INTRODUCCIÓN Este proyecto tiene como fnalidad demostrar todos los conocimientos adquir adquirido idos s durant durante e el prese presente nte semest semestre re académ académico ico tanto tanto en las hora horas s de teor teoría ía y las las hora horas s de labo labora rato torio rio del del curs curso o de Circ Circui uito tos s Digitales II. El presente proyecto engloba dierentes temas que se han tocado tanto en teoría como en laboratorio del curso, tales como Circuitos Temporiadores Temporiadores !"aboratorio #$%&, "atch 'lip 'lop !"aboratorio #$(&, Circui Circuitos tos )ecuen )ecuencia ciales les *oore *oore y *ealy *ealy !"abo !"aborat ratori orio o #$+&, #$+&, n-lis n-lisis is )ínt )íntes esis is de Circ Circui uito tos s )ecu )ecuen enci cial ales es !"ab !"abor orat ator orio io #$& #$& y *emo *emori rias as !"aboratorio #$/&. El proy proyec ecto to pres presen entte 0SISTEMA SISTEMA PARQUEADE ARQUEADERO RO DIGITAL DIGITAL CON CONTADOR DE ENTRADA Y SALIDA” se desarrolla como el circuito de mand mando o que que hace hace unc uncio iona narr el parq parque uead ader ero, o, es aque aquell que que se encarga de lle1ar la cuenta de la cantidad de autom21iles que se encuentran dentro del parque de estacionamiento, el cual tiene una capa capaci cida dad d lími límite te de auto autom2 m21il 1iles es y most mostra rand ndo o el mens mensa3 a3e e “FULL” cuando la cantidad de autom21iles ha igualado la cantidad límite de autom21iles establecida, para la cual haremos el desarrollo te2rico para ( casos dierentes, cantidad m-4ima 5 autom21iles y cantidad m-4ima automo1iles. El sistema de mando lle1a la cuenta de manera ascendente cada que ingr ingres esa a un auto autom2 m21i 1ill y una una cuen cuenta ta desc descen ende dent nte e cada cada que que un autom21il se retira del parqueadero, este sistema de parqueo estdise6ado para un entorno de parque de estacionamiento con una entrada de autom21iles y una salida de autom21iles en otro lugar. lugar. Todo Todo el proceso es desarrollado desarrollado te2ricamente y posteriormente simulado pre1io a su implementaci2n para e1itar errores y e1itar que se malogren materiales, los cuales como se 1er- en la e1aluaci2n econ2mica son de precio un poco signifcati1o.
SISTEMA PARQUEADERO DIGITAL CON CONTADOR DE ENTRADA Y SALIDA
#os encontramos en uno de los tantos 7arques de Estacionamiento perteneciente a la empresa 0"os 7ortales8, en la cual se estdeseando implementar un nue1o )istema de 7arqueo el cual se quiere sea de poco costo y le dé a dicho parque de estacionamiento un toque m-s moderno. El terreno el cual cuenta la empresa para iniciar el proyecto es una ona abierta sin muchos accidentes geogr-fcos el cual lo hace un terreno ideal para construir el parque de estacionamiento sin in1ertir mucho en corregir el terreno para su posterior construcci2n.
IMAGEN DEL TERRENO El 7arque de Estacionamiento construido cuenta ahora con un espacio para el c2modo estacionamiento de di1ersos autom21iles. Este parque cuenta ahora con % entrada la cual ser- custodiada por un personal de la empresa que concesiona dicho terreno, la cual se encargar- de 1igilar que por dicha entrada s2lo ingresen autom21iles y prohibir la salida de los clientes por esta entrada. l mismo tiempo cuenta con % salida la cual estar- 1igilada también por un personal de la empresa que de la misma manera que el anterior este 1elar- por que la salida cumpla con su unci2n de salida de 1ehículos y prohibir que por esta ingresen clientes.
IMAGEN DEL PARQUE CONSTRUIDO 9a culminada la construcci2n es momento de dise6ar e implementar el sistema de control de 1ehículos, este sistema de control tendr- un contador el cual ser- mostrado con displays en la entrada del estacionamiento, indicando la cantidad de 1ehículos que se encuentran dentro del estacionamiento en ese momento. El sistema cuenta de manera ascendente cada que ingresa un autom21il, aumentando de : a %, (, 5, etc. hasta el n;mero m-4imo de autom21iles permitidos luego de manera in1ersa contando de manera descendente cada que un autom21il se retira del parque de estacionamiento.
Cada puerta del estacionamiento tanto de entrada como salida cuenta con un sensor autom-tico, el cual genera un pulso positi1o !bit %& cuando el sensor detecta el paso de un autom21il, es decir, cuando un autom21il ingresa al parque de estacionamiento. De la misma manera el sensor ubicado en la salida, este genera también un pulso positi1o !bit %& cuando detecta el paso de un autom21il, es decir, cuando un autom21il se retira del parque de estacionamiento. *ientras no se detecta el paso de un autom21il tanto en la entrada o la salida los sensores tienen una salida igual a cero !bit :&.
