquellas personas que están propensas a sufrir alcoholismo son: -

Hombres que ingieran 15 o más bebidas alcohólicas a la semana.

-

Mujeres que ingieran 12 o más bebidas alcohólicas a la semana.

-

Cualquier persona que ingiera cinco o más tragos por ocasión una vez

por semana. Una bebida constituye un vaso de vino de 140 ml, un vaso de licor puro de 40ml, una botella de cerveza de 340 ml. También puede estar predispuesto a abusar del alcohol o tornarse dependientes si: -

Es un adulto entre 17 y 30 años y está bajo la presión de compañeros.

-

Tiene depresión, trastornos de ansiedad, autoestima baja.

-

Tiene acercamiento fácil al alcohol.

-

Tiene conflictos con las relaciones interpersonales. 12

-

Tiene una forma de vida estresante.

-

Se encuentra en un medio en el cual el consumo de alcohol es algo

normal. (Lorenzo, Ladero, Leza, & Lizasoain, 2009)

2.3 ALCOHOLEMIA. La alcoholemia es la cantidad de alcohol que existe en la sangre después de su ingesta, esta cantidad será directamente proporcional al consumo de alcohol. Cuando el estómago se encuentra vacío el valor máximo de alcoholemia se consigue entre 15 y 30 minutos. Si la ingesta se produce durante las comidas el valor máximo se obtendrá después de 1 y 3 horas. (Repetto Jiménez & Repetto Kuhn, 2009) Durante el incremento de los niveles de alcoholemia se despliega el proceso de intoxicación por alcohol. El valor que se obtiene de alcoholemia es aproximado ya que depende de diferentes variables como: sexo, tolerancia, peso, cantidad ingerida etc. Para lograr recuperar la cordura y tener un nivel de alcoholemia cero es necesario que tengan que pasar varias horas después de la última ingesta, por ejemplo 4 copas de licor tardan en eliminarse 8 horas y un litro de vino 5 horas. Para poder comprender como se ocasiona el factor de alcoholemia es necesario conocer como es el proceso de metabolismo del alcohol en nuestro cuerpo, una vez ingerida la bebida alcohólica esta es absorbida por las paredes del estómago para luego distribuirse al torrente sanguíneo, si en el aparato digestivo existen alimentos la absorción del alcohol se realizara en un proceso más lento. Según (Repetto Jiménez & Repetto Kuhn, 2009) el nivel de alcohol en el torrente sanguíneo depende de la cantidad de alcohol ingerido, del tiempo que

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duro la ingesta, de la corporalidad, de la persona etc., y se calcula de la siguiente forma: Nivel de alcohol puro ingerido en gramos.

Nivel de alcoholemia para el género masculino.

Nivel de alcoholemia para el género femenino

2.4 ALCOHOLÍMETRO. La mayor cantidad de accidentes de tránsito en la actualidad están relacionados con el consumo de bebidas alcohólicas, razón por la cual se han diseñado dispositivos para tratar de controlar los niveles de alcohol ingeridos por los conductores, además este tipo de dispositivos por su versatilidad y objetividad pueden ser utilizados dentro de empresas, fabricas etc., con el fin de evitar accidentes laborales los cuales generarían perdidas por daños personales, materiales y sociales.

14

Según (Martínez Pons & de Prada Pérez de Azpeitia, 2003) en 1954 Robert F. Borkenstein creó el primer alcoholímetro tomando en cuenta como principio de funcionamiento la relación existente entre la cantidad de alcohol ingerido que se determina mediante el aliento y su gradual proporción en la sangre. El método consistía en realizar una profunda expiración a través de un pequeño tubo, el aliento burbujeaba en una ampolla que contenía una disolución acida (ácido sulfúrico 50%) de dicromato de potasio (0.25%) con nitrato de plata (0.25%) como catalizador, comparando colorimétricamente mediante dos fotocélulas el cambio de color de la disolución con una ampolla de referencia sin abrir que es directamente proporcional a la cantidad de alcohol en la muestra de aliento, permitía medir la concentración equivalente de alcohol en sangre en tiempo real. 2.4.1 ALCOHOLÍMETROS EVIDÉNCIALES. Este tipo de alcoholímetros son utilizados para obtener evidencias de carácter penal por conducción bajo efectos del alcohol, son dispositivos muy seguros y precisos motivo por el cual su costo es muy alto además necesitan mantenimiento, calibración y reparaciones continuamente. 2.4.2 ALCOHOLÍMETROS PORTÁTILES DE MANO. Son dispositivos sumamente económicos y de fácil operación, especialmente diseñados para ser utilizados en instantes donde no se cuenta con tiempo. Sus resultados no son muy exactos y necesitan un periodo prudencial entre una medición y otra. 2.4.3 ALCOHOLÍMETROS DESECHABLES. Según (Martínez Pons & de Prada Pérez de Azpeitia, 2003) fueron utilizados para determinar si la persona debía someterse a un análisis de sangre para su confirmación. Consiste en ampollas de vidrio cerradas que contienen cristales

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de dicromato de potasio en un medio de ácido sulfúrico. Antes de su uso se rompe la ampolla en una bolsa hermética y se sopla durante un tiempo normalizado, el alcohol del aliento se detecta por el cambio de color del amarillo al azul verdoso de los cristales de dicromato de potasio. Son dispositivos de un solo uso y los más económicos en su tipo, nos entregan resultados sin valor legal.

2.5 SENSORES DE GAS DE ÓXIDO DE ESTAÑO. La correcta detección de gases en el medio ambiente han logrado prevenir un sin número de accidentes y enfermedades, tanto en ambientes de trabajo como domésticos. Los sensores de detección de gas basan su funcionamiento en la utilización de óxidos semiconductores. El dióxido de estaño es el semiconductor más empleado en la fabricación de sensores de detección de gases, ya que nos provee de características como sensibilidad, reproducibilidad y selectividad durante el proceso de censado. El dióxido de estaño o SnO2 es un material que posee una gran estabilidad química y mecánica, es transparente y consta de una solo fase estable en la ubicación tetragonal de los átomos a la que llamaremos rutilo. El SnO2 en estado puro por consecuencia de vacantes de oxigeno es un material semiconductor de tipo n, que ejerce la función de suministrador de electrones. El instante en que el dióxido de estaño tiene contacto con la atmosfera a temperaturas normales pueden suceder dos fenómenos el primero que el gas se adhiera por efecto de la reactividad existente en la superficie del SnO2 o que en la superficie ocurra una interacción de las moléculas del gas y las moléculas quimisorbidas del SnO2, la adhesión del gas es una interacción química entre las moléculas de gas y la superficie del SnO2

la misma que produce un

intercambio de carga que electrónicamente se traduce en la construcción de un nivel del gap, que puede ser utilizado dependiendo de la distribución del FermiDirac. (Pallás Areny, 2003)

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(Alegret, del Valle, & Merkoci, 2004) dice que este semiconductor puede actuar como receptor o donador todo en función del tipo de molécula del gas absorbido, los que atrapan electrones del bulk del dióxido de estaño en el instante en que son absorbidos fabrican niveles receptores y los que aportan electrones al dióxido de estaño por medio de la generación de un cupo de oxigeno crean niveles donadores, la reacción producida entre las moléculas del gas y las que se encuentran en la superficie del SnO2 puede entenderse como la destrucción de los estados de gap que fueron creados, en la mayoría de los eventos no existe una relación directa entre el tipo de nivel destruido o generado y la presencia de algún tipo de gas determinado en la atmosfera, ya que pueden generarse reacciones intermedias, una pequeña molécula de gas que

arribe a la superficie sensora modificada, puede ser detectada o no

dependiendo principalmente del tiempo y la fuerza de la interacción. Uno de los factores determinantes en la sensibilidad de los sensores de gas cuyo principal componente es el dióxido de estaño es la temperatura, ya que puede variar las propiedades físicas del material semiconductor, interviene en las interacciones que se realizan en la superficie del semiconductor como el tiempo del ciclo recuperación y respuesta. El dióxido de estaño al ser un semiconductor de tipo n tiene como principal característica absorber elementos que quitan electrones al semiconductor lo que provoca que en condiciones normales la superficie del dióxido de estaño este tapada con partículas de oxígeno y agua lo que nos indica que las mismas son esenciales en el comportamiento natural del material. La mayor cantidad de gases son identificados por su intromisión dentro de la estequiometria producida del oxígeno en la superficie del semiconductor, por ejemplo cuando se está trabajando con el CO se disminuye la superficie del semiconductor atrapando oxigeno del quimisorbido entregando de esta manera electrones al bulk, lo que provoca una disminución del alto de la barrera y aumente la conductividad superficial, en si la identificación y detección de los gases se puede entender tomando en cuenta la trasferencia de carga producida en la superficie del SnO2.

