“SISTEMA ANTIRROBO CON RASTREO VEHICULAR” “S. A. R. V.”

“PROYECTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA”

ASESOR:

MTRO. ALEJANDRO MARTÍNEZ GONZALEZ

ALUMNO: JOEL YAZBEK BUENDÍA GÓMEZ

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INDICE OBJETIVO 1 INTRODUCCIÓN 1 ESTADO DEL ARTE 2 DESARROLLO: 13 Etapa a):

ANÁLISIS DE REQUERIMIENTOS 13 Etapa b):

DISEÑO DE OBJETOS 14 Etapa c):

IMPLEMENTACIÓN 45 CONCLUSIONES 53 REFERENCIAS 54

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OBJETIVO

Analizar las propuestas de sistemas antirrobo actuales y rastreo vehicular, para realizar el diseño de un sistema antirrobo el cual proteja un automóvil, con la opción de rastreo vehicular por GPS, con comunicación hacia un teléfono celular por medio de GPRS.

INTRODUCCIÓN En la actualidad el riesgo de robo de automóviles ha forzado a la industria automotriz a realizar mejores sistemas antirrobo. De acuerdo con información de la Asociación Mexicana de Instituciones de Seguros (AMIS), durante 2004 fueron hurtados en la República Mexicana un total de 44 mil 959 automóviles asegurados que comparados contra 46 mil 873 unidades robadas durante 2003 representa una reducción de 4.2%. Entidades como el Distrito Federal, y el estado de Jalisco han visto disminuir sus cifras de 19 mil 92 unidades a 17 mil 435 y de 4 mil 714 a tres mil 654, respectivamente. Sin embargo, el Estado de México y el resto del país reportan crecimientos como consecuencia de la transferencia del delito, es decir, los delincuentes emigran hacia otros estados. Cabe destacar que el ilícito se ha visto frenado debido a los dispositivos de seguridad implementados por los fabricantes de las unidades, quizás por ello los delincuentes recurren a la violencia para posesionarse de los vehículos, una muestra es que el robo con violencia se incrementó hasta alcanzar los 47 puntos porcentuales. Los diez vehículos más robados fueron los modelos Tsuru, Volkswagen sedán, Jetta, Nissan de carga, Chevy Monza, Pointer, Sentra, Golf, Platina y Stratus

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ESTADO DEL ARTE Análisis del mercado En el mercado se encuentra una gama amplia de alarmas, desde las más completas hasta las más sencillas con sistema básico que implementa la compañía en su fabricación, comenzamos el estudio con las alarmas que tienen integradas de fabrica los automóviles. Sistemas Antirrobo de Fabrica: En resumen, el sistema que más se utiliza es un modulo que contiene todo un sistema de adquisición de datos, el cual informa al módulo todos los datos desde la activación, desactivación e informa el estado del automóvil. El estado del automóvil se monitorea mediante switches de actuado físico los cuales están dispuestos en las puertas, cofre y cajuela, teniendo una combinación con la activación en algunos casos. Cuando se abre una puerta, mediante acción de la llave la chapa tiene un modulo que envía la señal de activación o desactivación al modulo antirrobo, también algunos automóviles tienen el sistema remoto, el cual ejecuta la misma acción por medio de una señal de radio frecuencia codificada que va directo al modulo de acceso remoto, este puede controlar los seguros de las puertas. Estas señales indican el estado de la alarma, dicho modulo esta conectado directamente a la corriente del automóvil y a la computadora principal. Cuando se activa la alarma, envía señales al modulo principal el cual bloquea el sistema de ignición, el modulo emite señales audibles regularmente mediante el claxon del automóvil, también emite señales visuales por medio de los faros y las luces traseras. Depende del fabricante la complejidad de este sistema, así como la codificación del mismo, son sistemas seguros en el mercado. A continuación se muestran diagramas de algunos sistemas antirrobo:

- 3 -

Figura 1

Figura 2

- 4 -

Figura 3

Figura 4

- 5 -

Figura 5

Sistemas comerciales: Cabe mencionar que por la amplia variedad de sistemas existentes, no me es posible documentar todos los tipos, por lo cual únicamente mencionaré algunos similares a este proyecto. El sistema GPS y GPRS ya es usado en algunas alarmas teniendo como atractivo conocer siempre la ubicación del vehículo y poder transmitir mensajes de estado que son importantes para flotillas. Estas alarmas manejan la siguiente función básica: Mediante un sistema de RF se activa y desactiva la alarma. En caso de que la alarma este activada y se abra algún acceso al automóvil, el sistema puede realizar varias acciones, desde mandar mensajes de disstress (pánico) para que el usuario tome la decisión de que procedimiento se llevara a cabo. Mandan su posición actual y pueden esperar comandos para efectuar algunas acciones, como detener la unidad, activar la alarma audible y visual, etc. A continuación se muestra el tríptico de la alarma x28 Modelo línea F que es muy parecida a los objetivos marcados en este proyecto

