semáforo de doble vía.

7/23/2019 semforo de doble va.

1/33

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTBAL DE HUAMANGA

INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGA Y CIVIL

INGENIERA DE SISTEMAS

PERFIL DEL PROYECTO FINAL DE SISTEMAS ELCTRICOS Y

ELECTRNICOS.

TITULO DEL PROYECTO : SEMFORO INTELIGENTE.

CURSO : SIST. ELCTRICOS Y ELECTRNICOS.

SIGLAS : IS - 244

PROFESOR : MAG. ING. LEZAMA CUELLAR, CHRISTIAN.

INTEGRANTES : OSCCO CAROY, EMERSON.

VALVERDE ESPINOZA, ERIK VIDAL.

VERA PALOMINO, SIRLHEY LINDA.

FECHA : 14/12/2015

AYACUCHOPER

2015


2/33

I. NDICE DE CONTENIDOS.

II. RESUMEN EJECUTIVO:.................................................................................................. 3

a) OBJETIVOS PERSEGUIDOS:.................................................................................... 4

b) RESULTADOS:.............................................................................................................. 4

III. INTRODUCCIN:.......................................................................................................... 5

IV. CRONOGRAMA DE TRABAJO:................................................................................. 6

a) ROLES DEL EQUIPO DE PROYECTO:.................................................................... 6

b) PLAN DE TRABAJO:.................................................................................................... 6V. FUNDAMENTACIN TERICA...................................................................................... 8

a) RESISTENCIAS: ............................................................................................................ 8

b) POTENCIOMETRO:...................................................................................................... 9

c) CAPACITOR O CONDENSADOR ELECTROLTICO (100F/25V):.................. 10

d) CIRCUITO INTEGRADO NE555:.............................................................................. 11

e) CIRCUITO INTEGRADO CD4017:........................................................................... 12

f) LEDS DE COLORES:................................................................................................ 13

g) PROTOBOARD:........................................................................................................... 14

h) DIODOS (1N4004):...................................................................................................... 14

VI. INGENIERA DEL PROYECTO................................................................................. 16

1. HARDWARE:................................................................................................................ 16

a) Planteamiento de la solucin en forma de diagrama de bloques............. 16

b) Diagrama detallado del circuito final (pgina completa)............................. 18

c) Descripcin detallada del circuito final............................................................ 19

2. SOFTWARE:................................................................................................................. 20

VII. PRUEBAS Y EVALUACION DEL FUNCIONAMIENTO....................................... 22

VIII. IMPACTO AMBIENTAL.............................................................................................. 27

IX. COSTOS Y PRESUPUESTOS.................................................................................. 28

X. OBSERVACIONES.......................................................................................................... 29

XI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................... 30

XII. LECCIONES APRENDIDAS...................................................................................... 31

XIII. BIBLIOGRAFA:........................................................................................................... 32

XIV. ANEXOS:....................................................................................................................... 33


3/33

3

II. RESUMEN EJECUTIVO:

Hablar del semforo es referirse al ms importante elemento de control de

trnsito, pues este aparato regula la circulacin en las vas con mayor flujo devehculos. El Cdigo Nacional de Transito define al semforo como un

dispositivo electrnico para regular el trnsito de peatones y vehculos

mediante el uso de seales luminosas.

Los semforos se dividen en tres clases, que son:

Vehicular:Tiene por objeto regular el trnsito de vehculos en las

intersecciones. Est compuesto esencialmente por tres faros programados

para que proyecten durante un tiempo determinado un haz de luz de colores

verde, amarillo y rojo.

Peatonal:Se hallan instalados en combinacin con los vehiculares y tienen por

objeto regular el paso de los peatones en intersecciones con alto volumen de

trfico.

Direccional:Tiene como fin informar mediante flechas, el momento adecuado

para girar. Aunque en general existe claridad en torno al significado de las

luces del semforo, no sobra recordar lo que se debe hacer: cuando la luz es

verde, significa que hay va libre y se puede pasar. La luz amarilla advierte al

conductor que se aproxima un cambio de luz. Al ver la luz roja se debe detener

el carro, pues otro flujo de vehculos se interceptar en la direccin de su

marcha.

