{"id":137,"date":"2017-04-19T00:42:00","date_gmt":"2017-04-19T00:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=137"},"modified":"2019-05-04T11:09:41","modified_gmt":"2019-05-04T11:09:41","slug":"cerradura-de-vibracion-con-arduino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/cerradura-de-vibracion-con-arduino\/","title":{"rendered":"Cerradura de vibraci\u00f3n con Arduino"},"content":{"rendered":"
\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/span><\/h1>\n

\nSISTEMAS EMPOTRADOS Y DE TIEMPO REAL<\/span><\/h1>\n

\nCERRADURA POR VIBRACI\u00d3N<\/span><\/h1>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/a><\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n                                                               \u00c1lvaro Parras G\u00f3mez<\/div>\n<\/div>\n
\n
\n                                                               David Moreno Majuelo<\/p>\n<\/div>\n
\nJaime Mu\u00f1oz Aparicio<\/div>\n
\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/span><\/p>\n

\nINTRODUCCI\u00d3N<\/span><\/h2>\n
\nNuestro
\nproyecto consiste en una cerradura de vibraci\u00f3n, o lo que es lo mismo, una
\ncerradura que es capaz de abrirse al detectar un n\u00famero determinado de golpes.
\nEsta creaci\u00f3n puede utilizarse tanto para puertas como para cajas o similares. <\/span><\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/span><\/div>\n

\n<\/div>\n
\nEn nuestro
\ncaso, por simplificar, hemos decidido colocar todos los componentes utilizados
\nsobre un marco que ejerce la funci\u00f3n de puerta. Este marco contiene unas bisagras
\nque permiten el desplazamiento de la puerta, cuando esta no tiene un tope o cerrojo
\naccionado. Cabe destacar que este tope o cerrojo no se desbloquear\u00e1 a la
\nposici\u00f3n correcta para abrir la puerta hasta que el sistema no detecte el
\nn\u00famero de golpes correcto. Para que un golpe se considere como correcto, debe
\nencontrarse dentro del rango entre el m\u00ednimo y m\u00e1ximo valor de vibraci\u00f3n
\nestablecidos. A su vez, la secuencia final correcta est\u00e1 definida para un
\nn\u00famero de golpes efectivos concreto.<\/span><\/span><\/div>\n
\n<\/div>\n
\nCon la ayuda de
\ndos leds de distintos colores (verde y rojo), podremos saber si la cerradura se
\nencuentra bloqueada o no. Un tercer led de color amarillo, nos servir\u00e1 para
\nsaber si el sistema ha detectado como correctos los golpes que se efect\u00faen.
\nInicialmente, al conectar el circuito, la cerradura se encuentra desbloqueada,
\ny por tanto el led verde encendido. Una vez accionado un pulsador, la cerradura
\nse bloquea (con el consiguiente giro del servomotor) y por tanto el led verde
\nse apaga para dar paso al rojo. En este preciso instante, comienza el proceso
\nde detecci\u00f3n de golpes correctos, teniendo en cuenta intensidad sonora y n\u00famero
\nde golpes determinado. Una vez se ha detectado la secuencia de golpes correcta,
\nla cerradura se desbloquea, pudiendo en este caso accionar la puerta, y el
\nproceso vuelve a su punto inicial.<\/span><\/span><\/div>\n

\n <\/span><\/h2>\n

\nMATERIALES Y PRESUPUESTO<\/span><\/h2>\n
\nEn la siguiente tabla se pueden
\nver todos los componentes necesarios para la realizaci\u00f3n del proyecto, as\u00ed como
\nsu precio.<\/div>\n
\n\"\" <\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nEl coste total de todos los
\nmateriales utilizados es de 13,6 euros, aparte por supuesto de la mano de obra,
\nde los componentes proporcionados por el profesor (placas protoboard y arduino
\n1) y de la utilizaci\u00f3n de un ordenador con el software necesario instalado.<\/div>\n

