UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

“IMPLEMENTACIÓN DE UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO

QUE IMPIDA QUE EL VEHÍCULO SE ENCIENDA CUANDO

EL SENSOR DE PROTECCIÓN SATELITAL FUE

DESCONECTADO O AVERIADO POR CAUSAS

DESCONOCIDAS POR EL FABRICANTE”

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

AUTOMOTRIZ

JOSÉ CARLOS ERAZO GUAIGUA

DIRECTOR DE TESIS: ING. ALEXANDER PERALVO - MSC

QUITO, abril, 2013.

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2013

Reservado todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo JOSE CARLOS ERAZO GUAIGUA, declaro que el trabajo aquí escrito es

de mi autoría, que no ha sido previamente presentado para ningún grado o

calificación personal; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se

incluyen en este documento.

La UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL puede hacer uso de los

derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la ley de

Propiedad Intelectual, por su reglamento y por la normativa institucional vigente.

__________________

JOSÉ CARLOS ERAZO

C.I. 1716778327

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Implementación de un

Dispositivo electrónico que impida que el vehículo se encienda cuando el

sensor de protección satelital fue desconectado o averiado por causas

desconocidas por el fabricante”, que para aspirar al título de Ingeniero

Automotriz fue desarrollado por José Carlos Erazo Guaigua, bajo mi

supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y Cumple con las

condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18

y 25.

__________________

Ing. Alexander Peralvo – Msc.

Director del Trabajo

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por la fuerza, el coraje y la Fe que deposito en mí, para

superar cada uno de los obstáculos que se me presentaron a lo largo de mi vida

universitaria; dándome la sabiduría necesaria para tomar las decisiones

correctas y lograr así seguir con mi camino.

A los profesores que con paciencia lograron impartir sus conocimientos y

destrezas para hacer de mí, una persona íntegra y profesional a la vez

agradecer a mis amigos que de una u otra manera ayudaron a que mis metas

en la vida universitaria se cumplan.

A mi familia entera que en todo momento fue el pilar fundamental de mí,

guiándome por el camino del bien y haciendo lo imposible para que yo cumpla

con todas mis metas planteadas en la vida.

Especial Agradecimiento a Evelyn Yesenia que fue la persona que más me

ayudó, levantándome en los momentos difíciles cuando parecía que todo se

derrumbaba y logró sacar de mí las fuerzas necesarias para la culminación de

mi carrera.

DEDICATORIA

Se los dedico a mis cuatro hermosos sobrinos María José, Doménica Rafaela,

Martín Nicolás y Emilia Martina que son mi fuente de inspiración y que siempre

sacan una sonrisa en cualquier momento.

A Evelyn Yesenia que hace de mí una mejor persona y logra sacar lo positivo

de mi aun en momentos difíciles, también se lo dedico a mis padres y hermanas

que estuvieron a mi lado en todo lo que luche por alcanzar el título de

profesional.

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINAS

RESUMEN .................................................................................................................... XI

ABSTRACT ................................................................................................................ XIII

1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1

1.1 TEMA .............................................................................................................. 1

1.1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................... 1

1.1.2 CONTEXTUALIZACIÓN MESO ................................................................ 2

1.1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................... 2

1.2 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 2

1.3 OBJETIVOS .................................................................................................... 3

1.3.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 3

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................... 3

1.4 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS ............................................................. 4

1.5 BASES TEÓRICAS ......................................................................................... 4

1.5.1 ALCANCE ................................................................................................ 4

1.6 HIPÓTESIS ..................................................................................................... 5

1.6.1 HIPÓTESIS GENERAL ............................................................................ 5

1.6.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS ...................................................................... 5

1.7 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 6

1.7.1 MÉTODO .................................................................................................. 6

1.7.2 TÉCNICAS ............................................................................................... 6

1.8 PLAN DE RECOLECCION DE INFORMACIÓN .............................................. 7

1.8.1 FUENTES ................................................................................................. 7

2 MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 8

2.1 SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA ......................................................... 8

2.2 COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA .................. 11

2.2.1 LA UNIDAD COMANDO O COMPUTADORA. ............................................ 11

2.2.2 MEDIDOR DEL FLUJO DE AIRE. ................................................................ 12

2.2.3 FILTRO DE COMBUSTIBLE ........................................................................ 13

2.2.4 LA BOMBA ELÉCTRICA DE COMBUSTIBLE ............................................. 14

2.2.5 INTERRUPTOR DE LA MARIPOSA DE ACELERACIÓN. ........................... 15

2.2.6 RELÉ ........................................................................................................... 16

2.2.7 CONVERTIDOR CATALÍTICO..................................................................... 17

2.2.8 MÓDULO DE CONTROL DEL MOTOR DIÉSEL ......................................... 18

2.3 SENSORES ....................................................................................................... 19

2.3.1 SENSOR DE CONDICION DEL ACEITE ..................................................... 19

2.3.2 SENSOR DE ÁNGULO DEL VOLANTE DE DIRECCIÓN ............................ 20

2.3.3 SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE .................................................... 21

2.3.4 SENSOR DE ANILLOS DE CORTOCIRCUITO SEMIDIFERENCIAL .......... 22

2.3.5 SENSORES DE VELOCIDAD DE GIRO DE LAS RUEDAS ........................ 23

2.3.6 SENSOR TACOMÉTRICO DE CAJA DE CAMBIO ...................................... 24

2.3.7 PORTA INYECTOR CON SENSOR DE MOVIMIENTO DE AGUJA ............ 25

2.3.8 SENSOR CAPACITIVO ............................................................................... 26

2.3.9 SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN .......................... 26

2.3.10 SENSOR DE FLUJO DE AIRE .................................................................. 17

2.3.11 SENSOR DE LLUVIA ................................................................................ 28

2.3.12 SENSOR CERRADURA DE PUERTA ...................................................... 29

2.3.13 SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE.............................. 30

2.3.14 SENSOR DE OXÍGENO (O2S) .................................................................. 30

2.3.15 KS (SENSOR DE GOLPES) ...................................................................... 31

2.3.16 SENSOR DE POSICIÓN DE LA MARIPOSA TPS ..................................... 32

2.3.17 SENSOR DE VELOCIDAD DEL VEHÍCULO (VSS) ................................... 33

2.3.18 SENSOR DE FRENOS ABS ...................................................................... 33

2.3.19 VACU SENSOR ......................................................................................... 34

2.3.20 CKP (SENSOR DE POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL) ...................................... 35

2.3.21 CMP (SENSOR DE POSICIÓN DEL ÁRBOL DE LEVAS) ......................... 35

2.4 ACTUADORES .................................................................................................. 36

2.4.1 VÁLVULA EGR ............................................................................................ 36

2.4.2 SISTEMA EVAP .......................................................................................... 37

2.4.3 INYECTOR .................................................................................................. 38

COMPUTADORA DEL AUTOMÓVIL .......................................................................... 39

2.5 ECU ................................................................................................................... 39

2.5.1 DESCRIPCIÓN ............................................................................................ 39

2.5.2 FORMA DE TRABAJAR DE LA ECU ........................................................... 41

2.5.3 FORMA DE CONTROLAR DE LA ECU ....................................................... 43

GPS ............................................................................................................................. 46

2.6 SISTEMA DE RASTREO SATELITAL ................................................................ 46

2.6.1 TIPOS DE RECEPTORES GPS .................................................................. 48

2.6.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL GPS ........................................... 49

2.6.3 UBICACIÓN DE LA POSICION DEL RECEPTOR GPS .............................. 52

2.6.4 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS RECEPTORES GPS ............ 53

2.6.5 EL RECEPTOR GPS ................................................................................... 55

3 METODOLOGÍA ....................................................................................................... 57

3.1 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO ELECTRÓNICO

................................................................................................................................. 57

3.1.1 MICRO CONTROLADOR PIC 16F628A ...................................................... 57

3.1.2 MOSFET ...................................................................................................... 59

3.1.3 RESISTENCIAS .......................................................................................... 60

3.1.4 INDUCTANCIA ............................................................................................ 62

3.1.5 CAPACITORES ........................................................................................... 63

3.1.6 OPTOCOPLADOR....................................................................................... 64

3.1.7 CIRCUITO INTEGRADO 7805..................................................................... 65

3.2 FUNCIONAMIENTO DEL RASTREO SATELITAL ............................................. 67

3.3 ELABORACIÓN DEL CIRCUITO DEL DISPOSITIVO ELECTRÓNICO .............. 70

3.4 PARALIZACIÓN VEHICULAR Y ACTIVACIÓN DE CLACSON .......................... 77

3.5 CORTES EN EL SISTEMA ELÉCTRICO ........................................................... 79

4 CONSTRUCCIÓN DE LA PLACA DEL MÓDULO ELECTRÓNICO ........................ 81

5 CONLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 90

5.1 CONCLUSIONES ............................................................................................... 90

5.2 RECOMENDACIONES ...................................................................................... 91

ANEXOS ..................................................................................................................... 93

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 106

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINAS

FIGURA 1. Sistema de Inyección Electrónica ................................................ 9

FIGURA 2. ECU del automóvil ...................................................................... 11

FIGURA 3. Medidor del flujo de aire ............................................................. 12

FIGURA 4. Filtro de Combustible ................................................................. 13

FIGURA 5. Bomba Eléctrica de combustible ................................................ 14

FIGURA 6. Interruptor de la mariposa de aceleración .................................. 15

FIGURA 7. Relé ............................................................................................ 16

FIGURA 8. Convertidor Catalítico ................................................................. 17

FIGURA 9. ECM ........................................................................................... 18

FIGURA 10. Componentes principales del sistema de inyección ................. 19

FIGURA 11. SENSOR DE CONDICIÓN DEL ACEITE ................................. 20

FIGURA 12. SENSOR DE ÁNGULO DEL VOLANTE DE DIRECCIÓN ....... 20

FIGURA 13. SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE ................................ 21

FIGURA 14. SENSOR DE ANILLOS DE CORTOCIRCUITO

SEMIDIFERENCIAL ..................................................................................... 22

FIGURA 15. SENSORES DE VELOCIDAD DE GIRO DE LAS RUEDAS .... 23

FIGURA 16. SENSOR TACOMÉTRICO DE CAJA DE CAMBIO .................. 24

FIGURA 17. PORTA INYECTOR CON SENSOR DE MOVIMIENTO DE AGUJA

...................................................................................................................... 25

FIGURA 18. SENSOR CAPACITIVO ........................................................... 26

FIGURA 19. SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN ..... 27

FIGURA 20. SENSOR DE FLUJO DE AIRE................................................. 28

FIGURA 21. SENSOR DE LLUVIA ............................................................... 29

FIGURA 22. SENSOR CERRADURA DE PUERTA .................................... 29

FIGURA 23. ECT (Sensor de temperatura del refrigerante) ......................... 30

FIGURA 24. Sensor de Oxígeno (O2S) ........................................................ 31

FIGURA 25. KS (sensor de golpes) .............................................................. 32

