Centro de Estudios Tecnologicos

industrial y de servicios No. 71

 

Sensor de oscuridad

TICS

Maestra Julia Patricia Hernandez 

Alumno Brandon Saúl Herrera Ruiz

Construccion "1-A"

Introducción

El  sensor  de  oscuridad  se  utiliza  mayor  parte en  el  sistema  de encendido  automático  de  las  luces  del  hogar  este  se  encenderá  automáticamente  cuando  la luz  del  día  sea  poca  o  cuando  sea  totalmente  de  noche  pero  este  que realizamos se  presenta  en  una  versión  mas  pequeña  y  manual.

Además de evitar el gasto excesivo de energía eléctrica, tal como  el gasto excesivo de dinero en aparatos caros que tienen la misma función y  manteniendo las luces encendidas sólo mientras sea falta luz natural o luz artificial, también ayuda a economizar la presencia de un operador para conectarlas o desconectarlas.

Podemos usar tales sistemas con eficiencia, en los siguientes casos:

• Accionamiento de lámparas de vidrieras, jardines o estacionamientos.
• Accionamiento de sistemas de señalización nocturna (luces de mástiles)

El proyecto que describimos utiliza una configuración poco común de circuito de fotorresistencia que capta la luz y puede llegar a controlar lámparas de las redes domiciliarias con los suficientes recursos electrónicos para la mayoría de las aplicaciones que les acabamos de presentar a mayor escala o uso.

Planteamiento del problema

El problema que se presenta en algunas de las comunidades es el mal funcionamiento de las redes eléctricas que hay en los hogares.

Un ejemplo de este problema seria que una noche quieres salir a cenar, estas arreglándote en tu cuarto y de repente ya cuando justo ibas por tus llaves, celular o cualquier objeto necesario se va la luz y no puedes ver totalmente nada por causa que esta oscuro y estas desesperado porque no encuentras tal objeto, para esto se ocupa la lámpara de oscuridad que al momento de tenerla por ejemplo en tu cuarto al momento de que la luz este ausente el led se encienda automáticamente pero si el dispositivo esta lejos de su alcance se puede adaptar un buzzer que es un componente  que de igual forma se encienda y emita un pillido para que lo puedan ubicar mas fácilmente si esta lejos y ya al tener este será mas fácil buscar el objeto a encontrar porque se puede configurar para que el led pueda iluminar mas área y tener un brillo considerado para que así como hacer mas simple encontrar tus llaves o tu teléfono celular, no lastimarte la vista tratando de forzarla para ver a tu alrededor.

Justificación

Este proyecto nos beneficia porque nos ayudara a realizar actividades en la oscuridad y te quitaras problemas de encima, así   problemas  buscar  lo más conveniente a tu situación.

Esto sirve para que nos ayude a buscar un objeto en la oscuridad, dependiendo de qué objeto busques, podrás buscar tus llaves, celular o cualquier objeto que necesites.

Los beneficiados podríamos ser todos así como los que desarrollaron este proyecto o el sujeto que busca su objeto perdido en la oscuridad.

Las implicaciones podrían ser que cuando pase el tiempo y el sujeto dueño del objeto no cambie las pilas de la lamparita entonces la complicación sería que en un momento dado te quedaras sin luz y al querer usar la lámpara no podrás ya que no funcionara ya que no tendrá pilas pero podrían también poder adaptar un switch que podría controlar su encendido y/o apagado.

Nuestro proyecto puede renovar las lámparas, ya que en el futuro modificando las lámparas estas se podrán  encender solas en la oscuridad, así esta aluzara más espacio en la casa y te ayudara a buscar los objetos más rápido así como también es utilizado en algunas ciudades como un sistema automático de encendido pero este es una versión mas pequeña y fácil de realizar.

Este proyecto en si no se puede dar una respuesta concreta ya que para nosotros fue la mejor forma de resolver tal problema y mas practico de realizar por nosotros ya que es económico y muy sencillo en su ensamblaje.

Hipótesis

Después de tal problema presentado, la formulación de  la solución seria que al tener algo que se puede tener en la mano y es muy simple de manejar cualquiera lo puede utilizar no seria de tanto problema realizarlo y entonces nuestro proyecto ayuda a la persona que lo realiza y utiliza a poder encontrar las cosas perdidas en medio de la noche en plena oscuridad y con solo un circuito que mide menos de 11 centímetros cuadrados que es mucho mas pequeño que una lámpara convencional y esta también resulta como una alarma con un sonido al caer la noche así se podría saber cuando es noche o cuando no hay luz. Así el usuario no se desespera al tratar de encontrar su celular o llaves tardando una eternidad al buscarla en la oscuridad.

