Download PROYECTO. Temporizador para luz interior del automóvil.

Escuela Secundaria Técnica No. 30
Av. Villa de Ayala y Cuautla S/N
Col. San Felipe de Jesús
Asignatura de Tecnología “Diseño y Mecánica Automotriz”
PROYECTO.
Temporizador para luz interior del automóvil.
Este circuito permite que la luz del habitáculo permanezca encendida algún tiempo luego de
cerrada la puerta y, en vez de apagarse al instante se va difuminando con una cadencia lenta,
tal como una luz de cine o sala de estar.
El pulsador de la puerta conmuta la masa y el positivo está siempre presente en la lámpara.
Para instalarlo basta con cortar el cable que lleva la masa a la lámpara de techo, proveniente de
los pulsadores en los bastidores de las puertas. El cable que viene de los pulsadores debe
conectarse a la entrada del pulsador de la puerta. El cable que va hacia la lámpara ahora se
conecta a la salida del módulo. La tensión de alimentación puede ser tomada de la lámpara de
techo o desde un cable del sistema eléctrico del auto, teniendo especial cuidado de no afectar
el normal funcionamiento del mismo. Recordar que este sistema tiene que estar
permanentemente alimentado por lo que un cable proveniente de la llave de ignición no será
una buena idea. También hay que proveerle de masa permanente, pero esta puede ser tomada
de cualquier tornillo de la carrocería o bien desde el punto de encendido permanente de la luz
interior. En el diagrama de abajo se muestra parcialmente la instalación a la cual no se le ha
puesto la masa para simplificar el esquema y su comprensión.
Junio 2015
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Diseño y Mecánica Automotriz
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A) PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Cuando es de noche y se abre la puerta del automóvil para introducirse en él, existe la
necesidad de:
 Buscar entre las llaves la adecuada para el arranque.
 Guardar o sacar algún objeto de la guantera del vehículo.
 Colocarse el cinturón de seguridad.
 Prender y apagar de forma manual la luz interior del automóvil.
Este problema se presenta con automóviles no tan recientes, en autos nuevos este problema
está resuelto gracias al control electrónico de la computadora automotriz, por lo tanto estará
enfocado solo para vehículos que no cuentan con ello.
B) ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN.
Al investigar la forma en que trabajan los automóviles modernos que cuentan con control
electrónico por medio de la computadora automotriz, ésta manda una señal temporizada al foco
del sistema de iluminación interior del vehículo.
La idea es simular esa señal con un circuito adicional e implementarlo en el automóvil.
Cuando la puerta del coche o cabina está cerrada el transistor BC337 sí está conduciendo, ya
que la polarización de la base es positiva en un transistor NPN y las resistencias de 150K y
100K hacen que esto sea posible. Siendo la de 10K la carga y evitando que el transistor se
queme y al mismo tiempo que la corriente no entre por el diodo. Cuando abrimos la puerta,
ponemos a negativo (tierra) la base del BC337 con lo cual hacemos que no conduzca y la
corriente que pasaba a través de él pase ahora por el diodo, iluminando la lámpara y cargando
el condensador. Alterando esos valores se logra cambiar los tiempos a gusto.
Si el vehículo está equipado con un sistema de seguridad o alarma que utilice los pulsadores de