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Para maniobrar y controlar las características en la superficie del dióxido de estaño se utilizan aditivos normalmente que involucran metales nobles, la adición de dichos aditivos mejoran la sensibilidad y la disminución de temperatura en la que se obtiene el valor más alto de sensibilidad, los metales más utilizados son el paladio y platino. Tabla 1. Aditivos utilizados y gas sobre el que actúa. ADITIVO UTILIZADO

GAS SOBRE EL QUE ACTÚA

Cd

EtOH, H2 [63]

CaO

Olor [53]

CeO2

Metano [54]

Au

CO [65]

Ag

H2, H2S, Propano [66-68]

La2O3

CO2 [55]

Pt

CO [57,58]

Pd

CO, CH4 [56,57]

Metales provenientes del grupo III ( Ga, Al, In)

Óxidos de nitrógeno [60]

ThO2

CO, Trimetilamina [59]

Os

CH4 [62]

Rh

Acetaldehído [64]

Bi2O3

CO [61]

2.6 SENSORES DE POSICIÓN POR ULTRASONIDO. Estos sensores trabajan con frecuencias mayores a la máxima audible por este motivo a pesar de ser sonido no podemos escucharlos, la frecuencia de trabajo de estos sensores es de 40 KHz por lo que se denomina ultrasonido. El funcionamiento de este tipo de sensor es sumamente sencillo, se necesita de un transmisor el mismo que será el encargado de enviar un pulso de ultrasonido que rebotara sobre algún tipo de objeto determinado, la reflexión del pulso enviado será analizada por el receptor de ultrasonido, tanto el transmisor como

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el receptor se encuentran ubicados en la misma placa electrónica del sensor. (Serna Ruiz, Ros Garcia, & Rico Noguera, 2010) El pulso de ultrasonido enviado en este tipo de sensores normalmente tendrá un campo de acción cónico, y se determinara la distancia del objeto encargado de la reflexión controlando el tiempo que se demora el proceso desde que el pulso fue enviado y su reflexión fue captada por el receptor.

Figura 6. Cronograma de emisión-recepción. (Serna Ruiz, Ros Garcia, & Rico Noguera, 2010)

Cuando hablamos de un sensor por ultrasonido debemos tomar en cuenta que el pulso formado por el transmisor es cónico, y la reflexión del ultrasonido nos percata de la existencia del objeto más cercano que se encuentra ubicado dentro del cono generado, con este tipo de sensores es imposible determinar la posición angular de dicho objeto.

Figura 7. Cono de radiación generado por el emisor. (Mandado Pérez, Marcos Acevedo, Fernández Silva , & Armesto Quiroga, 2009)

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Otro de los factores a tomar en cuenta es el medio ambiente ya que la energía acústica se propaga en el aire, la temperatura influye en el valor de densidad del aire y esto afecta al tiempo de dispersión de la onda de ultrasonido, al momento de realizar la instalación de estos sensores debemos tener en cuenta los falsos ecos que son provocados por diferentes causas, la principal es cuando la onda de ultrasonido generada por el transmisor refleje en múltiples ocasiones y superficies antes de ser captado por el receptor. (Pallás Areny, 2003) En el ámbito automotriz este tipo de sensores han tenido una gran acogida principalmente son utilizados en sistemas de asistencia para aparcamiento, los sensores de posición por ultrasonido se encuentran situados estratégicamente en la carrocería del automóvil de tal manera que se permita detectar obstáculos tanto en la parte delantera del vehículo como en la posterior, alertando al conductor para evitar colisiones y atropellos durante la maniobra de aparcamiento, este sistema funciona a una velocidad menor a 20

km/h,

además este tipo de sensores no influyen o dañan la estética del vehículo ya que normalmente están situados en los guardachoques y pueden ser pintados del mismo color.

Figura 8. Campo de acción de sensores de ultrasonido en aparcamiento. (Llanos López, 2011)

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2.7 MICROCONTROLADOR. El microcontrolador es un circuito utilizado netamente para el control, instrumentación y medida. Su diseño interior es similar al de un computador personal, que puede realizar funciones básicas y sofisticadas siempre y cuando sea programado. En la actualidad los microcontroladores poseen en su interior un sistema completo y complejo, estructurado por elementos más sencillos como el procesador el cual como su nombre lo indica es el encargado de procesar las instrucciones. El procesador puede ser diseñado por medio de la arquitectura de von Neumann la cual se puede encontrar en microcontroladores tradicionales, pero debido a la necesidad de fiabilidad en los resultados se opta por la utilización de procesadores con arquitectura Harvard la cual principalmente consta de una memoria destinada a las instrucciones y otra memoria de datos. Los procesadores sofisticados cuentan con la arquitectura RISC (Computadores de juego de instrucciones reducido), el cual se caracteriza por tener una gama de instrucciones maquina pequeño y muy sencillo, de esta manera las instrucciones serán realizadas en un ciclo de instrucción. (Reyes, 2006) Según (Mandado Pérez, Menéndez Fuerte, Fernández Ferreira, & López Matos, 2007) otro aspecto sumamente importante dentro del microcontrolador es la memoria de programa en la cual se guardara el total de las instrucciones del programa de control, siendo este en todo momento el que deberá estar grabado de forma definitiva. La memoria de programa puede ser de diferentes tipos, por ejemplo la memoria ROM con mascara, en donde el proceso de grabado es por medio de la utilización de máscaras y se recomienda su uso en proyectos grandes y sofisticados en los cuales su uso sea necesario ya que su costo es elevado. La memoria EPROM a diferencia de la anterior en donde su proceso de grabado es por medio de un programador controlado por un PC cuenta en

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su parte superior con una ventana la misma que será sometida a luz ultravioleta para ejecutar el borrado, otro tipo de memoria es la OTP en la que el proceso de grabado es idéntico a la EPROM con la única diferencia que en esta no se puede borrar y sus costos son más accesibles, la memoria EEPROM también puede ser encontrada dentro del microcontrolador en esta

el proceso de

grabado de información es eléctrico y su principal característica es que el borrado es muy fácil , la desventaja de esta es que no soporta grandes capacidades de almacenamiento y su consumo es muy elevado, para culminar debemos citar a la memoria FLASH la cual se ha caracterizado por ser volátil y de consumo mínimo, en este clase de memoria se puede grabar y borrar de igual manera que en la memoria EEPROM pero esta posee mayor capacidad de almacenamiento, se recomienda su utilización en productos o circuitos donde se necesita de modificación durante la marcha. La memoria de datos debe permitirnos lectura y escritura, la más utilizada es la SRAM una memoria RAM estática y volátil, en otro tipo de microcontroladores podemos encontrar la memoria EEPROM la cual también nos permite lectura y escritura pero no es volátil, ayudando de esta manera a guardar la información cuando exista un corte de energía para tenerla de nuevo cuando se reinicie el programa. En lo concerniente a los periféricos de entrada y salida se puede explicar de la siguiente manera, en el microcontrolador generalmente dos pines sirve para recibir alimentación de energía, dos para el cristal de cuarzo el cual se encarga de regular la frecuencia de trabajo, y otro pin para el reset, los demás pines están destinados para la comunicación con los periféricos externos a los cuales se debe controlar, las líneas de entrada y salida que se acoplan con los periféricos trabajan la información en paralelo y en conjuntos de ocho y adoptan el nombre de puertas, en el mercado también existen tipos que trabajan con comunicación en serie o con conjuntos de líneas las cuales tienen puertas para cada tipo de protocolo. (Reyes, 2006).

22

2.8 RESUMEN DE MANEJO DE PIC BASIC PRO1. Pic basic pro es un compilador que utiliza un lenguaje de alto nivel como basic que permite programar microcontroladores. Sin embargo este compilador no trabaja solo, necesita de un editor de texto donde se elabora el programa que va a grabarse en el microcontrolador y que es exclusivo, este editor se llama MicroCode Studio que en compañía de Pic Basic Pro siempre van juntos.

Figura 9. Pantalla principal del MicroCode Studio.

En la Figura 10 se aprecia una ventana que permite al usuario seleccionar el tipo de microcontrolador que se va a usar para programar.

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Figura 10. Selección de PIC en Microcode studio. En la Figura 11 se encuentra el explorador de código y visualiza librerías, variables, rutinas, subrutinas, etc. Que se utilizan en el programa desarrollado, permite localizar fallas en el programa rápidamente, o elementos a editar. En la parte derecha existe una numeración, estos sirven para localizar un error en determinada línea, provocado al compilar el programa por algún mal procedimiento de programación, facilitando el arreglo de este, en la parte inferior de la ventana, en la barra de estado se visualiza el espacio ocupado por el programa en el microcontrolador (275 words used) sin embargo si existe algún error aparece: “Compilation errors” y se abre una pequeña ventana de error.

Figura 11. Ventana explorador de código. En la barra de herramientas los botones ubicados en la parte inferior izquierda sirven para compilar el programa, al hacerlo se crean 4 archivos que son: .asm, .mac, .pbp y .hex, siendo este el más importante ya que es el que va a ir

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grabado en el microcontrolador. También se llama al programador EpicWin, el cual graba el micro directamente.

Figura 12. Barra de herramientas.

El lenguaje utilizado para programar microcontoladores pic en pic basic pro es BASIC a continuación una síntesis de algunas instrucciones básicas.

Tabla 2. Instrucciones básicas en lenguaje BASIC y su significado. Button

Anti-rebote y auto-repetición de ingreso en el pin especificado

Clear

Vuelve cero todas las variables

Count

Cuenta el número de pulsos en un pin

Data

Define el contenido inicial de un chip EEPROM

Div32

Dividir 31 bits entre 15 bits

Disable

Deshabilita el procesamiento de ON INTERRUPT

Enable

Habilita el procesamiento de ON INTERRUPT

End

Detiene la ejecución e ingresa en modo de baja potencia

For…..next

Ejecuta declaraciones en forma repetitiva

Gosub

Llama a una subrutina BASIC en la etiqueta especificada

Goto

Continua la ejecución en la etiqueta especificada

High

Hace alto la salida del pin

Hserin

Entrada serial asincrónica (hardware)

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Hserout

Salida serial asincrónica (hardware)

If…then

Ejecuta declaraciones en forma condicional

Input

Convierte en un pin de entrada

Let

Asigna el resultado de una expresión a una variable

Lcdout

Muestra caracteres en LCD

Lookdown

Busca un valor en una tabla de constantes

Lookdown 2

Busca un valor en una tabla de constantes o variables

Lookup

Obtiene un valor constante de una tabla

Lookup 2

Obtiene un valor de constante o variable de una tabla

Low

Hace bajo la salida de in pin

Nap

Apaga el procesador por un corto periodo de tiempo

On interrupt

Ejecuta una subrutina BASIC en un interrupt

Output

Convierte un pin en salida

Pause

Demora (resolución 1mseg.)