Objetivos

• Ø  Conocer las características principales de la luz nocturna automática estructura, su funcionamiento, su efectividad y  el uso en la sociedad.
• 
  
• Ø  Analizar, comprender y aplicar la tecnología utilizada en este medio de iluminación para así darle una posible aplicación en nuestra vida diaria.
• 
  
• Ø  Comparar este medio tecnológico con otros sistemas o mecanismos parecidos, para así sacar las ventajas y  desventaja que este nos presenta.
• 
  
• Ø  Lograr que las personas puedan apreciar este proyecto, puedan entender cómo funciona, el porqué, que elementos intervienen, y muchos aspectos más.

Marco teórico

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía mecánica en eléctrica.

(Arrieta, 2012)

Circuito Eléctrico:

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

(Letras, 2011)

Potencial Eléctrico

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Matemáticamente se expresa por:

𝑽=𝑾𝒒

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacional es elvoltio (V).

(Hector, 2014)

Diferencia De Potencial Eléctrico

La diferencia de potencial entre dos puntos A y B de un campo eléctrico es un valor escalar que indica el trabajo que se debe realizar para mover una carga 𝒒𝒐 desde A hasta B. La unidad en la que se mide el potencial es el Voltio o Volt.

𝑽𝑩−𝑽𝑨=𝑾𝑨𝑩/𝒒𝒐

El potencial es una medida que se suele usar de forma relativa (entre dos puntos) y por eso se la llama diferencia de potencial. También es posible definir al potencial absoluto en un punto como el trabajo para mover una carga desde el infinito hasta ese punto.

Si dos puntos entre los cuales hay una diferencia de potencial están unidos por un conductor, se produce un movimiento de cargas eléctricas generando una corriente eléctrica.

(Gallegos, 2013)

Leyes fundamentales

Existen unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico. Estas son:

·         Ley de corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo deben ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.

·         Ley de tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0.

·         Ley de Ohm: La tensión en una resistencia es igual al producto del valor dicha resistencia por la corriente que fluye a través de ella.

·         Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia.

·         Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con una resistencia.

Si el circuito eléctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden necesitarse otras leyes mucho más complejas. Al aplicar estas leyes o teoremas se producirán un sistema de ecuaciones lineales que pueden ser resueltas manualmente o por computadora.

(MaMu, 2008)

Partes de un circuito eléctrico:

Componente: Se llama así a un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga eléctrica. En la figura se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.

Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).

Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.

Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.

Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

(ENDESA, 2010)

Descripción de Planeación y Desarrollo de proyecto

Tiempo (Cronología)

Proceso tecnico

Paso 1: Conectar la resistencia de 15kΩ desde positivo a cualquier punto de la protoboard.

Paso 2: Conectar la terminal de la izquierda del potenciómetro a la resistencia.

Paso 3: Conectar un puente desde la terminal del centro del potenciómetro a cualquier punto de la protoboard.

Paso 4: Conectar la base fototransistor en donde termino el puente.

Paso 5: Conectar un puente desde negativo hasta la terminal izquierda del fototransistor.

Paso 6: Conectar un puente de la terminal restante del fototransistor a cualquier punto de la protoboard.

Paso 7: Conectar la fotoresistencia des de negativo a la terminal de en medio del potenciómetro.

Paso 8: Conectar la terminal negativa del led hasta el puente de la terminal restante del fototransistor.

Paso 9: Conectar la resistencia de 220 Ω desde positivo hasta la terminal positiva del led.

Paso 10: Conectar la fuente de alimentación dependiendo la polaridad y probarlo obstruyendo la oscuridad en la fotoresistencia.

Descripción de grado de factibilidad (técnica y financiera)

En este proyecto se compete mejorar el uso de la luz que no sea la tarea de tener que ir a encenderla todas las noches o al salir y dejarla todo el día encendida se produciría mucho gasto al momento de pagar la electricidad, el material utilizado es simple y se puede encontrar en cualquiera electrónica a un costo que no supera los 150 pesos el diseño esta inspirado como la lámpara de flash de un celular que es el circuito del sensor dentro de un gabinete profesional para proyectos de electrónica donde se hacen apertura donde sea apreciada la luz de este y  el componente que capta la oscuridad, el funcionamiento es muy simple que hasta un joven lo puede hacer.

El gasto es mínimo ya que como ya lo pudimos observar no se contemplan ni 200 pesos que puede se estar en el presupuesto de la mayoría de las personas de la sociedad, si este proyecto se produciría a nivel comercialización social podría ser económico ya que el costo de material por mayoreo es mas económico y se ayudaría también a las personas que no tienen para realizarlos o también se pueden sacar de tablillas de aparatos electrónicosreutilizando y economizando así el producto.

