• Author / Uploaded
• Gissela

Citation preview

TEMA ELABORACIÓN DE UNA MAQUETA CON DOS SEMÁFOROS INTELIGENTES UBICADOS EN UNA INTERSECCIÓN. MARCO CONTEXTUAL Uno de los principales problemas en la sociedad actual es el exceso de vehículos que circulan en las diferentes avenidas de la ciudad de Shushufindi, por lo que se ha visto la necesidad de colocar semáforos en éstas, pero en muchas ocasiones éstos no resuelven el problema de tráfico debido a la mala sincronización entre semáforos y al hecho de que los sistemas actuales no toman en cuenta el flujo de autos en las avenidas. DEFINICION DEL PROBLEMA La inexistencia de un semáforo inteligente ubicado en las vías más transitadas de la ciudad. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Ésta investigación es de gran importancia ya que ayudará a mejorar en gran medida la circulación de vehículos en las calles, reduciendo así el tráfico en las avenidas, los tiempos de viaje, y en consecuencia la tensión y estrés que provocan a los automovilistas y los embotellamientos. CAMPO DE ACCIÓN Electrónica Microcontroladores OBJETO DE ESTUDIO Semáforo inteligente OBJETIVO GENERAL Elaborar una maqueta de un semáforo inteligente controlado mediante un micro-controlador PIC para poder minimizar el trafico vehicular.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Realizar encuestas a los conductores profesionales, para comprobar la



necesidad de instalar el semáforo inteligente. Investigar todo lo teórico que sea posible y necesario al respecto de los



puertos de salida del micro-controlador. Elaborar una maqueta de un semáforo inteligente controlado mediante un micro-controlador PIC.

IDEA A DEFENDER Es un proyecto que permite ayudar a controlar el trafico vehicular. MARCO METODOLÓGICO MÉTODOS EMPÍRICO Se aplicara el

DIAGNÓSTICO

TEÓRICO

MATEMÁTICOS

TÉCNICAS

RESULTADOS

Las técnicas

Se constata la

de

falta de

método

investigación

conocimientos

deductivo para

que

básicos sobre un

la demostración

utilizaremos

semáforo

De las teorías

serán las

inteligente.

vigentes de la

encuestas.

investigación. Se emplearan

Técnicas que

FUNDAMENTACION

los siguientes

utilizaremos:

TEORICA

métodos:

Internet

Apoyo de un tutor

Deductivo

PERFIL

Revisión

Gráficos

documental.

estadísticos

Recolección de información.

Estudio y análisis PROPUESTA

Deductivo

de un semáforo inteligente.

RESULTADOS ESPERADOS Lograr comprender el funcionamiento del semáforo inteligente, microcontroladores y adquirir cocimientos básicos sobre el mismo. Que la ciudadanía conozca nuestro proyecto. CAPITULO I

DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA

1.1 Introducción Uno de los principales problemas en la sociedad actual es el exceso de vehículos que circulan en las diferentes avenidas de la ciudad, por lo tanto para el desarrollo del presente capítulo se realizaron encuestas a los señores conductores profesionales en la ciudad de Shushufindi las cuales se podrá ver detallada más adelante, la información obtenida de este proceso nos permitió obtener un panorama general y especifico del nivel de conocimiento y sobre todo de la necesidad de un semáforo. 1.2 Población Y Muestra Para realizar la encuesta se aplicó el método de población y muestra. n= Z²pqN NE²+Z²pq Ec1. Para obtener el tamaño de la muestra se desarrolla de la siguiente manera: N = El universo total de la población 450 Z = El nivel de confianza 1,65 E = El porcentaje de error 0,08 p = La parte de la población que conoce el tema 0,5 q = La parte de la población que no conoce el tema 0,5

n = (1.65)² 0.5*0.5*450 450(0.08)²+ (1.65)²*0.5*0.5

n = 84

FICHA TECNICA

FICHA TECNICA FECHA: Sábado, 20 de junio del 2015. POBLACION: Entre 550 personas MUESTRA: 90 Personas (16,36 % de la población). METODOLOGIA:

1.2

Encuestas

PREGUNTAS DE LA ENCUESTA

1.2.1 ¿Cómo ve usted el trafico vehicular en la ciudad?

