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Diseño de dispositivo electrónico basado en
microcontroladores PIC16F887 para la
regulación de temperatura en espacios pequeños
Juan Diego Bolívar Camargo – juanbolivardc@unimagdalena.edu.co
Giovanny Andrés Navarro Jiménez – giovannynavarroaj@unimagdalena.edu.co
Carlos Andrés Quessep Vicenth – carlosquessepav@unimagdalena.edu.co
Resumen - Este proyecto busca diseñar un dispositivo electrónico
capaz de automatizar la regulación de la temperatura en espacios
pequeños mediante periféricos, que serán controlados por un
microcontrolador de la familia PIC16F y que por medio de sensores se
mantenga un monitoreo constante de la temperatura para de esta forma
siempre sea constante sin importar los factores ambientales a su
alrededor.
Para llevar a cabo el proyecto se realizará una investigación
experimental y aplicada con un enfoque mixto, basándose en los
objetivos propuestos que van desde la creación de un modelo
matemático para modelar el comportamiento de la temperatura, hasta
el diseño físico del dispositivo como tal.
Con base en lo anterior y que con el pasar de los años la tecnología
avanza a pasos agigantados, todo apunta a que los dispositivos cada
vez sean más pequeños ya sea por cuestiones de espacio o por el mismo
avance antes mencionado, esta es una de las razones por la cual se optó
por basar el proyecto en microcontroladores que además de eso
cuentan con mayor flexibilidad al momento de ajustarse a las
necesidades del usuario, además de que se garantiza una mayor
eficiencia en cuestión del uso de la energía disminuyendo costos no
solo en facturas si no también en costos de adquisición.
Por último, basándose en el modelo “Design thinking” que es un
tipo de diseño basado en lo humano se realizó un análisis de las
diferentes fases para de esta forma facilitar el diseño y organizar de
una mejor manera las diferentes actividades que se realizarán a lo largo
del desarrollo del proyecto.
Abstract - This project seeks to design an electronic device capable
of automating the temperature regulation in small spaces by means of
peripherals, which will be controlled by a microcontroller of the
PIC16F family and that by means of sensors will maintain a constant
monitoring of the temperature so that it will always be constant
regardless of the environmental factors around it.
To carry out the project, an experimental and applied research will
be conducted with a mixed approach, based on the proposed objectives
ranging from the creation of a mathematical model to model the
behavior of the temperature, to the physical design of the device as
such.
Based on the above and that over the years technology is advancing
by leaps and bounds, everything points to the fact that devices are
becoming smaller and smaller either for space issues or for the same
advance mentioned above, this is one of the reasons why we chose to
base the project on microcontrollers that also have greater flexibility
when adjusting to user needs, in addition to ensuring greater efficiency
in terms of energy use, reducing costs not only in bills but also in
acquisition costs.
Finally, based on the "design thinking" model, which is a type of
human-based design, an analysis of the different phases was carried
out in order to facilitate the design and better organize the different
activities to be carried out throughout the development of the project.
Índice de Términos - Electrónica,
automatización, climatización, sensores.
microcontroladores,
I. MOTIVACIÓN
L
as diferentes condiciones atmosféricas es uno de los
mayores inconvenientes que se pueden encontrar al momento
realizar investigaciones, para las cuales en diversas ocasiones
se requiere una temperatura específica o cierto nivel de
humedad en el aire para la realización de proyectos relacionadas
con fauna y flora, creación, conservación y comportamiento de
componentes electrónicos o simplemente climatizar una
habitación en su hogar. En estas ocasiones normalmente se
requiere que una persona se encargue del monitoreo constante
y manipulación de estas variables manualmente ajustando todos
los aparatos que se están empleando, el objetivo del proyecto es
automatizar este proceso, unificar todos los aparatos a una red,
fijar los valores deseados para que, aunque la temperatura del
exterior aumente o disminuya esta no influya al interior de la
habitación.