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- 7 -

- 8 -

Análisis Sistema Comercial: Se analizo físicamente un sistema comercial A. S. S. instalada en un Chevy modelo 1998, este cuenta con mando de RF el cual activa o desactiva esta alarma, sensor de choque, detección de apertura de puertas, cofre y cajuela, así como función de valet y activación automática. Aquí podemos decir que el sensado de puertas se hace mediante dos pines que reciben la misma señal, cuando se abre una puerta, en este pin se puede leer 12V y cuando se cierra se puede leer 0V con referencia a tierra. El sensor de Choque es un actuador magnético el cual tiene un imán suspendido, este, al moverse induce una corriente la cual es cuantificable y entrega una señal. Este sensor tiene tres pines de conexión VCC, GND y Señal, la cual se puede calibrar por medio de un potenciómetro. Para el sistema de RF en control portátil utiliza como base el circuito ASLIC AX5326P-3 y el receptor esta conectado directamente en la unidad central de la alarma.

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Tabla 1 Características Comerciales

características / marca modelo HORNET EXTREME EXTREME scenic phoenix digital A.S.S. A.S.S. viper viper X-28 Ponderac

ión 554 6000 3000 14 pd-144 SS300H d7600 3000 5000 Linea F

Protección puertas X X X X X X X X X X 20

Protección cofre X X X X X X X X X X 10

Protección cajuela X X X X X X X X X X 10

2 controles o más X X X X X X X X X X 10

sensor de Chone X X X X X X X X X X 10

corta corriente X X X X X X X X X X 15

sistema antirrobo X X X X X X X X X X 20

Botón de pánico X X X X X X X X X X 10

Valet X X X X X X X X X X 10

alerta audible y visual X X X X X X X X X X 10

led indicador X X X X X X X X X X 5

Canales de Salida X X X 10

Armado automático X X X 10

Tranceptor Leds X 5

Apertura y cierre de seguros por transmisor X X X X X X X X X 10

Sensor de presencia X 10

Sensor de ruptura de vidrios X 10

Sensor volumétrico por ultrasonido X 10

COSTO 550 650 600 700 580 700 1500 1300 2700 2000 Sistemas GPS Únicamente es un transmisor que se activa por medio de la alarma y puede realizar acciones definidas por las salidas que incluye Esto por medio de la empresa que lo provee

COSTO Pago inicial 8500 Pago

mensual 800 100

Navigation un switch entre los pedales activa la señal de alarma y la empresa da aviso a la secretaria de seguridad publica y a tres teléfonos que sean proporcionados por el usuario. este sistema no interfiere con la alarma y puede activarse automáticamente o manualmente.

COSTO 9000 Único Pago

100

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Tabla 3 Características e Índice de Funcionalidad SARV

Características / SARV SARV Full

Ponderación

Protección puertas X 20

Protección cofre X 10

Protección cajuela X 10

2 controles o más X 10

sensor de chone X 10

corta corriente X 15

sistema antirrobo X 20

Botón de pánico X 10

Valet X 10

alerta audible y visual X 10

led indicador X 5

Canales de Salida Auxiliares X 10

Armado automático X 10

Tranceptor Leds 5

Apertura y cierre de seguros por transmisor X 10

Sensor de presencia X 10

Sensor de ruptura de vidrios X 10

Sensor volumétrico por ultrasonido X 10

Rastreo Vehicular (GPS) X 100

Comunicación Celular (GPRS) X 100

Total 395

395/185

Índice de Funcionalidad 2.135

Tabla 2 Índice de Funcionalidad Comerciales

Ponderación/Modelo HORNET EXTREME EXTREME SCENIC PHOENIX DIGITAL

A.S.S. A.S.S. VIPER VIPER X-28 GPS ENT

NAVIGATION

554 6000 3000 14 pd-144 SS300H d7600 3000 5000 Linea F 100

Calificación 140 140 140 140 140 140 140 165 160 185 100 100

140/185 140/185 140/185 140/185 140/185 140/185 140/185 165/185 160/185 185/185 100/185 100/185 Índice de funcionalidad