Pauseus

Demora (resolución 1useg.)

Peek

Lee un byte del registro

Pot

Lee el potenciómetro en el pin especificado

Random

Genera número pseudo-aleatorio

Read

Lee byte de un chip EEPROM

Resume

Continúa la ejecución después de una interrupción

Return

Continúa en la declaración que sigue al último Gosub

Reverse

Convierte un pin de salida en entrada o uno de entrada en salida

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Serin

Entrada serial asincrónica

Sleep

Apaga el procesador por un periodo de tiempo

Sound

Genera un tono o ruido blanco en un pin

Stop

Detiene la ejecución del programa

Toggle

Hace salida a un pin y cambia su estado

While..wend

Ejecuta declaraciones mientras la condición sea cierta

Write

Graba bytes a un chip EEPROM

2.9 RESUMEN DE MANEJO DE EPICWIN Y WINPIC800. Es una herramienta fundamental a la hora de programar ya que permite grabar el archivo “.hex” en el micro. Permite seleccionar diferentes dispositivos electrónicos tanto del puerto serial como paralelo para realizar la interfaz entre el microcontrolador y la PC. Cuando en el PIC basic pro se compila el programa, inmediatamente se abre el software epicwin y se visualiza el código en la siguiente ventana, el código se guarda al ser compilado en un archivo.hex y se visualiza así:

Figura 13. Ventana de código.

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Luego se selecciona las propiedades con las que trabajará el micro como oscilador interno o externo, etc.

Figura 14. Ventana de configuración del PIC.

Realizada

la

compilación

del

programa,

conectado

el

hardware

del

programador, ubicamos el microcontrolador en este y mediante el botón de programar que se encuentra en el epicwin, bajamos el programa al micro, y concluimos probando en el circuito realizado.

Figura 15. Ventana listo para programar. WinPic 800

Otras características para la familia son sus 24 o 32 kbytes de memoria flash mejorada auto programable, soportando actualizaciones vía puerto USB. Con la tecnología flash, PEEC, celdas PMOS eléctricamente borrables, los dispositivos

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proporcionan un elevado número de ciclos de escritura/borrado, 100.000 y más de 40 años de retención de datos. Para configurar el programador vamos a hardware del menú desplegable configuración, en selección del hardware elegimos JDM programmer y quitamos el visto en la casilla de verificación de bloqueo configuración, para habilitar el acceso a la configuración, marcamos la opción com que es el puerto de comunicación, ahora en data tildamos la casilla Inv, cambiara de color el estado y se encenderá el led rojo en el programador y pulsamos el botón confirmar cambios.

Figura 16. Ventana de configuración de hardware.

2.10 ENCENDIDO TOTALMENTE ELECTRÓNICO O ESTÁTICO (DIS). El sistema de encendido totalmente electrónico comparte las principales características del sistema de encendido electrónico programado con la única variación, no cuenta con distribuidor de corriente o alguna pieza giratoria por lo que se reduce el desgaste, mantenimiento, ruido y aumenta la precisión.

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Entonces este sistema tiene un distribuidor estático el cual está conformado por bobinas de dos chispas, las que son comandadas por el módulo electrónico que necesita valores entregados por los captadores de revoluciones del motor, posición del pistón y vacío en el múltiple de admisión. (Cultural & Gil Martínez , 2004) Toda bobina de encendido posee arrollamiento primario y secundario, el primario recibe alimentación de corriente del

módulo electrónico y en el

secundario cada uno de los pines va hacia la bujía de encendido, una bobina trabajara con el pistón 1 y 4, y la otra con el cilindro 2 y 3. Cuando el flujo de corriente es cortado en el arrollamiento primario se producen dos chispas simultáneas en cada bujía, de las cuales solo una lograra inflamar la mezcla del cilindro que se encuentre en compresión ya que el otro se encontrara en escape. En este sistema las bobinas también pueden ser independientes o estar unidas en una sola carcasa. (CEAC, 2003)

Figura 17. Esquema de la distribución estática de la alta tensión. (CEAC, 2003)

30

3. METODOLOGÍA.

31

3.1 DISEÑO DE ALCOCHECK. 3.1.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA. El sistema de encendido para automóvil mediante bloqueo por alcohocheck con dispositivos de peso y posición del conductor es diseñado para prevenir accidentes de tránsito ocasionados por conducir bajo el efecto de bebidas alcohólicas. Para que el circuito entre en funcionamiento el conductor debe ingresar y colocar la llave del vehículo en el switch de encendido y ponerlo en posición de ignición, una vez ejecutada esta acción se alimenta al sistema del alcocheck con 12 V, en ese instante en el LCD podremos observar el mensaje de “cargando” con el circuito ya en funcionamiento el interruptor de peso del conductor entra en funcionamiento y detecta se encuentre sentado, si se cumple esta condición se pasa a la fase de inspección. En la fase de inspección es en la que por medio de los sensores de posición se procede a realizar el reconocimiento de posibles obstáculos con el fin de evitar que personas extrañas al conductor realicen la prueba de alcohocheck, si el sensor de posición determina algún tipo de obstáculo el conductor no podrá realizar la prueba y en el LCD aparecerá un mensaje indicándonos en qué lugar se encuentra el obstáculo para poder retirarlo, si los sensores de posición no determinan alguna anomalía el circuito del alcocheck pasa a la fase de espiración. En la fase de espiración el conductor debe soplar en el ducto de goma que conduce al sensor de alcohol el cual mediante el uso de su circuito interno detectara el nivel de alcohol espirado para poder encender o no el vehículo, de igual manera el valor que sea detectado por el sensor se reflejara automáticamente en el LCD.

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El conductor cuenta con un tiempo de 30 segundos para espirar, durante ese lapso el sensor de gas medirá los niveles de alcohol, en caso de que la lectura del sensor sea elevada el vehículo no encenderá y se realizara la prueba nuevamente, si el valor detectado es el correcto el auto encenderá y se podrá conducir. Es propicio mencionar que si durante la fase de espiración se detecta algún tipo de obstáculo o el conductor se ha levantado la lectura del sensor de gas no será válida. Ya con el vehículo encendido si en el trayecto del camino el conductor se levanta de su asiento por cualquier motivo el sistema enviara un mensaje por medio de la pantalla LCD indicando que el vehículo se apagara en un tiempo de 30 segundos con el objetivo de realizar nuevamente la prueba del alcohocheck evitando de esta manera que se pueda cambiar de conductor durante el camino sin que este realice la prueba de consumo de alcohol debida. El bloqueo en el vehículo se realizara sobre la bobina de encendido evitando que de esta manera el sistema pueda ser violentado, la bobina de encendido recibirá alimentación de voltaje si las condiciones antes mencionadas son las correctas y se garantice que el conductor se encuentra sobrio. En la Figura 18 se indica las fases de funcionamiento teórico del circuito de alcocheck.

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Figura 18. Flujograma de funcionamiento teórico del circuito.

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3.1.2 SELECCIÓN DE SENSORES Y DISPOSITIVOS. 3.1.2.1 Selección del sensor de gas MQ-3. El sensor de gas MQ-3 se encuentra dentro de los sensores de resistencias semiconductoras, internamente está conformado por un diminuto tubo de aluminio cerámico, un electrodo medidor, un elemento sensitivo de dióxido de estaño y un calentador.

Figura 19. Sensor de gas MQ-3. Este sensor ha sido utilizado en un sin número del aplicaciones del alcoholímetros por su alto nivel de sensibilidad y fiabilidad. Su funcionamiento se basa principalmente en la evaporación del aliento exhalado por medio de un calefactor para que de esta forma el sensor cambie sus características resistivas, este tipo de sensor en su mayoría es utilizado en alcoholímetros, aparatos que son fabricados para determinar el nivel de alcohol en el aliento y de esta manera advertir al conductor si está en condiciones de conducir o no un vehículo. Puede emitir una señal de tipo análoga o digital. Se ha elegido al sensor MQ-3 ya que posee como características principales una tecnología avanzada la cual nos otorga amplia sensibilidad al alcohol y un bajo nivel a la bencina, es decir cómo vamos a implementar el alcoholímetro dentro del vehículo no afectara el olor a combustible que pudiera producirse dentro del automóvil en algún momento. En la Figura 20 podemos observar en

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color azul la curva que realiza el alcohol dependiendo de los mg por litro y la resistencia del sensor en donde a mayor presencia de alcohol la resistencia del sensor disminuye, también se puede observar la medición de la bencina o combustible, cuyo rango necesita de mayor presencia en el ambiente para ser detectado. Ante una presencia de alcohol y combustible el valor que será tomado en cuenta o al que el sensor tendrá mayor sensibilidad será al alcohol. De esta manera se lograra una medición mucho más exacta en el interior del vehículo. Su tiempo de respuesta es sumamente corto después que ha detectado presencia del gas, es un elemento de larga vida y su accionamiento es muy sencillo, para lograr obtener una medición con extrema precisión debemos tomar en cuenta una correcta calibración del sensor basándonos en las condiciones de temperatura y la influencia de la humedad.