La tecnología avanza a una velocidad vertiginosa, los aparatos
electrónicos cada vez son más pequeños y según Tomas De
Camino en el tech together del 2017 “el uso de
microcontroladores es el futuro en cuanto el prototipado de
software y hardware actualmente”[1]. Los beneficios de su uso
los hacen una herramienta para tener en cuenta cuando se
requiere realizar proyectos de bajo costo y que ocupen poco
2
espacio, además de la flexibilidad que ofrecen al poder ser
programados en diferentes lenguajes como C, C++,
Ensamblador, entre otros. Por otro lado, sus diferentes puertos
brindan una gran variedad de conexiones que pueden ser
aprovechadas para el uso de sensores tales como de temperatura
y humedad (DHT11, DHT22), los cuales son de vital
importancia para el desarrollo del proyecto. Por estas razones
se optó por utilizar el microcontrolador PIC16F887 debido a su
compatibilidad con estos sensores, su bajo costo y experiencia
previa con estos.
El bajo costo relacionado con los múltiples sensores y aparatos
electrónicos permite generar utilidades que se pueden emplear
para el desarrollo del dispositivo. Esto abre la posibilidad de
incursionar en el mercado de múltiples públicos y de esta forma
descubrir variantes en cuanto a las funcionalidades y acciones
que se requieran para tener en cuenta en el diseño final del
dispositivo, no solo quedarse en apostar en una idea
centralizada para cierto mercado enfocado en algo simple, sino
también el analizar y estudiar las opciones de generar una gran
oportunidad de negocio en el ámbito educativo, industrial y
hogareño, en donde se realice una comparativa con lo que se
dispone actualmente y establecer una diferencia que permita
ofrecer un producto competitivo a un costo accesible sin afectar
el rendimiento final de este.
agua de los cultivos” [2]. Este proyecto se basa en la premisa
de mantener una temperatura y humedad optimas tanto en el
suelo como en el aire a la hora de empezar un cultivo, debido a
que esto es algo indispensable para el desarrollo apropiado de
las plantas. A partir de aquí se desarrolló y construyó un sistema
prototipo para automatizar la medición de estos factores usando
un microcontrolador, el cual, va a mantener un monitoreo
constante. Se puede apreciar en la figura 1 el diseño de este
sistema que tiene como centro el microcontrolador (en este caso
uno de la familia PIC16F88 que consta de 18 pines), un
reloj/calendario, alimentación para los sensores, un sensor
analógico de humedad del suelo, sensor digital de temperatura
y un termómetro digital de infrarrojos que no son difíciles de
conseguir y que además tienen un bajo costo. Este sistema se
construyó y probó en la temporada de cultivo en un campo de
maíz, al monitorear su rendimiento se encontró que los sensores
funcionaron según las especificaciones del fabricante,
obteniendo una precisión ±𝟎, 𝟒°𝐂, ±𝟏, 𝟒°𝐂 𝐲 ± 𝟎, 𝟑°𝐂. La
fiabilidad de los datos obtenidos fue de un 91% y los datos
erróneos fueron obtenidos en los periodos donde se presentaron
inclemencias
meteorológicas
e
interferencias
por
electroestática.
II. OBJETIVOS
1- Objetivo general
Diseñar un dispositivo electrónico que permita regular la
temperatura por medio de sensores y microcontroladores
PIC16F887.
2- Objetivos específicos
•
•
•
•
•
•
Definir la arquitectura del sistema electrónico.
Modelar las variaciones de temperatura para
incorporarlo en el dispositivo.
Validar el modelo propuesto.
Desarrollar los algoritmos para la programación del
microcontrolador.
Implementar un prototipo con los sensores de
temperatura.
Probar el funcionamiento en conjunto de los sensores
y aparatos afines.
III. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
A. Antecedentes
Daniel K. Fisher e Hirut Kebede presentaron una propuesta
de prototipo llamada “Un sistema de bajo coste basado en un
microcontrolador para controlar la temperatura y el estado del
Fig. 1: Esquemático electrónico del circuito de control de temperatura y el
estado del agua en los cultivos.