En los semforos peatonales, el significado es el siguiente: la silueta roja indica

que el peatn no debe cruzar la calle, mientras que la silueta verde lo permite.

En los semforos direccionales, la flecha roja prohbe el giro, la amarilla indica

que habr cambio de luz, y la verde autoriza el cruce en ese sentido.


4/33

4

En ciertas ocasiones los semforos tienen un funcionamiento distinto al

habitual, por medio del cual informan al conductor que debe estar alerta.

As, una luz amarilla intermitente indica que puede avanzar con mxima

precaucin, listo a detenerse si es necesario. Mientras tanto, la luz roja

intermitente es una seal de peligro que obliga a detenerse completamente. Si

no hay obstculo puede reiniciar la marcha.

a) OBJETIVOS PERSEGUIDOS:

La necesidad del Semforo, nace de los problemas que se presentan

en la red de trnsito vial, es ah donde se lleva a cabo el diseo y

construccin de un semforo; nosotros simulares este circuito,

explicando cada proceso que sucede y as entender el

funcionamiento de un semforo de verdad, con materiales de

laboratorios adems de programar el funcionamiento de sta (esto

tambin genera un aporte a los estudiantes de carreras afines).

b) RESULTADOS:

La representacin del circuito de un semforo fue valedera ya que se

comprob de manera eficiente; la construccin, el funcionamiento y

programacin de un semforo de dos vas


5/33

5

III. INTRODUCCIN:

La elaboracin de dicho proyecto tiene como meta integrar los conceptosadquiridos en el cursado de la materia, Sistemas Elctricos y Electrnicos, de

la carrera de Ingeniera de Sistemas, de la Facultad de Ingeniera de Minas,

Geologa y Civil. El presente proyecto es de gran utilidad en el mbito

pedaggico ya que integra un nmero importante de elementos electrnicos

donde podemos ver en su conjunto el funcionamiento, en este caso de un

semforo que es un objeto de uso diario, pudiendo de este modo llevar la

electrnica al mbito cotidiano.


6/33

6

IV. CRONOGRAMA DE TRABAJO:

a) ROLES DEL EQUIPO DE PROYECTO:

Los roles de los integrantes son:

INTEGRANTES ROL

OSCCO CAROY, EMERSON TESORERO

VALVERDE ESPINOZA, ERIK SECRETARIO

VERA PALOMINO, SIRLHEY ORGANIZADORA

b) PLAN DE TRABAJO:

El plan de trabajo es como sigue:

ACTIVIDADES FECHA A REALIZARSE

Creacin de un bosquejo que

represente al proyecto final.14/10/15 hasta el 22/10/15

Compra de las herramientas

electrnicas a utilizar en el proyecto

final.

23/10/15 hasta el 27/10/15

Armado del proyecto final en el

protoboard. 28/10/15 hasta el 08/11/15

Presentacin de los avances en los

informes parciales.09/11/15 hasta el 13/11/15

Pruebas del proyecto final. 14/11/15 hasta el 17/11/15

Ajustes al proyecto final. 18/11/15 hasta el 24/10/15


7/33

7

Presentacin del proyecto final 14/12/15 hasta el 30/11/15


8/33

8

V. FUNDAMENTACIN TERICA

A continuacin mostraremos los materiales usados en este proyecto, as como

algunas de sus funcionalidades:

a) RESISTENCIAS:

Se denomina resistor alcomponente electrnico diseado para introducir

unaresistencia elctrica determinada entre dos puntos de uncircuito

elctrico.