Figura 20. Características sensitivas del sensor MQ-3. (jenslabs, 2013)

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A continuación se detalla las especificaciones más importantes del sensor, así como las condiciones de trabajo normales y ambientales.

Tabla 3. Condiciones de trabajo normales y ambientales del sensor MQ-3.

CONDICIONES DE TRABAJO NORMALES Abreviatura

Nombre Completo

Condiciones técnicas

Observaciones

Vc

Voltaje del circuito

5V±0.1

AC o DC

Vh

Voltaje de calentamiento

5V±0.1

AC o DC

Rl

Resistencia de carga

200KΩ

…………………

Rh

Resistencia de calentador

33Ω±5%

Ph

Consumo de calefacción

Menos de 750 MW

ROOM TEM …………………

CONDICIONES AMBIENTALES Abreviatura

Nombre completo

Condiciones técnicas

Observaciones

Tao

Using Tem

-10℃-50℃

………………….

Tas

Storage Tem

-20℃-70℃

………………….

Rh

Humedad relativa

Menos del 95% de humedad relativa

………………….

O2

Concentración de oxígeno

21 % de oxígeno

Valor mínimo mas del 2 %

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Figura 21. Disposición de pines sensor de alcohol MQ3.

3.1.2.2 Selección de sensor de posición por ultrasonido SRF05. El sensor de posición por ultrasonido SRF05 es un medidor de distancia de bajo costo y con el cual se pueden realizar múltiples aplicaciones, como se había mencionado con anterioridad para saber la posición de algún objeto se tomara en cuenta el tiempo que demora la onda de ultrasonido desde que salió del transmisor hasta que fue reflejada al receptor. Este sensor en su interior consta de un microcontrolador y dos capsulas ultrasonicas de 40khz, una que será la encargada de enviar la onda de ultrasonido y la otra que recibirá la reflexión.

Figura 22. Sensor por ultrasonido SRF05. 38

Este tipo de sensor en la actualidad es el más utilizado ya que sustituye al sensor por ultrasonido SRF04, una de las ventajas principales de este nuevo sensor es que la detección de algún objeto ahora se la puede realizar en distancias de hasta 4 metros. Se ha elegido este tipo de sensor ya que nos presta las garantías necesarias en la identificación de posibles obstáculos dentro del área en la cual se debe encontrar solo el conductor del vehículo, este sensor puede detectar fácilmente a todo tipo de materiales a temperatura ambiente, incluso puede detectar objetos transparentes, razón por la cual se eligió este sensor a diferencia del sensor fotoeléctrico que presenta fallas en los aspectos antes mencionados, otro parámetro importante es la influencia de la humedad en la capacidad de detección, mientras la humedad en el interior del cubículo del vehículo no se condense no tendremos ningún inconveniente, el polvo u otros elementos minúsculos tampoco influirán en el funcionamiento. Además de las características antes expuestas se utilizara este sensor debido al pequeño espacio que ocupa y la factibilidad al momento de realizar la programación. A continuación se expondrán los aspectos técnicos más importantes a ser tomados en cuenta. Tabla 4. Datos técnicos del sensor SRF05. Parámetro Dimensiones de la placa Voltaje de alimentación Frecuencia de funcionamiento Distancia máxima de sensado Distancia mínima de sensado Duración mínima del pulso de disparo (nivel TTL) Duración del pulso eco de salida (nivel TTL) Tiempo de espera entre medidas

Valor 43 x 20 x 17 ( mm ) 5 ( Vcc ) 40 ( KHz ) 4(m) 1.7 ( cm ) 10 ( μS ) 100 - 25000 ( μS ) 30 ( ms)

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Figura 23. Disposición de pines sensor SRF05. 3.1.2.3 Selección del microcontrolador PIC 16F628A. El microcontrolador PIC 16F628A actualmente es uno de los elementos más utilizados además de ser ideal para realizar proyectos por primera vez, debido a que su arquitectura es muy amigable para memorizar y fácil de entender.

Figura 24. Microcontrolador PIC 16F628A.

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Ingresando a analizar las razones técnicas de por qué escogimos el PIC 16F628A se puede resaltar que: Posee el doble de memoria de programa que otros PIC de su misma clase. posee más memoria RAM y EEPROM así como timers. En la Tabla 5 se puede apreciar las diferencias entre el microcontrolador elegido y otros de su misma clase.

Tabla 5. Tabla de comparación de PIC. Características Memoria

PIC16F628A

de 2048 X 14

PIC16F627A

PIC16F84A

1024 X 14

1024 X 14

programa flash Memoria RAM

224 X 8

224 X 8

68 X 8

Memoria

128 X 8

128 X 8

64 X 8

16

13

2

2

0

Interrupciones

10

10

4

Timers 8/16 bits

3

3

1

Módulos

SI

SI

NO

SI

SI

NO

EEPROM Pines

de 16

entrada/salida Comparadores de voltaje

PWM/CCP Comunicación serial USART

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A continuación en la Figura 25 podemos apreciar la configuración de los pines en la que el 1, 2, 3, 4, 15,16, 17 y 18 conforman el puerto A, mientras que los pines del 6 al 13 conforman el puerto B, el pin 5 ira conectado al negativo de la fuente de poder y el pin 14 al positivo 5v.

Figura 25. Configuración de pines del micro controlador 16F628A.

3.1.2.4 Selección de dispositivo interruptor de corte miniatura. En si un interruptor de corte en miniatura nos permite interrumpir o permitir el paso de la corriente eléctrica, este tipo de interruptores poseen varias aplicaciones desde las más sencillas como el timbre de una casa y hasta procesos industriales. Este interruptor como parte principal de su funcionamiento consta de dos contactos fabricados en elementos metálicos inoxidables, que normalmente en

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posición de reposo se encuentran separados y requieren de la actuación de un agente externo para unirse y permitir el flujo de corriente eléctrica.

Figura 26. Interruptor de corte miniatura.

Para que este interruptor entre en funcionamiento necesitamos de una fuerza o la acción del operador para ejercer presión sobre los contactos para permitir el flujo de corriente mientras dicha presión se mantenga.

En nuestro caso la

presión será ejercida por el peso del cuerpo del conductor. He elegido este tipo de interruptor de corte miniatura ya que según (E-switch, 2012) la esperanza de vida es de 50.000 ciclos mínimo y la vida mecánica es de 1.000.000 ciclos típicos, funciona correctamente en temperaturas desde -25 ° C a 85 ° C y soporta hasta 250 kg de peso. A continuación en la Tabla 6 podemos observar el porcentaje de accionamiento del interruptor de corte dependiendo del peso ejercido sobre él hasta llegar a un valor máximo de 250 kg.

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Tabla 6. Porcentaje de accionamiento del interruptor de corte. Porcentaje de accionamiento

Peso ejercido sobre el interruptor de

del interruptor de corte

corte.

0%

0 kg

25%

15 kg

50%

30 kg

75%

45 kg

100%

60 kg a 250 kg

3.1.3 DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS ELECTRÓNICOS A UTILIZAR. 3.1.3.1 Diodo 1N4007. Este es un diodo de

tipo PN y permite el flujo de

electrones cuando su

polarización es directa, si su polarización es inversa el flujo de electrones se verá afectado, por consiguiente dicho flujo será poco o nulo.

Figura 27. Diodo rectificador.

44

3.1.3.2 Regulador LM7805. Los reguladores de voltaje son considerados una clase de circuitos integrados que nos ayudan a tener voltajes fijos de una fuente de entrada y protegen al sistema de cualquier sobrecarga. Este regulador consta de tres pines en el primero tendremos la entrada de voltaje que es mayor a 5 voltios hasta 20 voltios, y obtendremos en el tercer terminal un voltaje fijo y constante de 5 voltios, el terminal 2 será conectado a tierra del circuito.

Figura 28. Regulador de voltaje. 3.1.3.3 Capacitor. Estos elementos electrónicos son los encargados de almacenar cargas eléctricas en lapsos de tiempo cortos, normalmente están formados de dos placas metálicas las mismas que se encuentran separadas por un material aislante dieléctrico. En nuestro caso para la fabricación de nuestro circuito utilizaremos capacitores de dos tipos el cerámico y el electrolítico, serán utilizados para estabilizar la frecuencia y antes del PIC para eliminar cualquier tipo de ruido.

Figura 29. Capacitor electrolítico y cerámico. 45

3.1.3.4 Resistencia eléctrica. Una resistencia es un componente que se encuentra en todos los circuitos y su función es oponerse al paso de electrones y su unidad de medida es el ohmio.

Figura 30. Resistencia Eléctrica. 3.1.3.5 Oscilador de cristal 4Mhz. Un oscilador es un circuito cuya funcion es la de convertir la corriente directa en una que varíe con respecto al tiempo, todo microcontrolador dispone de un oscilador que le permite trabajar a cierta velocidad y se denomina oscilador de frecuencia. Este dispositivo se lo declara en la programación interna del microcontrolador.

Figura 31. Oscilador de cristal.

46

3.1.3.6 Transistor NPN. Un transistor es un elemento que es utilizado en distintas aplicaciones y en la mayoria de estas es utilizado como un interruptor, en el cual se aplicara una pequena corriente en la base para lograr controlar grandes corrientes en el emisor, en nuestro caso sera utilizado para accionar el rele del circuito.

Figura 32. Transistor. 3.1.3.7 Relé. Este elemento funciona

como un interruptor mecánico que entra en

funcionamiento al aplicar una tensión determinada en la bobina, esta produce un campo magnético el que accionará el interruptor mecánico uniendo dos contactos.

Figura 33. Relé.

47

3.1.3.8 Módulo LCD 16x2. El módulo de cristal líquido es una pequeña pantalla que se utiliza para dar información de cualquier actividad o información del dispositivo, está compuesto por dos filas y diez y seis columnas de caracteres. Su utilización es muy simple.

Figura 34. Módulo LCD 16x2.

3.1.4 DISEÑO DE DIAGRAMA ELÉCTRICO EN EAGLE 4.0. En Eagle 4.0 diseñaremos el esquema eléctrico de nuestro alcocheck, en dicho programa tendremos un área máxima de dibujo de 1.625 x 1.625 mm, lo que nos otorga un espacio suficiente para lograr realizar nuestro circuito, utilizaremos un lenguaje de programación similar al C para la exportación e importación de datos. Para comenzar a crear nuestro circuito tenemos que seleccionar la opción New Project en el menú emergente, se debe asignar un nombre a nuestro proyecto, en este caso es de alcocheck de esta manera se creara una carpeta la cual contendrá todos los avances, una vez realizado esto estamos listos para comenzar a realizar el esquema eléctrico utilizando todos los elementos necesarios como líneas de corriente, elementos electrónicos, sensores etc., que se encuentran en la librería. Nuestro esquema eléctrico tiene como base fundamental el microcontrolador mediante el cual enviaremos y receptaremos

48

información, en la Figura 35 se puede observar un diagrama de bloques de funcionamiento del circuito.

Figura 35. Diagrama de bloques del circuito de alcocheck.

49

3.1.4.1 Voltaje de alimentación. La primera etapa del diseño del circuito consiste en suministrar los valores de voltaje necesarios para el correcto desempeño de cada elemento periférico de entrada y salida del circuito. El microncontrolador que utilizaremos entrara en funcionamiento a partir del voltaje proporcionado que será de cinco voltios de corriente directa en la entrada, mientras que en los pines restantes existirá este valor como salida dependiendo la configuración de cada uno. Este voltaje de alimentación se obtendrá directamente del switch del vehículo cuando este en posición de ignición a través del regulador de voltaje LM7805. Cada uno de los sensores de posición entrara en funcionamiento del mismo modo que el microcontrolador con un suministro de cinco voltios de corriente continua. El sensor de gas MQ-3 por su parte posee una alimentación de cinco voltios de corriente directa igual que los elementos anteriores, pero debido a su forma de trabajo se tendrá una diferencia en el consumo de corriente el cual es muy alto (aproximadamente un amperio), por lo que es necesario proveer de un regulador de cinco voltios LM7805 únicamente para este sensor. El periférico de salida en nuestro circuito consta de una pantalla de cristal líquido LCD el cual será utilizado para visualizar los datos recibidos por los sensores, también utilizara una alimentación de cinco voltios de corriente continua la misma que es proporcionada por el regulador LM7805 que suministra a los sensores de posición y al microcontrolador. Por último el actuador que activará la bobina del sistema de encendido del automóvil será un relevador, el cual se activará con doce voltios de corriente continua proporcionados por un regulador de doce voltios solamente para este.

50

3.1.4.2 Recepción de datos de los sensores de distancia. Primordialmente para que el sistema funcione, debe estar activado el dispositivo de peso ubicado en el asiento del conductor, esto es, la persona a conducir debe estar sentada, el dispositivo solamente activará un interruptor si detecta peso, permitiendo al microcontrolador continuar con el programa, para luego continuar con los sensores de distancia, de acuerdo al funcionamiento de los sensores de ultrasonido, el tiempo que tarda en rebotar la onda de sonido es medido por el sensor y lo envía al microcontrolador mediante un voltaje que va de 0 a 5 voltios corriente directa, esta es la distancia máxima que puede medir el sensor la cual será de 3 metros, el microcontrolador toma estos voltajes análogos y los va guardando en un espacio de memoria interna, lo que nosotros haremos es dar un valor determinado a estos datos análogos y los usaremos a nuestra conveniencia, de la siguiente manera: Tabla 7. Valores correspondientes al sensor de posición por ultrasonido. Distancia en metros

Voltaje corriente directa

3

5

2.7

4.5

2.4

4

2.1

3.5

1.8

3

1.5

2.5

1.2

2

0.9

1.5

0.6

1

0.3

0.5

0

0

51

El microcontrolador evaluará las tres distancias de cada sensor y nosotros pondremos los límites siguientes: -

Sensor izquierdo 30 cm

-

Sensor derecho 50cm

-

Sensor medio 30cm

Esto lo haremos mediante una sentencia “IF” indicando al microcontrolador que si es que el sensor detecta un obstáculo por debajo de estos valores, el chip hará que no se active sensor de gas y desde luego el relé que activará la bobina del auto. 3.1.4.3 Activación del sensor de gas MQ-3. Una vez que los sensores son ubicados correctamente y sin obstáculos el microcontrolador pasará a la siguiente etapa del programa que es la activación del sensor de gas para poder medir el aire aspirado por el individuo, para esto tendremos 30 segundos para espirar el aire que va a ser medido. Básicamente el sensor de gas MQ-3 consta de un principio de adquisición de datos que es de forma analógica. Este sensor mediante el uso de una resistencia capacitiva obtiene el aire percibido por el ambiente, y cuando se detecta una variación de sustancias químicas en este, el dispositivo entrega un voltaje análogo por su pin de salida que varía de 0vdc a 5vdc. Mediante el convertidor análogo-digital del microcontrolador se realizara una escalera de valores de acuerdo al voltaje recibido, esto es 5vdc=255bits, 2.5vdc=127bits y 0vdc=0bits, en la siguiente Tabla 8 obtendremos los valores que nos enviará el sensor, los mismos que serán tratados para determinar el nivel de alcohol espirado.

52

Para calcular el nivel de alcohol espirado en función de los bits se aplica la siguiente formula.

Tabla 8. Tabla de variación de bits según el nivel de alcohol. Bits

0

Nivel de alcohol en aire espirado mg/l de aire 0

10

0,060784314

20

0,121568627

30

0,182352941

40

0,243137255

50

0,303921569

60

0,364705882

70

0,425490196

80

0,48627451

90

0,547058824

100

0,607843137

127

0,771960784

255

1,55

Ahora bien, adquiridos los datos de los sensores el programa del microcontrolador verificara dos cosas, primera, que no existan obstáculos en los sensores y segunda, que al valor aspirado del individuo no rebase el límite

53

establecido que es de 0.3 mg/l, esto lo hacemos con la sentencia “IF” la cual nos dirá: si el valor del sensor MQ-3 es superior a 0.3, entonces si es verdadero el programa bloqueará el sistema y no permitirá que se encienda el relé, de lo contrario sí activará el relé. 3.1.4.4 Accionamiento del relé. Este último paso es el más sencillo y consiste en accionar el actuador mediante un transistor NPN de potencia TIP122, cuando todas las condiciones del sistema se cumplen es decir: a. Sensor de peso activado b. Sensores de distancia sin obstáculos c. Valor de sensor de gas inferior a 0.3 El sistema enviará a través del pin de salida cinco voltios de corriente continua que activará el transistor y dejará el relé conectado a los doce voltios, lo que logrará encenderlo permitiendo el paso de corriente a la alimentación de la bobina de encendido del automóvil. Existe una pequeña y última etapa del programa que consiste en desconectar la bobina de arranque del automóvil si no se detecta peso en el asiento, esto hará que el sistema se resetee apagando el automóvil, para que esto ocurra el circuito tiene un temporizador el cual irá en conteo regresivo apagándose en 30 segundos y se podrá visualizar en el LCD, es tiempo suficiente para que la persona se orille en la carretera. Tomando en cuenta todos los factores antes mencionados como son alimentación de corriente para cada sensor y con la ayuda del simulador del programa Eagle 4.0 el esquema eléctrico del alcocheck con dispositivos de peso y posición del conductor queda de la siguiente manera.

54

Figura 36. Imagen en 3D creada con Eagle 3D.

55

Figura 37. Diagrama eléctrico de alcocheck.

56

3.1.5 DISEÑO DE FASE DE BLOQUEO AL ENCENDIDO. En esta etapa vamos a determinar en donde se realizara el bloqueo en el vehículo, para que este se rija a las condiciones del circuito de alcocheck con dispositivos de peso y posición del conductor. Antes determinar el sistema en el cual se realizara el bloqueo se pudo considerar que puede ser instalado al sistema de alimentación de combustible, al sistema de arranque y al sistema de encendido. Si se realiza el bloqueo en el sistema de alimentación de combustible tendríamos más desventajas que ventajas ya que el conductor puede arrancar el vehículo y este va a encender, incluso puede circular una mínima distancia hasta que el combustible que se encuentra en la línea de alimentación se consuma por completo instante en el cual el vehículo se apagara, la principal desventaja de realizar el bloqueo en este sistema es que si se realiza un arranque prolongado y repetitivo sin que exista combustible en la línea de alimentación los inyectores de combustible pueden sufrir daños e incluso remorderse. Si el bloqueo es realizado en el sistema de arranque del vehículo seria inseguro ya que este puede ser encendido empujándolo, siempre y cuando la llave se encuentre en el switch y en posición de ignición. El sistema de encendido fue elegido ya que si no tenemos alimentación en la bobina de encendido esta no proveerá de la chispa necesaria para realizar la combustión y el vehículo no encenderá de ninguna manera si el conductor no cumple con los valores establecidos de nivel de alcohol espirado, una desventaja del bloqueo en este sistema es que el motor de arranque puede sufrir recalentamiento siempre y cuando el conductor este accionándolo de forma repetitiva, a pesar de esto este sistema es el elegido por brindarnos mayor seguridad al momento de evitar que el conductor conduzca en estado etílico. 57

Figura 38. Circuito original de sistema de encendido Skoda fabia 2.0.