Por otra parte, apartándonos de los cultivos y ahora
centrándonos en el control de temperatura de sistemas
eléctricos tenemos a Amal F. Abd El-Gawad quien presentó el
proyecto llamado “Sistema de monitorización de temperatura
sugerido para transformadores de distribución” [3] basado en la
premisa de que las fuentes principales de generación de calor
en los transformadores son la perdida de cobre, la perdida 𝐼 2 𝑅
(Potencia), histéresis y las causadas por las corrientes parásitas
y que a su vez, esta generación de calor es la causante de
muchas fallas en el funcionamiento de los transformadores. Si
esta temperatura no se regula puede ocasionar daños tanto en el
3
aislamiento de papel, como en el aislante liquido del
transformador (aceite). Para evitar lo anterior se diseñó un
sistema basado en un microcontrolador que se encarga de
regular la temperatura del aceite, de esta forma ofrece una
solución de ventilación sobre todo para los transformadores de
interior que se encuentran en salas mal ventiladas. También, se
incluye un sistema que consta de una alarma que puede ser
capaz de disparar el transformador de ser necesario al detectar
cambios brucos de temperatura en este. En la figura 2 y figura
3 se puede observar tanto el esquema de simulación realizado
en proteus, como el montaje físico del prototipo, en los que se
observa como centro un microcontrolador PIC16F877A
acompañado de una pantalla LCD 4*16 donde se verá en tiempo
real el valor de temperatura obtenido por el sensor y el control
de los abanicos de la habitación. Este sistema es una solución
sencilla y de bajo costo para los problemas de ventilación de los
transformadores de interior que se encuentran en instalaciones
inadecuadas.
Fig. 2: Diseño de prototipo de ventilación de transformadores de interior en
proteus.
automático de la temperatura basado en PIC para ventilador
inteligente” [4] teniendo en cuenta que los electrodomésticos
automáticos son uno de los signos importantes de desarrollo
tecnológico en nuestros hogares, desde una lavadora inteligente
hasta una nevera automatizada son indicios de esto. Con base
en dicho pensamiento decidieron realizar un prototipo de diseño
de ventilador inteligente donde se utilizó un microcontrolador
para crear un sistema de automatización en función de una
temperatura previamente fijada por el usuario, todo esto con la
finalidad de asegurar el enfriamiento para espacios cerrados
sobre todo pensado en tiempos donde la temperatura fluctúa
llegando a cifras donde la sensación térmica registrada excede
los valores estándar. Para lograr esto, se colocó un sensor de
temperatura LM35 en una sala de estudios establecida como
zona de experimentación, unido al PIC16F887, se detectó la
temperatura del lugar, se estableció un valor de temperatura
como punto de referencia, el cual, les permite en conjunto a los
ventiladores y a un buzzer ser encendidos al momento que este
límite fuese alcanzado. Los componentes volverán al modo de
reposo cuando los niveles de temperatura se normalicen a los
estados iniciales.
Siguiendo esta misma línea de automatización en el hogar,
pero ahora enfocándose en la cocina N. A. A. Hadi, M. H. C.
Hasan, N. M. Z. Hashim y A. Salleh presentan su proyecto
titulado “Sistema automático de cocina inteligente mediante
microcontrolador” [5], el sistema se diseñó para expulsar el
calor y humo en la cocina mediante el control de la velocidad
de un ventilador, esta velocidad se controla al emplear ondas
PWM (Pulse Width Modulation) generadas por el
microcontrolador PIC 16F877A que a su vez al obtener datos
del sensor de temperatura, donde se aumenta gradualmente la
velocidad si la temperatura en la cocina se encuentra en
aumento. El sensor de temperatura usado es el LM35 apoyado
por un detector fotoeléctrico usado para detectar la presencia de
humo. En la figura 4 se puede observar el diseño en simulación
del sistema en Proteus. Este método permitió demostrar una
mejora significativa en el control de la temperatura, debido a
que el proceso funcionó exitosamente sin necesidad de apoyo
del ser humano para ser controlado.
Fig. 3: Montaje de prototipo de ventilación de transformadores de interior.
Ahora entrando un poco al mundo de la automatización en el
hogar N. N. S. N. Dzulkefli e R. Abdullah presentaron en el año
2017 su propuesta llamada “Diseño de un sistema de control
Fig. 4: Diseño esquemático del sistema de cocina inteligente basado en
microcontrolador en proteus.
4
Por otro lado, Junho Park a, R. Abraham Martin a, Jeffrey D.