0.756 0.756 0.756 0.756 0.756 0.756 0.756 0.891 0.756 1 0.540 0.540

- 11 -

Grafica 1Funcionalidad de Sistemas

0.756 0.756 0.756 0.756 0.756 0.756 0.756

0.891

0.756

1

0.54 0.54

2.135

0

0.5

1

1.5

2

2.5

HO

RN

ET

554

EX

TR

EM

E 6

000

EX

TR

EM

E 3

000

SC

EN

IC

PH

OE

NIX

DIG

ITA

L

A.S

.S. S

S30

0H

A.S

.S. d

7600

VIP

ER

300

0

VIP

ER

500

0

X-2

8 LI

NE

A F

GP

S E

NT

NA

VIG

AT

ION

SA

RV

Marcas

Ind

ice

Fu

nci

on

al

Tabla 4 Costos

Marca Modelo ÍNDICE DE

COSTO HORNET 554 550/9000 0.061

EXTREME 6000 650/9000 0.072

EXTREME 3000 600/9000 0.067

SCENIC 700/9000 0.078

PHOENIX DIGITAL 580/9000 0.064

A.S.S. SS300H 700/9000 0.078

A.S.S. d7600 1500/9000 0.16

VIPER 3000 1300/9000 0.14

VIPER 5000 2700/9000 0.3

X-28 LINEA F 2000/9000 0.22

GPS ENT 8500/9000 0.94

NAVIGATION 9000/9000 1

- 12 -

Grafica 2Costo de los Sistemas

0.061 0.072 0.067 0.078 0.064 0.078

0.16 0.14

0.3

0.22

0.941

0.33

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

HO

RN

ET

554

EX

TR

EM

E 6

000

EX

TR

EM

E 3

000

SC

EN

IC

PH

OE

NIX

DIG

ITA

L

A.S

.S. S

S30

0H

A.S

.S. d

7600

VIP

ER

300

0

VIP

ER

500

0

X-2

8 LI

NE

A F

GP

S E

NT

NA

VIG

AT

ION

SA

RV

Marcas

Ind

ice

de

Pre

cio

Tabla 5 Funcionalidad con respecto a Costo

Marca Modelo

Índice Funcionalidad

Índice Costo

Funcionalidad/Costo

HORNET 554 0.756 0.061 12.93

EXTREME 6000

0.756 0.072 10.5

EXTREME 3000

0.756 0.067 11.28

SCENIC 0.756 0.078 9.69 PHOENIX DIGITAL

0.756 0.064 11.81

A.S.S. SS300H

0.756 0.078 9.69

A.S.S. d7600 0.756 0.16 4.725

VIPER 3000 0.891 0.14 6.36

VIPER 5000 0.756 0.3 2.52

X-28 LINEA F 1 0.22 4.54

GPS ENT 0.540 0.94 0.57

NAVIGATION 0.540 1 0.54

SARV 2.135 0.33 6.46

- 13 -

Grafica 3Indice Funciones contra Costo

12.93

10.5

11.28

9.69

11.81

9.69

4.725

6.36

2.52

4.54

0.57 0.54

6.46

0

2

4

6

8

10

12

14

HO

RN

ET

554

EX

TR

EM

E 6

000

EX

TR

EM

E 3

000

SC

EN

IC

PH

OE

NIX

DIG

ITA

L

A.S

.S. S

S30

0H

A.S

.S. d

7600

VIP

ER

300

0

VIP

ER

500

0

X-2

8 LI

NE

A F

GP

S E

NT

NA

VIG

AT

ION

SA

RV

Marca

Ind

ice

Fu

nC

os

En la Gráfica 1 podemos observar que las funciones de nuestro prototipo estarán muy por arriba de lo que pueden ofrecer los sistemas comerciales. En la Grafica 2 se muestra con el estimado de costo de $3000.00 que esta por arriba de los equipos básicos pero muy por debajo de los sistemas de rastreo vehicular por GPS. La Gráfica 3 nos muestra que nuestro Sistema se posicionaría muy bien ya que las características de funcionalidad y el precio están en un rango medio. Con este análisis de mercado podemos concluir que el Sistema de Antirrobo con Rastreo Vehicular SARV es necesario en su implementación.

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DESARROLLO

Etapa a)

Análisis de Requerimientos. En el estado del arte pudimos comparar los dos sistemas de protección vehicular principales como son el sistema comercial y el sistema original instalado por el fabricante. Asimismo identificar ya en la matriz adyacente los requerimientos y obtener las líneas de activación de la alarma y de los actuadores que vamos a utilizar, así como las necesidades para conectar los módulos del GPS y GPRS. El primer requerimiento es obtener datos de las líneas de algunos sensores del vehiculo como son: puertas, cofre, cajuela, switch de encendido, sensor de choque, así como el sensado del botón de valet parking, estas serían las principales entradas de una alarma comercial. Asimismo nuestro sistema podrá captar la señal de un sistema de alarma ya instalado y ocupar los elementos y configuración del mismo, dejando libre un PIN para alguna señal auxiliar. Por lo tanto, podrá nuestro sistema manejara hasta 8 bits de entrada, esto representa el objeto SARV puerto de entrada dentro de los objetos de nuestro diseño. El segundo requerimiento es tener señales, salida a los actuadores, también son obtenidos según los sistemas comerciales que serán los actuadores: sirena, luces, switch, cortacorriente, y un led de estatus. Así como una señal para encender el modulo del GPS, el cual será únicamente encendido si la programación así lo requiere aquí tenemos dos señales extra para obtener un total de ocho bits y determinar el objeto SARV puerto de salida El tercer requerimiento es un sistema de alimentación regulado, el cual toma el voltaje del vehiculo que es de 12 volts y lo regula a 5 volts que es el voltaje TTL que usaremos y de esta forma conseguimos el objeto SARV alimentación El cuarto requerimiento es un sistema que controle la entrada y la salida de estos datos, para el cual se utilizara un microcontrolador del fabricante Microchip de la gama alta, matricula 18F8720, se toma este PIC por el manejo de las dos USART que contiene, este será denominado objeto SARV control.

