Sistema Mecatrnico para el Control de las Cortinas del Aula Inteligente

Sistema Mecatrnico para el Control de las Cortinas del Aula Inteligente

El Aula Inteligente est conformado por sensores capaces de prevenir accidente, desplegar comodidades y cmaras de vigilancia. Todo esto con la finalidad de obtener una educacin de calidad y adems de poder desenvolverse en un ambiente creado por los mismos estudiantes y mejorado tambin por estos, con supervisin de un tutor capacitado. El Sistema Mecatrnico de Cortinas Inteligentes, consta de unas cortinas corredizas capaces de abrir o cerrar de acuerdo se les ordene, o tambin, se abrirn o cerraran dependiendo si se enciende o apague respectivamente el proyector. Las cortinas se cerraran a la vez que el proyector se enciende y la pantalla se despliega, con finalidad obtener una exposicin clara y cmoda, que cuando al terminar de utilizar el proyector y al apagarlo, las cortinas se cerraran nuevamente a la vez que el pantalla regresa a su posicin de reposo.

Introduccin Objetivo General.- Mejorar el funcionamiento del aula inteligente previamente estructurada por alumnos de generaciones anteriores.

Objetivo Especifico.- Mejorar el funcionamiento de las cortinas inteligentes implementadas en el aula. Esto se lograra al reducir el circuito de potencia y cambiando componentes mecnicos mejor diseados.

Metas Se pretende obtener como resultado, un mejor funcionamiento de lo previamente implementado en el aula. Esto hace referencia a mejorar el circuito de potencia con uno ms pequeo y compacto con el propsito de ahorrar espacio y reducir programacin, adems de ahorra de dinero y energa. Tambin se pretende cambiar componentes mecnicos y agregar algunos otros nuevos, por ejemplo poleas y bandas tensoras con el propsito de transmitir el torque que creara el motor y as abrir o cerrar las cortinas. Adems, se coordinaran las cortinas con el encendido del proyector y el despliegue de la pantalla desplegable.

ObjetivosPara el control de la apertura y cierre de cortinas se propone un sistema de transmisin por banda y polea.

Anlisis mecnico55.12 in118.11 in137.8 in66.93 in

D= 1 in Consideraciones del nuevo material (Nylamid): Resistencia mecnica. Resiliencia. Bajo coeficiente de friccin. Auto lubricidad. Ligereza. Resistencia qumica.Beneficios de Nylamid: Incremento de la vida til del cable. Mayor duracin de la polea. Reduccin del peso muerto en el mstil. Incremento de la capacidad de carga. Mayor resistencia a ambientes salinos. Poleas NylamidSe tiene el valor aproximado de la distancia entre centros y las poleas utilizadas sern del mismo dimetro.

Las poleas propuestas tienen un dimetro de 1 in. La banda utilizada puede ser del tipo A o B debido a que el motor a pasos entrega una potencia de entre y 1 de HP, a una velocidad menor a 720 rpm.

Caractersticas

Proporcionan mayor resistencia a la fatiga por flexin

Mejoran la capacidad de carga y aumentan la resistencia de la banda en condiciones ambientales adversas como grasas, calor, ozono, luz solar e intemperie.

La cubierta Flex Weave no solo protege el centro de la banda sino que agrega flexibilidad, lo que permite que la banda se doble con ms facilidad an en las poleas de dimetro ms pequeo y con mucho menos tensin en el textil de la cubierta; lo que la hace ms durable, prolongando el tiempo de vida til de la banda.

Banda GATES B-240

Banda GATES B-112ModeloinModeloinB106109B180183B108111B188191B110112B194193B112115B205198B114117B210208B118118B225213B122119B230225B128121B240241B132128B255256Mediante este Sistema Mecatrnico se busca controlar la apertura y cierre de las cortinas en el aula inteligente. Se cuenta con dos motores a pasos unipolares Wantai Stepper Motor Model 57BYGH420

Anlisis de Control

ModelStep Angle ( )

Motor Length L(mm)

Rate Voltage (V)

Rate Current (A)

Phase Resistance ()

Phase Inductance (mH) Holding Torque (kg.cm) Lead Wire (NO.) Detent Torque (kg.cm) Motor Weight (kg) 57BYGH420 1.8 56 3.6 2 1.8 2.5 9 6 0.4 0.7 El ngulo de paso de los motores es de 1.8 por lo tanto, para dar una revolucin se calcula como sigue:

Es decir, se necesitan 200 pulsos para que la polea realice un giro completo.

Los tamaos de las poleas elegidas sern de 1.5 in de dimetro, por lo tanto, con 200 pulsos, la banda se desplazar 4.71 in.

Diagrama a bloquesSe utilizar una tarjeta Arduino para controlar el sistema, a la cual le llegarn dos seales, la del encendido del can y la del sensor ultrasnico, este ltimo para evitar que por alguna razn la ventana se cierre de ms y exista un conflicto mayor.

Diagrama de sealesAdems de estos componentes, se conectar una entrada al Arduino con la cual sabremos si el can est encendido o apagado; si est encendido, se mandar una serie de pulsos al driver para que el motor gire en un sentido, de lo contrario, se mandar otra serie de pulsos en orden distinto para invertir el giro.

#define VELOCIDAD 1700// Cantidad de pulsos#define TRAIN_LENGTH 32// En microsegundos#define LOW_LIMIT 600#define HIGH_LIMIT 1800#define INIT_LIMIT 4000 #define IN 2#define LED 13

boolean est = LOW;int steps1 = 11;int direccion1 = 12;int reset1 = 9;int steps2 = 5;int direccion2 = 6;int reset2 = 3;int pasos = 3000;long start, delta = 0;uint32_t value;int pos = 0;boolean has_value = false;

Programa de control

void inputPin() { noInterrupts(); if (has_value) return; if (digitalRead(IN) == HIGH) { start = micros(); } else { delta = micros() - start; if (delta < LOW_LIMIT) { value