INFORME MÉTODOS COMPUTACIONALES

FISCHERTECHNIK

SEMÁFORO

MIÉRCOLES 10 DE SEPTIEMBRE 2014

E NTE R PR IS E

TANI A AGUAYO 2 0 10 6 0 0 5 0- 5

BR IS EL DA C ALLI KU 2 0 1 4 9 01 9 8 - 4

E LIS A R IEGG 2 0 1 4 90 2 1 0 - 7

SE BAS TIÁ N MO R GADO 2 9 21 0 5 9 - 4

YE NNI O R O JA S 2 0 1 21 3 0 2 2 -0

ÍNDICE

1. Objetivos…………………………………………………………………………………………………… pág. 22. Teoría………………..……………………………………………………………………………………… pág. 23. Aplicabilidad…………………………………………………………………………………………...… pág. 54. Conclusiones y recomendaciones………………..……………………………………………… pág. 65. Referencias……………………………………………………………………………………………..… pág. 6

1

OBJETIVOS

El objetivo de la actividad es ensamblar un modelo de semáforo peatonal y luego definir su programación en el programa RoboPro según las tareas específicas del ramo, para desarrollar capacidades autónomas y de autoaprendizaje. En primera instancia hacer que funcione con un pulsador de manera correcta y cíclica y luego aumentar la complejidad de la programación y hacer que la luz verde parpadee antes de que se encienda la roja. Con ello se estudiará el funcionamiento del semáforo y cómo se aplica a las actividades de las personas.

Otra tarea que nos llevamos como equipo es la de buscar diferentes aplicaciones donde pueda funcionar este trabajo ya sea funcionalmente o en su estructura de programación.

TEORÍA

El modelo consta de una base negra, a la cual en un inicio se unen los sujetadores para la placa y los cables. Es importante no errar en los espacios de posición, debido a que cualquier desfase implicará que la placa no encaje en el modelo (imagen 1).

En la base también se ensamblan 2 piezas rectangulares dispuestas de manera horizontal que en su lateral sostienen el pulsador y que simbolizan la parte inferior del poste del semáforo y el botón a presionar por los peatones cuando tienen la necesidad de detener el tránsito para poder cruzar la calle (imagen 2).

En la parte superior del poste del semáforo, compuesto por los otros 2 paralelepípedos en vertical en el modelo, se posicionan las 2 luces, que simbolizan la luz verde y roja, de las señales de tránsito “alto” y “adelante”, respectivamente (imagen 3).

2

Imagen 1

Imagen 2

Imagen 3

Ambas ampolletas se cubren con las cubiertas traslúcidas de colores rojo y verde, representando las señales de tránsito, con la cubierta roja, la superior y la inferior con cubierta verde, también sobre los soportes que están anclados a la base, se ensambla placa, de tal manera de que los conectores de las luces y el sensor quedan lo más próximo posible a las luces y el pulsador, para tener que utilizar la menor cantidad de cables posible, también a un costado de la placa y sobre los soportes, va la batería (imagen 4).

Con los cables se unen de la siguiente manera entre la placa y los componentes del modelo, la luz roja a la

salida M1, la luz verde a la salida M2, el pulsador a la entrada I1, la entrada de corriente a la batería, el usb al ordenador, de esta manera con 5 cables queda todo el modelo conectado (imagen 5).

Inicia el programa, el modelo entra en funcionamiento y la ampolleta de M1, la luz roja en este caso, se enciende, de inmediato se acciona el pulsador, el cual en caso de no ser presionado verificará continuamente su estado, o sea mientras no presione el botón la luz roja seguirá encendida, si presiono el pulsador, luego de 5 segundos se apagará la luz roja M1 y se encenderá la luz verde conectada en este caso al M2, la cual se mantendrá encendida por 10 segundos, luego se apaga al mismo tiempo que se enciende la luz roja M1 y el ciclo vuelve bajo el inicio (imagen 6).

3

Imagen 4

Imagen 5

Imagen 6

El programa inicia y funciona igual al anterior, en cuanto a modelo y algoritmo, hasta el momento en que la ampolleta de M2, se apaga, luego de esto el programa inicia una repetición de encendido y apagado de la luz verde M2 en intervalos de 0,5 segundos entre ellos, para hacer que la luz verde en el modelo parpadee, dando así una señal paralingüística de que se encenderá en poco tiempo la luz roja, así quien tiene la intención de cruzar la calle, sabrá si es que alcanzará a cruzar o no, esto se expresa con la siguiente acción en el algoritmo, la cual se repite 3 veces, así la luz parpadeará 3 veces en el modelo, primero se apaga la luz verde M2, que estaba encendido, luego de 0,5 segundos, se enciende la luz verde M2, luego de 0,5 segundos se apaga la luz verde M2 y se repite la acción 2 veces más desde donde M2 estaba apagado, luego de esto, el programa vuelve después del inicio, encendiendo la luz roja M1 (imagen 7).

4

Imagen 7

Las luces de disco funcionan con sensores que las hacen moverse y encender cuando retumban los bajos en su sensor de vibraciones, así, estas están coordinadas con el sonido de la música y el baile (imagen 8).