- 15 -

Para el quinto requerimiento se utilizaran dos módulos uno GPS y otro GPRS que serán comunicados hacia el control por el protocolo RS-232 y esto genera nuestro objeto SARV módulos, utilizaremos genéricos (OEM). El sexto y último requerimiento es detectado al surgir la necesidad de conectar nuestro control hacia los módulos. Para resolver este problema se hará uso de un circuito de interfaz el cual cambie el voltaje TTL a voltaje RS-232, para esto utilizaremos el circuito de la marca TEXAS con matricula MAX-232

Etapa b)

Diseño de Objetos. Los objetos Los objetos del sistema se pueden visualizar en el siguiente diagrama a bloques:

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Diagrama1 Sistema De Rastreo y Alarma UAM-I

Control

18F8720

MAX-232

Interfase

Entrada

Opto

acopladores

Tarjeta

GPS

Tarjeta

GPRS

Interfase

Salida

Relevadores

Puertas

Cofre

Cajuela

Switch

Sensor de

Choque

Valet

Sistema

Antirrobo

Otro

B

U

S

8

B

I

T

s

Puerto B

Puerto C

B

U

S

8

B

I

T

S

Sirena

Luces

Switch

Status Led

Corta

Corriente

GPS

Otro

Otro

RS232

Antena Antena

RS232

RG1 RG2 RC7 RC6

Tarjeta de Control

Puerto Serial

PC Para

Configuración

Bus 8 Bits

Bus 8 Bits

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Objeto SARV puerto de entrada en el diseño de este objeto se pensó en aislar los circuitos de nuestro control de los circuitos del vehiculo, es por esto que se utiliza un opto acoplador de la marca SHARP de matricula PC817, con encapsulado DIP, el cual separa los circuitos por medio de un diodo infrarrojo y un fototransistor, que tiene un arreglo de cuatro opto acopladores. Es implementado con el siguiente esquema:

Figura 6

Las características eléctricas del optoacoplador de entrada y salida se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 6

- 18 -

La hoja de datos nos propone la siguiente polarización la cual es considerada para nuestro sistema:

Figura 7

Con las características antes mencionadas realice el siguiente diseño:

Diagrama 2

cof re

switchin

v alet

alarma

aux

sensormov

cajuela

5v olts

puertas

gnd

R15 470

R1810k

JP2

Entrada

123456789

101112

R7 470

R2010k

R8 470

R16 470

R1710k

PC817

12345678 9

10111213141516

R1910k

- 19 -

Objeto SARV puerto de Salida: En esta etapa utilizamos el mismo principio, aislar nuestra tarjeta del circuito del vehículo, por lo cual para las señales que interactúan ponemos un relevador para acoplar nuestros circuitos. El relevador que se utilizara es el de la maca SUNHOLD de matricula THD-0501L que se muestra a continuación:

Figura 8

Dicho relevador cuenta con las siguientes caracteristicas eléctricas:

Tabla 7

NOMINAL VOLTAGE

(VDC)

COIL RESISTANCE

( ) (+/- 10%)

POWER CONSUMPT

-ION (W)

NOMINAL CURRENT (mA) (+/-

10%)

PULL IN VOLTAGE

(VDC)

DROP OUT VOLTAGE

(VDC)

MAX. ALLOWABLE

VOLTAGE (VDC)

3V 20 150.0 mA

5V 56 89.3 mA

6V 80 75.0 mA

9V 180 50.0 mA

12V 320 37.5 mA

24V 1280

0.45W

18.8 mA

70% MAX. 10 % MIN. 130 %

- 20 -

Las características de salida eléctricas del relevador son:

Tabla 8

3A

Rated Carrying Current DC 24V 3A DC 30V 1A

AC 120V 2A

Max. Allowable Current 3A

Max. Allowable Voltage AC 120V DC 60V

Max. Current (continual) 3A

Min. Load DC 1V 1mA

Contact Material Ag alloy

Para este dispositivo se crea el foot print con las dimensiones dadas en la hoja de especificaciones y se muestran a continuación:

Figura 9

- 21 -

Con el siguiente diagrama de conexión

Figura 10 Este relevador fue seleccionado por su tamaño y por sus características eléctricas, las cuales exceden los requerimientos asegurando el optimo funcionamiento de nuestro objeto. Dicho relevadores deben ser controlados por el PIC, pero no directamente, por lo que se utiliza un Driver de matricula ULN2003, el diagrama de conexión de este circuito se muestra a continuación:

Figura 11

- 22 -

El diagrama lógico y el esquemático de cada par de arreglo de transistores es el siguiente

Diagrama 3

- 23 -

Este circuito integrado tiene las siguientes características eléctricas:

Tabla 9

El siguiente diagrama es considerado por la aplicación que vamos a utilizar:

Figura 12

- 24 -

El circuito que se muestra a continuación será utilizado en su encapsulado D (R-PDSO-G16), que es de montaje superficial