OPCIÓN Alto Bajo Regular Total

FRECUENCIA 72 3 9 84

% 84% 5% 11% 100%

Grafico 1

Trafico vehicular en la ciudad

Regular; 11% Bajo; 5%

Alto; 84%

CONCLUSIÓN Como se puede observar en las tablas la frecuencia y el porcentaje da como resultado cantidades altas, dándonos así a conocer que un gran número de conductores opinan que el trafico vehicular en la ciudad es alto.

1.2.2 ¿Cree usted que es necesario instalar un semáforo? OPCIÓN Si No

FRECUENCIA 78 0

% 86% 0%

Tal vez Total

6 84

14% 100%

Grafico 2

Instalacion de un semaforo

Tal vez; 14%

Si; 86%

CONCLUSIÓN Como se puede observar en las tablas la frecuencia y el porcentaje da como resultado cantidades altas, dándonos así a conocer que un gran número de conductores creen que es necesaria la instalación de un semáforo.

1.2.3 ¿Sabe cómo funciona un semáforo? OPCIÓN No Si Algo Total

FRECUENCIA 42 33 9 84

% 52% 41% 7% 100%

. Grafico 3

Funcionamiento de un semaforo

Algo; 7%

Si; 41%

No; 52%

CONCLUSIÓN Como se puede observar en las tablas la frecuencia y el porcentaje da como resultado cantidades altas, dándonos así a conocer que un gran número de conductores creen que es necesaria la instalación de un semáforo.

1.2.4 ¿Cree usted que es posible implementar un micro-controlador PIC en un semáforo?

OPCIÓN No Si Tal vez Total

FRECUENCIA 50 18 16 84

% 62% 20% 18% 100%

Grafico 4

Implementacion de un micro-controlador en un semaforo

Tal vez; 18%

Si; 20%

No; 62%

CONCLUSIÓN Como se puede observar en las tablas la frecuencia y el porcentaje da como resultado cantidades altas, dándonos así a conocer que un gran número de conductores no creen que es posible implementar un micro-controlador pic en un semáforo.

1.2.5 ¿Tiene usted conocimiento de lo que es un Micro-Controlador PIC? OPCIÓN

FRECUENCIA

%

No Si Un poco Total

55 13 16 84

61% 19% 20% 100%

Grafico 5

Sabe que es un Micro-Controlador PIC

Poco; 20%

Si; 20%

No; 61%

CONCLUSIÓN Como se puede observar en las tablas la frecuencia y el porcentaje da como resultado cantidades altas, dándonos así a conocer que un gran número de conductores no tienen conocimiento de lo que es un micro-controlador pic.

INTERPRETACION GENERAL Al ver y comparar los resultados se puede concluir que el nivel de trafico vehicular en la ciudad de Shushufindi es de un 84%, además un 86% de los

choferes profesionales creen que es necesaria la instalación de un semáforo. Lo negativo es que un 61% de los choferes encuestados no tienen conocimiento alguno de lo que es un micro-controlador PIC y el 72% creen que no es posible implementar un micro-controlador PIC a un semáforo.

CAPITULO II 2.1 FUNDAMENTACION TEORICA 2.1.2 INTRODUCCION La palabra "semáforo" es de origen griego: σῆμα (sema), que significa señal, y

φόρος (foros), que significa portador, es decir, semáforo es lo que "lleva las señales" El semáforo es un aparato eléctrico de señales luminosas para regular la circulación. Es un dispositivo de señalización mediante los cuales se controla la circulación de vehículos, bicicletas y peatones en vías, asignando el derecho de paso, por las indicaciones de las luces operadas por una unidad electrónica de control. Los semáforos han ido evolucionando con el paso del tiempo, actualmente y debido a su rentabilidad, se están utilizando lámparas a LED para la señalización luminosa, puesto que las lámparas de LED utilizan solo 10% de la energía consumida por las lámparas incandescentes, tienen una vida estimada 50 veces superior, y por tanto generan importantes ahorros de energía y de mantenimiento, satisfaciendo el objetivo de conseguir una mayor fiabilidad y seguridad pública. Entre las mayores ventajas que tienen las señales luminosas con ledes figuran: Muy bajo consumo y por tanto ahorran energía. Mayor vida útil de las lámparas incandescentes. Mínimo mantenimiento. Se evita el fundido total del panel luminoso, al estar formado este por una matriz de diodos por lo que en tal caso solo lo harán unos cuantos y no todo el conjunto, de forma que el semáforo nunca se apagará totalmente. Su bajo consumo permite que funcionen autónomamente mediante una batería durante cierto tiempo. La óptica de LED está compuesta por una placa de circuito impreso, policarbonato de protección, casquillo roscante E-27, todos estos elementos están integrados sobre un soporte cónico. El circuito impreso, policarbonato de protección y envolvente cónica, poseen orificios de ventilación para facilitar la evacuación de calor de su interior.