Los resistores son fabricados en una gran variedad de formas y

tamaos. En las ms grandes, el valor del resistor se imprimedirectamente en el cuerpo del mismo, pero en los ms pequeos se

utiliza el cdigo de colores. Cada color representa un nmero que se

utiliza para obtener el valor final de la resistencia. Las dos primeras

bandas indican las dos primeras cifras del valor, la tercera banda indica

cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el valor

final de la resistencia y por ltimo la cuarta banda nos indica la

tolerancia.
https://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico


9/33

9

Tabla de cdigo de valores de las resistencias.

b) POTENCIOMETRO:

Un potencimetro es unresistor cuyo valor deresistencia es variable. Deesta manera, indirectamente, se puede controlar laintensidad de

corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o

ladiferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potencimetros se utilizan en circuitos de poca

corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan losrestatos,

que pueden disipar ms potencia.
https://es.wikipedia.org/wiki/Resistorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reostatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reostatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistor


10/33

10

c) CAPACITOR O CONDENSADOR ELECTROLTICO (100F/25V):

Un condensador electroltico es un tipo decondensador que usa

unlquido inico conductor como una de sus placas. Tpicamente con

ms capacidad por unidad de volumen que otros tipos de

condensadores, son valiosos en circuitos elctricos con relativa altacorriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros

de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga,

y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida

rectificada. Tambin son muy usados en los circuitos que deben

conducircorriente continua pero nocorriente alterna.

Los condensadores electrolticos pueden tener muchacapacitancia,

permitiendo la construccin de filtros de muy baja frecuencia.

Un modelo de circuito comn para un condensador electroltico es el

siguienteesquema:

Donde Rleakagees la resistencia interna, RESRes la resistencia serie

equivalente, LESLes la inductancia serie equivalente (siendo L el smbolo

convencional para la inductancia).

RESRdebe ser tan pequea como sea posible, pues determina laprdida

de potenciacuando el condensador se usa para suavizar los picos de

voltaje. Las prdidas son cuadrticas con el rizado de corriente que fluye

a su travs y lineales con RESR. Condensadores con baja ESR son

imperativos para obtener buenas eficiencias en alimentadores decorriente.
https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electrolitohttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Esquemahttps://es.wikipedia.org/wiki/Esquemahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electrolytic_capacitor_model.svghttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=P%C3%A9rdida_de_potencia&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Esquemahttps://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttps://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttps://es.wikipedia.org/wiki/Electrolitohttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico


11/33

11

d) CIRCUITO INTEGRADO NE555:

El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en la

generacin de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado paraproporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito

integradoflip flop.Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de

sincronizacin en un solo paquete. Introducido en 1971 porSignetics,el

555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso,

precio bajo y la estabilidad.

Muchas empresas los fabrican en versin detransistores bipolares y

tambin enCMOS de baja potencia. A partir de 2003, se estimaba que

mil millones de unidades se fabricaban cada ao. Este circuito suele ser

utilizado para trabajos sencillos como trabajos escolares, debido a su

bajo costo y facilidad de trabajar con l.

Ahora haremos una descripcin de las conexiones:

GND(normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentacin,generalmente tierra (masa).

Disparo(normalmente la 2): Es donde se establece el inicio del

tiempo de retardo si el 555 es configurado como monoestable.

Este proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos

de 1/3 del voltaje de alimentacin. Este pulso debe ser de corta

duracin, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se

quedar en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra

vez.
https://es.wikipedia.org/wiki/Flip_flophttps://es.wikipedia.org/wiki/Signeticshttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttps://es.wikipedia.org/wiki/CMOShttps://es.wikipedia.org/wiki/CMOShttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Signeticshttps://es.wikipedia.org/wiki/Flip_flop


12/33

12

Salida(normalmente la 3): Aqu veremos el resultado de laoperacin deltemporizador,ya sea que est conectado como

monoestable, estable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje

ser el voltaje de alimentacin (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se

puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla dereinicio (normalmente la 4).

Reinicio(normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de

0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algn

motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a alimentacin

para evitar que el temporizador se reinicie.