Figura 13

El diagrama esquemático de este objeto es el que se muestra a continuación:

sirena

luces

switchout

cortacorriente

gps

led

aux2

aux3

gnd

5v olts

5v olts

5v olts

5v olts

5v olts

5v olts

gnd

12v olts

gnd

12v olts

gnd

12v olts

gnd

12v olts

gnd

5v olts

U11

ULN2003

12345678 9

10111213141516

1B2B3B4B5B6B7BE COM

7C6C5C4C3C2C1C

K1

RELAY SPDT

14

532

K2

RELAY SPDT

14

532

K3

RELAY SPDT

14

532

K4

RELAY SPDT

14

532

JP4

8 HEADER

12345678

K5

RELAY SPDT

14

532

Diagrama 4

- 25 -

SARV alimentación: Tomamos alimentación directa del vehículo la cual es de 12Volts y lo regulamos con el regulador de la marca Texas MC7805 con encapsulado TO-20 el cual tiene las siguientes características eléctricas:

Figura 14

A continuación se muestran las características eléctricas de dicho regulador:

Tabla 10

- 26 -

De las aplicaciones de la hoja de datos es conveniente tomar el siguiente esquemático para nuestro objeto SARV alimentacion:

Figura 15

El objeto SARV alimentación armado nos muestra el siguiente esquemático:

VCC_BAR

gnd

5v olts

12v oltsU37805/TO220

1 3

2

VIN VOUT

GN

DJP1

Alimentación

121

2

C7.33uF C8

.1uF

Diagrama 5

Objeto SARV Control: En esta etapa se conecta el PIC 18F8720 del cual utilizamos dos puertos de 8 bits cada uno, las dos USART e implementamos sus componentes de funcionamiento, dejando un puerto de programación por ICSP. El diagrama de pines se muestra a continuación:

- 27 -

Figura 16

- 28 -

Las características de dicho PIC las podemos mostrar en la siguiente tabla:

Tabla 11

- 29 -

El diagrama de funcionamiento interno del PIC es el que se muestra a continuación:

Diagrama 6

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De aquí seleccionaremos los puertos que utilizaremos. Puerto D de 8 bits para la entrada de datos y el puerto E de 8 bits para la salida de datos Para hacer funcionar este PIC necesitamos un oscilador, por la recomendación de la hoja de datos utilizare el siguiente:

Figura 17

Los capacitares que se utilizan los obtendremos de la siguiente tabla:

Tabla 12

- 31 -

Utilizaremos un circuito externo para el POWER ON RESET, para este se tomara el siguiente diagrama:

Figura 18

Este dispositivo tiene las siguientes características físicas del encapsulado:

Figura 19

- 32 -

Para poder grabar un programa en este circuito se utiliza el ICSP (Programación Serial en Circuito), en la siguiente tabla se utilizan los pines:

Tabla 13

Para esta programación será utilizado el grabador Promate II de la marca Microchip, el cual nos explica su conexión en el siguiente diagrama:

- 33 -

- 34 -

El esquemático de este objeto es el siguiente:

VCC_BAR

gnd

5v oltsgnd

5v olts

led

cofr

e

rx2

caju

ela

switc

hin

luce

s

gps

aux3

rx1

puer

tas

alar

ma

sire

na

cort

acor

rient

e

aux2

gnd

val

et

tx2

sens

orm

ov aux

tx1

switc

hout

C1.22PF

C2.22pF

C9.1u

C10.1u

C11.1u

C12.1u

J7

CON7

1234567

R10

10k

PIC18F1

Sof tTronics

30292827343350

5857565554535247

3635434445463738

72 69 68 67 66 65 64 63 4 3 78 77 76 75 74 73 24 23 18 17 16 15 14 13

567810

79801222212019

6261605939404142

113151702526949 12324871

RA0/AN0RA1/AN1RA2/AN2/Vref -RA3/AN3/Vref +RA4/T0CKIRA5/AN4/LVDINOSC/CLKO/RA6

RB0/INT0RB1/INT1RB2/INT2RB3/INT3/CCP2(1)RB4/KBI0RB5/KBI1/PGMRB6/KBI2/PGCRB7/KBI3/PGD

RC0/TIOSO/T13CKIRC1/T1OSI/CCP2(1)RC2/CCP1RC3/SCK/SCLRC4/SDI/SDARC5/SDORC6/TX1/CK1RC7/RX1/DT1

RD

0/P

SP

0/A

D0(

3)R

D1/

PS

P1/

AD

1(3)

RD

2/P

SP

2/A

D2(

3)R

D3/

PS

P3/

AD

3(3)

RD

4/P

SP

4/A

D4(

3)R

D5/

PS

P5/

AD

5(3)

RD

6/P

SP

6/A

D6(

3)R

D7/

PS

P7/

AD

7(3)

RE

0/(R

D)'/

AD

8(3)

RE

1/(W

R)'/

AD

9(3)

RE

2/(C

S)'/

AD

10(3

)R

E3/

AD

11R

E4/

AD

12R

E5/

AD

13R

E6/

AD

14R

E7/

CC

P27

AD

15(3

)

