Sistema de acceso a un estacionamiento

Introducción

Para entrar al estacionamiento de algún centro comercial o una tienda de autoservicio, existe la necesidad de obtener un boleto para que el sistema de acceso autorice la entrada.
Anteriormente esta actividad usaba botones para dicha acción. Actualmente debido a la pandemia de COVID-19 se han implementado diferentes medidas sanitarias que evitan el contacto con superficies y así detener los contagios.
La implementación de sensores es una solución para este problema. Por lo que hoy en día es muy común encontrarlos en los estacionamientos.

Materiales

Programas

Arduino IDE. Disponible en: https://www.arduino.cc/en/software

Desarrollo

Te invitamos a ver el siguiente video con información sobre las características del sensor infrarojo CNY70

Conexión del DASA a la tarjeta Arduino

Para la práctica vamos a utilizar el buzzer, el opto interruptor y los leds que se encuentran integrados en el Dispositivo Automatizado de Sensores Arduino (DASA).

Conecta el DASA a la tarjeta Arduino UNO como se muestra en la Figura 2. Asegúrate que todos los pines se introduzcan completamente en los conectores de la tarjeta Arduino correspondiente.

Nota: si no tienes un DASA, puedes construir el circuito electrónico mostrado en la Figura 3, o bien, utilizar la herramienta de simulación de circuitos electrónicos Arduino de Tinkercad.

Programación del circuito electrónico

El siguiente programa te permite controlar la señal emitida por el foto interruptor para seguir una secuencia de alarma, haciendo uso del buzzer y los leds incluidos en la DASA.

 

#include <Servo.h> // Biblioteca del servomotor 
 
#define LEDR 3 //LED Rojo en el pin D3
#define LEDA 4 //LED Amarillo en el pin D4
#define LEDV 5 //LED Verde en el pin D5
#define buzzer A1 // zumbador en el pin A1
#define opto 2 //Opto interruptor en pin D2 
Servo miservo; // Se crea un objeto "miservo" 
const int pinServo = 6; // pin del servo
int angulo = 0; // Guarda la posición angular del servo 


void setup () {
  pinMode (LEDR, OUTPUT); //Led rojo salida 
  pinMode (LEDA, OUTPUT); // Led amarillo salida
  pinMode (LEDV, OUTPUT); // Led verde salida
  pinMode (buzzer, OUTPUT); // Buzzer salida
  pinMode (opto, INPUT); //CNY70 entrada
  miservo.attach(pinServo); //Liga el objeto Servo al pin 6 

  //RUTINA DE INICIO
  angulo= (50); //Estabiliza al servo en línea recta
  miservo.write(angulo); // Indica al servo cuanto moverse 
  delay (15); // Espera 15 ms para quedarse en la posición inicial
  digitalWrite (LEDR, HIGH); //Enciende el led rojo 
  delay (500); //Durante 500 ms
  digitalWrite (LEDR, LOW); //Apaga el led rojo 
  digitalWrite (LEDA, HIGH); //Enciende el led rojo 
  delay (500); //Durante 500 ms
  digitalWrite (LEDA, LOW); //Apaga el led amarillo 
  digitalWrite (LEDV, HIGH); //Enciende el led verde 
  delay (500); //Durante 500 ms
  digitalWrite (LEDV, LOW); //Apaga el led verde
}

void loop () {
 if(digitalRead(opto))
 { //Si hay lectura en el opto interruptor
   digitalWrite (LEDR, HIGH) ;// Enciendo led rojo
   digitalWrite (LEDV, LOW) ;//Led verde apagado
   digitalWrite (LEDA, LOW) ;//Led amarillo apagado
   tone (buzzer, 440); //440 Hz primer tono 
   delay (500); // Suena 500 ms
   tone (buzzer, 494); // 494 Hz cambia de tono 
   delay (500); // Suena 500 ms delay (500); // Suena 500 ms
   noTone(buzzer); // No suena el buzzer 
   angulo= (150); //Angulo de apertura 
   miservo.write(angulo); //Indica al servo cuanto moverse
   delay (2000); //Espera 2 s para regresar a la posición inicial
 } // fin if
 else {
   angulo=(50); //Estabiliza al servo en línea recta
   miservo.write(angulo); //Indica al servo cuanto moverse
   delay (2000); // Espera 2 s para volver a la posición inicial 
   digitalWrite (LEDV, HIGH); //Led verde encendido
   digitalWrite (LEDA, LOW); //Led amarillo apagado
   digitalWrite (LEDR, LOW) ;//Led rojo apagado
 } // fien else
} // Fin programa

Captura, compila y ejecuta tu programa por medio de siguientes acciones:

1. Abre el IDE de Arduino.
2. Crea un nuevo sketch.
3. Captura las instrucciones del programa.
4. Guarda tu programa.
5. Compila tu programa. En caso necesario, depúralo hasta que no tenga ningún error.
6. Conecta la tarjeta Arduino a tu computadora.
7. Selecciona el puerto serial (COM) de la computadora asociado a la tarjeta.
8. Sube el programa a la memoria de la tarjeta Arduino UNO.
9. Ejecuta tu programa.

El resultado de la ejecución del programa deberá ser similar a la que se muestra en la Figura 5.

 

Resultados

• Giro adecuado del servomotor.
• Control del encendido y apagado del led a través de la respuesta del opto interruptor.
• Tono de alarma del buzzer.

Conclusiones

El sensor infrarojo CNY70 es un sensor que incluye un LED infrarrojo y un fototransistor.que es utilizado como  detectores de líneas. Su función principal es la de medir la reflexión en superficies. Un servomotor es un  es un actuador que permite controlar con máxima precisión la posición y movimientos de su eje, es decir, que se puede mover en un ángulo, posición y a una velocidad determinada en cada momento. 

Reflexiona sobre los casos prácticos en donde has visto un funcionamiento similar a los de esta práctica.

Responde las siguientes preguntas:

• 1. ¿Cómo funciona el servomotor?
  2. ¿Qué es lo que debe variar si quiero cambiar el tono del buzzer?
  3. ¿Qué otra aplicación tiene este sistema?
  4. ¿Por qué usar el CNY70 para este problema?
  5. ¿Por qué usar un servomotor para este problema?
  6. ¿Qué problema soluciona este programa?