\nMONTAJE<\/span><\/h2>\n
\nPara la realizaci\u00f3n del proyecto
\nen primer lugar nos dispusimos a adquirir los componentes necesarios arriba
\nenumerados y colocarlos en las posiciones exactas de la placa protoboard
\nqued\u00e1ndonos el siguiente circuito resultante.<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n\"\"<\/a><\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/div>\n
\nUna vez con el circuito
\ncorrectamente montado nos dispusimos a elaborar el c\u00f3digo que aparecer\u00e1 m\u00e1s
\nabajo y probarlo sobre este circuito colocando el altavoz piezoel\u00e9ctrico sobre
\nuna mesa con el objetivo de que este detectara los golpes efectuados sobre
\ndicha mesa. <\/div>\n
\nTras diferentes probaturas
\nconseguimos que se detectaran los golpes realizados y que el servo motor
\ncambiara de posici\u00f3n cuando el n\u00famero de golpes realizado era el correcto, lo
\ncual comprob\u00e1bamos mediante el uso de tres leds diferentes. Uno rojo que se
\nilumina cuando la cerradura est\u00e1 bloqueada, otro amarillo que parpadea cada vez
\nque se produce un golpe con la intensidad adecuada y otro verde que se ilumina
\nal desbloquearse la cerradura, es decir, cuando se alcanza el n\u00famero de golpes
\ncorrectos. <\/div>\n
\nEn el momento en el que todo
\nfuncionaba seg\u00fan nuestras intenciones, deb\u00edamos decidir de qu\u00e9 modo poder
\nrecrear una puerta o algo similar que nos permitiera demostrar el correcto funcionamiento
\nde la cerradura. Para ello y tras realizar diferentes pruebas con cajas  <\/span>y elementos similares, decidimos que lo mejor
\nera imitar una puerta mediante el uso del marco de una foto de un tama\u00f1o
\nconsiderable, consiguiendo que este haga la funci\u00f3n de puerta mediante el uso
\nde dos bisagras que permitan que la parte interna se desplace realizando los
\nmovimientos cotidianos de una puerta.<\/div>\n
\nLlegados a este punto nos faltaba
\ncombinar nuestra puerta con el circuito, lo cual requiri\u00f3 de varias
\nmodificaciones en ambos elementos. <\/div>\n
\n<\/div>\n
\nPara juntar la puerta con los
\nelementos de nuestro circuito utilizamos cinta de doble cara para pegar a la
\nparte posterior de la puerta la placa protoboard, la placa arduino 1, el servo
\nmotor y el altavoz piezoel\u00e9ctrico. <\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nNecesit\u00e1bamos alg\u00fan tipo de
\nmecanismo que nos permitiera bloquear la apertura de la puerta cuando nuestro
\ncircuito determinara que esta estaba cerrada, 
\n<\/span>y que fuera capaz de permitir que la puerta se abriera cuando el
\ncircuito determinara que la cerradura estaba desbloqueada. Para ello utilizamos
\nunas peque\u00f1as maderitas que nos permitieron colocar el servo motor a la
\ndistancia exacta respecto a la pieza que actuar\u00eda como cerrojo, de tal modo que
\nseg\u00fan la posici\u00f3n de las palas del servo motor el cerrojo se encontrara
\nbloqueado o no, permitiendo de este modo la apertura de la puerta solo cuando
\nesta sea posible.<\/p>\n

\"\" <\/div>\n

\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/div>\n
\nPor ultimo necesit\u00e1bamos colocar
\nlos leds, que inicialmente estaban conectados directamente con la placa arduino
\n1, es decir, en la parte posterior de la puerta, en una posici\u00f3n que nos
\npermitiera verlos desde el lado de la puerta por el que hay que efectuar los
\ngolpes. De este modo podemos ver desde la posici\u00f3n en la que se realizan los
\ngolpes si estos han sido detectados o no, as\u00ed como el estado de la cerradura,
\nbloqueada o desbloqueada. Para esto realizamos unos peque\u00f1os agujeros en la
\nparte interna del marco colocando los leds en dichos agujeros y conect\u00e1ndolos
\ncon la placa arduino 1 mediante el uso de cables de una mayor longitud.<\/p>\n
\n<\/a><\/div>\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n

