• Author / Uploaded
• Gabriel Calderon

Citation preview

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

SISTEMAS ELECTRONICOS DIGITALES MEMORIA DE PROYECTO: SISTEMAS DE LUCES DE NAVEGACION PROFESOR: JIMENEZ MARTINEZ JULIO CESAR ALUMNOS: CALDERON SUAREZ GABRIEL QUITERIO GOMEZ CYNTHIA SOFIA RAMIREZ NIEVES NICT-HA

GRUPO: 6AV3

El objetivo de este proyecto es crear un sistema de luces de navegación y luces anticolision a pequeña escala de una aeronave con ayuda de diodos led controlados por un microcontrolador el cual controlara el brillo y el parpadeo de estos dependiendo como trabaje la luz correspondiente. Para poder realizar esto tenemos que investigar cuales son las funciones y como deben trabajar dichas luces; a continuación, se muestra un marco teórico de estas. LUCES DE NAVEGACION Existe una gran variedad de sistemas de iluminación exterior en las aeronaves, estas incluyen luces de posición, de aterrizaje, de anticolisión, de inspección de alas, de formación y otras auxiliares. La reglamentación española que recoge las exigencias en cuanto a las luces de navegación se encuentra en el reglamento de circulación aérea. Las luces de posición se utilizan para indicar la posición del avión durante las operaciones nocturnas. Si los pilotos pueden identificar la posición de otra aeronave a partir de sus luces, pueden navegar de forma más segura alrededor de ese avión; por ello, las luces de posición también se conocen como luces de navegación. Una o mas veces se deben localizar en las alas y en la cola del avión.

Las luces de navegación están en la punta de las alas, e indican la posición relativa del avión y su dirección. La luz ROJA situada en la parte inferior del ala izquierda, y una VERDE en la parte inferior del ala derecha. Además, suele haber una luz BLANCA en la cola. Las luces roja y verde cubren un arco de 110°. Y la luz de la cola abarca un Angulo de 140°. Algunas veces la luz blanca de la cola es sustituida por dos luces blancas en los extremos de las alas que cubran un ángulo de 140º hacia la parte trasera del avión, de tal forma que con los 220º de las luces rojas y verdes y los 140º de las luces blancas se cubren 360º asegurando que la aeronave sea visible en todo momento desde cualquier ángulo en el plano horizontal.

Se deben utilizar siempre entre el ocaso y el amanecer, en circunstancias de poca visibilidad y en tierra en todo momento. Solo observando estas luces, se puede terminar la posición del avión con respecto a nosotros.

“Las luces de navegación son obligatorias en todas las aeronaves desde marzo de 1996”

Estas tres luces son imprescindibles para la certificación del avión en vuelo nocturno. La bombilla se cubre con una plantilla de cristal transparente, y el color se consigue con lentes coloreados situados sobre la bombilla. La mayoría de las luces de navegación operan de un solo modo; sin embargo, algunos modelos de avión tienen circuitos de atenuación o flasheantes en sus luces de navegación. El circuito electrico simplificado suele ser como el siguiente.

SISTEMA DE LUCES ANTICOLISIÓN Son luces parpadeantes cuya misión principal es evitar una colisión entre aeronaves. Según la normativa, este sistema de luces debe consistir en una o varias luces situadas de tal forma que no interfiera con la correcta visión por parte de la tripulación ni con las luces de posición de la aeronave.

Normalmente, las aeronaves comerciales llevan dos tipos de luces anticolisión: STROBE (Luces estroboscópicas blancas) y BEACON (luces parpadeantes rojas) Las STROBE suelen situarse en los extremos de las alas y en la parte trasera del avión, mientras que el BEACON suele estar en la cola, o por duplicado en el fuselaje (parte superior e inferior) a continuación se explican con más detalle. Luces Beacon: Son las luces rojas parpadeantes o rotativas que se encuentran en la parte de arriba y/o debajo de la parte del fuselaje. Se deben usar desde el momento del remolque o desde el momento de encender el primer motor hasta el apagado de todos los motores. Estas luces advierten en tierra de que los motores serán puestos en marcha o que los mismos se encuentran en marcha. Luces strobe: Son las luces que parpadean como si fuesen un flash de fotografía. Su finalidad principal es ser usadas para evitar colisiones. Se deben usar desde el momento del despegue hasta salir de la pista en el aterrizaje. NUNCA LAS USE EN PLATAFORMA, EN RODAJE, O CUANDO VUELA DENTRO LAS NUBES, PUEDEN PRODUCIR FLICKER VERTIGO.

MODELO CESSNA CON LUCES DE NAVEGACION Y ANTI COLISION LUCES TAXI Las luces de taxi, se encuentran en la nariz de la aeronave o bien en su tren de aterrizaje del morro, son muy similares a las luces frontales de los automóviles las cuales se deben encender antes de iniciar el carreteo de la aeronave y durante el mismo cuando se rueda hacia la pista, Tiene una doble función, por una parte se encarga de iluminar la pista de rodadura durante la noche, y por otra de indicar que la aeronave esta en movimiento, es decir si durante el taxeo hay un cruce con otro avión y se le cede el paso, deben apagarse hasta que nuevamente se inicie el movimiento. Con la combinación NAV, Beacon y Taxi se realiza el rodaje hacia la pista de despegue.