RF

0/A

N5

RF

1/A

N6/

C2O

UT

RF

2/A

N7/

C1O

UT

RF

3/A

N8

RF

4/A

N9

RF

5/A

N10

/CV

ref

RF

6/A

N11

RF

7/(S

S)'

RG0/CCP3RG1/TX2/CK2RG2/RX2/DT2

RG3/CCP4RG4/CCP5

RH0/A16RH1/A17RH2/A18RH3/A19

RH4/AN12RH5/AN13RH6/AN14RH7/AN15

RJ0/ALERJ1/(OE)'

RJ2/(WRL)'RJ3/(WRH)'

RJ4/BA0RJ5/(CE)'RJ6/(LB)'RJ7/(UB)'

VS

SV

SS

VS

SV

SS

AV

DD

AV

SS

(MC

RL)

'/VP

P

OS

C1/

CLK

I

VD

DV

DD

VD

DV

DD

D5

1N4001

AC

12

vdd

vss

mclr

rb7

rb6

rb5

Avdd

Diagrama 7

- 35 -

Objeto SARV Serial: La implementacion de esta etapa se realiza mediante el circuito MAX232 del cual se muestra la configuración de pines:

Figura 20

La configuración eléctrica del MAX232 es la que se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 14

En la hoja de especificaciones nos indica su conexión típica, que es la que usare para esta aplicación mostrándola en el siguiente diagrama:

- 36 -

Figura 21

Este circuito también lo usaremos con encapsulado de montaje superficial, del cual se muestran sus dimensiones en el siguiente diagrama:

Figura 22

- 37 -

La conexión hacia un equipo de cómputo se efectuara mediante un conector DB-9, del cual se muestran las dos conexiones de pines en sus dos configuraciones hembra y macho en el siguiente diagrama:

Figura 23

- 38 -

Figura 24

- 39 -

La comunicación de nuestra tarjeta hacia otra USART utiliza las siguientes líneas como protocolo:

Figura 25

El cable que se utilizara para la comunicación con la computadora es de MODEM nulo que se muestra a continuación su armado:

Figura 26

- 40 -

Con las características de este circuito podemos armar el siguiente esquemático:

VCC_BAR

tx2

rx1rx2

gndgnd

5v olts

tx1

P19

DB9 USART 1

594837261

U10

MAX232A

138

1110

134526

129147

16

R1INR2INT1INT2IN

C+C1-C2+C2-V+V-

R1OUTR2OUTT1OUTT2OUT

VC

C

C6

1uF

C51uF

C4

1uF

C3

1uF

JP6

USART2

1 2 3

Diagrama 8

- 41 -

Objeto SARV Módulos:

"Módulo GPS de 12 canales OEM" TF-10

Figura 27

Model Description + Info

TF-10 SMA R/A Type 4 Conector MMCX Click Here

TF-10 MCX R/A Type 1 Conector SMA 5V

TF-10 Customer Made Conector MCX 3V

El receptor GPS TF- 10 ha sido diseñado para integradores OEM. Con un tamaño aproximado al de una tarjeta de crédito, posee capacidad para 12 canales y basa su estructura en el chip set SiRF Star I/LXTM . Es un GPS para propósitos generales que ofrece tasas de adquisición rápida, bajo consumo de energía y un precio por demás competitivo. El TF-10 GPS, de tipo “All in View” no solo ofrece una preformase superior, sino tambien alta confiabilidad en su operación.

Con tamaño compacto y flexibilidad de integración, el módulo TF-10 es versátil y adaptable a aplicaciones comerciales donde un tamaño reducido es esencial,

The TF10 GPS receiver is DGPS ready.

Características

· 12 Channel "All-in-view" GPS CIA and carrier

· Fast Cold/Warm/Hot Start TTFF time of 45/38/8 sec

· Fast reacquisition time of 0.1 sec

· Degraded mode solution enables during short blockage situation /Excellent sensitivity under weak satellite signals

· Single satellite tracking capability

· Dual multi-path rejection

· NMEA 0183 ver2.2 GGA, GLL, GSA, GSV, RMC and VTG sentences output

· SiRF binary protocol output

- 42 -

· On-board Real-time RTCM SC-104 differential

· 1 PPS (one pulse per second) signal

· Two serial ports with default TTL (TF 10)

Modifications for antenna connector or data connector type are available upon customer's request.

Supercap is also an optional.

"GPS OEM Module 12 Channels GPS Receiver" TF-30

Figura 28

Model Description + Info

TF-30 MMCX

GPS OEM Module 12 Channels Click Here

Basado en el chipset SiRF Star II, el TF30 es un receptor de 12 canales "All-in-view". El módulo TF30 GPS no solo ofrece una performance superior (integrando un poderoso procesador ARM7) sino también una alta fiabilidad a un precio por demás competitivo.