FIGURA 26. Sensor de Posición de la Mariposa TPS .................................. 32

FIGURA 27. Sensor de velocidad del vehículo (vss) .................................... 33

FIGURA 28. Sensor de frenos ABS .............................................................. 34

FIGURA 29. Vacu sensor ............................................................................. 34

FIGURA 30. CKP (Sensor de posición del cigüeñal) .................................... 35

FIGURA 31. CMP (Sensor de posición del árbol de levas) .......................... 36

FIGURA 32. Válvula EGR ............................................................................. 37

FIGURA 33. Sistema EVAP .......................................................................... 38

FIGURA 34. Inyector .................................................................................... 39

FIGURA 35. COMPUTADORA DEL AUTO .................................................. 41

FIGURA 36. PROCESADOR DE LA ECU .................................................... 45

FIGURA 37. EJEMPLO DE UN GPS ............................................................ 46

FIGURA 38. SATÉLITE DE UN GPS ............................................................ 47

FIGURA 39. RECEPTOR GPS ..................................................................... 48

FIGURA 40. GPS EN EL AUTO ................................................................... 49

FIGURA 41. DESCRIPCIÓN DE ONDAS RECEPTORAS…………………..50

FIGURA 42. MICROPROCESADOR DEL GPS ........................................... 55

FIGURA 43. MICRO CONTROLADOR PIC 16F628a .................................. 58

FIGURA 44. MOSFET .................................................................................. 59

FIGURA 45. RESISTENCIA ......................................................................... 61

FIGURA 46. CÓDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS ................. 61

FIGURA 47. INDUCTANCIA ......................................................................... 62

FIGURA 48. CAPACITORES ........................................................................ 64

FIGURA 49. OPTOCOPLADOR ................................................................... 65

FIGURA 50. CIRCUITO INTEGRADO 7805 ................................................. 66

FIGURA 51. FUNCIONAMIENTO DE UN EQUIPO DE RASTRÉO SATELITAL

...................................................................................................................... 67

FIGURA 52. DISEÑO DEL CIRCUITO ......................................................... 70

FIGURA 53. FUENTE DEL DISPOSITIVO ELECTRÓNICO ........................ 71

FIGURA 54. ACTIVACIÓN DEL PIC16F628a ............................................. 72

FIGURA 55. PIC16F628A ............................................................................. 73

FIGURA 56. PROGRAMACIÓN DEL PIC16F628A ...................................... 74

FIGURA 57. ACTUADORES DEL PIC16F628a .......................................... 76

FIGURA 58. RELÉS PARALIZADORES Y EL CLACSON ........................... 77

FIGURA 59. CORTES EN EL SISTEMA ELÉCTRICO ................................ 79

FIGURA 60. DISEÑO DE PLACA EN “PROTEUS” ..................................... 81

FIGURA 61. VISTA DE LA PLACA EN 3D ................................................... 82

FIGURA 62. VISTA DE LAS PISTAS ELECTRÍCAS .................................... 82

FIGURA 63. IMPRESORA LASER ............................................................... 83

FIGURA 64. HOJA DE TRANSFERENCIA TÉRMICA ................................. 83

FIGURA 65. BAQUELITA ............................................................................. 84

FIGURA 66. LIJA DE AGUA ......................................................................... 84

FIGURA 67. TRANSFERENCIA DE IMPRESIÓN ........................................ 85

FIGURA 68. RETIRO DE HOJA ................................................................... 85

FIGURA 69. PLACAS IMPRESAS ................................................................ 86

FIGURA 70. AGUA CON ÁCIDO .................................................................. 86

FIGURA 71. PLACAS LISTAS ...................................................................... 87

FIGURA 72. TALADRO ................................................................................ 87

FIGURA 73. COMPONENTES DE LA PLACA ............................................. 88

FIGURA 74. SOLDADURA ........................................................................... 88

FIGURA 75. PLACA VISTA PRINCIPAL ...................................................... 89

FIGURA 76. PLACA VISTA PISTAS ............................................................ 89

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINAS

ANEXO 1 ........................................................................................................... 93

1.1 Circuito Eléctrico de la Bomba de Combustible ................................... 93

ANXO 2 ............................................................................................................. 94

2.1 Circuito eléctrico general de Automóvil .................................................... 94

ANEXO 3 ........................................................................................................... 95

3.1 Sistema de Inyección Electrónica ............................................................ 95

ANEXO 4 ........................................................................................................... 96

4.1 Lista de Materiales para la Construcción del dispositivo ......................... 96

4.2 Baquelita de transmisión de Energía ....................................................... 96

ANEXO 5 ........................................................................................................... 97

5.1 Instalación del Relé de Paralización ........................................................ 97

Figura N° 1 Corte de los Cables de Ignición............................................... 97

Figura N° 2 Incorporación del Relé de 12V ................................................ 97

5.2 Instalación del Módulo de un GPS........................................................... 98

Figura N° 1 Conexión del Módulo GPS hacia el Switch de encendido ....... 98

Figura N° 2 Conexión del Módulo GPS hacia la caja de fusibles Interna ... 98

Figura N° 3 Módulo GPS ............................................................................ 99

ANEXO 6 ........................................................................................................... 99

6.1 Programación del Pic16F628a ................................................................ 99

ANEXO 7 ......................................................................................................... 100

7.1 Pruebas de Laboratorio ......................................................................... 100

Figura N° 1 Prueba en el Proto Board ...................................................... 100

Figura N° 2 Comprobación del PIc16F628a ............................................. 100

ANEXO 8 ......................................................................................................... 101

8.1 Construcción del Dispositivo Electrónico ............................................... 101

Figura N°1 Impresión Hoja Térmica ......................................................... 101

Figura N°2 Transferencia de Tinta A Baquelita ........................................ 101

Figura N°3 Inmersiones en Ácido ............................................................. 102

Figura N°4 Limpieza de la Baquelita ........................................................ 102

Figura N°5 Baquelita lista para Usarse .................................................... 103

Figura N°6 Taladraje de la Baquelita ........................................................ 103

Figura N°7 Colocación de Elementos Electrónicos .................................. 104

Figura N°8 Soldadura de Componentes ................................................... 104

Figura N°9 Dispositivo Electrónico de Paralización Vehicular .................. 105

ANEXO 9 ......................................................................................................... 105

XI

RESUMEN

En el Ecuador se tiene un parque automotor muy variado dentro del cual se

encuentra vehículos de diferentes marcas y tecnología, pero el problema que

presenta el país es la inseguridad que se tiene al momento de dejar

estacionado el vehículo en cualquier zona, por tal razón se vio la necesidad de

incrementar los sistemas de seguridad del automóvil para impedir la pérdida del

mismo y más que nada para dar la tranquilidad al conductor el momento de

estacionarlo en cualquier zona o región del país. La razón de ser de este

proyecto es disminuir ese gran problema que acarrear la inseguridad de

muestro país, por tal razón se debe hacer un breve análisis de lo que son los

sensores del sistema de inyección electrónica para ver su funcionamiento

respecto a la ECU, analizar los componentes y funcionamiento del GPS a igual

que sus tipos y alcances que estos tienen dependiendo los fabricantes, también

se toma en cuenta la función de los actuadores del automóvil debido a que un

componente de ellos forma parte del sistema para hacer pruebas en la

instalación del dispositivo electrónico. Describiré el diseño del circuito que se

implementará al auto para evitar que encendido del mismo, viendo factores

como son el voltaje, amperaje y resistencia que tendrá el dispositivo electrónico

al momento de ubicarlo en el vehículo, y se explica cómo funciona y cuáles

serían las ventajas de instalar el dispositivo en lo que se refiere seguridad

automotriz. Se estudió los componentes de los GPS de una de las empresas

que operan en nuestro país pero haciendo más referencia la ciudad de Quito,

debido a que en esta ciudad aplicaremos el proyecto para luego tratar de

expandirlo hacia el resto del país logrando una cobertura nacional en todas las

sedes de las empresas que quedan en diferentes partes del territorio nacional.

Por último se hacen descripciones de las pruebas realizadas en este proyecto y

se saca las respectivas conclusiones con los datos obtenidos del mismo, y se

XII

podrá ver las ventajas de haber instalado el dispositivo electrónico viendo si se

cumplió con el objetivo de disminuir el robo de automóviles que poseen sensor

de rastreo satelital en el país. Una vez hecho el banco de pruebas en el auto se

podrá verificar si el auto resistirá el bloqueo ordenado por el dispositivo

electrónico con lo cual realizaremos la construcción del dispositivo e

intentaremos promocionarlo en las empresas de rastreo satelital para que

empiece su producción y puedan dar un valor agregado a sus clientes tanto en

seguridad del vehículo como en tranquilidad del cliente.

XIII

ABSTRACT

In Ecuador we have a very diverse fleet within which we find vehicles of different

brands and technology, but the problem is that our country has the insecurity

that has the time to leave our vehicle parked in any area, therefore it was the

need to increase the car's safety systems to prevent the loss of it and most of all

to give peace to the driver when parked in any area or region of the country. The

rationale behind this project is to reduce the major problem of insecurity show

lead country for this reason we make a brief analysis of what the sensors are

electronic injection system to see it working on the ECU, analyze components

and a GPS operation as their types and ranges depending these manufacturers

have also takes into account the function of the actuators of the automobile

because a component thereof for use in testing for the installation of our

electronic device. Describe the circuit design to be implemented in the car to

prevent ignition of it, seeing factors such as voltage, amperage and resistance to

be the electronic device at the time of placement in the vehicle, and explain how

they work and what the advantages install the device in regards automotive

safety. We will study the components of the GPS companies operating in our

country but further reference Quito, because in this city will implement the

project and then try to expand it to the rest of the country in achieving national

coverage all locations of the companies that are in different parts of our country.

Finally are descriptions of the tests performed in this project and removed the

respective findings with data from the same, and you can see the advantages of

having installed the electronic device see if it met its objective of reducing car

theft possessing satellite tracking sensor in the country. Once the test in the car

you can see if the car will resist the blockade ordered by the electronic device

with which we will build our device and we will try to promote it on satellite

tracking companies to start production and may lead added value to their

customers in both vehicle safety and peace of mind of the customer.

1

1 INTRODUCCIÓN

1.1 TEMA

“Implementación de un Dispositivo electrónico que impida que el vehículo se

encienda cuando el sensor de protección satelital fue desconectado o averiado

por causas desconocidas por el fabricante”

1.1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El robo de vehículos es un miedo que acarrea la sociedad por tal razón los

usuarios tratan de implementar dispositivos de seguridad que eviten este acto,

con el fin de mantener la tranquilidad al momento de dejar su vehículo en las

calles.

La destreza de los ladrones para evadir los dispositivos de seguridad se ha

convertido en un grave problema debido a que el momento que lo logran hacer,

disponen el vehículo para la venta del mismo o para el transporte de sustancias

ilegales dentro del país.