OPCIONES DE DISEÑO El circuito de mando que se desea implementar es un circuito digital secuencial, s2lo alta determinar qué tipo de circuito secuencial debemos dise6ar pues como se sabe e4isten ( tipos de circuitos secuenciales, los cuales son= Circuitos )ecuencial )incrono Circuito )ecuencial síncrono Debemos e1aluar c2mo ser-n tomadas las entradas y salidas del circuito de mando de esta manera teniendo las 1ariables determinadas se podr- e1aluar en unci2n de estas qué tipo de Circuito secuencial es el m-s ideal para la realiaci2n m-s efciente para este proyecto. "as 1ariables que tendremos en cuenta son las entradas del circuito las cuales determinaran el conteo ascendente o descendente del contador de 1ehículos, estas 1ariables de entrada son las salidas de los sensores que est-n ubicados en la entrada y la salida del parque de estacionamiento. Tomaremos la salida del sensor de la entrada del parque como la 1ariable > % y la salida del sensor de la salida del parque de estacionamiento como la 1ariable > (, estas 1ariables > % y >( ser-s las entradas de nuestro circuito de control. "as salidas de nuestro circuito de mando ser-n los bits que indican el n;mero de autom21iles que se encuentran en el parque de estacionamiento. Dependiendo de la cantidad de autom21iles que se permiten como m-4imo se determinar- la cantidad de bits de la salida. "a primera opci2n es hacer este proyecto como un Circuito )ecuencial )íncrono, para realiar este proyecto como tal necesitaremos una entrada relo3 !C"?C@& la cual ser1ir- para habilitar las entradas en cierto Aanco, sea Aanco positi1o !de subida& o Aanco negati1o !de ba3ada&
00
10
10
B/
C/
10
10 A/
D/
00 10
01
00
E/
00
00
01
00
00
H/
I/1
J/2
01
01
01
:: B: EB% 'B( FB5 EB% 'B( FB5 B: EB% 'B(
C D E ' F I G
B C D E F G H I J
00
F/
01
:% B: B B B B: IB% GB( B: IB% GB(
%% B B B B B B B B B B
> > >
> >
10
00
G/
01
> > > >
00
10
>
%: B% B% CB( DB5 CB( DB5 DB5 B B B
> > H > > A
> > > H > B
> > > > H C
> H > > > D
> > > > > E
> > > > F
> > > G
> > H
> I
B
A
C
J I
D H E G F Pk
:: B: EB% 'B( FB5 EB% 'B(
I CG DF E '
!&!I&!CG&!DF&!E&!'& :% B: IB% GB( GB( B: IB%
%% B B B B B B
:: aJB: eJB% JB( dJB5 eJB% JB(
aJ bJ cJ dJ eJ J
:% aJB: bJB% cJB( cJB( aJB: bJB%
10
'!
%: B% B% CB( DB5 CB( DB5
01
%% B B B B B B
&! 01
00
%!
$! 10
!#!
00
01 "! 10
aJ bJ cJ dJ eJ J
: %
:: aJ dJ
:% bJ J
%% eJ cJ
%: gJ
S%()*+ ,(#+'++*-* El sensor es un dispositi1o electr2nicoBmec-nicoBquímico que mapea un atributo ambiental resultando una medida cuantiada, normalmente un ni1el de tensi2n eléctrica. 7articularmente, el sensor inrarro3o es un dispositi1o electr2nico capa de medir la radiaci2n electromagnética inrarro3a de los cuerpos en su campo de 1isi2n. Todos los cuerpos reAe3an una cierta cantidad de radiaci2n, esta resulta in1isible para nuestros o3os pero no para estos aparatos electr2nicos,ya que se encuentran en el rango del espectro 3usto por deba3o de la lu 1isible.
P+,(",.,* $% #(",*(',%(* "os rayos inrarro3os !IK& entran dentro encontramos un material piroeléctrico, natural o ormando una l-mina delgada dentro LFa!#?5&5M, nitrato de Cesio !Cs#?5&, deri1ados talocianina de cobalto.
del ototransistor donde artifcial, normalmente delnitrato de galio de la enilpiraina, y
#ormalmente est-n integrados en di1ersas confguraciones!%,(,N pí4els de material piroeléctrico&. En el caso de pare3as se acostumbra a dar polaridades opuestas para traba3ar con un amplifcador dierencial, pro1ocando la autocancelaci2n de los incrementos de energía de IK y el desacoplamiento del equipo.
