DISEÑO DE UNA PUERTA AUTOMÁTICA

DISEÑO DE UNA PUERTA AUTOMÁTICA

Resumen- Este proyecto consiste en el diseño de una puerta automatizada. La puerta se abrirá y cerrara automáticamente al detectar la presencia de un objeto cercano a ella, para poder lograr esto se empleó un motor en conjunto con mecanismo de correa el cual es el encargado de mover la puerta y un sensor de presencia que determinara la acción que debe tomar la puerta, cada uno de estos elementos serán controlados a través de un microcontrolador encargado de la lógica de control del sistema.

Palabras Claves- Automatización, Control, Mecánica y Electrónica, Control.

1. INTRODUCCIÓN

Este proyecto se basó en el diseño y elaboración de una puerta corrediza automatizada. Los objetivos principales de este proyecto son el demostrar la comodidad de tener una puerta automatizada que abra y cierre de manera automática sin la acción directa de una persona, aparte de lo funcional y práctico que resulta tener este tipo de puertas especiales. Y como objetivos específicos es comprender el completo funcionamiento de los diferentes dispositivos que logran que la puerta se desplace y saber interpretar o comprender el esquema eléctrico-electrónico que hará funcionar este tipo de puerta.

La puerta está diseñada para que se deslice de manera horizontal la cual es accionada por diversos sensores y otros dispositivos que enviaran la señal al controlador que en este caso es un micro-controlador, este recibe la señal y acciona el motor el cual hará que la puerta abra y cierre de manera automática cuando esté totalmente abierta o totalmente cerrada.

2. MARCO TEÓRICO

Las puertas automáticas se abren gracias al automatismo u operador, el cual se acciona gracias a un mecanismo de activación que no tiene siempre que ser un sensor infrarrojo. Dentro de los sensores podemos encontrar, sensores infrarrojos, por ultrasonido, de proximidad y otros, como burletes de seguridad para codo o rodilla, pulsadores de emergencia, tipo timbre o de minusválidos y controles de acceso mediante huella dactilar o tarjeta. Como algunas de las aplicaciones de las puertas automáticas podemos mencionar que son utilizadas en supermercados hospitales, cines, restaurantes; su funcionamientos consiste en carros corredizos que se encargan de sostener el acrílico (material utilizado en nuestro proyecto). Como algunas de sus ventajas podemos mencionar que estas facilitan el acceso a personas que tienen sus manos ocupadas o sufren de alguna incapacidad motriz, también son muy utilizadas para los garajes de autos. Como alguna de las desventajas y una de las más importantes es que estas puertas utilizan la fuente eléctrica para funcionar y en caso de perder el suministro de energía eléctrica estas quedan deshabilitadas y sin poder funcionar.

Otra desventaja es el costo que se tiene que invertir en este lujo ya que no son elementos baratos en comparación con las puertas manuales tradicionales.

3. MATERIALES Y MÉTODOS

A continuación presentaremos los materiales utilizados para el diseño de la puerta automática:

• Puerta de acrílico

• Motor DC (De una impresora)

• Sensores infrarrojos

• Sensores de posición

• Microcontrolador (MCU-MC908JL3)

• Mecanismo móvil de la puerta

Puerta: Se fabricó de material acrílico, en ella se acoplaran todas las partes que forman el mecanismo móvil, también se incorporara una especie de guía en consiste en un juego de dos poleas y una correa, este es el mecanismo que utilizan las impresoras comunes para el desplazamiento del cabezal (canon iP1800), el cual esta acoplado con el motor y de esta manera realizar un movimiento lineal en las puertas. La idea de emplear el mecanismo con correa es para obtener un movimiento lineal y opuesto entre las puertas es decir, mientras una se mueve a la izquierda la otra se mueve a la derecha y viceversa (observar figura 3).

Motor: Este dispositivo es el encargado de entregar la energía mecánica necesaria para el movimiento de la correa.

Sensores de presencia: Permiten detectar la presencia de algún objeto y de esta forma realizar una acción específica con la puerta, los sensores de presencia que utilizamos son infrarrojos, y están alineados de manera que el ángulo de incidencia de la señal emisora sea captado por el receptor. Se empleó como emisor un diodo infrarrojo y como receptor un fototransistor.

Sensores de posición: Permiten conocer la posición de la puerta es decir, cuando está completamente abierta y cuando está completamente cerrada.

Controlador: La función de control es realizado por micro-controlador MC908JL3, el control por medio de este sistema es más eficiente, nos permite realizar cualquier ajuste o mejora en el sistema y nos evita tanta circuitería. Este micro-controlador está asociado con el motor y cada uno de los sensores, y están conectados por medio de algunos circuitos de comando.

Figura1. Estructura de la maqueta

Figura 2. Partes del mecanismo móvil de las puertas

1. Representa la estructura del mecanismo móvil de la puerta formador por las dos poleas y la correa como se aprecia en la figura 2.

2. Son los sensores (interruptores de un mecanismo de CD player) de posición los cuales indican cuando la puerta está completamente abierta o cerrada, esto se aprecia en la figura 2.

3. Pequeños rodillos del mecanismo de una casetera que están acoplados a las dos puertas, estos se mueven a través de un riel de la estructura para que la puerta se pueda desplazar libremente y con menos fricción, esto se observa en la figura 2.

Figura 3. Partes de acoplamiento al mecanismo móvil.

4. Es un elemento solido rectangular (de acrílico) que esta acoplado a cada puerta y a través de este cada puerta se acopla con la correa mediante un tornillo, la puerta 1 en la parte inferior de la correa y la puerta 2 en la parte superior de la correa, como se observan en la figura 3.

5. Forma un elemento solido rectangular

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