las puertas como detectores de intrusión habrá que conectar el circuito como se muestra en el
siguiente esquema:
Aquí, la toma de la alarma se sigue efectuando desde el pulsador para que el retardo de
apagado no afecte el desempeño de la misma. El difusor afecta únicamente a la luz de cabina.
Recordar que en estos dos esquemas no se ha dibujado la toma a tierra del módulo para
simplificar el diseño, pero debe ser cableada.
Se buscó la información acerca de componentes electrónicos y con asesoría de los profesores
se determinó cuales utilizar. A continuación algunos componentes:
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1 Resistencia. https://encryptedtbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSRVDEl_rG8fcF8H0oA2TIH0pDNhMP-Km1cXG5A0aFIk8flcAYFg
2 Capacitor. https://encryptedtbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRAq7iHr8rOUsmOqAga1IEQLuOwiRp8AgjmsbB
xVscpxfqpk5G1Ag
3 Transistor. http://www.globalspec.com/ImageRepository/LearnMore/20138/transistor-bjt-npn-2n39042c09b768a024419bb465b300e845a87f.png
4 Transistor. https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSxwJ6d6dF8YRMlEoVUR-bHQ_kBH37bYVchtImVp4Fgen8bnYt
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En electrónica, muchos
componentes se utilizan
para hacer funcionar un
circuito como desees.
Entre estos componentes
están las resistencias,
que vienen en varios
tipos. Las resistencias
óhmicas son las que se
rigen por la ley de Ohm.
Un
capacitor es
un
dispositivo pasivo,
utilizado
en electricidad y electróni
ca,
capaz
de
almacenar energía susten
tando
un
campo
eléctrico. Está
formado
por
un
par
de
superficies conductoras,
generalmente en forma de
láminas o placas
El transistor es
un amplificador de
corriente, esto quiere
decir
que
si
le
introducimos una cantidad
de corriente por una de
sus patillas (base), el
entregará
por
otra
(emisor), una cantidad
mayor a ésta, en un factor
que
se
llama
amplificación.
Los transistores
MOSFET o Metal-OxidoSemiconductor
(MOS) son dispositivos
de efecto de campo
que utilizan un campo
eléctrico para
crear
una
canal
de
conducción.
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C) ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN.
Alternativas de solución
Ventajas
Desventajas
Utilizar
una
linterna
manual para alumbrar el
habitáculo del automóvil.
El
conductor
decide
cuando
encender
y
cuando apagar.
Es un accesorio aparte y
usa pilas.
Solo utilizar la luz interior
del vehículo en forma
manual
El
conductor
decide
cuando
encender
y
cuando apagar.
Existe siempre la molestia
de manipular controlando
manualmente.
Diseñar e implementar un
circuito temporizador de
control electrónico.
El conductor no tiene que
operar en forma nada con
respecto a la luz interior
del automóvil.
El conductor no decide el
tiempo
que
estará
encendida la luz del
habitáculo del automóvil
Solución Elegida.
Diseñar e implementar un circuito temporizador de control electrónico. Esta opción fue elegida
porque después de analizar las ventajas y desventajas es la que mejor resulta, no es tan
costoso y ponemos en práctica el diseño de un circuito.
D) REPRESENTACIÓN GRAFICA.
5 Diagrama.
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E) PLANEACIÓN.
ACTIVIDAD
RESPONSABLE
TIEMPO
Diseño del proyecto
Alumnos
2 días
Elaborar lista de
materiales
Alumnos
Comprar los
materiales
Alumnos y sus padres
Alumnos
Construirlo
Probarlo
Alumnos con asesoría de
profesores
MATERIALES