LUCES LANDING Por último, tenemos las de aterrizaje, o landing lights, son similares a las taxi lights pero de mucha mayor intensidad. Estas deben de ser encendidas al entrar en la pista para el despegue y en vuelo encender y mantener encendidas por debajo de diez mil pies en caso de volar con tren abajo. Cumplen con la función de ayudar a visualizar mejor la pista al piloto durante el despegue o el aterrizaje, y desde el exterior anunciar que la aeronave se encuentra en una de esas dos fases del vuelo antes mencionadas, por tanto, deben ser apagadas tras el aterrizaje al abandonar la pista activa, en donde su función pasa a ser realizada por las taxi ligths. ¿COMO DESARROLLAREMOS NUESTRO PROYECTO? LEDS Los diodos emisores de luz (Light Emiting Diode) o LED, son realmente útiles a la hora de usarlos como sistemas de iluminación eficientes como sabemos los leds no ofrecen mucha resistencia al flujo de corriente y es por eso que se debe proteger con una resistencia apropiada para que no se quemen, en este caso una de 220k MINICRISTAL El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador. El cristal de cuarzo en un montaje electrónico, actúa como un circuito resonante sintonizado a una frecuencia determinada, la propia del del cristal, cuando armamos el circuito optamos por un mini cristal de 40MHz, para crear una señal eléctrica con frecuencia precisa. INSUMOS Y COSTOS 3 LED’S ROJOS 4 LED’S AMARILLOS 1 LED VERDE 2 METROS DE CABLE 1 PIC16F877A 8 RESISTENCIAS DE 220KΩ 1 RESISTENCIA DE 10K Ω 1 MINI CRISTAL DE 40MHZ 1 PROTOBOARD

MATERIAL

PRECIO

RESITENCIAS DE 220Ω

$4

RESITENCIAS DE 10KΩ

$2

ALAMBRE

$20

LED ROJO

$3

LED VERDE

$1

LED BLANCO

$2

LED AMARILLO

$4

PIC 16F877A

$143

MINICRISTAL 40MHz

$6.50

AVION DE PLASTICO

DONACION

TOTAL

$185.5

PIC16F877A Es un microcontrolador de Microchip Technology fabricado en tecnología CMOS, su consumo de potencia es muy bajo y además es completamente estatico (esto quiere decir que el reloj puede detenerse y los datos de memoria no se pierden) capaz de realizar diferentes actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y comunicación digital de diferentes dispositivos.

¿POR QUÉ SE ELIGIO? -

CONSUMO DE POTENCIA BAJO. (2V)

-

EL RELOJ PUEDE DETENERSE Y LOS DATOS DE MEMORIA NO SE PIERDEN

-

PUEDE REALIZAR VARIAS ACTIVIDADES QUE REQUIERAN DEL PROCESO DE DATOS

-

- SE PUEDE RE PROGRAMAR

-

TIENE MEMORIA PARA GRABAR HASTA 1,000,000,000

PROGRAMACION DEL PROYECTO Se tuvieron que declarar las siguientes librerias: #include #include #use delay (clock=4000000) Para las luces que trabajarían de forma estática solo fue necesario declarar los pines como salidas o outputs los cuales mientras sus entradas recibieran voltaje estos trabajaran como salidas altas dichos pines serían los siguientes: 35: LANDING DERECHA 39:NAV AMARILLA 36: LANDING IZQUIERDA 40: NAV ROJA 37: TAXI

38: NAV VERDE Dichos puertos se declaron de la siguiente manera: output_high(pin_”numero del pin elegido”); Para el diseño de la secuencia de las luces estroboscópicas partimos inicialmente consultando la regulación del “Code of Federal Regulations” de la FAA, en la parte “AIRWORTHINESS STANDARDS: NORMAL, UTILITY, ACROBATIC, AND COMMUTER CATEGORY AIRPLANES” section “Anticollision light system”. Esta regulación explica que las luces deben dar una frecuencia de flash efectivo de NO MENOS de 40 flashes por minuto y NO MAS de 100 flashes por minuto. Prácticamente se impuso una condición while(1) para funcionar como un blucle de retrasos de 100 ms a cada salida baja (ausencia de voltaje para iluminar el led) y alta(presencia de voltaje para iluminar el led) esto con el fin de realizar dos parpadeos rápidos del led antes de que iniciara la secuencia de las luces beacon. Posteriormente después de la secuencia de las luces estroboscópicas en la misma condición while(1) se colocó una salida alta en donde se retaso la iluminación por un periodo corto, posteriormente se planteó una salida para repetir el proceso de nuevo pero con un retraso mayor. Finalmente, el bucle se repetiría hasta que se cortara el paso de voltaje. A continuación, se adjunta el código grabado en el PIC16F877A.

#include #include #use delay (clock=4000000) int i,j;

void main() { while(TRUE) { //estaticas ya estan output_high(pin_b2);//landing output_high(pin_b3);//landing output_high(pin_b4);//taxi output_high(pin_b5);//nav verde output_high(pin_b6);//nav rojo output_high(pin_b7);// nav blanca

while(1) { //para strobe { output_high(pin_b1); delay_ms(100); output_low(pin_b1); delay_ms(100); output_high(pin_b1); delay_ms(100); output_low(pin_b1); delay_ms(100); //beacon { //parapadeo pequeño output_high(pin_b0); delay_ms(30); output_low(pin_b0); output_high(pin_b0); delay_ms(100); //parpadeo pequeño output_high(pin_b0); delay_ms(30); output_low(pin_b0); delay_ms(500); //no quitar

//parpadeo pequeño output_high(pin_b0); delay_ms(300); output_low(pin_b0);

} } } } } A continuación, se adjunta el circuito usado para simular el proyecto: