DISEÑO DE INGRESO AUTOMATICO A
PARQUEADERO
Sierra Cabezas Julio Cristian, Garcia
Quiroga Fredicson, Ramirez Jair Andres.
Cristian.cas109@hotmail.com, shilton_99@hotmail.com,
jairandres33@hotmail.com
Ingeniería
electrónica, Universidad Escuela Colombiana de Carreras Industriales
Bogotá
D.C., Colombia
Resumen – El siguiente informe
se presentara el desarrollo e implementación de un parqueadero cuyo ingreso y
salida sea automático por medio de sensores y gracias a la herramienta de programación
VHDL con lo cual se pretende por medio de estados controlar los motores paso a
paso.
Abstract – The following report the implementation of a
development whose parking lot entry and exit is automatic through sensors,
thanks to VHDL programming, tool with which it intends to through states
control the stepper motors is presented.
Palabras
Claves —FPGA, VHDL,
CONTROL, talanqueras.
1.
Introducción
En
la época actual sistemas inteligentes se encuentran en todo el mundo, ya que su
objetivo es facilitar la vida humana, por tal motivo, las industrias han
logrado implementar un nuevo mecanismo de confort y tranquilidad en nuestros
hogares.
Los sistemas
son capaces de automatizar una y aportar servicios de bienestar, definiéndose
como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto
cerrado.
El presente proyecto
se enfoca en la automatización de ingreso de un parqueadero implementándolo por
medio de varios modulos los cuales nos
permita el exelente funcionamiento de este
2.
Componentes
Del Proyecto
INTEGRADO COMPUERTA NOT : Esta compuerta se
utiliza para garantizar los valores que sean reconocidos por la FPGA por medio
de compuertas not en cascada indicando que un valor bajo esta entre 0 y 2.3
volts y un valor alto de 3.3 a 5 volts
FPGA:
Una FPGA (del inglés Field Programmable Gate Array) es un dispositivo
semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad
puede ser configurada 'in situ' (en el sitio/lugar) mediante un lenguaje de
descripción especializado. La lógica programable puede reproducir desde
funciones tan sencillas como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un
sistema combinacional hasta complejos sistemas en un chip.
SENSORES:
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables
eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo:
temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación,
desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una
magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una
capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como
en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc..
Puente
h: es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en
ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como
convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles como circuitos
integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos.
Actuadores: refiere a un dispositivo capaz de
transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un
proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.
Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera
la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una
válvula.
Prototipo:
corresponde a un montaje funcional, a menor "escala", con materiales
pensados para resaltar, en su funcionalidad, la atención de aquello que, en su
escala real, se presentará como innovación, mejora o sencillamente el esquema
de quien lo implementa.
3.
programa
desarrollo
Xilinx
ISE (Integrated
Synthesis Environment / Ambiente Síntesis Integrado) es una herramienta de
software producido por Xilinx para la síntesis y análisis de los diseños de
HDL, lo que permite al desarrollador para sintetizar ("compilar")
diseños, realizar análisis de tiempo, examinar diagramas RTL, simular la
reacción de un diseño a diferentes estímulos, y configurar el dispositivo de
destino con el programador. Xilinx ISE es un entorno de diseño para los
productos FPGA de Xilinx, y se acopla firmemente a la arquitectura de tales
chips, y no puede ser usado con productos FPGA de otros proveedores. El Xilinx
ISE se utiliza principalmente para la síntesis de circuitos y diseño, mientras
que el simulador de la lógica ModelSim se utiliza para las pruebas de nivel de
sistema.
4.
Desarrollo
De Proyecto
El
control de estados del desplazamiento del móvil está determinado por los datos
ingresados en la variable (vector) Selection. Dichos control de funciones esta
discriminado en la siguiente tabla:
Tabla I
|
Motor 1
|
Motor 2
|
Estado
|
||
|
0
|
0
|
0
|
0
|
OFF
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
UP MOTOR 1
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
DOWN MOTOR 1
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
UP MOTOR 2
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
DOWN MOTOR 2
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
XXXXXXXXXX
|
En la siguiente
tabla se podrá observar la tabla de los actuadores en sus diferentes estados
tanto del motor 1 como del motor 2 que corresponden a la entrada número 1 y la
entrada numero 2
Diagrama de Estados
En la anterior
figura se observa la maquina de estados que corresponde al motor numero 1
En la anterior
figura se observa la maquina de estados que corresponde al motor numero 2
E0 Stop
E1 Up motor 1
E2 Down motor 1
E3 Up motor 2
E4 Down motor 2
Tabla
III
Tabla de estados próximos
|
|
||||||
|
E0
|
0
|
0
|
s0.s1n.s2.s3n.s4.s5n
|
0
|
1
|
E1
|
|
E1
|
0
|
1
|
s0.s1n.s2n.s3.s4.s5n
|
0
|
0
|
E0
|
|
E0
|
0
|
0
|
s0n.s1n.s2n.s3.s4.s5n
|
1
|
0
|
E2
|
|
E2
|
1
|
0
|
s0n.s1n.s2.s3n.s4.s5n
|
0
|
0
|
E0
|
|
E2
|
1
|
0
|
s0n.s1n.s2n.s3.s4.s5n
|
1
|
0
|
E1
|
5.
IMPLEMENTACIÓN
Teniendo en cuanta que en la
actualidad, este modelo de control se proyecta a una escala industrial más
comercial sus métodos son mucho más complejos y funcionales.
Para la implementación del diseño se utilizara
el lenguaje de programación VHDL, implementando una máquina de estado tipo
Moore.
Se creó un programa de máquina de estado
con ayuda de xilinx. La FPGA donde se activan los actuadores de entrada y
salida del parqueadero dependiendo de los sensores en la que se encuentre. Si
los sensores se activan se habilitara la
entrada o salida del parqueadero, dependiendo estado que se encuentra las señales
de los sensores para permitir la entrada al usuario para que estacione o caso
contrario pueda salir del parqueadero
6.
Conclusiones
VHDL
es un lenguaje de gran versatilidad y potencial que permite describir de manera
sencilla y eficaz funciones básicas para el manejo de proyectos como el móvil
previamente descrito.
A nivel
de programación, los sensores de fin de carrera pueden ser “interpretados” como
interruptores o ‘switches’ para recibir la señal sobre la FPGA y luego enviarla
a los servomotores.
7.
Referencias
[2]ttp://www.dea.icai.upcomillas.es/daniel/asignaturas/SistDig1_1_ITL/Practica10_SDI.pdf.
[4] http://www.taringa.net/posts/hazlo-tu-mismo/17422637/Como-hacer-una-luz-solar-de-jardin-casera.html
8.
Autores
Ramirez, Jair Andres
– nacido en Bogota, el 12 de febrero del 1991. Graduado como Tecnólogo en electrónica
Industrial de la Escuela Colombiana de Carreras Industriales, correspondiente a
la promoción del 2015, el 27 de marzo del 2015. Actualmente cursa la carrera
profesional de Ingeniería electrónica en la Actual Universidad ECCI. Dentro de
sus aficiones laborales y de carrera, se hallan: Administrador de redes y
certificado CCNA con cisco system