Kelly b y John D. Hedengren dieron a conocer su trabajo
titulado “Microcontrolador de temperatura de referencia para la
dinámica y el control de procesos” [6], en el documento se
justifica que un punto de referencia es muy necesario al
momento de querer tener una idea real del comportamiento de
un proceso, debido a que la simulación se queda atrás en este
aspecto, para demostrar esto se decidió implementar un circuito
de control de temperatura basado en un microcontrolador de
Arduino Leonardo como se observa en la figura 5, en conjunto
con sensores de temperatura, transistores de calor y leds.
Fig. 5: Diseño esquemático de microcontrolador de temperatura de referencia
para la dinámica y el control de procesos.
Por último, tenemos a Sukumar Ponnusamy, Ravi
Samikannu, B A Tlhabologo, W Ullah y Srinivasan Murugesan
quienes en abril del año 2020 publicaron su propuesta llamada
“Diseño y desarrollo de un sistema de supervisión y control de
la temperatura basado en un microcontrolador para generadores
de centrales eléctricas” [7], en este trabajo se sustenta la
importancia que tiene el cuidado de la temperatura de los
generadores en una industria eléctrica para mantener una
producción de energía eficiente, por esto se decidió crear un
sistema automático que consta con un sistema de monitoreo de
temperatura y que cuando esta sobrepase un nivel estándar
preestablecido se accionaran unos ventiladores refrigerantes
que mantienen la temperatura en un estado óptimo. el circuito
está compuesto por un microcontrolador Arduino Uno, un
sensor de temperatura lm35, una pantalla LCD, un controlador
de motor l293d y un motor DC (ventilador). En la figura 6 se
puede observar gráficamente el esquema utilizado para
implementar el circuito.
B. Bases teóricas
Un microcontrolador como su nombre describe es todo
dispositivo pequeño que cumpla con los requisitos mínimos
para ser programado y cumple una función de control, al
profundizar se puede encontrar la siguiente descripción dada
por Dogan Ibrahim, que dice “Los microcontroladores son
computadoras en un solo chip que poseen una Unidad Central
de Procesamiento (CPU, Central processing unit), memoria de
programa y de datos, puertos de entrada/salida (E/S) serie y
paralelo, temporizadores e interrupciones internas y externas.”
[8] estos pequeños dispositivos son capaces de llevar a cabo
procesos lógicos los cuales, hace mucho tiempo necesitaban de
una mayor cantidad de espacio para infraestructura y tienen la
facilidad de ser programados por el usuario [9].
La programación en dispositivos electrónicos es muy extensa
debido a que existen diferentes tipos y lenguajes, un programa
según Dogan Ibrahim está definido como “Una secuencia de
instrucciones que le indican al dispositivo lo que debe realizar.”
[8] Los microcontroladores se programan en un el lenguaje
ensamblador de bajo nivel que se ejecuta de forma rápida y este
consta de una serie de instrucciones en donde su desventaja
radica en que los microcontroladores de diferentes fabricantes
tienen lenguajes ensambladores diferentes lo que conlleva a que
el usuario se vea obligado a aprender un nuevo lenguaje. Aun
así, Los microcontroladores también pueden programarse con
un lenguaje de alto nivel, como BASIC, PASCAL y C (véase la
Fig.7) que permite un fácil aprendizaje y manejo.
Fig. 7: Esquema de programación lenguaje C.
Fig. 6: diagrama de bloques del sistema de supervisión y control.
El encontrar el microcontrolador perfecto no es tarea fácil por
decir casi que imposible, pero si se habla de una familia de
microcontroladores en especial la familia PIC es la que más
resalta, En donde Ignacio Martínez nos da las razones de tal
éxito como “Sencillez de manejo, buena información, excelente
precio, buen promedio de parámetros: velocidad, consumo,
tamaño, alimentación y compatibilidad del software en todos
los modelos de la misma gama” [10], la gama PIC sobre todo el
5
PIC16F887 brinda muchas ventajas como, su tamaño reducido
(véase en la Fig.8), su gran capacidad de memoria, alta
velocidad de cómputo y su bajo consumo con mucho rango de
temperaturas de trabajo hacen de este uno de los
microcontroladores más útiles en cuanto entornos húmedos se
trata.