<\/p>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nA efectos de mejorar el aspecto
\nest\u00e9tico colocamos una caja en la parte posterior del marco, de manera de que
\nesta ejerza la funci\u00f3n de tapa para cubrir y ocultar los elementos electr\u00f3nicos
\ndel circuito.<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nFUNCIONAMIENTO<\/span><\/h2>\n
\nEl funcionamiento de la cerradura
\nes muy b\u00e1sico. Consiste en  <\/span>que nuestro
\ncircuito detecte los golpes realizados sobre la puerta, siempre que estos est\u00e9n
\ndentro de los rangos de intensidad preestablecidos.  <\/span>En el momento en el que se alcance el n\u00famero
\nde golpes necesarios, la cerradura se desbloquear\u00e1, permitiendo que la puerta pueda
\nabrirse.  <\/span>En caso contrario el servo
\nmotor evitara la apertura de esta.<\/div>\n
\nEn el siguiente enlace se puede
\nver un video en el que se aprecia el funcionamiento de la puerta, donde vemos
\nque hasta que no efectuamos tres golpes (numero preestablecido) la puerta no
\npuede ser abierta.<\/span> <\/p>\n<\/div>\n

\nPROBLEMAS<\/span><\/h2>\n
\nA lo largo de la realizaci\u00f3n del
\nproyecto nos hemos encontrado con diferentes problemas que hemos tenido que ir
\nsolucionando sobre la marcha.<\/p>\n<\/div>\n
\nAltavoz piezoel\u00e9ctrico.<\/b><\/div>\n
\nEl primer problema grave que
\ntuvimos fue que el altavoz piezoel\u00e9ctrico que hab\u00edamos comprado no funcionaba
\nde la manera esperada debido a que detectaba peque\u00f1os golpes como grandes
\nvibraciones, por lo que por cada golpe que efectu\u00e1bamos sol\u00eda detectar m\u00e1s de
\nuno, o incluso llegaba a detectar vibraciones sin estas haber sido provocadas
\npor un golpe. Para solucionarlo tuvimos que adquirir otro altavoz
\npiezoel\u00e9ctrico, en este caso uno puro, fi\u00e1ndonos de las recomendaciones del
\nencargado de la tienda. Y efectivamente, al montar el circuito con este nuevo
\nelemento  <\/span>la detecci\u00f3n de los golpes  <\/span>mejoro ostensiblemente.<\/div>\n
\n<\/p>\n

     <\/span><\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nServo Motor<\/b><\/div>\n
\nUna vez solucionamos este
\nproblema notamos que se segu\u00edan detectando vibraciones en momentos en los que
\nno se realizaban golpes sobre la puerta, lo cual venia provocado por el
\nincorrecto funcionamiento de nuestro servo motor. Investigando por internet
\ndescubrimos que los servo motores de baja calidad no consiguen colocarse
\nexactamente en la posici\u00f3n indicada y en este proceso vibran buscando la
\nposici\u00f3n correcta, provocando esta vibraci\u00f3n que se detecten golpes en momentos
\nen lo que estos no se producen. Tras probar el circuito con diferentes
\ncondensadores y no obtener resultados, decidimos comprar un servo motor nuevo con
\nel cual obtuvimos mejores resultados, pese a que en ocasiones sigue provocando
\nvibraciones que son recibidas por nuestro circuito como si fueran golpes sin
\nrealmente serlo. Esto es debido a que el servo motor adquirido pese a ser mejor
\nque el anterior sigue teniendo una calidad limitada.<\/div>\n
\n<\/div>\n