Figura 39. Circuito de bloqueo al sistema de encendido Skoda fabia 2.0. 58

3.2 CONSTRUCCIÓN DE ALCOCHECK. Una vez que ya hemos realizado el circuito en Eagle 4.0 debemos fabricar la placa sobre la cual irán montados los elementos electrónicos y los conectores de los sensores de posición, gas y peso. 3.2.1 MATERIALES A SER UTILIZADOS. Durante el diseño pudimos determinar que materiales, elementos electrónicos y sensores vamos a utilizar en el proyecto. Tabla 9. Lista de materiales a ser utilizados. Elemento

Cantidad

Transistor NPN

1

Placa

1

Relé 12v 5 amp

1

Acido

1

Estaño

2mts.

Sensor ultrasonido SRF05

3

Diodo 1N4007

1

Resistencias

14

Interruptor de corte miniatura

1

LCD 16 x 2

1

Potenciómetro

1

Capacitor electrolítico

2

Capacitor cerámico

3

Sensor de gas MQ-3

1

PIC 16F628A

1

Sócalo

2

Regulador LM7805

3

Oscilador de cristal 4 Mhz

1

59

3.2.2 ELABORACIÓN DEL CIRCUITO EN LA PLACA ELECTRÓNICA. Existen varios métodos para realizar la impresión del circuito sobre la placa, se ha elegido el método del acetato, este método consiste en imprimir el diagrama eléctrico en un acetato, el cual será impregnado en la placa con la ayuda de temperatura.

Figura 40. Diagrama electrónico impreso en acetato.

Ya con el diagrama electrónico impreso en un acetato preparamos la placa para someterla al proceso de temperatura, la superficie de la placa debe estar totalmente limpia, esto lo conseguimos por medio del pulido, en el que frotamos a la placa con una lija de agua 1500 hasta lograr perder todo rastro de suciedad y oxido del material.

60

Una vez que la placa se encuentre limpia comenzamos con el proceso de temperatura, el cual consiste en calentar a la placa por medio de una plancha térmica interponiendo entre la placa y la superficie de la plancha un paño, ya con la placa caliente colocamos el acetato y frotamos sobre la superficie hasta que este se pegue. Cuando el acetato se haya pegado a la placa lo cubrimos nuevamente con el paño y colocamos la plancha por 2 minutos aproximadamente, retiramos la plancha y el paño, con la ayuda de otro paño mojado frotamos sobre el acetato y de inmediato lo despegamos de la placa logrando con esto que la tinta que se encontraba sobre el acetato quede impresa en la placa.

Figura 41. Placa con diagrama impreso por medio de acetato.

61

El siguiente paso a seguir para la elaboración de la placa es introducirla en acido logrando que el material que no se encuentra cubierto por la tinta y que es conductor de corriente se desintegre para formar las líneas del circuito que necesitamos. Durante el proceso debemos agitar el recipiente que contiene la placa y el ácido para facilitar que el cobre removido se disperse, si queremos que el tiempo de desintegración del cobre sobrante sea lo más corto el ácido deberá ser diluido en agua caliente aproximadamente unos 30 grados, o caso contrario en agua a temperatura ambiente el proceso tardara un poco más.

Figura 42. Proceso de desintegración de cobre sobrante por medio de ácido.

Si observamos que las pistas están correctamente definidas es hora de sacar la placa del ácido y limpiarla con ayuda de agua común y corriente, después de 62

este proceso tendremos las pista cubiertas por la tinta que se encontraba en el acetato y debemos removerla con la ayuda de un estropajo o la misma lija de agua 1500 frotándola suavemente evitando ocasionar algún daño a las pistas del circuito, en lugares donde las pistas son muy delgadas podemos retirar la tinta con la ayuda de diluyente y un algodón. 3.2.3 PERFORACIONES Y SUELDA DE ELEMENTOS. Para realizar las perforaciones en la placa electrónica como primer punto debemos realizar unas guías las mismas que podemos realizar por medio de un punzón en el lugar exacto don van ubicados los agujeros para los pines de los elementos, con el objetivo de que la broca no se resbale y pueda dañar las pistas del circuito. Es recomendable realizar las perforaciones con una broca de 0.7mm ya que la mayoría de los elementos que vamos a utilizar llevan este diámetro, para conectores y puentes en caso de que se necesiten se puede utilizar una broca de hasta 1,5mm.

Figura 43. Perforación de placa electrónica.

63

En la actualidad existen muchos procesos de soldadura para la instalación de elementos en la placa electrónica, sin embargo en este proyecto se utilizara un cautín de mano, este cautín es una herramienta muy útil y sencilla y se ocupa en el campo profesional, las puntas del cautín deben tener un tratamiento anticorrosivo, ya que cuando están llegan a temperatura de funcionamiento pueden oxidarse y desintegrarse poco a poco. La cantidad de calor necesaria para realizar la soldadura dependerá de la potencia del cautín, por ejemplo si vamos a soldar un terminal de un condensador electrolítico se necesitara aplicar muy poca temperatura, pero si vamos a realizar una soldadura en elementos cuyos pines son gruesos se debe aplicar mayor cantidad de calor para compensar la temperatura disipada por los materiales a soldar. El estaño que utilizaremos será uno con alma de resina el mismo que nos facilitara el trabajo, para que la soldadura que realicemos sea buena tanto el estaño como el elemento a soldar estén en la temperatura adecuada, caso contrario realizaremos una soldadura fría y esta no tendrá una buena fusión, normalmente la temperatura de fusión del estaño esta entre los 200 y 400 º C, además de tener la temperatura adecuada durante el proceso tenemos que utilizar una sustancia cuyo nombre es pasta de soldar y esta nos facilitara la distribución uniforme del estaño. Antes de comenzar con la soldadura debemos observar los siguientes parámetros. Observar que la punta del cautín este completamente limpia. Los elementos a soldar deben estar limpios y si es posible pre estañados. El cautín debe estar en temperatura de funcionamiento.

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Una vez tomado en cuenta todos estos parámetros se procede a soldar la placa para obtener el trabajo final.

Figura 44. Pistas de la placa electrónica con todos sus elementos soldados.

Figura 45. Placa electrónica con todos sus elementos soldados.

3.3 IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITO DE BLOQUEO Al momento de realizar la implementación del sistema tenemos que tomar en cuenta que se realizara la instalación del sensor de gas, los sensores de posición por ultrasonido, el interruptor de corte miniatura, además de la 65

alimentación de corriente al circuito y la fase de bloqueo a la bobina de encendido. 3.3.1 INSTALACIÓN DE TOMA DE ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE. Nuestro circuito debe tener una alimentación de corriente de 12 voltios, la misma que mediante el regulador de voltaje entregara al circuito 5 voltios, en síntesis cuando la llave se encuentra en el interruptor de arranque en posición de ignición deberemos tener alimentación, motivo por el cual hemos determinado que dicha corriente será tomada directamente del switch de encendido. Lo primero que aremos será colocara la llave en el switch de encendido en posición de ignición, no debemos arrancar el vehículo, de esta forma con la ayuda de un comprobador de corriente verificamos el cable de alimentación que sale del interruptor con 12 voltios, dicho voltaje deberá ser 0 el momento que sacamos la llaves del switch, ya realizada esta comprobación realizamos un corte en el cable y hacemos la conexión para nuestro circuito, con esto ya tenemos los 12 voltios de alimentación, el negativo para el circuito lo podemos tomar de alguna masa existente dentro del auto.

Figura 46. Vista de pines de conector de alimentación 12V.

66

3.3.2 INSTALACIÓN DE SENSORES DE POSICIÓN SRRF05. Estos sensores por ultrasonido están destinados a alertar si hay algún tipo de obstáculo mientras el conductor se encuentre realizando la prueba de alcocheck, el sistema consta de tres sensores de posición los mismos que irán situados estratégicamente en lugares donde sean capaces de captar si alguien o algo se interponen o atraviesan hacia el asiento del conductor. El primer sensor de posición estará situado en el parante izquierdo del conductor de tal forma que capte algún tipo de intromisión por la ventana izquierda o por la puerta incluso cuando esta se encuentra abierta.

Figura 47. Sensor de posición por ultrasonido Izquierdo.

Figura 48. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Izquierdo.

67

El segundo sensor de posición va situado en la parte superior izquierda atrás del asiento del conductor en el techo del vehículo de tal manera que determine si existe algún tipo de impedimento en esta zona, este sensor es denominado medio.

Figura 49. Sensor de posición por ultrasonido Medio.

Figura 50. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Medio.

68

El tercer y último sensor de posición por ultrasonido se encuentra situado en la parte central del techo del vehículo y

va direccionado hacia adelante del

habitáculo del vehículo interponiéndose entre los dos asientos para impedir que el acompañante cruce al puesto del conductor durante la prueba de alcocheck, este sensor es denominado derecho.

Figura 51. Sensor de posición por ultrasonido Derecho.