que antes de la realización de un montaje físico es necesario
hacer diferentes pruebas, simular situaciones objetivas y en este
caso específico del proyecto analizar la variable de temperatura
para obtener el mejor resultado. Para el desarrollo del modelo
del proyecto se deben tener en cuenta variables como la
cantidad de sensores que se usará, la equivalencia lineal de la
salida de estos, que tipo de acondicionador de señal se usará
para acondicionar la señal y los rangos de temperaturas que se
manejarán. En la Fig. 10 se puede observar un tipo de
acondicionamiento para la señal de salida del sensor LM35, el
cual consta de 3 amplificadores operacionales.
Fig. 8: Microcontrolador PIC16F887 (Datasheet).
Los sensores electrónicos de la actualidad han evolucionado
de tal forma que han ayudado a medir con mayor exactitud las
magnitudes físicas, pero no se puede hablar de los sensores sin
tener en cuenta los acondicionadores de señal usados para
obtener los valores de su señal, debido a que estos normalmente
entregan señales que son muy pequeñas y pueden no ser
reconocidas por otros dispositivos. En el informe propuesto por
Edwin Alzate, José Montes y Carlos Silva titulado “Medición
de temperatura: Sensores termoeléctricos” [11] se observa una
breve descripción del funcionamiento del sensor LM35 (véase
en la Fig. 9) el cual se empleará en este proyecto, “Es un circuito
integrado con un factor de escala de 10 mV/°C, lo que facilita
su utilización en la obtención directa de la temperatura a partir
del voltaje de salida” de esta forma se garantiza que se tiene una
alta taza de precisión al momento de medir la temperatura, por
esta razón será una pieza importante para el desarrollo del
proyecto.
Fig. 10: Sistema de acondicionamiento para la señal del LM35 [12].
Los sistemas electrónicos tienen una definición muy
ambigua siendo la de Michael M. Cirovic una de las más
acertadas donde dice “Los sistemas electrónicos se ocupan de
captar la información procedente del mundo exterior y
convertirla en señales eléctricas, procesar estas señales y
transformarlas en otra fuente de energía que produce un cierto
efecto” [13]. En general los sistemas constan de tres bloques
funcionales claramente diferenciados donde se puede explicar
la funcionalidad y utilidad de cada uno como:
•
•
•
Bloque de entrada: Que sirve para introducir la orden
o la señal
Bloque de proceso: Se ocupa de transformar la señal
de entrada en otra capaz de accionar el módulo de
salida.
Bloque de salida: Encargado de realizar la acción
correspondiente
Este esquema de bloques está representado en la Fig.11
donde ejemplifica la funcionalidad y elementos que se puede
usar en cada uno.
Fig. 9: Sensor de temperatura LM35 (Datasheet).
Realizar un modelado matemático es un paso importante en
el desarrollo de un prototipo, según Ortiz Valencia et al [12]
“La obtención de un modelo es necesaria para simular la
dinámica del proceso y desarrollar estrategias de control que
luego puedan ser aplicadas en el sistema real” dando a entender
Fig. 11: Esquema de bloques con elementos de un sistema electrónico para
proyectos.
6
IV. JUSTIFICACIÓN
Aunque la pasada contingencia sanitaria del Covid-19 hizo
que la demanda energética se redujera en el país en un 15%
según el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) [14] y que
con base a esto hubo una disminución del crecimiento en el
sector de la refrigeración siendo este muy importante en
diferentes industrias como la farmacéutica, petroquímica,
producción de electricidad, servidores de datos y en el
almacenamiento y transporte de alimentos. Este sector es
importante en la economía colombiana puesto que solo
basándose en cifras de la empresa JCD Ingeniería Térmica se
ha ofrecido empleo a alrededor de 2000 empresas (pymes en su
mayoría) que, a su vez generan 500.000 empleos directa e
indirectamente en los trabajos conjuntos con los sectores
industriales anteriormente mencionados [15]. Y no solo en
Colombia, también en países como España según la Asociación
de Empresas de Frío (AEFYT) “la refrigeración juega un papel
crucial en empresas que aportan más del 40% del PIB nacional.