Debido al extenso parque automotor que tiene la Ciudad de Quito, la policía no

puede localizar fácilmente los vehículos robados por la falta de personal por tal

razón el dispositivo electrónico sería un aporte más para la localización de los

vehículos robados.

2

1.1.2 CONTEXTUALIZACIÓN MESO

La realización de este proyecto es de gran importancia debido a la cantidad de

robos que existe en nuestro país de vehículos estacionados ya sea en las calles

o en parqueaderos públicos, ya que no cuentan con las seguridades necesarias

para proteger el vehículo.

El presente proyecto ayudara a las empresas de rastreo satelital a que tengan

una mejor seguridad en la protección del vehículo contra el robo, dando la

seguridad a los propietarios de dejar estacionados sus autos en cualquier zona

del país.

1.1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Brinda las seguridades necesarias las empresas de rastreo satelital al

momento de estacionar un vehículo en cualquier zona del país e impedir el robo

del mismo?

1.2 JUSTIFICACIÓN

La destreza y habilidad de las personas que se dedican al robo de vehículos es

grande por tal razón los usuarios de los mismo se sienten inseguros cuando

dejan sus vehículos estacionados en las calles, pues ni en los parqueaderos

públicos existe seguridad, por tal razón la implementación de un dispositivo

electrónico alterno que evite que los ladrones tomen posesión del vehículo daría

confianza al usuario trayendo beneficios para la sociedad porque disminuiría el

robo de cierta parte del parque automotor.

“El sensor también llamado sonda o transmisor convierte una magnitud física:

temperatura, revoluciones del motor, etcétera; o química como gases de

3

escape, calidad de aire, etcétera que generalmente no son señales eléctricas,

en una magnitud eléctrica que pueda ser entendida por la unidad de control. La

señal eléctrica de salida del sensor no es considerada solo como una corriente

o una tensión, sino también se consideran las amplitudes de corriente y tensión,

la frecuencia, el período, la fase o asimismo la duración de impulso de una

oscilación eléctrica, así como los parámetros eléctricos resistencia, capacidad e

inductancia, incluyendo así también todos sus características para hacer que el

o los sensores sean lo más exactos posibles”. (Priare, 2007)

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar el dispositivo electrónico que impida el encendido del vehículo

cuando el sensor de rastreo satelital sea averiado o desconectado, dando la

seguridad al usuario de estacionar el vehículo en cualquier parte de la

ciudad.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Diseñar un dispositivo electrónico que impida al auto encenderse cuando el

sensor de rastreo satelital sea desconectado o averiado por causas

desconocidas por el fabricantes.

Investigar las maneras de colocar un dispositivo electrónico alterno en el

vehículo sin que cambie el funcionamiento del mismo.

4

Ingeniar la forma de cómo ocultar el dispositivo electrónico en el vehículo

con el fin de que no se lo ubique en forma instantánea.

1.4 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS

En la Facultad de Ingeniería Automotriz no se encontró ningún Trabajo

relacionado con esta investigación por tal razón no hay comparaciones de

ningún tipo.

1.5 BASES TEÓRICAS

1.5.1 ALCANCE

El lugar de la investigación va hacer la ciudad de Quito, observando los lugares

en donde exista mayor robo de vehículos y preguntando a las empresas de

rastreo satelital y policía nacional cuales son los vehículos más robados con el

fin de sacar datos reales que ayudarían a la investigación para la

implementación del dispositivo electrónico

5

1.6 HIPÓTESIS

1.6.1 HIPÓTESIS GENERAL

La implementación de un dispositivo electrónico que evite que el vehículo se

mueva cuando el sensor de rastreo satelital fue desconectado o deteriorado

beneficiaría a la sociedad debido a que tendrán mayor seguridad para dejar sus

vehículos en las calles sin pasar por el estrés de ser víctimas del robo.

1.6.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

Existirá gran apoyo de las empresas dedicadas al rastreo satelital ya que

con este dispositivo ofrecerían mayor seguridad u confiabilidad a los

usuarios de los vehículo.

La implementación de un dispositivo electrónico que impida que el vehículo

se encienda cuando el sensor de rastreo satelital fue destruido o

desconectado beneficiaría a los conductores porque tendrán mayor

confianza en la empresa que cuida su vehículo cuando ellos no se

encuentran en contacto con el mismo.

Esta implementación sería otro cerrojo para los ladrones ya que con esto se

les dificultaría su labor y se lograría que en algunos casos desistan del

mismo manteniendo a salvo el vehículo estacionado.

6

1.7 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

1.7.1 MÉTODO

Para la investigación se utilizará el método inductivo ya que el dispositivo

electrónico se instala en un vehículo de prueba con el cual se experimentará

y si el circuito de impedimento de encendido cumple con la función deseada,

podremos implementarlo en cada una de las marcas que existe en la ciudad

de Quito hasta llegar a cubrir todas las empresas con el fin de otorgar una

mayor confianza al cliente que utiliza el sistema de rastreo satelital.

1.7.2 TÉCNICAS

Primero se implementará el dispositivo electrónico en una marca de

rastreo satelital con el fin de ver su funcionamiento, se buscaría la forma

de implementarlo hacia el resto de las marcas buscando el patrón de

compatibilidad y poco a poco ocupar todo el parque automotriz que utilice

el sistema de rastreo satelital.

Un camino de lograr el funcionamiento del dispositivo electrónico sería la

implementación de un medidor de paso de corriente o de un relé de

corriente ubicándolo en una zona escondida del vehículo con el fin de

que el perpetrador no pueda ubicarlo y se le haga difícil tomar el vehículo

para realizar las actividades ilícitas que comúnmente realizan con los

vehículos robados.

7

La observación se la realizará a los operadores de las empresas de

rastreo satelital y será de tipo dicotómico ya que sería la única forma de

sacar datos reales y comprobar si el dispositivo ayudo o no en impedir el

encendido cuando el sensor de desconectó o averió.

1.8 PLAN DE RECOLECCION DE INFORMACIÓN

1.8.1 FUENTES

Las principales fuentes de información para la elaboración de este proyecto

son:

Primarias: Con mediciones reales hechas en el vehículo, pruebas del

dispositivo electrónico en laboratorio como en campo y recopilación de datos

de las empresas de seguridad satelital en Quito.

Secundarios: revistas automotrices, artículos de internet en sensores de

GPS, libros de ingeniería y desarrollo automotriz; y manuales de los

fabricantes de sensores satelitales.

8

2 MARCO TEÓRICO

2.1 SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA

Este es un sistema que reemplaza el carburador en los motores a gasolina, su

introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de

control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para

dosificar el combustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a la

estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una buena

combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera.

La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que

garantiza una combustión completa de todo el combustible.

La función es la de tomar aire del medio ambiente, medirlo e introducirlo al

motor, luego de acuerdo a esta medición y conforme al régimen de

funcionamiento del motor, inyectar la cantidad de combustible necesaria para

que la combustión sea lo más completa posible. Consta fundamentalmente de

sensores, una unidad electrónica de control y actuadores así lo describe Alonso

Pérez en su texto. (Pérez, 2005)

El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de

funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y

9

del refrigerante, el estado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los

gases de escape (Lambda), revoluciones del motor, etc., estás señales son

procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se

transmiten a los accionadores (inyectores) que controlan la inyección de

combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada

como se puede apreciar en la figura 1.

FIGURA 1. Sistema de Inyección Electrónica

El sensor PAM (Presión absoluta del Múltiple) indica la presión absoluta del

múltiple de admisión y el sensor EGO la cantidad de oxígeno presente en los

gases de combustión.

10

“Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se

mantiene la relación aire / combustible cercana a la estequiométrica, esto se

puede comprobar con un análisis de los gases de combustión, pero al igual que

los sistemas a carburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin

interrupciones en los distintos regímenes de marcha”.

Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico

que avisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un

diagnóstico externo por medio de scanners electrónicos que se conectan a la

unidad de control de inyección y revisan todos los parámetros, indicando

aquellos valores que estén fuera de rango.

Los sistemas de inyección electrónicos no difieren de los demás, respecto a las

normas de seguridad ya que manipula combustible o mezclas explosivas. Lo

mismo para el cuidado del medio ambiente, se debe manipular con la

precaución de no producir derrames de combustible. Ver Anexo 1

11

2.2 COMPONENTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN

ELECTRÓNICA

2.2.1 LA UNIDAD COMANDO O COMPUTADORA.

FIGURA 2. ECU del automóvil

(Renan, 2012)

En la Figura 2 se muestra el cerebro del sistema, es la que se encarga de

calcular la cantidad de combustible que se suministrara al motor basado en los

niveles de aire aspirados.

La unidad de comando, calcula la cantidad de aire aspirado en base a las

señales que recibe de los diferentes sensores del sistema, luego calcula la

cantidad de combustible necesario para lograr una mezcla perfecta aire-

combustible.

El trabajo de la unidad de comando no se limita solo a un simple cálculo basado

en la cantidad de aire sino que también toma en cuenta otros factores como lo

son la temperatura del aire aspirado, la temperatura del motor, la aceleración

proporcionada por el conductor, las revoluciones del motor y basado en todos

12

estos dato toma la decisión de cuanto es la cantidad más apropiada de

combustible para un mejor rendimiento del motor. (Marti, 2008)

2.2.2 MEDIDOR DEL FLUJO DE AIRE.

FIGURA 3. Medidor del flujo de aire

(Hont, 2013)

La función del medidor del flujo de aire es la de informar a la unidad de

comando, la cantidad de aire aspirado por el motor, para que a través de esta

información, se modifique la cantidad de combustible a suministrar así lo

estipula Codesis en su manual Nº 4. (Codesis, 2012)

En el medidor del flujo de aire se encuentra también un sensor de temperatura,

que le informa a la unidad de comando la temperatura del aire aspirado, para

que esta información también sea tomada en cuenta a la hora de hacer el

cálculo de la cantidad de combustible a pulverizar. Si este componente se daña

no hay posibilidad de repararlo, sino que debe ser sustituido por completo. Ver

Figura 3

13

2.2.3 FILTRO DE COMBUSTIBLE

FIGURA 4. Filtro de Combustible

(Hont, 2013)

Este es un componente muy conocido por todos ya que también está presente

en los vehículos de tercera generación, su función retener impurezas

contenidas en el combustible como se aprecia en la Figura 4.

Contiene un elemento de papel que atrapa los sólidos o impurezas y

posteriormente a este posee una tela para atrapar posibles restos del elemento

de papel. Por esto es que estos filtros poseen una flecha que indica la dirección

en que debe circular el combustible. Se recomienda sustituir el filtro de

combustible de acuerdo con las especificaciones de cada fabricante. (Ribbens,

2009)

14

2.2.4 LA BOMBA ELÉCTRICA DE COMBUSTIBLE

FIGURA 5. Bomba Eléctrica de combustible

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

Es la encargada de enviar el combustible hasta las válvulas de inyección

(Figura 5), la bomba suministra más combustible que lo necesario, para

mantener en el sistema de inyección, la presión constante en todos los

regímenes de funcionamiento. El excedente de combustible retorna al tanque.

La bomba eléctrica no tiene reparación, en caso de averiarse debe sustituirse

por completo.

Regulador de presión: El regulador mantiene el combustible a bajo presión en el

circuito de alimentación, incluso en las válvulas de inyección. El mismo que

garantiza presión uniforme y constante en el circuito de combustible, lo que

permite que el motor tenga un funcionamiento perfecto en todos los regímenes

de revolución. (Ribbens, 2009)

15

2.2.5 INTERRUPTOR DE LA MARIPOSA DE ACELERACIÓN.

FIGURA 6. Interruptor de la mariposa de aceleración

(Hont, 2013)

Se encuentra fijado en la mariposa de aceleración, y es activado directamente

por el eje de aceleración como se muestra en la figura 6. Posee dos posiciones:

de carga máxima y de ralentí (marcha lenta). Los contactos se cierran en estas

condiciones.

Contacto de carga máxima: En carga máxima el motor tiene que desarrollar

su potencia máxima y eso se consigue haciendo la mezcla más rica. El nivel de

enriquecimiento es controlado por la unidad de comando. La información de

que el motor se encuentra en carga máxima, la recibe la unidad de comando

por el contacto cerrado del interruptor de la mariposa, cuando ella se encuentra

totalmente abierta.

16

Contacto de ralentí (marcha lenta): En la transición para este régimen de

funcionamiento, la alimentación de combustible puede ser bloqueada para

valores superiores a una determinada revolución, controlada por la unidad de

comando, manteniendo las válvulas de inyección cerradas, ahorrando

combustible escrito por Willians en su 4ta Edición. (Crouse, 2012)

2.2.6 RELÉ

FIGURA 7. Relé

(BricoGeet, 2013)

En la Figura 7 tenemos el relé de comando y es el responsable por mantener la

alimentación eléctrica de la batería para la bomba de combustible y otros

componentes del sistema.

Si ocurriera un accidente, el relé interrumpe la alimentación de la bomba de

combustible, evitando que la bomba permanezca funcionando con el motor

parado.

La interrupción ocurre cuando el relé no recibe la señal de revolución,

proveniente de la bobina de encendido. Es un componente que cuando este

dañado puede parar el motor del vehículo. (Serway, 2006)

17

2.2.7 CONVERTIDOR CATALÍTICO

FIGURA 8. Convertidor Catalítico

(Gil, Sistema de Inyección Diesel, 2009)

El convertidor catalítico se encarga de reducir las emisiones nocivas al

ambiente ver Figura 8. Los gases de escape circulan por el sensor de oxígeno y

luego por el convertidor catalítico. Es el convertidor que el 90 % de los

contaminantes se transforman en nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de

agua. (Vera, 2008)

18

2.2.8 MÓDULO DE CONTROL DEL MOTOR DIÉSEL

FIGURA 9. ECM

(Hont, 2013)

Si se detecta algo anormal en la señal de un sensor, el ECM ignora la señal y

asume para ese sensor un valor pre programado que permite que el motor siga

funcionando como se puede ver en la figura 9.

Función de reserva: Si se detecta algo anormal en el ECM, los inyectores se

controlan con un circuito de reserva independiente del sistema para permitir una

conducción mínima. (Vera, 2008)

Para tener un mejor entendimiento del sistema de inyección electrónica se

puede ver la Figura 10 en la cual constan todos los componentes del sistema.

Ver Anexos 2 y 3.

19

FIGURA 10. Componentes principales del sistema de inyección

(Gil, SISTEMAS DE INYECCION DE GASOLINA, 2007)

2.3 SENSORES

2.3.1 SENSOR DE CONDICION DEL ACEITE

Este módulo está configurado para medir la temperatura del aceite; ahorra el

coste de un sensor adicional. (Gil, 2009) Ver Figura 11

20

FIGURA 11. SENSOR DE CONDICIÓN DEL ACEITE

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

2.3.2 SENSOR DE ÁNGULO DEL VOLANTE DE DIRECCIÓN

Existen dos sensores angulares magnéticos de medición absoluta adaptados a

unidades de control Bosch como se ve en la figura 12, pueden detectar en todo

momento el ángulo de giro del volante en todo el campo angular que alcanza

éste. (Bartsch, 2009)

FIGURA 12. SENSOR DE ÁNGULO DEL VOLANTE DE DIRECCIÓN

(Bartsch, 2009)

21

2.3.3 SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE

Al variar el nivel de combustible, el brazo detector, fijamente unido a través del

pivote con la palanca del flotador, se desliza con sus cursores especiales

(remaches chapeados para contactos) a lo largo de las pistas resistivas del

potenciómetro doble (Figura 13). Entonces transforma el ángulo de giro del

flotador en una relación de tensiones proporcional al ángulo. Unos topes de fin

de carrera limitan el margen angular de 100° para los niveles mínimo y máximo.

(De Castro, 2009)

FIGURA 13. SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE

(Vera, 2008)

22

2.3.4 SENSOR DE ANILLOS DE CORTOCIRCUITO SEMIDIFERENCIAL

Con el desplazamiento del anillo de medición se modifica el flujo magnético y

con él la tensión en la bobina, ya que la unidad de control mantiene la corriente

constante (corriente aplicada).

“Un circuito de evaluación conforma la relación entre tensión de salida UA y

tensión de referencia Ref. Esta relación es proporcional a la desviación del

anillo de medición y puede ser evaluada por la unidad de control. La pendiente

de esta curva característica se puede ajustar combinando el anillo de

referencia, y el punto cero, mediante la posición normal del anillo de medición”.

(De Castro, 2009) ver Figura 14.

FIGURA 14. SENSOR DE ANILLOS DE CORTOCIRCUITO

SEMIDIFERENCIAL

(Vera, 2008)

23

2.3.5 SENSORES DE VELOCIDAD DE GIRO DE LAS RUEDAS

Da las señales de los sensores de velocidad de giro de las ruedas las unidades

de control de los sistemas ABS, ASR y ESP derivan la velocidad de rotación de

las ruedas (número de vueltas), para impedir el bloqueo o el patinaje de las

ruedas y asegurar así la estabilidad y dirigibilidad del vehículo se la puede

apreciar en la Figura 16. A partir de estas señales, los sistemas de navegación

calculan la distancia recorrida. (Bosch, 2012)

FIGURA 15. SENSORES DE VELOCIDAD DE GIRO DE LAS RUEDAS

(Vera, 2008)

24

2.3.6 SENSOR TACOMÉTRICO DE CAJA DE CAMBIO

Según Bosch para su funcionamiento debe ser conectado a una fuente de

tensión (tensión de alimentación UV) como se observa en la Figura 16. El

sensor puede detectar la señal de velocidad de rotación generada por ruedas

dentadas y discos de chapa ferro magnéticos o por coronas multipolares,

aprovecha el efecto Hall y suministra una señal de amplitud constante,

independiente de la velocidad de rotación. (Bosch, 2012)

FIGURA 16. SENSOR TACOMÉTRICO DE CAJA DE CAMBIO

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

25

2.3.7 PORTA INYECTOR CON SENSOR DE MOVIMIENTO DE AGUJA

El perno de presión prolongado, de magnetismo permanente, penetra en la

bobina. La profundidad de penetración determina el flujo magnético en la

bobina como se ve en la figura 17. Un movimiento de la aguja del inyector

induce, con la variación del flujo magnético en la bobina, una señal de tensión

dependiente de la velocidad que es procesada directamente en un circuito de

evaluación en la unidad de control. La superación de una tensión umbral le sirve

al circuito de evaluación como señal para el comienzo de inyección. (Bosch,

2012)

FIGURA 17. PORTA INYECTOR CON SENSOR DE MOVIMIENTO DE AGUJA

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

26

2.3.8 SENSOR CAPACITIVO

Cuando un objeto se aproxima al sensor la sonda aumenta su capacitancia y

activa el oscilador provocando que éste dispare el circuito de salida. (Figura 18).

Generalmente este tipo de sensores funcionan como interruptores abiertos o

cerrados y la sonda está casi siempre calibrada según el rango de la variable

física de entrada. (Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

FIGURA 18. SENSOR CAPACITIVO

(Parera, 2007)

2.3.9 SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN

Ubicación: Se encuentra en el ducto de plástico de la admisión del aire. Puede

estar en el filtro de aire o fuera del antes del cuerpo de aceleración. Ver figura

19.

27

Función: Medir la temperatura del aire. Este sensor trabaja en función de la

temperatura, ósea que si el aire está en expansión o en compresión, esto

debido a su temperatura.

Causas de falla: Cable abierto, terminal aterrizada, ECU dañado, falso

contacto.

Fallas: Altas emisiones contaminantes de monóxido de carbono, consumo

elevado de combustible, problemas para el arranque en frio y Deceleración

ligeramente elevada o alta. (Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011).

FIGURA 19. SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN

(Gil, SISTEMAS DE INYECCION DE GASOLINA, 2007)

2.3.10 SENSOR DE FLUJO DE AIRE

En la Figura 20 se puede ver el más común de los sensores de flujo. Este tipo

de sensor de flujo se recomienda cuando se requiere detectar caudales entre

0,5 LPM y 20 LPM. Consiste en una aleta que cambia de posición empujado por

28

el flujo circulante. El pistón puede regresar a su posición inicial por gravedad o

por medio de un resorte. (Arias, 2009)

FIGURA 20. SENSOR DE FLUJO DE AIRE

(Trista, 2012)

2.3.11 SENSOR DE LLUVIA

Es un dispositivo utilizado para posibilitar el funcionamiento automático del

limpiaparabrisas según la intensidad de la lluvia como se lo puede apreciar en

la figura 21. (Alonso, 2008)

29

FIGURA 21. SENSOR DE LLUVIA

(Trista, 2012)

2.3.12 SENSOR CERRADURA DE PUERTA

El funcionamiento es sencillo: Un lector reconoce la huella dactilar del conductor

y abre el coche. Este sistema también podría remplazar la llave utilizada para

el encendido del vehículo y podrían ser utilizados para los reglajes de asiento,

espejo y volante. El sensor se lo puede observar en la figura 22. (Alonso, 2008).

FIGURA 22. SENSOR CERRADURA DE PUERTA

(Trista, 2012)

30

2.3.13 SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE

Entrega señal de voltaje variable a la ECU respecto a la temperatura del

refrigerante del motor. Es de tipo termistor. Ver Figura 23. (Bosch, Los

Sensores en el Automóvil, 2011).

FIGURA 23. ECT (Sensor de temperatura del refrigerante)

(Trista, 2012)

2.3.14 SENSOR DE OXÍGENO (O2S)

Entrega a la ECU una señal de tensión oscilante entre 100 y 900 mili voltios,

que ella produce por sí misma, al sensor se lo puede apreciar en la Figura 24.

Esta señal es interpretada por la ECU si la mezcla aire combustible va rica o

pobre de combustible, con lo que la ECU corrige la mezcla a fin de mantenerla

en el rango ideal de 14.7 partes de aire por una parte de combustible. Esto sirve

además para el trabajo óptimo del catalizador. (Alonso M. , 2008)

31

FIGURA 24. Sensor de Oxígeno (O2S)

(Trista, 2012)

2.3.15 KS (SENSOR DE GOLPES)

Entrega una señal análoga tipo sierra que informa el golpe de la falda de los

pistones sobre las paredes del cilindro durante la aceleración al pasar cambios

para retrasar el encendido. Ver Figura 25.

Está situado en el bloque del motor en el múltiple de admisión o en la tapa de

válvulas. Es un sensor de tipo piezoeléctrico, la detonación o cascabeleo del

motor provoca que el sensor genere una señal de bajo voltaje y esta es

analizada por la ECU.

Esta información es usada por la ECU para controlar la regulación del tiempo,

atrasa el tiempo hasta un límite que varía según el fabricante puede ser de 17 a

22 grados, esto lo hace a través de un módulo externo llamado control

electrónico de la chispa. (Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011).

32

FIGURA 25. KS (sensor de golpes)

(Trista, 2012)

2.3.16 SENSOR DE POSICIÓN DE LA MARIPOSA TPS

Su función radica en registrar la posición de la mariposa enviando la

información hacia la unidad de control su representación gráfica lo encontramos

en la figura 26. El tipo de sensor de mariposa más extendido en su uso es el

denominado potenciómetro. (Gil, SISTEMAS DE INYECCION DE GASOLINA,

2007).

FIGURA 26. Sensor de Posición de la Mariposa TPS

(Trista, 2012)

33

2.3.17 SENSOR DE VELOCIDAD DEL VEHÍCULO (VSS)

Los voltajes que proporciona este sensor a la computadora los interpreta para:

La velocidad de la marcha mínima, el embrague del convertidor de torsión,

información para que marque la velocidad, el tablero eléctrico digital, para la

función del sistema de control de la velocidad de crucero lo podemos observar

con sus partes en la Figura 27. (Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011).

FIGURA 27. Sensor de velocidad del vehículo (vss)

(Trista, 2012)

2.3.18 SENSOR DE FRENOS ABS

Un sensor electrónico de revoluciones, instalado en la rueda, detecta en cada

instante de la frenada si una rueda está a punto de bloquearse, ver figura 28.

En caso afirmativo, envía una orden que reduce la presión de frenado sobre esa

rueda y evita el bloqueo. (Parera, 2007)

34

FIGURA 28. Sensor de frenos ABS

(Trista, 2012)

2.3.19 VACU SENSOR

Este sensor mide la diferencia de presión, entre la atmosfera y el conducto de

admisión. Ver Figura 29. (Ralbowsky, 2004)

FIGURA 29. Vacu sensor

(Trista, 2012)

35

2.3.20 CKP (SENSOR DE POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL)

Este sensor es el que le indica al motor el estado de giro del conjunto móvil

(Figura 30). La ECU luego calcula el número de R.P.M. (Alonso Perez, 2007)

FIGURA 30. CKP (Sensor de posición del cigüeñal)

(Trista, 2012)

2.3.21 CMP (SENSOR DE POSICIÓN DEL ÁRBOL DE LEVAS)

El sensor de CMP proporciona la información sobre la posición del árbol de

levas y la señal de velocidad del motor hacia la ECU. (Alonso Perez, 2007).

En la Figura 31 podemos apreciar un sensor CMP de la marca Chevrolet.

36

FIGURA 31. CMP (Sensor de posición del árbol de levas)

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

2.4 ACTUADORES

2.4.1 VÁLVULA EGR

La función principal de esta válvula, es permitir el paso de gases quemados,

hacia el conducto de entrada, para volver a quemarlos en la cámara de

combustión. Ver Figura 32

“Estos gases quemados, mezclados con la mezcla aire combustible, disminuyen

la velocidad de combustión, reducen las temperaturas elevadas; logrando con

esto una reducción de contaminantes (NOx)”. (Renan, 2012).

La válvula EGR, regula la cantidad de gases de escape que entran al múltiple

de admisión.

37

FIGURA 32. Válvula EGR

(Trista, 2012)

2.4.2 SISTEMA EVAP

La función del sistema EVAP es permitir la apropiada ventilación del sistema de

combustible y evitar que las evaporaciones se descarguen a la atmósfera, es

decir se debe retener y almacenar los vapores durante el motor está apagado,

que es cuando se da la mayor cantidad de evaporación. Cuando el motor se

arranca dichos vapores deben ser desalmacenados y quemados en los

cilindros. En la mayoría de los sistemas el almacenamiento se da en un

depósito de carbón activado, comúnmente llamado Cánister. El sistema con

todos sus componentes se lo puede observar en la Figura 33

La recirculación de gases de escape tiene dos misiones fundamentales, una es

reducir los gases contaminados procedentes de la combustión o explosión de la

mezcla y que mediante el escape sale al exterior. Estos gases de escape son

ricos en monóxido de carbono, carburos de hidrógeno y óxidos de nitrógeno.

(Riedl, 2003)

38

FIGURA 33. Sistema EVAP

(Amaro, 2013)

2.4.3 INYECTOR

La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente

pulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al

régimen de funcionamiento del motor. Sus partes se puede observar en la figura

34.

De acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, el inyector, pulveriza

cierta cantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo

de compresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy

caliente, se mezcla y se enciende produciéndose la combustión. (Orovio, 2010)

39

FIGURA 34 Inyector

(Gil, Sistema de Inyección Diesel, 2009)

COMPUTADORA DEL AUTOMÓVIL

2.5 ECU

2.5.1 DESCRIPCIÓN

La computadora (ECU) del automóvil es muy similar en funciones a la

computadora del hogar, diferenciándose ambas en que, mientras la del hogar

es capaz de procesar palabras, conectarse a Internet, etc. la del automóvil está

especialmente creada para interpretar los valores de los sensores como se ve

en la figura 35.

40

Estas computadoras tienen innumerables componentes electrónicos en su

interior entre los que podemos mencionar a los microprocesadores, en gran

número, montados en una placa impresa con cobre, que le permiten realizar

cálculos de los más variados tendientes a mejorar la eficiencia del automóvil y

generalmente, a nadie le importa como lo hace a excepción de los mecánicos

especializados.

A medida que la tecnología avanza, estos micros se hacen cada vez más

comunes y avanzados lo que permite el manejo de mucha información

proveniente de los sensores. (Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

Otra función de las ECU es la de guardar la información de las fallas a los

efectos de que puedan ser detectadas por decodificación en los talleres que

posean el equipamiento adecuado. Las capacidades de las computadoras de

vehículos varían mucho en cuanto a sus prestaciones y modelos de éstos. Es

así que, en algunos automóviles las ECU pueden controlar únicamente la

inyección de combustible y el sistema de ignición, mientras que en otros,

controlan además el tablero de instrumentos, la temperatura interior, el sistema

de frenos, etc.

El control del paso de combustible hacia los inyectores presentaba una enorme

diversidad de requerimientos, lo que obligó al uso de un sistema que manejara

una vasta variedad de datos y nada mejor que una computadora para hacerlo.

41

FIGURA 35. COMPUTADORA DEL AUTO

(Bosch, Los Sensores en el Automóvil, 2011)

2.5.2 FORMA DE TRABAJAR DE LA ECU

Ahora bien, el desarrollo de estas computadoras tiene que ver con el manejo de

datos que se le proporcionan desde afuera o para decirlo de otra manera,

mientras que la computadora del hogar recibe datos del Mouse o del teclado, la

computadora del automóvil lo hace por medio de los sensores.

42

Para el control del sistema de inyección la computadora debe conocer cuánto

aire entra al motor en un determinado instante. Esto se hace mediante un

sensor de flujo cuyos datos son procesados por la computadora con otras

informaciones tales como la temperatura del aire, la presión y la velocidad del

motor.

Todas estas últimas informaciones o datos son proporcionados por sensores

colocados adecuadamente en diferentes partes del motor y conectados a la

computadora y con estos datos, la ECU realiza millones de cálculos por

segundo para efectuar las correcciones necesarias a los inyectores. Esta

calcula y procesa las señales de los sensores y envía la información al sistema

de inyección que es el encargado de permitir el paso del combustible al motor.

Para el caso de computadoras que controlan los sistemas de ignición, se

requieren de sensores que midan la velocidad del motor y la posición del pistón.

La computadora calcula el instante preciso en el cuál debe enviar la señal al

módulo de ignición para que salte la chispa y encienda la mezcla.

Para el caso de los sensores montados en las ruedas, éstos envían señales al

sistema anti-bloqueo y si la computadora detecta que una rueda se mueve más

rápido que la otra, le ordena al sistema que la frene un poco a los efectos de

igualarlas a todas en el desplazamiento. Todo esto se hace separadamente y

para cada rueda.

43

2.5.3 FORMA DE CONTROLAR DE LA ECU

Todas las funciones que poseen las computadoras son controladas por un

programa (software) que está escrito por especialistas en sus respectivas

áreas, siendo éste guardado dentro la misma en circuitos integrados llamados

memorias.

Como es de imaginarse, las computadoras de los vehículos deben estar

protegidas contra polvo, agua, aceite, vibraciones, temperatura (pueden

funcionar entre -40ºC y + 140ºC). A tal punto se sostienen estos conceptos por

parte de los diseñadores, que hoy en día la seguridad es uno de los temas más

tenidos en cuenta por la industria automotriz y el uso de las computadoras ha

contribuido en este aspecto, haciendo a los vehículos cada vez más seguros y

más avanzados.

1) Bloque de Entrada: Se denomina bloque de entrada a todos los circuitos

que se encuentran como receptores de las diferentes señales que van a

ingresar a la ECU y antes de que lleguen al microprocesador. Se puede

encontrar en este sentido, filtros, amplificadores, conversores análogos a digital,

comparadores, recortadores, etc.

Las señales que va a ingresar al microprocesador, son tratadas por todos estos

circuitos. Los circuitos que se encuentren en este "camino hacia el

microprocesador" serán los que se denominaran bloque de entrada.

44

2) Bloque de Procesamiento: Se denomina bloque de procesamiento a todo el

circuito que desarrolla las funciones programadas y que están constituidos

circuitalmente por el procesador, memorias y todo circuito que se vea

involucrado en la ejecución del software.

3) Bloque de salida: Así como las señales son tratadas al ingresar, antes de

llegar al microprocesador por circuitos previos que se han denominado Bloque

de entrada, existen luego circuitos que se encuentran entre las salidas del

microprocesador y los diferentes elementos que van a ser actuados. (Orovio,

2010)

Aparecen así amplificadores, circuitos de potencia con transistores, todos los

denominados drivers o manejadores, etc. Vale decir aquellos que controlados

por el micro actuaran sobre los diferentes periféricos de potencia, como por

ejemplo: Bobinas de encendido, inyectores, relés, etc.

4) Bloque de Soporte: Se denomina así al conjunto de componentes que

tienen como función alimentar a los circuitos internos mencionados

anteriormente. Vale decir lo que constituye la fuente de alimentación de la ECU.

Componen este bloque, transistores, diodos, condensadores, reguladores de

voltaje, etc.

La división se encuentra representada en la figura 36.

45

S1 y S5 Bloque de entrada y Salida

S2 y S3 Bloque de Procesamiento

S4 Bloque de Soporte

FIGURA 36. PROCESADOR DE LA ECU

(Geek, 2012)

46

GPS

2.6 SISTEMA DE RASTREO SATELITAL

El sistema GPS consta de tres partes principales: los satélites, los receptores y

el control terrestre.

FIGURA 37. EJEMPLO DE UN GPS

(Anglada, 2013)

En la Figura 37 vemos como el sistema se compone en 24 satélites distribuidos

en seis órbitas polares diferentes, situadas a 2 169 kilómetros (11 000 millas) de

distancia de la Tierra. Cada satélite la circunvala dos veces cada 24 horas. Por

encima del horizonte siempre están “visibles” para los receptores GPS por lo

menos 4 satélites, de forma tal que puedan operar correctamente desde

cualquier punto de la Tierra donde se encuentren situados. (Puch, 2013).

47

Por norma general y para mayor exactitud del sistema, dentro del campo visual

de cualquier receptor GPS siempre hay por lo menos 8 satélites presentes.

Cada uno de esos satélites mide 5 m de largo y pesa 860 kg . La energía

eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos

paneles compuestos de celdas solares adosadas a sus costados. Están

equipados con un transmisor de señales codificadas de alta frecuencia, un

sistema de computación y un reloj atómico de cesio, tan exacto que solamente

se atrasa un segundo cada 30 mil años.

La posición que ocupan los satélites en sus respectivas órbitas facilita que el

receptor GPS reciba, de forma constante y simultánea, las señales de por lo

menos 6 u 8 de ellos, independientemente del sitio donde se encuentre situado.

Mientras más señales capten el receptor GPS, más precisión tendrá para

determinar las coordenadas donde se encuentra situado. Ver Figura 38.

FIGURA 38. SATÉLITE DE UN GPS

(Anglada, 2013)

48

2.6.1 TIPOS DE RECEPTORES GPS

Los receptores GPS detectan, decodifican y procesan las señales que reciben

de los satélites para determinar el punto donde se encuentran situados y son de

dos tipos: portátiles y fijos. Los portátiles pueden ser tan pequeños como

algunos teléfonos celulares o móviles. Los fijos son los que se instalan en

automóviles o coches, embarcaciones, aviones, trenes, submarinos o cualquier

otro tipo de vehículo. Un Ejemplo de estos se lo puede apreciar en la figura 39.

FIGURA 39. RECEPTOR GPS

(Puch, 2013)

GPS portátil. Se puede utilizar moviéndonos a pie o dentro del Auto.

El monitoreo y control de los satélites que conforman el sistema GPS se ejerce

desde diferentes estaciones terrestres situadas alrededor del mundo, que

rastrean su trayectoria orbital e introducen las correcciones necesarias a las

señales de radio que transmiten hacia la Tierra. Esas correcciones benefician la

exactitud del funcionamiento del sistema, como por ejemplo las que corrigen las

distorsiones que provoca la ionosfera en la recepción de las señales y los

ligeros cambios que introducen en las órbitas la atracción de la luna y el sol.

(Anglada, 2013)

49

FIGURA 40. GPS EN EL AUTO

(Puch, 2013)

Receptor GPS situado de forma fija en el salpicadero de un automóvil (figura

40). A la derecha se puede apreciar el trazado de las calles de la urbanización

por las que se desplaza el vehículo en esos momentos.

2.6.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL GPS

Los receptores GPS más sencillos están preparados para determinar con un

margen mínimo de error la latitud, longitud y altura desde cualquier punto de la

tierra donde se encuentren situados. Otros más completos muestran también el

punto donde se ha estado e incluso trazan de forma visual sobre un mapa la

trayectoria seguida o la que vamos siguiendo en esos momentos. Esta es una

capacidad que no poseían los dispositivos de posicionamiento anteriores a la

existencia de los receptores GPS.

El funcionamiento del sistema GPS se basa también, al igual que los sistemas

electrónicos antiguos de navegación, en el principio matemático de la

triangulación. Por tanto, para calcular la posición de un punto será necesario

50

que el receptor GPS determine con exactitud la distancia que lo separa de los

satélites. Como se explicó anteriormente, con la aplicación del principio

matemático de la triangulación se puede conocer conocer el punto o lugar

donde se encuentren situados, e incluso rastrear y ubicar el origen de una

transmisión por ondas de radio. El sistema GPS utiliza el mismo principio, pero

en lugar de emplear círculos o líneas rectas crea esferas virtuales o imaginarias

para lograr el mismo objetivo. (Puch, 2013)

Desde el mismo momento que el receptor GPS detecta una señal de

radiofrecuencia transmitida por un satélite desde su órbita, se genera una

esfera virtual o imaginaria que envuelve al satélite. El propio satélite actuará

como centro de la esfera cuya superficie se extenderá hasta el punto o lugar

donde se encuentre situada la antena del receptor; por tanto, el radio de la

esfera será igual a la distancia que separa al satélite del receptor. A partir de

ese instante el receptor GPS medirá las distancias que lo separan como mínimo

de dos satélites más. Para ello tendrá que calcular el tiempo que demora cada

señal en viajar desde los satélites hasta el punto donde éste se encuentra

situado y realizar los correspondientes cálculos matemáticos.

FIGURA 41. DESCRIPCIÓN DE ONDAS RECEPTORAS

(Puch, 2013)

51

Cuando se lanza una piedra al agua se generan una serie de ondas

concéntricas, que se amplían a partir del punto donde ésta cae, de forma similar

a como lo hacen las ondas de radiofrecuencia representada en la Figura 41.

Todas las señales de radiofrecuencias están formadas por ondas

electromagnéticas que se desplazan por el espacio de forma concéntrica a

partir de la antena transmisora, de forma similar a como lo hacen las ondas que

se generan en la superficie del agua cuando tiramos una piedra. Debido a esa

propiedad las señales de radio se pueden captar desde cualquier punto situado

alrededor de una antena transmisora. Las ondas de radio viajan a la velocidad

de la luz, es decir, 300 mil kilómetros por segundo (186 mil millas por segundo)

medida en el vacío, por lo que es posible calcular la distancia existente entre un

transmisor y un receptor si se conoce el tiempo que demora la señal en viajar

desde un punto hasta el otro.

Para medir el momento a partir del cual el satélite emite la señal y el receptor

GPS la recibe, es necesario que tanto el reloj del satélite como el del receptor

estén perfectamente sincronizados. El satélite utiliza un reloj atómico de cesio,

extremadamente exacto, pero el receptor GPS posee uno normal de cuarzo, no

tan preciso. Para sincronizar con exactitud el reloj del receptor GPS, el satélite

emite cada cierto tiempo una señal digital o patrón de control junto con la señal

de radiofrecuencia. Esa señal de control llega siempre al receptor GPS con más

retraso que la señal normal de radiofrecuencia. El retraso entre ambas señales

será igual al tiempo que demora la señal de radiofrecuencia en viajar del satélite

al receptor GPS. (Puch, 2013)

52

La distancia existente entre cada satélite y el receptor GPS la calcula el propio

receptor realizando diferentes operaciones matemáticas. Para hacer este

cálculo el receptor GPS multiplica el tiempo de retraso de la señal de control por

el valor de la velocidad de la luz. Si la señal ha viajado en línea recta, sin que la

haya afectado ninguna interferencia por el camino, el resultado matemático será

la distancia exacta que separa al receptor del satélite.

Las ondas de radio que recorren la Tierra lógicamente no viajan por el vacío

sino que se desplazan a través de la masa gaseosa que compone la atmósfera;

por tanto, su velocidad no será exactamente igual a la de la luz, sino un poco

más lenta. Existen también otros factores que pueden influir también algo en el

desplazamiento de la señal, como son las condiciones atmosféricas locales, el

ángulo existente entre el satélite y el receptor GPS, etc. Para corregir los

efectos de todas esas variables, el receptor se sirve de complejos modelos

matemáticos que guarda en su memoria. Los resultados de los cálculos los

complementa después con la información adicional que recibe también del

satélite, lo que permite mostrar la posición con mayor exactitud.

2.6.3 UBICACIÓN DE LA POSICION DEL RECEPTOR GPS

Para ubicar la posición exacta de donde se encuentra situado, el receptor GPS

tiene que localizar por lo menos 3 satélites que le sirvan de puntos de

referencia. En realidad eso no constituye ningún problema porque normalmente

siempre hay 8 satélites dentro del “campo visual” de cualquier receptor GPS.

Para determinar el lugar exacto de la órbita donde deben encontrarse los

satélites en un momento dado, el receptor tiene en su memoria un almanaque

electrónico que contiene esos datos. (Puch, 2013)

53

Tanto los receptores GPS de mano, como los instalados en vehículos con

antena exterior fija, necesitan abarcar el campo visual de los satélites.

Generalmente esos dispositivos no funcionan bajo techo ni debajo de las copas

de los árboles, por lo que para que trabajen con precisión hay que situarlos en

el exterior, preferiblemente donde no existan obstáculos que impidan la

visibilidad y reduzcan su capacidad de captar las señales que envían a la Tierra

los satélites.

2.6.4 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS RECEPTORES GPS

Primero: cuando el receptor detecta el primer satélite se genera una esfera

virtual o imaginaria, cuyo centro es el propio satélite. El radio de la esfera, es

decir, la distancia que existe desde su centro hasta la superficie, será la misma

que separa al satélite del receptor. Éste último asume entonces que se

encuentra situado en un punto cualquiera de la superficie de la esfera, que aún

no puede precisar.

Segundo: al calcular la distancia hasta un segundo satélite, se genera otra

esfera virtual. La esfera anteriormente creada se superpone a esta otra y se

crea un anillo imaginario que pasa por los dos puntos donde se interceptan

ambas esferas. En ese instante ya el receptor reconoce que sólo se puede

encontrar situado en uno de ellos.

Tercero: el receptor calcula la distancia a un tercer satélite y se genera una

tercera esfera virtual. Esa esfera se corta con un extremo del anillo

anteriormente creado en un punto en el espacio y con el otro extremo en la

54

superficie de la Tierra. El receptor discrimina como ubicación el punto situado

en el espacio utilizando sus recursos matemáticos de posicionamiento y toma

como posición correcta el punto situado en la Tierra.

Cuarto: una vez que el receptor ejecuta los tres pasos anteriores ya puede

mostrar en su pantalla los valores correspondientes a las coordenadas de su

posición, es decir, la latitud y la longitud.

