AVANCES ETAPA 1 [DESARROLLO DEL ELECTROIMÁN]
Se realizó una prueba de ensayo y error de electroimán dónde la cantidad de voltaje de la pila no fue suficiente, por lo tanto, se hará el cálculo de los voltajes correspondientes, para así utilizar la pila correspondiente.
Materiales usados
Tijera, trincheta, 2 pilas AA 1.5V, cable multifilar de cobre 2.5mm, cinta aislante, clavos.
En el sitio de Google Site. Cabe mencionar que a medida que se avance en el proyecto se realizarán las mejoras y actualizaciones del sitio web.
Nombre del sitio web
https://sites.google.com/view/timbreinteligente/inicio
En esta oportunidad decidimos hacer la bobina con un tornillo el cual le iba a permití un mayor agarre y un cable unifilar el cual le permitiría generar un campo magnético con mayor potencia. Los resultados fueron favorables, logrando un resultado positivo.
Materiales usados
Tijera, trincheta, 1 pila D 3V, cable unifilar de cobre, cinta aislante, tornillo de cobre.
En un último intento decidimos hacer nuevamente la bobina con un tornillo más grueso y con una rosca más fina al conectarlo y a la batería los resultados fueron muy favorables, logrando un resultado positivo y un campo magnético muy potente.
Materiales usados
Tijera, trincheta, 1 pila D 3V, cable unifilar de cobre, cinta aislante, tornillo de metal.
AVANCES ETAPA 2 [PRUEBA DEL CAMPO MAGNÉTICO]
Se realizo varios intentos para calcular el campo magnético a través de la página microbit.org. Con el objetivo de comparar el campo magnético que produce un imán convencional versus el campo magnético que genera el electroimán que creamos para el proyecto steam.”
# Code in a 'while True:' loop repeats forever
while True:
if button_a.was_pressed():
magnet_strength_x = compass.get_x()
magnet_strength_y = compass.get_y()
magnet_strength_z = compass.get_z()
magnet_strength_all = compass.get_field_strength()
texto = "X: {}, Y: {}, Z:{}, Total:{}".format(magnet_strength_x, magnet_strength_y, magnet_strength_z, magnet_strength_all)
print(texto)
sleep(1000)
Se coloco el micro bit sobre una superficie, utilizando una regla se fue moviendo el imán a diferentes distancias y usando el micro bit para medir el campo magnético.
Prueba del campo magnético a distancia cero, con un imán convencional, donde se refleja los siguientes resultados, seleccionándose una dimensión de fuerza global, para así comenzar las comparaciones sobre las distancias.
Las mediciones horizontales NO arrojo buenos resultados, pero las mediciones verticales SI.
Prueba 1
Prueba del campo magnético a distancia cero, con un imán convencional, donde se refleja los siguientes resultados, seleccionándose una dimensión de fuerza global, para así comenzar las comparaciones sobre las distancias.
Las mediciones horizontales NO arrojo buenos resultados, pero las mediciones verticales SI
[Distancia 0 cm]
[Distancia 10 cm]
[Distancia 20 cm]
[Distancia 30 cm]
Prueba 2
En la captura de la consola se puede ver reflejado cómo reacciona un imán convencional en los ejes de las X, Y, Z, en donde también se observa la fuerza global.
[Ejes XYZ]
Resultado
Distancia a 5 cm : X: -27900, Y: -10650, Z:144450, Total:1470504
Distancia a 10 cm: X: -28050, Y: -11100, Z:142950, Total:146898
Distancia a 15 cm: X: -27900, Y: -11550, Z:143250, Total:146398
Gráfica
Podemos observar la variación del campo dependiendo de la distancia en que se encuentre, igualmente no fueron los resultados que esperábamos por tal motivo decidimos realizar una tercera prueba con el electroimán.
Prueba 3 Prototipo electroimán
A continuación, se muestra los resultados obtenidos utilizando el prototipo del electroimán realizado por el equipo. Se reflejándose los resultados en los ejes X,Y, Z, en donde se puede observar la fuerza global a diferentes distancias. Empezando desde los 02cm hasta los 14cm
Resulatado
Distancia a 02 cm : X: -1147050, Y: 1118550, Z: 814050, Total:1797096
Distancia a 04 cm: X: -183300, Y: 96300, Z: 604950, Total:1639403
Distancia a 06 cm: X: -66450, Y: 31050, Z:258600, Total:268800
Distancia a 08 cm : X: -29100, Y: 14400, Z:176550, Total:179510
Distancia a 10 cm: X: -31200, Y: 5550, Z:145500, Total:148911
Distancia a 12 cm: X: -31350, Y: 4200, Z:137400, Total:140993
Distancia a 14 cm : X: -30900, Y: 2250, Z:134250, Total:137778
Grafica prototipo electroimán
La grafica del campo magnética del prototipo electroimán muestra resultados positivos, cuanto más nos acercamos al micro bit mayor se presenta el campo magnético.
Requerimientos Funcionales
RF01 Tocar Timbre (Botón A)
El usuario secundario que es el visitante toca el timbre de la vivienda.
RF02 Señal de alerta
El propietario, usuario primario del sistema le sonará el micro bit y le presentará la señal de una x intermitente.