Con su reducido tamaño (30 x 40 x 7 mm) y la flexibilidad brindada por ocho pins “GPIO”, el módulo TF30 es conveniente para todo tipo de aplicaciones integradas como ser portátiles, inalámbricas, navegación, etc. Además, su diseño exterior exclusivo (Ver foto) resiste eficientemente señales de interferencia EMI o RFI.

Features:

· Ultra miniature size (30 x 40 mm)

Figura 29

- 43 -

· 12 Channel "All-in-view" GPS CIA and carrier /

· Integrated powerful 16-bit ARM7 CPU core support WAAS signal /

· Fast Cold/Warm/Hot Start TTFF time of 45/38/8 sec /

· Fast reacquisition time of 0.1 sec /

· Degraded mode solution enables during short blockage situation /

· Enhanced sensitivity under weak satellite signals /

· Single satellite tracking capability /

· Dual multi-path rejection /

· NMEA 0183 ver2.2 GGA, GLL, GSA, GSV, RMC and VTG /

· SiRF binary protocol output /

· On-board Real-time RTCM SC-104 differential /

· 1 PPS (one pulse per second) signal /

· Two serial ports with TTL level (RS-232 optional) /

· TricklePower function (power saving) /

· Full shield design to withstand external EMI interferences /

· Capability of adding user's task implementation to current CPU throughput

- 44 -

GSM-GPRS Modem USB Connector M2M-3310

Model Description More info

M2M-3310 GSM-GPRS USB Modem for 900/1800/1900Mhz.

Click Here

Figura 30

The Laipac M2M-3310 GSM-GPRS Modem is the right solution for wireless at low cost.

This Triband GSM-GPRS wireless modem provides data & voice transmissions via USB port

It allows e-mail, internet access or even makes telephone calls directly from your PC

without the needed for a phone line.

Figura 31

Features

• Tri-band EGSM 900 and DCS 1800/1900 • GPRS class B, multi-slot class 10 • Compliant to GSM phase 2/2+ • Operating system : Windows 98/Me/2000/XP • Dialer software for Voice and SMS two way

communication • External headset for audio input/output • LED indicator for GSM/GPRS operating status • USB Interface

Specifications

• Frequency bands Tri-band EGSM 900 and DCS 1800/1900

• Compliant to GSM phase 2/2+ • GPRS connectivity GPRS multi-slot

class 10 • GPRS mobile station class B • Short message service(SMS) Point-

to-point MO and MT • SMS cell broadcast • Text and PDU mode • DATA Coding schemes :CS-1 to CS-

4 • Circuit Switched Data (CSD) up to

14.4kbps

• Packed Data (GPRS class B,class 10)up tp 85.6kbps

• Voice Half rate, Full rate, Enhanced full rate • Transmit power Class 4(2W)at EGSM 900 • Class 1(1W)at DCS 1800 • Interface USB V1.1 • Power supply : 5V • Support 3V SIM card • External headset for audio input/output • LED Indication Red : Ready LED • Green : TX/RX LED • Operation system Windows 98/Me/2000/XP • Operating Temperature -10°C ~ +55°C • Dimension 81mm X 44mm X 21mm

- 45 -

GSM-GPRS Compact Flash Card M2M-3320

Figura 32

Product Highlights * Easy installation * Bundled software * Reliable functionality

Package Content - The CF Modem Card - Handsfree headset - PC software

Turn your PocketPC, Tablet, or Notebook into A Mobile Communications Device for

Voice and Data. Whether sending or receiving e-mails, browsing the web or making

phone calls, the M2M-3320 gives you the flexibility in where and when to work by giving the user true mobility that is needed in today's society and workplace.

Easy to integrate with a wide range of applications such as mobile computers,

handheld devices, remote control/ monitoring systems, POS terminals, vending

machines and security systems.

Figura 33

Features:

. Tri-band EGSM900/ DCS1800/ PCS1900 - GSM World Phone . Fits Type 1&2 Compact Flash Interface . PCMCIA adapters available . Always online: GPRS Class B, multi-slot Class B . Unlocked GSM/GPRS Compact Flash Card . Small form factor design . Low power consumption . External headset for voice input/output . SIM application tool kit . Pocket PC/ CE/ Windows XP, 2000, ME, 98 compatible . Integrated contact management - calls made from Contact entries . SMS long message capability . Easy management of your phone book and messages . Subscription dependent call service . Call barring, call divert and waiting supported . Ring tones can be selected from any .wav file . Pocket PC buttons can be assigned to initiate frequent actions

- 46 -

Etapa c)

Implementación de Objetos VERSION 1.0 (Entregable) Con Los esquemáticos de los objetos creados en la etapa anterior se realiza una tarjeta en la cual será la parte electrónica del proyecto, ya que se genera el archivo PCB para poder acomodar los componentes en una tarjeta de dimensiones mínimas acorde con las versiones de las alarmas observadas en el Estado del Arte para la realización de pruebas de nuestro diseño. La ubicación de componentes se muestra en la siguiente figura:

Figura 34

- 47 -

Con la herramienta computacional se utilizo la opción de auto-ruteo obteniendo resultados que después se detallaron manualmente, teniendo la siguiente figura:

Figura 35

La presentación de las caras de la tarjeta es la siguiente: TOP LAYER

Figura 36

- 48 -

BOTTOM LAYER

Figura 37 Esta tarjeta es realizada en una placa de fibra de vidrio con cobre en las dos caras, utilizando las figuras del ruteo, impresas en papel couche con una impresora láser, ya que el toner es transferido de la hoja hacia la placa por medio térmico, y así poder imprimir estas pistas sumergiendo en cloruro ferrico para obtener el siguiente resultado:

- 49 -

TOP LAYER

Figura 38

BOTTOM LAYER

Figura 39

- 50 -

Equipo Auxiliar. Para probar la programación del microcontrolador se diseño un soquet el cual son sirve para programarlo y ponerlo en funcionamiento, para hacer pruebas de programación. El esquemático de este equipo es:

123456789

1011121314151617181920

JP14

Header 20

1234567891011121314151617181920

JP11

Header 20

123456789

1011121314151617181920

JP12

Header 20

1234567891

01

11

21

31

41

51

61

71

81

92

0

JP13Header 20

A478

RH2/A181

RE

1/(

WR

)'/A

D9

(3)

3

RH3/A192

A75

A86

A97

A108

A119

A1210

A1311

RE

0/(

RD

)'/A

D8

(3)

4

CLKIN17

XTAL16

VD

D7

9

CLKOUT21

GN

D2

7

VD

D6

9

WR

22

RD

23

BM

S1

4

DM

S1

3

PM

S1

2

FO31

FI34

IRQ033

GN

D2

8

IRQ132

IRQ272

DT024

TFS025

RFS026

DR029

SCLK030

VD

D8

0

NC

20

GN

D5

2

SCLK135

RESET73

BR

71

BG

15

D037

D138

D239

D340

VD

D3

6

GN

D5

3

D444

D545

D646

D747

D848

GN

D6

1

VD

D6

8

D949

D1050

D1151

GN

D6

2

D1254

D1

35

5D

14

56

D1

55

7D

16

58

D1

75

9D

18

60

D1

96

3D

20

64

D2

16

5D

22

66

D2

36

7

NC

43

NC

42

NC

41

NC

19

MM

AP

70

NC

18

A074

A175

A276

A377

U2ADSP-2161KS-66

Diagrama 9

- 51 -

Para este esquemático se genera el siguiente PCB:

Figura 40

El programa utilizado genera una vista en 3D lo cual se muestra a continuación:

Figura 41 Fisicamente esta tarjeta se crea con el mismo procedimiento que la tarjeta del proyecto, y se soldan sus componentes, esta tarjeta se utilizara en la fase de programación que funcionara para realizar puebas fuera de nuestra tarjeta principal. Las siguientes imagenes muestran esta tarjeta terminada.

- 52 -

TOP LAYER

Figura 42

BOTTOM LAYER

Figura 43

- 53 -

VISTA 3D

Figura 44

- 54 -

CONCLUSIONES En este proyecto lo que se realizo fue el hardware del Sistema Antirrobo y Rastreo Vehicular, concluyendo con el armado de una tarjeta con los requerimientos mínimos marcados por el análisis. En el desarrollo se pudieron observar los siguientes puntos importantes: el conocimiento de las características de las necesidades y buscar un dispositivo que las cubra, conociendo bien su funcionamiento, y de ser posible haber hecho pruebas particulares de estos. La búsqueda de nuevas tecnologías en estos dispositivos para la utilización optima para cubrir nuestras necesidades, el conocimiento de una herramienta computacional es muy importante, ya que, esta nos facilita el diseño físico de la tarjeta. La realización de una maqueta de prueba para depurar posibles errores por características de los dispositivos no contempladas. Así como la generación y uso de equipo auxiliar el cual nos modele características de los dispositivos importantes en nuestro proyecto. El producto final de este proyecto es una tarjeta lista para contener el programa de configuración de la alarma y manejo de los módulos GPS y GPRS, así como la conexión hacia el circuito de los sensores necesarios del vehiculo. Con esto llenamos las expectativas que se crearon en la fase de análisis, ya que los requerimientos que distinguimos fueron cubiertos.

- 55 -

REFERENCIAS www.microchip.com (PIC18F8720, ICSP, PROMATE II, MPLAB IDE) www.ti.com (MAX232, ULN2003, MC7805) www.sunhold.com (RELEVADORES) www.alldatasheet.com (OPTOACOPLADOR SHARP PC817) www.altium.com (PROTEL DXP) www.orcad.com (CAPTURE CIS, LAYOUT PLUS) www.agelectronica.com.mx (COMPONENTES ELECTRONICOS VARIOS) www.steren.com.mx (COMPONENTES ELECTRONICOS VARIOS) Análisis de alarmas comerciales www.directed.com.mx/viper.html www.autoaccesorios.cronica.com.mx www.centroelectronico.com.mx Alarmas originales de fabrica (Manuales técnicos para taller) Módulos GPS y GSM www.laipac.com www.navigation.com.mx