Quinto: para detectar también la altura a la que se encuentra situado el

receptor GPS sobre el nivel del mar, tendrá que medir adicionalmente la

distancia que lo separa de un cuarto satélite y generar otra esfera virtual que

permitirá determinar esa medición. (Anglada, 2013)

Si por cualquier motivo el receptor falla y no realiza las mediciones de

distancias hasta los satélites de forma correcta, las esferas no se interceptan y

en ese caso no podrá determinar, ni la posición, ni la altura. Ver Figura 42.

55

FIGURA 42. MICROPROCESADOR DEL GPS

(Puch, 2013)

2.6.5 EL RECEPTOR GPS

La mayoría de los receptores GPS actuales tienen la posibilidad, como valor

añadido, de guardar en memoria la información digitalizada de mapas, planos

de calles de ciudades, red de carreteras y otras prestaciones que puede

mostrar gráficamente en su pantalla con un alto nivel de detalle. Una vez que

conocemos las coordenadas de nuestra posición es posible ampliar o reducir la

escala de los mapas para saber orientar mejor o seleccionar el camino más

corto hasta nuestro destino.

Si usted es de las personas que se desorientan y extravían con facilidad cuando

intenta llegar hasta un sitio cualquiera que no conoce, con un receptor GPS le

será prácticamente imposible perderse aunque se encuentre en medio de una

gran ciudad desconocida, una carretera solitaria, un descampado, el océano, el

desierto o volando en un avión particular. En todo momento el receptor GPS

56

muestra las coordenadas del punto donde éste se encuentra situado durante

todo el tiempo que se encuentre funcionando y, además, bajo cualquier tipo de

condiciones climatológicas que le rodee.

Por otra parte, ya no es necesario cargar con un montón de mapas a la hora de

realizar un viaje, pues si el vehículo en que vamos a viajar lleva instalado un

receptor GPS, se podrá seguir en su pantalla el trazado del recorrido que va

siguiendo, la velocidad de desplazamiento y el tiempo que demora o demorará

en trasladarse de un punto a otro.

“Para que el receptor GPS realice todas esas operaciones sólo será necesario

introducirle de antemano las coordenadas de los diferentes puntos de la ruta

que se pretende seguir. Los receptores fijos que están dotados con esta

posibilidad, así como algunos portátiles, permiten introducir en su memoria las

coordenadas de diferentes puntos de interés. De esa forma se puede organizar

el trazado completo de una ruta, la que una vez introducida en la memoria se

podrá reutilizar otra vez en cualquier momento que se necesite. Así sólo será

necesario indicarle al receptor GPS el trayecto que queremos recorrer y éste se

encargará de guiarnos, mostrándonos las vías más idóneas, así como las

distancias existentes entre un punto y otro a medida que nos desplazamos por

la carretera”. (Puch, 2013)

Purch en su libro aclara que actualmente se fabrican receptores GPS que

muestran directamente mapas de un área determinada. Otros aceptan también

memorias conteniendo mapas detallados, incluso de ciudades, que le indican al

usuario la forma de encontrar una dirección mientras conduce un vehículo.

57

3 METODOLOGÍA

3.1 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO

ELECTRÓNICO

3.1.1 MICRO CONTROLADOR PIC 16F628A

Trata de uno de los micro controladores más populares del mercado actual,

ideal para principiantes, debido a su arquitectura de 8 bits, 18 pines, y un set de

instrucciones RISC muy amigable para memorizar y fácil de entender,

internamente consta de:

Memoria Flash de programa (1K x 14).

Memoria EEPROM de datos (64 x 8).

Memoria RAM (68 registros x 8).

Un temporizador/contador (timer de 8 bits).

Un divisor de frecuencia.

Varios puertos de entrada-salida (13 pines en dos puertos, 5 pines el

puerto A y 8 pines el puerto B).

Otras características son:

Manejo de interrupciones (de 4 fuentes).

Bajo consumo.

Frecuencia de reloj externa máxima 10MHz. (Hasta 20MHz en nuevas

versiones). La frecuencia de reloj interna es un cuarto de la externa, lo

que significa que con un reloj de 20Mhz, el reloj interno sería de 5Mhz y

así pues se ejecutan 5 Millones de Instrucciones por Segundo (5 MIPS)

No posee conversores analógicos - digital ni digital - analógico

58

Pipe-line de 2 etapas, 1 para búsqueda de instrucción y otra para la

ejecución de la instrucción (los saltos ocupan un ciclo más).

Repertorio de instrucciones reducido (RISC), con tan solo 30

instrucciones distintas. (Ibrahim, 2009).

FIGURA 43. MICRO CONTROLADOR PIC 16F628a

(Integrado, 2012)

El Micro controlador que se encuentra en la Figura 43 se puede programar

mediante MIKROBASIC para determinar las funciones de cada uno de los pines

que posee, cabe recalcar que del pin 5 hacia arriba son los Lectores o

procesadores y del pin 5 hacia abajo son los actuadores los cuales nos van a

dar la función requerida mediante la programación.

59

3.1.2 MOSFET

El MOSFET es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales

electrónicas, se basan en la creación de un canal entre el drenador y el surtidor,

al aplicar una tensión en la compuerta. La tensión de la compuerta atrae

portadores minoritarios hacia el canal, de manera que se forma una región de

inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que tenía el sustrato

originalmente. El término enriquecimiento hace referencia al incremento de la

conductividad eléctrica debido a un aumento de la cantidad de portadores de

carga en la región correspondiente al canal. El canal puede formarse con un

incremento en la concentración de electrones (en un nMOSFET o NMOS), o

huecos (en un pMOSFET o PMOS). (Alcalde, 2010)

FIGURA 44. MOSFET

(Priare, 2007)

El MOSFET que de nuestro proyecto es el N-P-N como se muestra en la figura

44 porque la mayoría de las aplicaciones en el campo automotriz se las realiza

en la parte de tierra en un circuito eléctrico debido a su gran efectividad para

60

actuar sin que varíe las configuraciones del automóvil que vienen de casa o

fábrica.

3.1.3 RESISTENCIAS

“Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso

de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina

según la llamada ley de Ohm cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le

aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la

resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio

cuando se le aplica una tensión de 1 voltio”. (Colmenar, 2012)

La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio

es la letra griega omega, Ω. Su representación la podemos apreciar en la figura

45. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R,

que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de

conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas

obras la denominación antigua de esta unidad, Ohm.

Las resistencias según el valor determinado por el codigo de colores (Figura 46)

permiten activar los leds en el banco de pruebas de laboratorio asi tambien

como los MOSFET y relés de paralización que se utilizó en la construcción del

dispositivo electrónico de paralización, se utilizaran resistencias de 120 Ω hasta

4,7 K Ω debido al consumo que generan los componentes eléctricos dentro de

la placa.

61

FIGURA 45. RESISTENCIA

(Robinson, 2013)

FIGURA 46. CÓDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS

(Robinson, 2013)

62

3.1.4 INDUCTANCIA

Es posible demostrar que el paso de corriente por un conductor va acompañado

de efectos magnéticos; la aguja de una brújula colocada cerca de un conductor,

por ejemplo, se desviará de su posición normal norte-sur. La corriente crea un

campo magnético.

Esta caída de tensión que no tiene nada que ver con la caída de tensión de

ninguna resistencia del circuito, es el resultado de una tensión opuesta inducida

en el circuito mientras el campo crece hasta su valor final.

“La FEM inducida o fuerza contra electromotriz desaparece, puesto que ya no

se está almacenando más energía. Puesto que la FEM inducida se opone a la

FEM de la fuente, tiende a evitar que la corriente aumente rápidamente cuando

se cierra el circuito”. (Colmenar, 2012)

FIGURA 47. INDUCTANCIA

(Robinson, 2013)

63

La inductancia en el prototipo electrónico servirá para proteger el sistemas de

las variaciones o ruidos electrónicos que provienen del alternador del automóvil

(ver Figura 47), también servirá para cuidar el circuito eléctrico en caso de que

sea conectado de forma errónea protegiendo cada uno de los componentes que

lo conforman.

3.1.5 CAPACITORES

Es un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por

dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo

que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

“En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas

o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una

lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un

generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa.

Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra

positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin

embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q.”

(Arboledas, 2010)

Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante

(por lo cual podemos decir que los capacitores, para las señales continuas, es

como un cortocircuito), aunque funcionan bien como conductores en circuitos

de corriente alterna. Es por esta propiedad lo convierte en dispositivos muy

64

útiles cuando se debe impedir que la corriente continua entre a determinada

parte de un circuito eléctrico, pero si queremos que pase la alterna.

FIGURA 48. CAPACITORES

(Colmenar, 2012)

La función principal de los capacitores (Figura 48) en el circuito electrónico es

almacenar energía, en caso de haber una caída de tensión y de enviar una

señal nítida en el transformador de 12v a 5v con lo cual podremos operar el

micro controlador sin tener variaciones de tensión que pueden darle valores

inexactos para que pueda operar.

3.1.6 OPTOCOPLADOR

Un optoacoplador, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como

un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un

65

componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o

fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un

foto emisor y un foto receptor cuya conexión entre ambos es óptica. Se suelen

utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles. (Alcalde, 2010)

FIGURA 49. OPTOCOPLADOR

(Integrado, 2012)

El optoacoplador en el diseño ayuda como sensor de luz el cual permitirá

verificar si el modulo del GPS está funcionando correctamente o si fue

desconectado con lo cual dependiendo de esta señal bloquearemos o no el

automóvil para protección del mismo se lo puede apreciar en la figura 49.

3.1.7 CIRCUITO INTEGRADO 7805

El 7805 es la denominación de una popular familia de reguladores de tensión

positiva. Es un componente común en muchas fuentes de alimentación. Tienen

tres terminales (voltaje de entrada, masa y voltaje de salida) y especificaciones

66

similares que sólo difieren en la tensión de salida suministrada o en la

intensidad. La intensidad máxima depende del código intercalado tras los dos

primeros dígitos. (Ibrahim, 2009)

FIGURA 50. CIRCUITO INTEGRADO 7805

(Ribbens, 2009)

Este circuito que viene sellado desde fábrica nos permitirá trasformar los 12V

de la batería a 5V (Figura 50) con lo cual se puede activar el miro controlador

sin ningún problema logrando la idea que se diseñó según la programación. Ver

Anexo 4.

67

3.2 FUNCIONAMIENTO DEL RASTREO SATELITAL

FIGURA 51. FUNCIONAMIENTO DE UN EQUIPO DE RASTRÉO SATELITAL

El sistema de rastreo satelital se basa en la comunicación del GPS con los

satélites y del GSM con las entenas de telefonía móvil, en el modo GPS cabe

recalcar que para que el vehículo tenga una ubicación más exacta debe operar

por lo menos con 3 satélites, ya que el momento de comunicarse con estos el

dispositivo mide la longitud, latitud y altura; logrando una posición geográfica

casi exacta con un margen de error de aproximadamente 10m.

