SISTEMA DE ILUMINACION LED ALUMBRADO PUBLICO

[pic 1]

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICOS Y TELECOMUNICACIONES

“CONTROL AUTOMATIZADO DE  LA LUMINOSIDAD  EN ALUMBRADO PÚBLICO A TRAVÉS DEL MONITOREO DEL TRÁFICO VEHICULAR”

PROYECTO INTEGRADOR-EMPRENDEDOR

P  R  E  S  E  N  T  A  :

CHRISTOPHER ARISTÓTELES ZAMORA ÁLVAREZ

P  R  O  F  E  S  O  R  E  S  :

 SONIA MARTÍNEZ CAMARENA, LUIS EDUARDO MORÁN LÓPEZ, EDGAR MARTÍNEZ CAMARENA, PABLO ARMANDO ALCARAZ VALENCIA, VICTOR HUGO BAUTISTA QUINTERO, FERMÍN MARCELO MACIEL BARBOZA.

24 DE NOVIEMBRE DE 2017.

ÍNDICE

I. RESUMEN        2

II. INTRODUCCIÓN        3

III. OBJETIVOS Y METAS        3

Objetivo general        3

Objetivos específicos        3

Metas        3

IV. METODOLOGÍA        4

Etapa de potencia        4

Etapa de control y lectura        5

Etapa de comunicación inalámbrica        10

Resultados        12

V. CONCLUSIONES        14

VI. BIBLIOGRAFÍA        14

I. RESUMEN

El siguiente escrito muestra el proceso de construcción del proyecto integrador para el 5° semestre, donde se aborda todas las etapas de desarrollo, pruebas, problemas y presentación final. Se describe desde la etapa de hardware y software así como la comunicación inalámbrica.

II. INTRODUCCIÓN

En las últimas dos décadas, ha habido una importante evolución técnica en los equipos y soluciones que disponemos para la gestión de instalaciones de alumbrado público. La aplicación de estas tecnologías ha perseguido básicamente un mayor ahorro energético, una mejor explotación de las instalaciones y un mejor servicio al ciudadano. Podemos resumir estos objetivos -unidos al respeto al medioambiente- en un concepto global: “Alumbrado sostenible al servicio del ciudadano”.

Los nuevos modelos de explotación de las instalaciones de alumbrado público se han generalizado en los últimos años. En esta situación nos encontramos ante el reto de mejorar la eficiencia en la gestión del sistema de alumbrado público, maximizando el valor de las inversiones, optimizando las operaciones, mejorando el servicio que se presta al ciudadano, y la información disponible por él.

III. OBJETIVOS Y METAS

Objetivo general

Hacer eficiente (sin desperdiciar) el consumo de energía eléctrica en el alumbrado público, a través del monitoreo del flujo de tráfico vehicular.

Objetivos específicos

• Alcanzar los niveles más bajos de consumo de energético.
• Ahorrar hasta el 80% de energía eléctrica contra los actuales sistemas de alumbrado convencionales.
• Administrar el sistema de alumbrado vía remota para la prevención y corrección de fallas.
• Aminorar las quejas por usuarios.
• Darle a las urbes un mejor atractivo visual.

Metas

• Ser la opción futura de iluminación urbana.
• Incentivar a todos las instituciones gubernamentales del país a usar este tipo de tecnología.
• Crear ciudades amigables con el medio ambiente.
• Reducir la producción de gases de efecto invernadero.

IV. METODOLOGÍA

Etapa de potencia

Para que nuestras luminarias se atenuaran se requería de una etapa de potencia que estuviera controlando toda la corriente de la carga, se diseñó una placa sencilla que puede operar hasta 10 A. La siguiente imagen muestra el esquemático

[pic 2]

Figura 1. Esquemático de la tapa de potencia

En la etiqueta LOAD se conecta nuestro led, en VDC se inyecta el voltaje en el que opera el led (3.5V), 12V es el voltaje de excitación del mosfet y PWM es la entrada de la señal de nuestro microcontrolador.

[pic 3]

Figura 2. PCB etapa de potencia

Etapa de control y lectura

Se programó el ATmega328P en el lenguaje de Arduino IDE y se montó en la placa para que trabajara sin la tarjeta de Arduino, la siguiente imagen muestra el código empleado para la atenuación.

[pic 4]

[pic 5]

Figura 3. Algoritmo de atenuación

En resumen lo que realiza este algoritmo es atenuar la luz si se detecta un vehículo y comience a contar un tiempo definido por el usuario agregando un reset en el contador  cuanto se detecte otro vehículo antes de que haber terminado el tiempo establecido.

[pic 6]

Figura 4. Sensor infrarrojo implementado

Se implementaron dos sensores más, uno corriente en DC y uno de voltaje en AC. Se tuvieron que caracterizar cada uno sacando varios parámetros como se muestra en la siguiente imagen.

[pic 7]

Figura 5. Caracterización del sensor de corriente

[pic 8]

Figura 6. Código de lectura de corriente en DC

Ya que el ADC del Arduino es de 10 bits, no tenía mucha resolución para leer pequeñas cantidades de corriente como la que consume el led, entonces se empleó un ADC externo de 16 bits que se comunica con el micro por I2C, así como lo muestra la siguiente imagen.

...