Este sector en España factura aproximadamente 5.000 mil
millones de euros anuales y genera más de 22.000 empleos, con
tasas de empleabilidad del 100%” [16].
es su tamaño reducido, el cual, se puede acomodar fácilmente a
las necesidades del usuario, es fácil de programar dado que es
compatible con ensamblador y con lenguaje C, sin mencionar
que los componentes requeridos para su construcción son
fáciles de conseguir y tienen un bajo costo [18].
V. RESULTADOS Y PRODUCTOS ESPERADOS
TABLE I
PRODUCTO 1
Tipo de producto
Dispositivo electrónico
Dispositivo capaz de detectar cambios en
los parámetros medioambientales y
Descripción
del
regular la temperatura de un espacio
producto
pequeño con base en un estándar
previamente establecido.
Automatizar los métodos de regulación de
temperatura y otros factores, ampliar la
Impacto esperado
posibilidad de investigación en espacios
pequeños.
Aporte a la elaboración del
Responsables
producto
Juan Diego Bolívar Camargo
Ingeniero electrónico
Giovanny Andrés Navarro Ingeniero electrónico
Jiménez
Carlos Andrés Quessep Vicenth Ingeniero electrónico
TABLE II
PRODUCTO 2
Tipo de producto
Fig. 12: La refrigeración en España (Infografía) [17].
A diferencia de las empresas existentes donde se fabrican
dispositivos para refrigerar siempre a una temperatura estable
sin tener en cuenta factores como la humedad y diferentes
temperaturas circundantes, el dispositivo electrónico que se
desarrollará si tendrá en cuenta estos factores y debido a esto se
puede moderar la temperatura de manera automática, de esta
forma también podría usarse en otros sectores como en el
monitoreo de temperatura y humedad en invernaderos o como
un dispositivo climatizador de una habitación residencial y de
esta manera expandir su mercado. Según investigadores de la
Universidad de la Salle (México) optar por dispositivos basados
en microcontroladores aumenta la fiabilidad del
funcionamiento y además disminuye el consumo de energía de
los circuitos, se puede añadir que la mayor ventaja que tienen
Artículo científico
Documentación de todo el proceso
necesario para llevar a cabo la elaboración
del dispositivo planteado, desde los
estudios de factores ambientales con su
respectivo análisis matemático, a
Descripción
del explicación de cómo utilizar un
producto
microcontrolador para manejar todas las
variables ya planteadas, también la
elaboración del circuito que tiene como
principales
componentes
sensores,
microcontroladores y periféricos de
control.
Captar la atención de una empresa
reconocida para lograr la venta de una
Impacto esperado
patente.
Aporte a la elaboración del
Responsables
producto
Juan Diego Bolívar Camargo
Ingeniero electrónico
Giovanny Andrés Navarro Ingeniero electrónico
Jiménez
Carlos Andrés Quessep Vicenth Ingeniero electrónico
7
TABLE III
eficiente de la tecnología que se usará. Además, fijar un
presupuesto para la realización del proyecto. Las actividades
para cumplir en esta etapa son:
PRODUCTO 3
Tipo de producto
Especificación técnica
El manual del usuario o especificación
técnica contendrá los siguientes aspectos:
instrucciones de uso del dispositivo,
Descripción
del
esquemático del circuito del dispositivo,
producto
datasheet
de
cada
componente,
condiciones óptimas de uso, riesgos
eléctricos térmicos, etc.
Orientar
el
correcto
manejo
y
Impacto esperado
mantenimiento del dispositivo.
Aporte a la elaboración del
Responsables
producto
Juan Diego Bolívar Camargo
Ingeniero electrónico
Giovanny Andrés Navarro Ingeniero electrónico
Jiménez
Carlos Andrés Quessep Vicenth Ingeniero electrónico
VI. ACTIVIDADES O TAREAS DEL PROYECTO
Para un correcto desarrollo del proyecto es necesario los
procedimientos que se van a seguir para que de esta forma se
pueda llegar al resultado deseado. Para lograr todo esto se
decide la aplicación de la metodología Design thinking que
permite y facilita el diseño y desarrollo de todo tipo de
productos y servicios a través de la motivación y la creatividad,
por esta razón esta metodología también es conocida como
“diseño centrado en lo humano” [19]. De esta manera se
formulan las siguientes fases:
1- Empatizar
Se inicia una investigación de campo para de esta forma
obtener información de las personas que trabajan y están
expuestas día a día a sistemas de refrigeración y control de
temperatura en industrias grandes y pymes. Esta recolección de
datos se llevará a cabo de las siguientes formas:
•
•
Realizar cierto numero de entrevistas a personas
cercanas al trabajo con estos sistemas, para averiguar
sobre cosas que podrían mejorarse, aspectos generales
del proyecto, si creen que les facilitaría su trabajo tener
todo el sistema automatizado y recoger sus sugerencias.