Así como el semáforo hay muchos sistemas que funcionan con el sistema de controladores de luces, que indican una situación o un aviso, como por ejemplo el ascensor que

mientras va ascendiendo cuando llega a un piso marcado, lo desmarca, en señal de que llegó a destino; o la máquina para hacer waffles que también tiene una luz roja para indicar precaución o cuidado de que aún se está horneando y una verde cuando están listos los waffles (imagen 9).

Un sistema común, el de los colores, la asociación del rojo a peligro, precaución (imagen 11) o detenerse y el verde a listo o avanzar (imagen 10).

El algoritmo, es bastante sencillo y es utilizado en distintos sistemas para complementar su funcionamiento, desde luces de señalética, en salidas de vehículos o en las fábricas o empresas, hasta usos tan hogareños como el hervidor o el horno eléctrico.

Principio científico: Los botones son por lo general activados, al ser pulsados con un dedo. Permiten el flujo de corriente mientras son accionados, gracias a una lámina conductora que establece contacto con dos terminales al oprimir el botón. Cuando ya no se presiona sobre él vuelve a su posición de reposo por que consta de un muelle que hace que la lámina recobre su posición primitiva al cesar la presión sobre el botón pulsador (imagen 12).

5

Imagen 8

Imagen 9

Imagen 11

Imagen 12

Imagen 10

APLICABILIDAD

“Su invención surgió de la necesidad de crear un sistema que permitiera, tanto a carros como a peatones, transitar por las calles de una manera segura. El primer semáforo se usó en Londres en 1898 y, 16 años más tarde, se instaló en Estados Unidos un semáforo más moderno, parecido al que conocemos hoy en día” (imagen 13).

Esto nos hace entender que la adaptación de estos sistemas automáticos es para mejorar la seguridad y la comodidad tanto en lo vial como en lo peatonal, de manera que siempre estará en mayor adaptación y mejoría en su funcionamiento, ya que para la programación de estos se toman en cuenta factores como la importancia de las vías y el número de vehículos que transiten.

“Los más modernos, llamados semáforos inteligentes, determinan la duración de cada luz de acuerdo al flujo vehicular. Este puede ser detectado gracias a unos sensores ubicados en el pavimento por donde transitan los carros” (imagen 14).

Por otro lado podemos ver como se usa el sistema de programación en otros tipos de aparatos en el hogar. Generalmente el mecanismo de encendido y apagado de éstos están conectados a sensores que según condiciones del ambiente encienden y apagan el funcionamiento del aparato o también puede estar conectado a interruptores que encienden y apagan su funcionamiento de manera manual a voluntad del usuario. Por ejemplo, la regulación de temperatura en el sistema de climatización en el que un termostáto se ajusta para que cuando la temperatura ambiental disminuya en el invierno de la temperatura programada, encienda el sistema de calefacción del hogar (imagen 15). En el caso de los aparatos accionados con interruptores manuales encontramos como por ejemplo los botones de apertura de

6

Imagen 13

Imagen 14

Imagen 15

Imagen 16

portones a distancia, que al presionarlos abren el picaporte de la puerta(imagen 10). Con este tipo de tecnología podemos satisfacer las necesidades tan sólo apretando un botón o simplemente ajustando el programa de uso para que se active cuando se cumplan las condiciones.

CONCLUSIÓNES Y RECOMENDACIONES

De lo realizado en lo referente al ensamble y armado del modelo y de lo programado en el algoritmo, concluimos como grupo que el buen funcionamiento del semáforo dependerá de la buena interpretación de las instrucciones, como los tiempos, el bucle infinito del pulsador y también la repetición de la condición de apagado y encendido con los tiempos bien adecuados, puede dar las señales adecuadas y con pocos recursos dar una señal clara e interpretativa para cualquiera.

Al momento de ensamblar no tuvimos mayores problemas ni fallas, ni en ensamblado, ni en programación del algoritmo, la prueba y error, nos demostró en una primera instancia el cumplimientos de ambos encargos, entendiendo también la simplicidad del sistema, como también su trascendencia en campos mucho más profundos siendo algo esencial en la actualidad, los sistemas preventivos de iluminación o los mismos semáforos, que rigen la forma de desplazar de los vehículos en la ciudad, siendo los moderadores del agresivo automóvil, así como en este caso en particular, da la opción al peatón de solicitar cruzar la calle, dando un tiempo relativo a los autos y dejando la luz roja en caso de no accionar el botón. Es una mejor opción que los semáforos normarles que detienen a las personas sin que haya tránsito vehicular, como el de Caleta Portales en Valparaíso, a un costado del Inacap que detiene a los automóviles en la madrugada en un espacio solitario, en el que pueden ser asaltados, lugar en el cual sería mejor utilizar el tipo de programación explicada.

REFERENCIAS

http://www.eafit.edu.co/ninos/reddelaspreguntas/Paginas/como-funcionan-los-semaforos.aspx#.VBBwVfl5Mrk

http://es.scribd.com/doc/94364908/Pulsadores

7