S%()*+%) .'),*) Est-n ormados ;nicamente por el ototransistor con el cometido de medir las radiaciones pro1enientes de los ob3etos.
S%()*+%) '",*) )e basan en la combinaci2n de un emisor y un receptor pr24imos entre ellos, normalmente orman parte de un mismo circuito integrado. El emisor es un diodo "ED inrarro3o !IKED& y el componente receptor el ototransistor.
C'),4"'",5( )%6( % ,.* $% )%7' %,,$'
S%()*+%) +%8%9,*) Este tipo de sensor presenta una cara rontal en la que encontramos tanto al "ED como al ototransistor. Debido a esta confguraci2n elsistema tiene que medir la radiaci2n pro1eniente del reAe3o de la lu emitida por el "ED. )e tiene que tener presente que esta confguraci2n es sensible a la lu del ambiente per3udicando las medidas, pueden dar lugar aerrores, es necesario la incorporaci2n de circuitos de fltrado en términos de longitud de onda, así pues ser- importante que traba3en en ambientes de lu controlada. ?tro aspecto a tener en cuenta es el coefciente de reAecti1idad del ob3eto, el uncionamiento del sensorserdierente seg;n el tipo de superfcie.
S%()*+%) $% +'(+':S%()*+ B+%';
S%()*+%) *$'$*)
Este tipo de sensor inrarro3o sigue el mismo principio que el de reAe4i2n per2 utiliando la emisi2n de una se6al modulada, reduciendo mucho la inAuencia de la iluminaci2n ambiental. )on sensores orientados a la detecci2n de presencia, medici2n de distancias, detecci2n de obst-culos teniendo un cierta independencia de la iluminaci2n.
S%()*+%) $% &'++,$* "a dierencia con los anteriores reside en que el sensor realia el barrido horiontal de la superfcie reAectante utiliando se6ales moduladas para me3orar la independencia de la lu, el color o reAecti1idad de los ob3etos. #ormalmente estos sistemas orman parte de un dispositi1o de desplaamiento perpendicular al e3e de e4ploraci2n del sensor, para poder conseguir las medidas de toda la superfcie.
C*(4+'",5( 5.,"' Esta confguraci2n se basa en un ;nico sensor enrentado a un cristal, el cual genera la imagen de una secci2n de la regi2n a medir. Dicho cristal solidario con un motor de rotaci2n con el ob3eti1o de lograr el barrido de toda el -rea. Tiene la 1enta3a que adquiere un secuencia continua de la regi2n de barrido. Kesulta una sistema lento en términos de e4ploraci2n.
C*(4+'",5( %( '++'> $% )%()*+%) En este caso la confguraci2n del sistema de medida est- ormado por un array de sensores inrarro3os, por tanto no es necesario la utiliaci2n de ning;n sistema de cristales, ;nicamente necesita un con3unto de lentes 2pticas de enoque !concentraci2n de la radiaci2n& a cada uno de los sensores. Esta confguraci2n es m-s comple3a pero permite mayor 1elocidad de translaci2n y me3or protecci2n contra errores de captaci2n.
A.,"'",*(%) D*?),"') 7ara aplicaciones domésticas, los sensores inrarro3os se utilian en electrodomésticos de línea blanca tales como hornos microondas, por e3emplo, para permitir la medici2n de la distribuci2n de la temperatura en el interior. Estos dispositi1os se usan también en el control clim-tico de la casa para detectar oscilaciones de la temperatura en un local. Este planteamiento permite que el sistema de climatiaci2n reaccione antes que la temperatura del local 1aríe. "os sensores inrarro3os también se pueden utiliar como sensores de gas.
C,%(",') ?$,"') > &,*5,"')
ciertos procedimientos de reconocimiento, por e3emplo, los de mama y de m;sculos. ?tra aplicaci2n médica para los sensores inrarro3os es la medici2n instant-nea de la temperatura del cuerpo, es decir, como un term2metro remoto.
S%+,$'$ A?+%' > T%++,*+,' "os sensores inrarro3os est-n siendo utiliada por las ueras armadas. "os sistemas inrarro3os de monitoriaci2n del campo, tanto f3os como port-tiles, sustituyen cada 1e m-s a los sistemas rerigerados por su reducido consumo de energía.
A**,,)* En la industria automo1ilística, los sensores inrarro3os se usan en el campo de la seguridad y el conort en la conducci2n. *onitoriaci2n del tr-fco y carreteras, sistemas antiniebla, de los neum-ticos y renos, me3oras de la 1isi2n del conductor y detecci2n de los ocupantes sentados para la acti1aci2n de airbags inteligentes son algunas de las aplicaciones anteriores, por su banda el control de la temperatura de la cabina y la monitoriaci2n de la calidad del aire constituyen las m-s recientes.
P%+,#?+,"*) $% TI > P+*$"*) $% C*()*