Funcionamiento de los colores del semáforo: El tipo más frecuente tiene tres luces de colores; Rojo, para detenerse inmediatamente. En algunos países, si el rojo está parpadeando, actúa como una señal de Alto/Pare/Stop. Verde, para avanzar, puesto que no hay obstáculos. Amarillo o Ámbar, detenerse y en el

caso de no tener tiempo para hacerlo justo antes de la línea de detención, pasar con precaución/ceda el paso. La función de todo semáforo es ofrecer seguridad a los conductores e incluso a los peatones. El propósito de presentar al lector este documento es que debe tener en cuenta que a partir de este ejemplo y una vez que haya comprendido los fundamentos, podrá ir creando sus propios diseños. 2.2 COMPARACIÓN DE LOS MATERIALES A UTILIZAR 2.2.1.- Comparación entre el PIC16F628A y el PIC16F84A PIC16F628A.- Es un micro-controlador de 8 bit, posee una arquitectura RISC avanzada así como un juego reducido de 35 instrucciones. Este microcontrolador es el remplazo del obsoleto pic16f84a. Características Principales  

Costo por unidad $2.87 Conjunto reducido de instrucciones (RISC).solamente 35 instrucciones

 

que aprender a utilizar Oscilador interno de 4mhz Opera con una frecuencia de reloj externa de hasta 20mhz (ciclo de

        

máquina de 200ms) Memoria de programa 2048 locaciones de 14 bus Memoria de datos. Memoria RAM de 224 bytes (8bits por registro) Memoria eeprom 128 bytes (8 bits por registro) Stack de 8 niveles 16 terminales de I/0 que soportan corrientes de hasta 25ma 3 temporizadores Módulo de comunicación serie (usart) Módulo ccp (captura/comparación/pwm) Comparadores analógicos, una referencia de voltaje programable

Figura Nº 1 PIC16f628a

PIC16F84A.- Es un microcontrolador a 8 bits de la familia PIC perteneciente a la Gama Media (según la clasificación dada a los microcontroladores por la misma empresa fabricante) Microchip. Características Principales:   

Su costo por unidad es de $3,30 Repertorio de 35 Instrucciones. Todas las instrucciones se ejecutan en un solo ciclo excepto las de salto

      

que necesitan dos. Versiones de 4 MHz (PIC16F84-04) y 10 MHz (PIC16F84-10). Memoria de programa Flash de 1 K x 14 bits. Memoria de datos RAM de 68 bytes. Memoria de datos EEPROM de 64 bytes. 1.000.000 de ciclos de borrado/escritura de la memoria EEPROM. 40 años de retención de la memoria EEPROM. Rango de alimentación: 2.0 a 6.0 V.

Figura Nº 2 PIC16f84a

La diferencia entre pic16f84a –pic16f628a El pic16f84a posee 2 bancos de memoria banco 0, banco1 La memoria de programa se divide en páginas de 2,048 posiciones. El PIC16F84A PIC16F84A tiene 68 bytes de RAM No no

El pic16f628a Posee 4 bancos de memoria banco 0, banco1, banco2, banco3. Memoria de programa :2048 localizaciones de 14 bits Memoria de datos memoria RAM de 224bytes(8bits por registros ) 2 comparadores analógicos Conversor de análogo /digital

16 pines

16 pines

Puerto a puerto b

Puerto a puerto b

5 bits

8 bits

8 bits

no

8bits

Oscilador interno

CONCLUSIONES: Se ha elegido el pic16f628a debido a que su costo es menor que el pic16f628a, su duración es mayor, es de mejor calidad y es más efectivo. SE CALIFICARA DE 1 AL 5 Y LA SUMA TOTAL DE LAS CALIFICACIONES TIENE QUE DAR POR RESULTADO 20 CALIDAD DE

ALTERNATI

CALIFICASION BUENO 20 REGULAR 17 MALO 10

VAS

pic16f84a

pic16f628a

COSTO

5

4

DURACIÓN

5

4

CALIDAD

5

3

EFECTIVIDAD

5

3

TOTAL

20

14