Descripción de impacto social o tecnológico y/o desarrollo sustentable

Este si se podría considerar un beneficio según nuestro criterio al ver que el producto sirvió con eficiencia y cumple con lo dicho en la descripción sirve como una lámpara simple que enciende con la oscuridad pero más adelante para la sociedad podría ser el sistema automatizado del hogar facilitando su uso este sistema es útil así con nuestro vecino los Estados Unidos pero la contra es que ellos gastan más utilizando materiales nuevo y nosotros podemos reutilizar componentes desechados para realizarlo ya que no necesita lo que es fundamental como fusible o algo así sino los componente para protegerlo que se obtienen fácilmente de estas tablillas que se desechan contaminando así el suelo lo que se gana con esto es conservar el planeta aprovechando el material desechado reciclándolo para un beneficio más de la sociedad y para la sociedad.

Descripción del grado de innovación

El sensor de oscuridad es un bien hacia las personas de comunidades que están en problemas con el funcionamiento eléctrico, aparte de su ahorro en producción y realización es muy sencillo de elaborar ya que en el navegador se pueden encontrar ejemplos así como ayudas con videos de electrónica para principiantes, este es muy sencillo también en su utilización diaria ya que la complicación en mínima.

Para los que ya saben de electrónica se les hará muy fácil y pueden realizar este con componentes de tablillas de componentes electrónicos que ya no sirve, así se ayudaría al ambiente a no contaminar con estos componentes dañinos como son las resistencias sacados de cualquier aparato y el potenciómetro que se ve en radios o modulares por que al desechar estos materiales a la basura pueden terminar en lugares inesperados que perjudicarían a la sociedad contaminando el suelo y hasta el agua.

Este puede ser comercializado si se publica a la sociedad en el apogeo de su problema y vendiéndolo a un precio razonable pensando en el presupuesto de la sociedad, también se podría instalar este sistema de encendido automático en el hogar automatizando así su red de electricidad haciendo que las lámparas de toda la casa se enciendan a una hora especifica que podría servir en caso de que la familia salga de viaje y nadie se encuentre en el hogar, las lámparas se encenderían sin necesidad de alguien así se evitarían los robos ya que estaría iluminado.

Análisis de resultados

Conclusiones

Nosotros tras estudiar con cautela cada pregunta sacamos nuestras conclusiones. Entre ellas sabes que nuestro proyecto excelente con algunos errores como cualquier otro proyecto, nada es perfecto pero, lo intentamos, tenemos unan excelente presentación algo no cómoda con el bolsillo de algunos participantes en la encuesta ya que se les hace muy caro, o también no se encuentra a la facilidad de todos los pobladores, así tenemos algunas cosas que mejorar, nuestro diseño es bueno pero, nos gustaría que fuera encantador lo cual no logro con los contribuyentes de las encuestas, necesitamos mejorar eso algún lindo color para hombre o para mujer así definiendo el sexo del propietario del sensor de oscuridad.

 Al parecer es muy interesante, tal vez no para todos los adolescentes pero si para los adultos, con la mejoría de nuestro proyecto a lo mejor  podremos llamar la atención de cualquier persona sin importar la edad o sexo. Nuestro proyecto no es tan innovador como esperábamos pero al parecer lo hemos mejorado de su antigua idea que tenían del sensor de oscuridad.

Para cualquier uso en el hogar es casi excelente ya que a todo mundo nos pueden ayudar, para cualquier problema en casa, así como para cuando se nos va la luz o no queremos prender la luz en la noche al levantarnos al baño.

En conclusión nuestro proyecto es muy bueno.

Anexos

(Materiales)

(Proceso)

(Evidencia de encuestas)

Bibliografía

(s.f.). Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de http://www.webelectronica.com.ar

Arrieta, B. (2012). Articulo sensor de oscuridad. Articulo cientifico, 1-7.

ENDESA. (16 de Junio de 2010). Los circuitos electricos. Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de Los circuitos electricos: http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/iii.-los-circuitos-electricos

Gallegos, F. (21 de Noviembre de 2013). TECNOASTRO. Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de TECNOASTRO: http://www.tecnoastro.es/index.htm

Hector, M. (27 de Mayo de 2014). Como hacer un sensor de oscuridad. Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de Como hacer un sensor de oscuridad: http://www.proyectatumente.com/2014/05/como-hacer-un-detector-de-oscuridad.html

Letras, E. d. (18 de Junio de 2011). El mundo en letras. Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de El mundo en letras: http://letrasproxeneta.blogspot.mx/2011/06/detector-de-oscuridad-sencillo-y-barato.html

MaMu. (25 de Mayo de 2008). Sensor detector de luz. Recuperado el 23 de Octubre de 2014, de Sensor detector de luz: http://www.forosdeelectronica.com/f19/sensor-detector-luz-oscuridad-all-in-one-14541/