Cuaderno
Lápiz
Computadora
Software Multisim.
1 hora


Cuaderno
Lápiz
1 día


Dinero
Transporte
1 día





1 hora



Cautín
Placa de baquelita
Cloruro férrico
Plancha
Componentes
electrónicos
Papel couche
Etc.
Batería
de
12
Volts.
Cables caimanes

Presupuesto de materiales.
Producto
Cantidad
Resistencia 10kΩ
Resistencia 100kΩ
Resistencia 150kΩ
Resistencia 4.7MΩ
Capacitor electrolítico
4.7uF
Transistor BC337
Mosfet IRF610
Placa fenólica de
5x5cm
Cable Calibre 22
Soldadura 60/40
Módulo de leds
Luz blanca 4.5W
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Precio
Total
2
2
1
1
1
$1.00
$1.00
$1.00
$1.00
$3.00
$2.00
$2.00
$1.00
$1.00
$3.00
1
1
1
$5.00
$13.00
$10.00
$5.00
$13.00
$6.00
1m
1m
1
$3.00
$10.00
$20.00
$3.00
$10.00
$20.00
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Cloruro férrico
¼ lt
$26.00
$26.00
Precio total del
circuito
$92.00
Herramientas
Cautín de lápiz 30W
Pasta para soldar
Multímetro
Pinzas
Cinta de aislar
Batería de 12V
Tablilla protoboard
Cloruro férrico
F) DESARROLLO.
Procesos de elaboración.
1) Diseñar el circuito en computadora, utilizando
el software de diseño electrónico Multisim
(fig. 6).
2) Imprimir el circuito en papel couche tamaño
carta.
3) Transferir por medio de planchado el circuito
a la placa fenólica.
4) Meter la placa a un recipiente de agua.
6. Circuito
5) Desvanecer el papel hasta que quede solo la tinta impregnada en la placa fenólica.
6) Meter la placa en cloruro férrico unos minutos hasta que quede el circuito impreso en la
cara de cobre de la placa.
7) Lavar la placa con agua.
8) Perforar la placa de acuerdo al diseño, con mini taladro y broca de 1mm de diámetro.
9) Acomodar los componentes del circuito en la placa.
10) Soldar los componentes y sus cables a la placa, utilizando pasta anticorrosiva y cautín
de 30W.
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11) Cortar las patitas de los componentes de la parte
trasera del circuito.
12) Limpiar los excedentes de placa del circuito con
alcohol isopropílico.
13) Probar el circuito, conectándolo a la batería de
12V y al módulo de leds (fig. 7).
14) Conectar directamente al automóvil.
15) Probarlo nuevamente.
7. Temporizador
G) EVALUACIÓN.
Funcionalidad: En este proyecto se presento un temporizador. Es un proyecto didáctico en
busca de creatividad e innovación, ingenioso de hacer y pensado para el área electrónica del
automóvil. No obstante esto, posee todas las características necesarias para ser un dispositivo
útil y versátil. Permite la regulación del tiempo de activación, posee una salida con relé en la
cual podemos conectar una lámpara, el consumo es mínimo y su simplicidad lo hace un
dispositivo muy útil.
Función: En la figura 7 se muestra una versión experimental que me permitió de encontrar los
mejores valores de los componentes. Se puede hacer electrónica experimental también sin
necesidad de circuitos impresos y en forma clara y educativa.
Para lograr esto, en el proyecto del circuito impreso he agregado cerca de los contactos de relé
otro conector con la misma alimentación del circuito. El circuito definitivo con todos los
conectores necesarios.
Para el funcionamiento normal del circuito se puede usar una tensión de alimentación entre 9V
y 15V aunque si en base a la tensión es necesario elegir el relé adecuado. En el modelo que se
pretende construir se aplica una alimentación de 12V. Con los valores indicados, la duración
máxima es aproximadamente de 3 minutos.
8.- COMUNICACIÓN DE RESULTADOS.
Factores que determinaron su creación: En un inicio, los automóviles antiguos no contaban
con este dispositivo por lo tanto había que hacer uso de algún elemento para iluminar la parte
interior del automóvil. Conforme al avance de la electrónica se realizaron algunos dispositivos
para iluminar, pero aun así había factores que limitaban ciertas necesidades ya que estos
elementos funcionaban en ciertas condiciones por ejemplo; solo al abrir las puertas o por
accionamiento directo y de forma manual.
Condiciones que determinaron su creación: En los tiempos actuales estos dispositivos se
han sofisticado para satisfacer las necesidades y comercializar con mejoras los productos, por
tanto actualmente se hace uso de estos dispositivos con el cual se puede controlar por cierto
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tiempo la iluminación interior en el automóvil y poderse manipular de esta forma su control de
manera automatizada.
Referencias:
http://www.ehowenespanol.com/resistencia-ohmica-info_216346/
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico
http://blogmultisim.blogspot.mx/
http://www.construmatica.com/construpedia/Temporizador
https://books.google.com.mx/books?id=G4lt5aeHi_oC&printsec=frontcover&dq=temporizador&hl
=es419&sa=X&ei=U4mJVYOyEYmvogSaspOgBA&ved=0CCUQ6AEwAA#v=onepage&q=temporiza
dor&f=false
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Profesores:
Jaime Ruiz Sánchez
Mariano Vega Martínez
Alumnos participantes:
González Rodríguez Joel. 2º “A”
Guzmán Rodríguez Diego Jesús. 2º “C”
Jiménez Abedoy Alexis. 2º “C”
Morín Fernández Enrique. 2º “A”
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