Figura 52. Esquema de posición de sensor por ultrasonido Derecho. 69

En la Figura 53 podemos observar la función de los 3 sensores de posición instalados que prácticamente rodean al asiento del conductor.

Figura 53. Funcionamiento de los 3 sensores de posición por ultrasonido. 3.3.3 INSTALACIÓN DEL SENSOR DE GAS MQ-3. El sensor de gas MQ-3 ira instalado justo al frente del conductor delante del tablero de instrumentos, antes de la instalación del sensor de gas en ese lugar tomamos en cuenta que este no afecte en nada la visibilidad del conductor al tablero de instrumentos o que se tape alguna luz testigo. Otro aspecto importante en la elección del lugar donde ira ubicado el sensor de gas es que tiene que estar lo más alejado de alguna fuente externa de aire, o en algún lugar donde se facilite que otra persona que no sea el conductor pueda realizar la prueba de alcocheck. El sensor de gas MQ-3 estará situado dentro de una pequeña caja plástica diseñada para que el aire ingrese y pueda permitir el flujo hacia afuera después

70

de que el sensor haya tomado los datos necesarios, además cuenta de una pequeña manguera por la cual se espirara para realizar la prueba.

Figura 54. Ubicación del sensor de gas MQ-3 dentro del vehículo.

3.3.4 INSTALACIÓN DE INTERRUPTOR DE CORTE MINIATURA. EL interruptor de corte miniatura nos va a servir para determinar si el conductor se encuentra en posición para realizar la prueba del alcocheck. Este sensor ira instalado en el asiento de tal forma que cuando siente una carga sus contactos se cierren y envíen la señal al circuito, de igual manera alertara al sistema cuando el conductor se levante. El interruptor será instalado conjuntamente con una placa de flexible para amoldarse a la forma original y ergonómica del asiento, después de colocada la placa pondremos un refuerzo de espuma de poliuretano y un forro del tal manera que el vehículo no pierda su estética. Al interruptor irán dos cables los cuales estarán debajo del compartimiento del freno de mano.

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Figura 55. Esquema de ubicación de interruptor de corte miniatura.

3.3.5 INSTALACIÓN DE BLOQUEO A LA BOBINA DE ENCENDIDO. De la correcta instalación de esta etapa dependerá el funcionamiento correcto del circuito y el ocasionar daños al vehículo. Lo primero que se establece es el tipo de encendido que posee el auto, en este caso el bloqueo será realizado en un automóvil Skoda Fabia 2.0 cc el cual tiene un sistema de encendido DIS. El segundo paso será buscar la bobina de encendido del vehículo y correspondiente conector, la bobina de encendido de este automóvil tiene un conector con cuatro pines.

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Figura 56. Identificación de conector y bobina de encendido.

De los cuatro pines que encontramos en el conector tendremos dos valores fijos uno es la alimentación de corriente y el otro el voltaje de masa, los dos restantes serán para transmitir las respectivas señales enviadas por el PCM a cada uno de los transistores de potencia que se encuentran dentro de la bobina de encendido. En nuestro caso en el pin sobre el cual actuaremos es en el de alimentación de corriente por lo que procedemos a verificar valores con la utilización de un multímetro automotriz, y determinamos que el pin número dos de izquierda a derecha es el que direcciona la alimentación de corriente hacia la bobina.

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Figura 57. Identificación de pin de alimentación de corriente.

En el pin numero dos será donde nosotros vamos a realizar la instalación de los conectores de salida del circuito del alcocheck, el mismo que nos permitirá obtener un voltaje de 11.94 voltios de alimentación de la bobina si el conductor pasa la prueba del alcocheck caso contrario tendríamos 0 voltios y el vehículo no encenderá.

3.4

MEDICIONES Y PRUEBAS EN LOS DISPOSITIVOS.

Ya con todos los dispositivos de peso, posición y nivel de alcohol instalados en el vehículo estamos listos para efectuar las diferentes pruebas con la finalidad de constatar que nuestro sistema de encendido mediante bloqueo por alcocheck esté funcionando correctamente.

74

Para realizar las diferentes pruebas en nuestro sistema no hemos considerado necesario instalar algún tipo de conector especial, ya que el cableado y los conectores irán ocultos para evitar interferir en la estética propia del vehículo, las mediciones se las puede realizar directamente en los conectores de los dispositivos, estos están ubicados en la placa principal del circuito, dicha placa se encuentra empotrada en un compartimiento de la consola principal.

Figura 58. Ubicación de placa principal del circuito en el vehículo.

3.4.1 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN UTILIZADOS. Para realizar las mediciones de voltaje, resistencia y en algunos casos continuidad del cableado fue necesaria la utilización de un multímetro automotriz Trisco DA-830 diseñado para trabajar con vehículos de inyección electrónica,

el circuito de bloqueo está conectado conjuntamente con el

sistema de encendido electrónico, por esta razón se eligió este multímetro ya que posee alta impedancia a diferencia de multímetros convencionales, por lo cual nos ayudara a realizar las mediciones sin afectar a la ECU. 75

Otro instrumento de medición que se utilizo fue el osciloscopio automotriz OTC3840F, para poder visualizar las gráficas de señales de los sensores de alcohol y posición del conductor, este osciloscopio consta de dos canales y una velocidad de 25 Mhz.

Figura 59. Osciloscopio Automotriz OTC-3840F.

3.4.2 MEDICIÓN DE SEÑALES DEL SENSOR SRF05. Como habíamos estudiado con anterioridad el sensor de posición por ultrasonido envía un pulso para iniciar el proceso de lectura del sensor por medio del transmisor, para calcular la distancia a la cual se encuentra cualquier tipo de objeto solo basta con determinar la longitud del pulso enviado de regreso acogido por el receptor del sensor.

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Para realizar las mediciones en este sensor utilizaremos únicamente el osciloscopio automotriz. El proceso de medición inicia cuando el sensor suministra un pulso de 10us, el cual lo podemos verificar en el pin 4 del sensor ver Figura 23.

Figura 60. Pulso de 10 us. Gráfica teórica.

Figura 61. Pulso de 10 us. Gráfica práctica.

Acto seguido el sensor SRF05 enviara una sucesión de ocho ciclos de ultrasonidos para elevar el nivel de la señal y de igual manera se lo puede observar en el pin 4 del sensor ver Figura 23.

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Figura 62. Sucesión de pulsos de ultrasonido gráfica teórica.

Figura 63. Sucesión de pulsos de ultrasonido gráfica práctica.

La sucesión de pulsos de ultrasonido cumplen objetivo de elevar la señal del eco generando el inicio de un pulso cuyo ancho dependerá de la distancia a la que se encuentre algún obstáculo, cuando el sensor detecta dicho obstáculo la señal del eco vuelve a bajar finalizando el pulso, mientras más ancho sea el pulso el obstáculo se encontrara a mayor distancia y viceversa, el ancho de pulso máximo será de 30 ms sin no existe ningún tipo de obstáculo, esto se lo puede comprobar en el pin 3 del sensor ver Figura 23.

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Figura 64. Ancho de pulso de salida gráfica teórica.

Figura 65. Ancho de pulso máximo gráfica práctica.

Figura 66. Ancho de pulso con obstáculo a 25cm grafica práctica.

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3.4.3 MEDICIÓN DE SEÑALES DEL SENSOR DE ALCOHOL MQ3. El sensor de gas MQ3 en un sensor de tipo semiconductor, en el cual se debe espirar para que este obtenga una medición, este sensor evapora el aliento por la acción de una resistencia de calefacción la cual variara sus características resistivas dependiendo de la cantidad de concentración de alcohol que detecte. La grafica de funcionamiento de este sensor es sumamente sencilla ya que lo que obtendremos será la variación del valor resistivo en función de la cantidad de alcohol presente en el aire espirado, es decir si la concentración de alcohol en el aliento va en aumento el valor resistivo será mayor y por consecuencia el voltaje de señal al ser directamente proporcional a la resistencia también será alto y si el valor de concentración de alcohol el en el aliento es bajo el valor resistivo disminuirá y por efecto el voltaje de igual manera. Para realizar la medición en este sensor primero viciamos el ambiente en el cual se encuentra la resistencia de calefactor del sensor con un algodón húmedo con alcohol para obtener una lectura inicial de 0.98 mg de alcohol en el aliento y un voltaje de 4.1, con lo cual no podremos encender el vehículo, después se espiro sobre la resistencia del sensor sin presencia alguna de alcohol en el aliento logrando bajar su nivel resistivo y por ende disminuir el voltaje en el sensor obteniendo una medida gradual hasta llegar a 0.29 mg de alcohol en el aliento con un voltaje de 0.894v lo que nos permite conducir el vehículo.

Figura 67. Variación de voltaje según nivel de alcohol presente en el aliento.

80

A continuación podemos observar en la Tabla 10 los valores obtenidos en el sensor de alcohol dependiendo del consumo, en este caso la tabla fue realizada tomando como bebida a la cerveza, con un volumen de 330cc y 4,2° de alcohol.

Tabla 10. Nivel de alcohol espirado valor real Número de

Gramos de

cervezas

alcohol puro

Nivel de alcohol espirado en el aire captado por el sensor MQ3.

ingeridas

ingerido

Datos reales.

(gr)

(mg/l aire)

1

11.08

0.107

2

22.17

0.165

3

33.26

0.221

4

44.35

0.289

5

55.44

0.341

6

66.52

0.407

3.4.4 MEDICIÓN DE SEÑALES EN EL INTERRUPTOR DE CORTE. En síntesis lo que hace el interruptor de corte en miniatura es detectar si se ejerce presión sobre el permitiendo el paso de corriente y cerrando el circuito o viceversa.