Programar reuniones y realización de encuestas con
estas personas para compartir detalles y dar a conocer
aspectos relacionados con el proyecto.
2- Definir
Para este punto resulta necesario realizar un estudio
bibliográfico sobre proyectos existentes que incluyendo a los
anteriormente consultados en los antecedentes marquen un
precedente para recopilar aspectos que ayuden a un uso
•
•
•
Investigar y recopilar en fuentes confiables proyectos
similares o que tengan relación con la refrigeración de
espacios.
Establecer un presupuesto inicial para el proyecto en pro
de tener unas bases sólidas a cerca de que actividades
tienen prioridad y también para establecer el numero de
personas necesaria para iniciar con el diseño.
Investigar sobre empresas que se dedican al desarrollo
de dispositivos similares a fin de encontrar empleadores
a futuro.
3- Idear
En esta fase principalmente se hará con el uso de software
tales como Simulink, Proteus, MPLab, XC8 para diseñar
simulaciones de circuitos y modelos matemáticos para simular
el comportamiento del sistema. Al realizar estas actividades se
tendrá una especie de soporte para el proyecto. Las actividades
para realizar son:
•
•
•
Hacer uso del software y con base en esto realizar
diseños ideales del funcionamiento intuitivo del
dispositivo teniendo en cuenta sugerencias y
correcciones para pulir un posible diseño final.
Desarrollar las líneas de código para la programación del
PIC para simular conexiones de este con los demás
dispositivos afines.
Diseñar un prototipo del dispositivo a modelo de prueba
para de esta manera observar si cumple con las
expectativas basados en la información recogida en la
segunda fase.
4- Prototipar
En esta fase se implementan los circuitos que fueron
realizados, se interconectan todas las diferentes partes como el
PIC, los sensores y los sistemas de control de temperatura, se
carga el código desarrollado en lenguaje C al PIC a través de la
herramienta PICkit 3. Se imprime el circuito en una tarjeta para
posteriormente soldar todos los componentes para lograr un
diseño similar a la figura 13.
8
Fig. 13: Prototipo tarjeta impresa de un circuito con PIC16F887.
Para conseguir estos resultados se llevarán a cabo las
siguientes actividades:
•
•
Adquisición de los materiales necesarios para dar inicio
al montaje del prototipo.
Iniciar con la construcción del prototipo teniendo en
cuenta las especificaciones que fueron pulidas en la fase
anterior.
5- Testear
En esta fase se busca evaluar el funcionamiento del proyecto
para de esta forma observar si este recibe la información
correcta y si utiliza los recursos de manera eficiente y que, a su
vez, todos los procesos de automatización funcionen
correctamente. Para esta fase se necesita de un personal
calificado para el monitoreo constante primeramente del
consumo de energía, luego de esto se realizarán pruebas de
cambios bruscos en el ambiente para observar la capacidad de
reacción, todo esto para verificar la calidad del producto y
verificar que se cumplan a cabalidad los resultados esperados.
Para esto se tendrán que cumplir a cabalidad los siguientes
pasos:
•
•
•
•
Realizar una primera prueba solamente como base y
comparar los datos obtenidos con los obtenidos en las
simulaciones.
Realizar las correcciones pertinentes y optimizar el
consumo de energía.
Realizar una segunda prueba del prototipo.
Finiquitar detalles sobre el funcionamiento.
9
VII. CRONOGRAMA
10
VIII. PRESUPUESTO
•
Resumen:
11
•
Materiales y equipos:
12
•
Personal:
•
Otros:
13
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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