\nMEJORAS<\/span><\/h2>\n
\nUna vez finalizamos el proyecto
\ndecidimos que por lo menos ten\u00edamos que intentar implementar alguna mejora que
\naumentara la calidad y eficacia de nuestra cerradura. La idea era conseguir que
\nen vez de que nuestra cerradura se abriera al detectar un n\u00famero exacto de
\ngolpes, se desbloqueara solo si la secuencia de golpes es correcta en funci\u00f3n
\nde la intensidad de cada uno de estos, es decir, una secuencia del tipo: golpe fuerte – golpe flojo \u2013 golpe fuerte \u2013
\ngolpe fuerte \u2013 golpe flojo<\/i>.<\/div>\n
\nFinalmente tras muchos intentos y
\ndiversas modificaciones sobre el c\u00f3digo conseguimos que la cerradura
\nfuncionara. Para ello tuvimos que implementar un array que fuera almacenando
\nlos diferentes golpes realizados sobre la puerta, insertando un 0 en el array
\nen caso de que el golpe sea flojo y un 1 en caso de que el golpe sea fuerte, de
\nmodo que la cerradura solo ser\u00eda desbloqueada en caso de que el array
\ncoincidiera con un array previamente determinado que contenga la combinaci\u00f3n
\ncorrecta.<\/div>\n
\nEl circuito correspondiente a
\nesta mejora es el siguiente. No hay apenas diferencias respecto al circuito
\nexplicado anteriormente ya que los cambios b\u00e1sicamente se encuentran en el
\nc\u00f3digo, siendo la principal novedad en el circuito el a\u00f1adido de un zumbador
\nque emite sonidos en caso de que la secuencia de golpes no sea correcta.<\/p>\n
\n<\/a><\/div>\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/div>\n
\n<\/div>\n

\nC\u00d3DIGO<\/span><\/h2>\n
\nC\u00f3digo de la cerradura que se abre
\nal alcanzar un n\u00famero de golpes determinado.<\/b>
\nhttps:\/\/drive.google.com\/file\/d\/0B7Z1azAi1g8hdnYyQ0xVUTA4Smc\/view?usp=sharing<\/a> <\/b><\/div>\n
\nVideo demostraci\u00f3n:<\/b>
\n https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=mLYfzQxGpfk<\/a><\/b>\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

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\n<\/p>\n

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\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\nC\u00f3digo de la cerradura que se abre
\nal producirse una secuencia concreta de golpes fuertes y flojos.<\/b>
\nhttps:\/\/drive.google.com\/file\/d\/0B7Z1azAi1g8hVGlEdXZOYXJjckk\/view?usp=sharing<\/a> <\/b><\/div>\n
\nVideo demostraci\u00f3n:<\/b><\/div>\n
\nhttps:\/\/www.youtube.com\/watch?v=jcI_s21AuOU&t=4s<\/a><\/p>\n<\/div>\n
\nEnlace a la Memoria:<\/b><\/span><\/div>\n
\nhttps:\/\/drive.google.com\/file\/d\/0B7Z1azAi1g8hU3ZxWE00eEFaMVk\/view?usp=sharing<\/a><\/b><\/span>
\n
<\/b><\/span><\/div>\n
\nEnlace a la Presentaci\u00f3n:<\/b><\/span>
\nhttps:\/\/drive.google.com\/file\/d\/0B7Z1azAi1g8hT2pxVThMdFJoMm8\/view?usp=sharing<\/a> <\/b><\/span><\/p>\n

Enlace a Carpeta:<\/b><\/span>
\n https:\/\/drive.google.com\/drive\/folders\/0B7Z1azAi1g8hSnRiSlRVYkt2Wjg?usp=sharing<\/a><\/b><\/span><\/div>\n

\n<\/div>\n
\n<\/div>\n
\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n

\n<\/p>\n

<\/span><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

SISTEMAS EMPOTRADOS Y DE TIEMPO REAL CERRADURA POR VIBRACI\u00d3N                                                                \u00c1lvaro Parras G\u00f3mez                                          ...<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1021,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[17],"class_list":["post-137","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-proyectos","tag-seytr_gii_mostoles_2016-17"],"yoast_head":"\nCerradura de vibraci\u00f3n con Arduino - Proyectos con Arduino.<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/cerradura-de-vibracion-con-arduino\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Cerradura de vibraci\u00f3n con Arduino - 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