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Para efectos prácticos se considera irrelevante realizar una gráfica con el osciloscopio de un interruptor, ya que obtendremos una línea recta de alimentación de voltaje cuando este se encuentre cerrado y 0v cuando este abierto, por lo cual se optó por medir directamente que es lo que sucede en el sistema de encendido cuando el interruptor está cerrado y se cumplen las condiciones para que el vehículo encienda y cuando el interruptor se abre. En la Tabla 11 podemos observar el funcionamiento del sistema de bloqueo al encendido en función del estado del interruptor de corte, ya que este es el principal elemento que permite que las diferentes fases del circuito entren en funcionamiento.

Tabla 11. Funcionamiento del circuito en función del interruptor de corte. Interruptor de corte

Abierto Cerrado

Sensores de posición

Obstáculo Sin obstáculo

Alcocheck

Aprueba No aprueba

Estado del vehículo

KOEO KOER

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Figura 68. Primario de encendido, skoda fabia 2006 con interruptor cerrado.

Figura 69. Primario de encendido, skoda fabia 2006 con interruptor abierto. 83

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

84

4.1 ANÁLISIS DEL SENSOR DE ALCOHOL MQ3. En la Figura 67 realizada con el osciloscopio se visualiza la señal del sensor, en la que se puede observar como dependiendo de la cantidad de alcohol presente en el aliento el valor resistivo y el voltaje varían sin presentar ningún tipo de inconveniente. En la Tabla 10 se puede observar los datos correspondientes al nivel de alcohol en el aliento captados por el sensor MQ3, en donde se determina que el conductor podrá pasar la prueba del alcocheck siempre y cuando haya ingerido como máximo cuatro cervezas de 330cc y 4,2° de alcohol.

4.2 ANÁLISIS DEL SENSOR DE POSICION SRF05. Para poder verificar que el sensor de posición está trabajando correctamente se realizó las pruebas correspondientes con el osciloscopio, en el que se pudo constatar en primera instancia como se muestra en la Figura 61 el pulso de inicio de 10 us con el cual comienza el proceso de medición. En la Figura 63 se aprecia la sucesión de pulsos por ultrasonido para crear un pulso cuyo ancho depende de la distancia a la que se encuentre un objeto, en la Figura 65 se observa el ancho máximo de pulso cuando no existe ningún obstáculo y en la Figura 66 el pulso con un obstáculo a 25 cm, todos estos valores concuerdan con los obtenidos en la Tabla 7. Cabe mencionar que el sensor de posición izquierdo durante las mediciones detectaba un falso obstáculo ocasionando que no se pueda realizar la prueba de alcocheck esto se daba por la presencia del cinturón de seguridad el mismo que no fue tomado en cuenta durante la calibración de la distancia de este sensor.

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4.3 ANÁLISIS DE UBICACIÓN DEL INTERRUPTOR DE CORTE. Debido a que todo el peso del conductor recae en el asiento al momento de la conducción se optó por colocar el interruptor miniatura en la base principal del asiento para que de esta manera el interruptor pueda determinar cuando existe presión sobre él. Para obtener un correcto accionamiento del interruptor de corte miniatura el conductor debe estar sentado exactamente en el centro del asiento caso contrario no podrá determinar con exactitud si se ejerce o no presión sobre él.

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

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5.1 CONCLUSIONES.

 Se pudo concluir que para un mejor funcionamiento de la etapa de detección de algún obstáculo se debe instalar otro sensor de posición por ultrasonido en la parte media del habitáculo.  Se determinó que para aprobar la prueba del alcocheck el conductor no debe sobrepasar el consumo de 4 cervezas de 330cc y 4,2° de alcohol.  Se determinó que el sistema de bloqueo al encendido es uno de los más seguros tanto para el bienestar del conductor como para el vehículo.  El sensor de alcohol MQ3 utilizado en el proyecto tiene gran sensibilidad al alcohol y un bajo nivel de captación a la bencina por esta razón es ideal para ser utilizado dentro del vehículo.  El sensor de posición por ultrasonido utilizado en el proyecto trabaja con frecuencias mayores a la máxima audible, motivo por el cual no es posible escuchar ningún tipo de sonido durante su funcionamiento.  El regulador de voltaje utilizado en el circuito permite suministrar un voltaje fijo para el correcto funcionamiento del circuito de bloqueo.  El circuito de bloqueo al encendido no influye en el correcto funcionamiento del sistema de encendido y mucho menos en el desempeño del vehículo.

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5.2 RECOMENDACIONES.  Se recomienda realizar la prueba de alcocheck con las ventanas cerradas del vehículo para evitar cualquier filtración de olores al sensor de alcohol.  Se recomienda esperar por un minuto entre mediciones del alcocheck.  Debe realizarse un mantenimiento mensual al ducto de goma que recepta el aliento del conductor desmontándolo y limpiándolo con agua limpia.  No dejar en funcionamiento al sistema de bloqueo al encendido bajo ninguna circunstancia por un lapso mayor a 10 minutos cuando el auto no esté encendido.  Se recomienda que para futuras calibraciones de distancia del sensor de posición izquierdo se tome en cuenta el cinturón de seguridad como posible obstáculo.  Se recomienda para futuras implementaciones incorporar un ventilador en el compartimiento donde se encuentra la placa principal del circuito.  Se recomienda no sobrepasar el peso ejercido de 250 kg en el interruptor de corte miniatura para evitar daños en el mismo.

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GLOSARIO DE TÉRMINOS. ACC:

Accesorios

DIS:

Sistema de encendido sin distribuidor

ECU:

Unidad de control electrónico

EEPROM:

Tipo de memoria ROM que puede ser programable

EPROM:

Tipo de chip de memoria ROM no volátil

KOEO:

Llave en contacto motor apagado

KOER:

Llave en contacto motor encendido

LCD:

Representación visual por cristal liquido

PC:

Computadora personal

PCM:

Modulo de control de tren de fuerza

RAM:

Memoria de acceso aleatorio

ROM:

Memoria de solo lectura

SRAM:

Memoria estática de acceso aleatorio

USB:

Conector de serie universal

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ANEXOS.

94

ANEXO I: Circuito interno sensor MQ3.

ANEXO II: Programa del microcontrolador.

Programa: Define osc 4 ADCON1=7 PORTA=0:PORTB=%00000100:PORTC=0 TRISA=%00000011 del PIC TRISB=%00000001 TRISC=%01010100 define PIC define define define define define define define define

LCD_DREG PORTB

'Pines digitales 'Configuración de Etradas y salidas

'Configuracion de pines del LCD al

LCD_DBIT 4 LCD_RSREG PORTB LCD_RSBIT 3 LCD_EREG PORTB LCD_EBIT 1 LCD_BITS 4 LCD_LINES 2 LCD_COMMANDUS 2000

95

define LCD_DATA US 50 define LCD_RWREG PORTB define LCD_RWBIT 2 sound portc.1,[100,20,110,20,120,20,340,20] 'enviar 4 sonidos por pin RC1 Lcdout $fe, 1," Cargando... " 'escribir en 1ra línea LCD X var word 16bits Valor var word Valor1 var word Ancho1 var word Ancho2 var word Ancho3 var word Dist1 var word Dist2 var word Dist3 var word Y var byte 8bits Dato var byte SillA var Portb.0 Rele var Porta.2 ConfiG var Porta.1 Echo1 VAR Portc.6 Trigger1 var Portc.7 Echo2 VAR Portc.4 Trigger2 var Portc.5 Echo3 VAR Portc.2 Trigger3 var Portc.3 DELAY1 CON 500 delay1 Pause delay1*10

'inicializo variable X tamaño

'inicializo variable Y tamaño 'Alias Silla para puerto RB0

'Sensor 'Sensor 'Sensor 'Sensor 'Sensor 'Sensor

derecha derecha centro centro izkierda izkierda 'asigno 500 a la variable 'pausa de 5000 milisegundos

Lazo:

'inicio Programa rele=1 'envío 1lógico por Rele gosub medir 'ir a subrutina medir pause delay1 'pausa de 500 milisegundos Lcdout $fe, 1,"Listo. " 'escribo en LCD Lcdout $FE,$C0,"Tome asiento " pause delay1*5 'si puerto silla = 0, entonces if silla=0 then 'escribir en LCD Lcdout $fe, 1,"No se levante" pause 1000 gosub configurar 'ir a subrutina configurar endif 'fin de sentencia IF goto lazo 'ir a rutina Lazo ConfiguraR: 'Subrutina llamada Conigurar if config=0 then 'si puerto config=0, entonces gosub sens1 'ir a subrutina sens1 gosub sens2 'ir a subrutina sens2 gosub sens3 'ir a subrutina sens3 LCDOUT $FE,1,"Izk - Med - Der"

96

Lcdout $FE,$C0,dec dist1," - ",dec dist2," - ",dec dist3 pause 750 else 'de lo contrario LCDOUT $FE,1,"Favor espirar" gosub listo 'ir a subrutina listo pause delay1*6 'pausa de 500*6 milisegundos endif 'fin de sentencia IF goto ConfiguraR 'ir a configurar ListO: 'Subrutina Listo for x=0 to 9 'para x=0 hasta x=9 gosub sens1 'ir a subrutina sens1 gosub sens2 'ir a subrutina sens2 gosub sens3 'ir a subrutina sens3 if dist1