RF03 Abrir la puerta (Botón B)
El propietario al presionar el botón B le permitirá el acceso al visitante con la apertura de la puerta.
RF04 Señal (Puerta abierta)
El micro bit emitirá una carita feliz en el momento en que la puerta permanezca abierta durante 5 segundos.
RF05 Señal (Puerta cerrada)
Luego de pasados los 5 segundos la puerta se cerrará de forma automática. El micro bit emite la imagen de x que nos verificadora.
Código Requerimientos Funcionales
from microbit import*
import music
while true:
display.show(image.NO)
if botton_a.was_pressed():
#tocar timbre
music.play(music.BA_DING)
if botton_b.was_pressed():
# abrir la puertapor 5 segundos
#y volverla a cerrar
display.show(image.SMILE)
sleep(5000)
sleep(100)
####Para cuando se presione el botón B la x quede parpadeando, presiona el botón A (abrir la puerta)
from microbit import*
import music
while true:
display.show(image.NO)
if botton_a.was_pressed():
#tocar timbre
music.play(music.BA_ding)
sleep(200)
display.show(image('90009:'
'09090:'
'00900:'
'09090:'
'90009:'))
sleep(200)
display.show(image('00000:'
'00000:'
'00000:'
'00000:'
'00000:'))
if botton_b.was_pressed():
#abrir la puerta por 5 segundos
#y volverla a cerrar
display.show(image.SMILE)
sleep(5000)
sleep(100)
###Cuando se presiona en botón A (timbre, emite un sonido y la x comienza a parpadear hasta presionar el botón B (abre la puerta), cambia la x por una carita feliz durante 5 segundos, tiempo en que la puerta permanecerá abierta, luego de cumplido el tiempo la puerta se cirra apareciendo la x fija.
while true:
display.show(image.NO)
if botton_a.was_pressed():
#tocar timbre
music.play(music.BA_ding)
sleep(200)
display.clear()
display.show(image.HAPPY)
sleep(5000)
sleep(100)
Video Requerimientos Funcionales
En el video podemos observar con claridad el proceso de ejecución de los comandos para la apertura de la puerta.
La maqueta nos permite visualizar las funciones programadas en forma real a escala. Está diseñada sobre una base, cuenta con una pared que representa la fachada de una casa. En la misma está la pueta fijada por bisagras las cuales le permitirán la movilidad correspondiente. En la parte interna el ensamblaje de las partes para su funcionamiento.
Materiales
Madera ya que consideramos que es un material maleable y resistente el cual permitirá contener la estructura del ensamblaje de las partes (electroimán con su batería, micro bit, etc.). Tornillos, bisagras, pintura para madera.
En esta oportunidad realizamos el circuito para poner en funcionamiento el campo magnético. Con un modelo brindado por el profesor que en vez de utilizar una bobina hacía funcionar un motor.
Circuito
Debido a que el campo magnético no puede conectarse directamente a los pines P0, P1 o P2 de la placa micro: bit, ya que estos no cuentan con la energía suficiente para ponerlo en funcionamiento es necesario incorporar un transistor. En este caso utilizaremos el transistor que tendrá la función de interruptor, habilitando o obstruyendo el flujo de una fuente de energía con mayor corriente eléctrica. Para darle la energía suficiente es necesario incorporar una pila3v.Para comprobar el funcionamiento del circuito realizamos la instalación de una luz led.
Componentes del Circuito
Transistor
Cumple la función de habilitar o inhabilitar el flujo de una fuente de energía con mayor corriente eléctrica.
Luz Led
La luz led tiene un conector más largo que el otro. El más corto es el negativo y debe ser conectado a tierra (GND). El más largo es el positivo y deberá conectarse a la resistencia en esta oportunidad utilizamos una resistencia de…..
Resistencias
Para construir un circuito usando la micro:bit y un led es necesario conectar también una resistencia, así se evita que la placa o el led se dañen. La resistencia que vas a usar depende del color de led que quieras conectar.
Protoboard
Es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna. En este tablero se pueden insertar componentes y cables para el armado de circuitos electrónicos y sistemas similares.
Resultados [Luz led]
Luego de establecer las correcciones correspondientes logramos poner en funcionamiento la luz led con sus respectivos comandos para su funcionamiento la luz permanencia apagada, comenzaba a parpadear cuando tocaban el timbre (Botón A) luego de presionar la apertura de la puerta (Botón B) La luz led permanece encendida durante 5 segundos que indica el tiempo que la puerta permanece abierta y luego se apaga cuando la puerta se cierra de forma automática.
Resultados [Campo Magnético]
También constatamos que el campo magnético no funcionaba. Procedimos a medir el voltaje del circuito en cada sección correspondiente y mostraba que el transistor no estaba pasando la energía para el funcionamiento del campo magnético.
Se revisó y se corrigió tanto el circuito de tinkercad como el de protoboard. Se encontró que al momento de sonar el timbre usa el mismo circuito que el electroimán y quedaría la puerta abierta mientras suena el timbre.
También se encontró el problema de que la potencia no es suficiente para poder generar el campo magnético del electroimán, por lo cual se debe volver a calcular la potencia.
Img. Indica que la puerta está abierta
Img. Indica que la puerta está cerrada
Video. Funcionamiento
AVANCES ETAPA 1 [DESARROLLO DEL ELECTROIMÁN]