Control de voltaje(normalmente la 5): Cuandoeltemporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el

voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la prctica

como Vcc -1.7 V) hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). As esposible modificar los tiempos. Puede tambin configurarse para,

por ejemplo, generar pulsos en rampa.

Umbral(normalmente la 6): Es una entrada a un comparador

interno que se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

Descarga(normalmente la 7): Utilizado para descargar conefectividad el condensador externo utilizado por el temporizador

para su funcionamiento.

Voltaje de alimentacin (VCC)(normalmente la 8): es la patilla

donde se conecta el voltaje de alimentacin que va de 4.5 V hasta16 V.

e) CIRCUITO INTEGRADO CD4017:

Es un circuito integrado CMOS, el cual su nombre completo es

CD4017BC, aunque por lo general solo se lo llama como 4017 es un

contador/divisor o decodificador con 10 salidas.
https://es.wikipedia.org/wiki/Temporizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temporizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temporizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temporizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temporizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temporizador


13/33

13

Con solo 16 pines, contiene en su interior un contador Johnson de 5

etapas que puede dividir o contar por valores entre 2 y 9 pulsos que se

ingresan por una de sus entradas llamada clock (reloj). Por ello si

tenemos un tren de pulsos regulares y lo ingresamos por el pin 14

(clock) del 4017, se podr obtener un pulso, segn la salida, por cada 2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, o 10 ciclos que se apliquen en la entrada. Debido a lo

anterior mencionado ms la caracterstica que brinda de un reset y un

pin de habilitacin, se hace muy fcil implementar una gran diversidad

de circuitos con ellos. El voltaje mximo de alimentacin que podemos

usar con el 4017 es de 18v. Si bien puede funcionar con solamente 5V,

se comporta mejor a altas velocidades si se alimenta con al menos 9v.

f) LEDS DE COLORES:

Un led (del acrnimoingls LED, light-emitting diode:diodo emisor de

luz; el plural aceptado por laRAE es ledes) es uncomponente

optoelectrnicopasivo y, ms concretamente, undiodo que emiteluz.

Los ledes se usan como indicadores en muchos dispositivos y

eniluminacin.Los primeros ledes emitan luz roja de baja intensidad,

pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en

elespectroinfrarrojo,visible yultravioleta.
https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Real_Academia_Espa%C3%B1olahttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico#Clasificaci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico#Clasificaci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pasividad_(electr%C3%B3nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_infrarrojahttps://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visiblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_ultravioletahttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_ultravioletahttps://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visiblehttps://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_infrarrojahttps://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttps://es.wikipedia.org/wiki/Pasividad_(electr%C3%B3nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico#Clasificaci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico#Clasificaci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Real_Academia_Espa%C3%B1olahttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9s


14/33

14

Debido a su capacidad de operacin a altas frecuencias, son tambin

tiles en tecnologas avanzadas de comunicaciones y control. Los ledes

infrarrojos tambin se usan en unidades de control remoto de muchos

productos comerciales incluyendo equipos de audio y video.

g) PROTOBOARD:

Una placa de pruebas (eningls:protoboard o breadboard) es un tablerocon orificios que se encuentran conectados elctricamente entre s demanera interna, habitualmente siguiendo patrones de lneas, en el cualse pueden insertarcomponentes electrnicos y cables para el armado yprototipado de circuitos electrnicos y sistemas similares.

Est hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plstico, yun conductor que conecta los diversos orificios entre s. Uno de sus usosprincipales es la creacin y comprobacin de prototipos de circuitos

electrnicos antes de llegar a la impresin mecnica del circuito ensistemas de produccin comercial.

h) DIODOS (1N4004):

Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodosms sencillos. El nombre diodo rectificador procede de su aplicacin, la

cual consiste en separar los ciclos positivos de una seal de corrientealterna.
https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9s


15/33

15

Si se aplica al diodo una tensin de corriente alterna durante los mediosciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite elpaso de la corriente elctrica.

Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera

inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.Durante la fabricacin de los diodos rectificadores, se consideran tresfactores: la frecuencia mxima en que realizan correctamente su funcin,la corriente mxima en que pueden conducir en sentido directo y lastensiones directa e inversa mximas que soportarn.

Una de las aplicaciones clsicas de los diodos rectificadores, es en lasfuentes de alimentacin; aqu, convierten una seal de corriente alternaen otra de corriente directa.


16/33

16

VI. INGENIERA DEL PROYECTO

Indicaremos los materiales usados para este proyecto:

1. HARDWARE:

a) Planteamiento de la solucin en forma de diagrama de bloques.

Paso 1: los materiales.

Paso 2: conectamos el NE555 con los diferentes materiales.

diseamos el

circuito para este

proyecto.

conseguimos losmateriales que se

usaran en este

proyecto.

comprobamos quelos materiales

esten en buen

estado (uso del

multimetro)

Colocamosel NE555 en

elprotoboard

Puenteamos

el pin 8 y 4, ylas

conectamos

a positivo.

Colocamos

elpotenciometro de 100K

entre lospines 6 y 7.

Y del pin 7

colocamosun resistor

que lo

llevamos apositivo.

Puenteamos

6 y 2, ydejamos al

pin 5 sin

ningunaconeccin.

Colocamos

el

condensadorde

100F/25Vdel pin 2 al1, y de esta

ultima atierra.

El pin 3 se

conecta conun resistro

de 1K, y aesta le

colocamosdespues un

led, esta

saldra atierra.


17/33

17

Paso 3: diseo del semforo para la primera va.

Paso 4: diseo del semforo para la segunda va.

Colocamos

el CD4017

en elprotoboard.

Conectamos

el pin 16 a

positivo

Puenteamos

el pin 6 y 15,

y tambienpuenteamos

los pines 8 y13 y de

estas atierra..

Conectamos

el pin 14 al 3

del NE555.

Conectamos

desde los

pines 3, 2 y4, a tres leds

y de estashacemos

unaconeccin al

led de color

verde 1.

Conectamos

el pin 7 alled, y de

esta al led

amarillo 1.

Conectamos

desde los

pines 10, 1 y5, a tres leds

y de estashacemos

unaconeccin al

led de color

rojo 1.

los leds rojo

1, amarillo 1y verde1, las

colocamos a

un resistor

de 1k y deesta a tierra.

Desde los leds

de los pines 3,

2 y 4, hacemos

una coneccinal diodo

rectificador y

de esta al led

de color rojo 2.

Conectamos el

pin 7 a un

diodorectificador, yde esta al led

de color rojo 2.

Conectamos el

pin 10 a undiodo

rectificador, yde esta al led

de color verde2.

Conectamos el

pin 1 a undiodo


de color verde2.

Conectamos el

pin 5 a undiodo


de coloramarillo 2.

de los leds rojo

2, amarillo 2 yverde 2,

conectamos aun resistor de

1K y de esta atierra.


18/33

18

b) Diagrama detallado del circuito final (pgina completa).


19/33

19

c) Descripcin detallada del circuito final.

El circuito opera con leds verde, amarillo y rojo en la correcta

secuencia de un semforo real de doble va. El tiempo completo de

un ciclo verde, amarillo y rojo puede ser variado desde el

potencimetro en el CI 555. La forma de conectar el CI 555 como lo

muestra en las figuras 01 y 02, es de modo astable, es decir como

generador de tren de pulso. Esta configuracin se denomina

comnmente circuito de reloj o simplemente reloj. La frecuencia y el

periodo (del encendido de los leds del semforo) dependen

exclusivamente del capacitor y la resistencia, que en este caso en el

circuito armado, podemos modificar la resistencia variable. El CI 555con su configuracin astable (mencionada anteriormente)

proporciona los pulsos de reloj que ingresan en el 4017. Las salidas

de este circuito integrado que van de Q0 a Q9 (un total de 10

salidas), van pasando de estado alto a bajo por cada pulso del reloj,

de Q0 a Q9, estas no se corresponden con pines consecutivos sino

que la salida Q0 est en el pin 3, Q1 en el 2, Q2 en el 4, Q3 en el 7,

Q4 en el 10, Q5 en el 1, Q6 en el 5, Q7 en el 6, Q8 en el 9 yfinalmente Q9 en el 11.

Una vez que se tiene en claro lo anterior, podemos resumir el

funcionamiento del circuito en:

El 555 como oscilador astable, provee los pulsos del reloj que le son

trasmitidos al 4017 a travs de su pin 14, a partir de ello podemosobservar que en el circuito, los tres primeros leds que salen de los

pines 3, 2 y 4 se encienden, encendiendo el led verde 1 y el led rojo

2, Luego se enciende el led amarillo 1 que est conectado al pin 7,

por lo que enciende junto con el rojo 2 durante un ciclo, antes de

pasar al verde 2. Luego se enciende el led rojo1 y el led verde 2, que

estn conectadas al pin 10, luego siguen as en el ciclo del pin 1,

despus cambia el led verde 2 al encendido del led amarillo 2. Luego


20/33

20

el ciclo comienza nuevamente debido a que se conect el pin 15

(RESET) al pin 6.

2. SOFTWARE:

El diseo se realiz en el software LIVEWIRE, este software nos ayuda

mucho en lo que es la simulacin, ya que contiene diferentes tipos de

simulaciones, para cualquier necesidad de anlisis.


21/33

21

Fig. 02:diseo del proyecto del semforo de dos va


22/33

22

VII. PRUEBAS Y EVALUACION DEL FUNCIONAMIENTO

Hacemos las siguientes pruebas para ver si nuestro diseo est bien.

Fig. 03:funcionamiento del circuito integrado NE555.

Como se puede ver el circuito integrado NE555 funciona correctamente, est

trabajando como un reloj, de modo astable.

Ahora veremos la simulacin completa del proyecto:


23/33

23

Fig. 03:simulacin normal del proyecto del semforo de dos vas.


24/33

24

Fig. 04:simulacin de control, aqu podemos controlar cualquier componente, dndonos el efecto inmediato.


25/33

25

Fig. 05:simulacin current flow, aqu nos permite observar el flujo de voltaje


26/33

26

Fig. 05:simulacin real en el protoboard.


27/33

27

VIII. IMPACTO AMBIENTAL

En este proyecto el medio ambiente se ve afectado por dos de nuestros

componentes:

a) LED:

Ventajas:

Los ledes presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz

incandescente y fluorescente, tales como: el bajo consumo de energa,

un mayor tiempo de vida, tamao reducido, resistencia a las vibraciones,

reducida emisin de calor, no contienenmercurio (el cual al exponerse

en el medio ambiente es altamentenocivo), en comparacin con

latecnologa fluorescente,no crean campos magnticos altos como la

tecnologa de induccin magntica, con los cuales se crea mayor

radiacin residual hacia el ser humano; reducen ruidos en las lneas

elctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos

(paneles solares) en comparacin con cualquier otra tecnologa actual;

no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como

luces estroboscpicas) y esto no reduce su vida promedio, son

especiales para sistemas anti explosin ya que cuentan con un material

resistente, y en la mayora de los colores (a excepcin de los ledesazules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duracin.

Desventajas:

Segn un estudio reciente parece ser que los ledes que emiten una

frecuencia de luz muy azul, pueden ser dainos para la vista y provocar

contaminacin lumnica. Los ledes con la potencia suficiente para la

iluminacin de interiores son relativamente caros y requieren una

corriente elctrica ms precisa, por su sistema electrnico para funcionar

con voltaje alterno, y requieren de disipadores de calor cada vez ms

eficientes en comparacin con las bombillas fluorescentes de potencia

equiparable.

b) Cable telefnico:

Para nuestro circuito las conexiones son importantes y por ende este

material es importante. Al usar estas, hay sobras que ya no se pueden

usar por ser pequeas, esto contamina al ambiente ya que esta echo de

materiales como plstico y metales como el cobre, estos son muy

difciles de descomponerse.
https://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nocivo&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Luminaria_fluorescentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Luminaria_fluorescentehttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nocivo&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)


28/33

28

IX. COSTOS Y PRESUPUESTOS

Mencionaremos los costos de cada material usado:

MATERIALES CANTIDAD COSTO UNITARIO

Fuente de tensin variable

de 0V a 12V01 unid. S/. 60.00

Circuito integrado CN555 01 unid. S/. 2.00

Circuito integrado CD4017 01 unid. S/. 2.50

LEDS de colores 13 unid. S/. 0.50

Resistores de 1K 04 unid. S/. 0.10

Condensador electroltico

de 100F/25V 01 unid. S/. 0.50

Diodos rectificadores

1N400405unid. S/. 0.20

Potencimetro de 50K 01 unid. S/. 1.00

Protoboard 01 unid. S/. 15.00

Multmetro 01 unid. S/. 45.00

Cable telefnico. 01 metros S/1.00

COSTO TOTAL: S/. 134.00


29/33

29

X. OBSERVACIONES

Uno de las principales dificultades fue la mala lectura del circuito integrado

CD4017, cuyo pines y salidas eran muy diferentes, esto nos retras muchotiempo.

Otro factor fue el del simulado en el software, primero se consider el software

PROTEUS, pero los miembros del grupo no encontraron el circuito integrado

CD4017, que es muy fundamental para este proyecto, por lo que nos vimos

obligados a buscar otro software que si incluyera este material en sus datos,

as fue como encontramos el software LIVEWIRE, que nos fue de gran ayuda

en la simulacin de este proyecto como se vio antes.

Para el armado del circuito, se debe tener en cuenta qu componente tienen

polaridad (como los diodos led, diodos rectificadores y capacitor electroltico) y

cules no poseen polaridad (como el capacitor cermico y resistencias), para

lograr conectarlo correctamente y de este modo evitar conexiones errneas

daando algn componente del circuito. Al igual que es conveniente consultar

las hojas de dato del Circuito Integrado CD4017BC y el Amplificador

Operacional Lm555CN para verificar la ubicacin correcta de los pines a

conectar.


30/33

30

XI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El proyecto fue todo un xito, se logr la meta de disear, construir y hacer

funcionar este proyecto, pero en el proceso se sufri de muchas dificultades,para lo cual mencionamos que se debe tener mucho cuidado con los materiales

con los que se trabaja, y estudiarlos mucho para entender su funcionamiento, y

por ultimo tener los materiales de repuesto ya que nunca se sabe cundo se

puede llegar a necesitar.


31/33

31

XII. LECCIONES APRENDIDAS

Una de las lecciones aprendidas fue el de conseguir una fuente de tensin

variable, fue muy difcil de conseguir ya que justo en estos meses se vendierontodas, escaseando en nuestra ciudad, tuvimos que esperar que llegaran otra

vez a las tiendas, esto demor casi un mes.


32/33

32

XIII. BIBLIOGRAFA:

a) Allan H. Robbins y Whilhelm C. Miller, Anlisis de circuitos, cuarta

edicin - editorial Cengage Learning.

b) https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado

c) http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-438910

d) https://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-

chavez1.pdf

e) https://es.wikipedia.org/wiki/Led

f) https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas

g) http://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-

rectificadores
https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integradohttp://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-438910https://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttps://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttps://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttps://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ledhttps://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebashttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttp://www.ladelec.com/teoria/informacion-tecnica/321-diodos-rectificadoreshttps://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebashttps://es.wikipedia.org/wiki/Ledhttps://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttps://jferrero2001.files.wordpress.com/2012/11/mariana-chavez1.pdfhttp://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-438910https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado


33/33

XIV. ANEXOS:

Se dejaran las hojas de datos de los circuitos CD4017 y NE555.

semáforo de doble vía.

Documents

Transcript of semáforo de doble vía.