68

Algunas empresas o dispositivos de rastreo funcionan con 4 satélites y esto

genera una ubicación más precisa ya que el satélite extra que tiene percibe otra

altura desde un punto inclinado dando así un margen de error de unos 6

metros, pero si el equipo funciona con 2 o 1 satélite la ubicación solo es

referencial y el margen de error es de kilómetros lo cual no es beneficioso

debido a su gran distancia de error, esto más se usa para limitar regiones o

ciudades.

El otro modo de comunicar el equipo es a través de las antenas GSM que son

de telefonía móvil, estas emiten señales a las antenas más cercanas que estén

en la zona donde se encuentra el equipo pero la desventaja de estas es que no

tienen cobertura en todas las regiones, es decir que en alguno sitios no

funcionará perdiendo la comunicación del equipo, por tal razón el equipo debe

estar provisto de la antena GPS y GSM para que se vayan complementando

porque cuando no funciona una la otra la reemplazará. El Funcionamiento del

sistema GPS se encuentra graficado en la Figura 51.

Las maneras de comunicar el equipo con la empresa y el cliente son las

siguientes:

- El vehículo con el dispositivo: Este envía señales de onda hacia las

antenas GSM las mismas que conectarán con otras antenas hasta llegar

a la plataforma de la empresa en donde está la reconocerá como usuario

y una vez hecho esto enviará la ubicación al dispositivo del vehículo que

contiene una memoria donde puede guardar las 2000 últimas

ubicaciones que recibió de la plataforma y las va actualizando

69

dependiendo sea la programación de la plataforma o las veces que el

usuario necesite.

- Operador de la Empresa: es la persona que tiene comunicación directa

con la plataforma de la empresa debido a que tiene prioridad en la

ubicación de los equipos de sus clientes y este actualiza las ubicaciones

de los equipos cada 2 min logrando un seguimiento de rastreo en caso

de que un cliente necesite recuperar su vehículo que fue sustraído,

además este operador tiene la capacidad de bloquear el vehículo desde

la computadora central de la empresa impidiendo que el ladrón siga

avanzando con el vehículo robado.

- Web de la Empresa: es una página creada por la empresa en la cual

pueden acceder todos los clientes de la misma con un usuario y código

que la misma empresa entrega con el fin de que el cliente pueda hacer

un seguimiento de su vehículo a través de su computador. Además esta

página consta con un botón de pánico que comunica a la central de

operaciones de que el vehículo fue robado poniendo en alerta a la

empresa para que recupere el vehículo.

- Short Code 2581: Es un sistema de mensajería de celulares de

cualquier operadora en la cual envían uno con la cédula de identidad y la

clave que la empresa les proporcionó al 2581 para lograr la ubicación de

su vehículo, este mensaje se conecta con un plataforma llamada

DINANA que se encuentra en Venezuela y de ahí se conecta con la

plataforma de la empresa la misma que reconocerá si es o no usuario de

la empresa para poder facilitarle las coordenadas de su vehículo.

70

- Página Web Móvil: está basado en la aplicación que se puede

descargar de los teléfonos Smartphones y su funcionabilidad es similar a

la página web de la empresa con la diferencia que esta se puede

conectar desde cualquier ubicación del usuario por medio de su

compañía de telefonía móvil.

3.3 ELABORACIÓN DEL CIRCUITO DEL DISPOSITIVO

ELECTRÓNICO

FIGURA 52. DISEÑO DEL CIRCUITO

71

En la figura 52 se observa cómo está constituido la parte del circuito eléctrico

que tiene nuestro dispositivo electrónico con el cual impediremos el encendido

del automóvil en caso que el equipo de rastreo satelital haya sido averiado o

desconectado del vehículo. Cada parte se detallará en varios pasos que son los

siguientes:

FIGURA 53. FUENTE DEL DISPOSITIVO ELECTRÓNICO

La forma de poder dar un voltaje de 5V es mediante un circuito integrado 7805

que es aquel que transforma los 12V de la batería a los 5V que necesitamos

para nuestro dispositivo como se muestra en la figura 53, pero antes debemos

proteger esta señal con varios elementos como los son R1 y D1 que son una

inductancia de 100 micro henrios y un diodo 1N4001 respectivamente los

mismos que darán la protección en caso de que el dispositivo no sea

polarizado o conectado correctamente evitando que la placa o algún elemento

eléctrico se queme, seguido tenemos un C1 que es un capacitor electrolítico

que su función es guardar energía en caso que se necesite y limpiar la señal de

voltaje debido a que el alternador genera bastantes ruidos eléctrico y esto

puede generar picos altos que pueden dañar el dispositivo su valor es de 470

pico faradios, una vez limpia la señal el voltaje ingresa al circuito integrado 7805

en donde por medio de su programación de fábrica transforma los 12V a 5V

teniendo así nuestro voltaje de trabajo; por último se coloca otro capacitores

72

cerámico C2 de 1 nano faradio que va a limpiar la señal de 5V manteniéndola

nítida para alimentar todo el circuito.

FIGURA 54. ACTIVACIÓN DEL PIC16F628a

En esta parte del circuito (Figura 54) se ve cómo activar el Pic 16F628a,

primero se tiene P1 que es un optoacoplador y que va hacer la función de un

sensor de luz que indicará si el módulo del GPS está conectado o no porque

este cierra el circuito a tierra al optoacoplador, este consta solo de un diodo luz

y un transistor NPN en su interior, el Pin A recibe 12 voltios de batería y se

conecta con el Ánodo del Diodo Led y el Pin K es el Cátodo del Diodo Led y

este va conectado hacia el módulo del GPS dando señal de si este está

operando o conectado, si esta la unidad del GPS el diodo led activa el transistor

NPN que son los pines E y C; permitiendo el paso de señal de tierra hacia el Pic

evitando el bloqueo del vehículo, para que este transistor funcione hay que

conectar una resistencia como está en el circuito R2 de 330 Ω para protección

del componente.

73

Por el Pin C del optoacoplador envía la señal de tierra que pasa por la

resistencia R2 y luego se dirige a una división que es pasar por R3 de 10K Ω en

donde se detiene y evita hacer corto circuito en el voltaje de 5V, el otro camino

es activar Q1 que es un transistor PNP y que tiene a la resistencia R3 para su

activación esta a su vez permite el paso de 5V al transistor Q5 que es un NPN

que se encuentra protegido por una resistencia R10 de 4,7K Ω, para evitar

hacer corto circuito esta señal de negativo que sale del Transistor Q5 sirve para

dar el 0 o 1 lógico que recibirá el Pic 16F628a para que este mediante su

programación actuará; cuando la unidad del GPS se encuentre conectada

recibe un 0 Lógico u cuando no esté conectada recibe un 1 lógico, este último

recibe directamente de la alimentación de los 5V proveniente de la fuente del

circuito que pasa por la resistencia R10 hacia el Pic.

En el circuito también se encuentra dos capacitores C3 y C4 de 22 pico

faradios, estos van a guardar energía y absorber vibraciones y ruidos eléctricos

para X1 que es un cristal de 4Mhz que va hacer la función de reloj externo del

Pic16f628a para poder programar los tiempos de operación de bloqueo del

auto, por último se tiene un capacitor C5 que va acumular energía para la

alimentación del Pic reteniendo ruidos eléctricos que podrían presentarse.

FIGURA 55. PIC16F628A

74

Este Pic 16F628a se lo puede programar bajo MikroBasic que es un sistema

operativo para micro controladores en los cuales se les puede dar una función

específica de trabajo (Ver Figura 55), para el bloqueo del automóvil se realizó la

siguiente programación:

FIGURA 56. PROGRAMACIÓN DEL PIC16F628A

En la Figura 56 se encuentra la programación del Pic la cual empieza

detallando línea por línea lo que con tiene la programación del Pic 16F628a, La

línea “Program” sirve para dar un nombre a todo el archivo que se quiere

ejecutar por tal razón se escogió tesis debido a que pertenece a la misma que

está en desarrollo, “Main” da el inicio del programa al igual que “end” finaliza el

75

mismo; “cmcon” es un parámetro preestablecido para este tipo de pic y se lo

encuentra en la barra de herramientas para la activación del mismo.

“Trist” es una asignación que se le da a los pines para trabajar siendo 1 para

entrada y 0 para salidas, como se ve en la programación los puertos “A” son

todas las entradas de mi Pic” y los puertos “B” son todas las salidas es decir

son los actuadores de mi programa.

“Port” es una manera de indicar si los pines inician prendidos o apagados con

su respectivo 1 o 0 lógico correspondiente, en el caso de esta programación se

asigna a todos los pines estén apagados inicialmente.

Todo lo que se encuentre entre “while y “wend” corresponde a una condición de

programación que indica que si todo lo anterior se cumple se puede programar,

en las líneas de “if” se pone la condición de que si el puerto A0 recibe un 0

lógico significa que la unidad de GPS está conectada por tal razón a los puerto

B permanecerán apagados con la asignación de 0 lógico que da esa función;

pero si vemos que el puerto A0 recibe un 1 lógico significa que el GPS esta

desconectado por tal razón manda a operar dos funciones: la primera manda a

activar los puertos B0, B1 y B2 con un 1 lógico durante un tiempo de 200

milisegundos declarado en “delay” y segundo vuelve a activar los mismos

puertos pero con la diferencia de que el puerto B0 lo apaga con un 0 lógico

durante otros 200 milisegundos, con estas dos funciones logramos mantener

prendidos a los puertos B1 y B2 todo el tiempo mientras que el puerto B0 estará

prendiéndose y apagándose intermitentemente para hacer una conexión al

clacson de auto.

76

FIGURA 57. ACTUADORES DEL PIC16F628a

En esta última parte de nuestro circuito (Figura 57) se puede observar a los

actuadores de nuestro Pic ya que este al momento de programarlo hace que los

puertos B1 y B2 permanezcan prendidos y el puerto B0 se prenda y se apague

intermitentemente para activar un clacson, esto se cumplirá siempre y cuando el

Pic detecte que la unidad de GPS se encuentre averiada o desconectada, para

poder dar la señal de tierra a nuestros componentes debemos insertar 3

transistores de tipo NPN para que este sea activado por positivo y nos de una

señal en negativo o tierra, estos son los transistores Q2, Q3 y Q4

respectivamente para cada salida del Pic, estos serán activados por las

resistencias R4, R5 y R6 que son de 470 Ω pero a u vez poseen otras tres

resistencias conectadas en paralelo R7, R8 y R9 de 10 K Ω para protección de

los transistores.

El transistor Q4 es el que va a estar activando y desactivando el paso de tierra

hacia el cable del pito con el fin de producir un ruido entrecortado para distraer

al delincuente o a la persona que este dañando el dispositivo del GPS, los

transistores Q2 y Q3 enviaran una señal de negativo a las bobinas de dos Relés

que servirán de paralización, uno estará conectado hacia la “Ignición del

77

automóvil” y el otro hacia la “Bomba de Alimentación de Combustible” con lo

cual lograremos un bloqueo tremendo en el carro y el delincuente no podrá

desbloquearlo fácilmente.

3.4 PARALIZACIÓN VEHICULAR Y ACTIVACIÓN DE CLACSON

FIGURA 58. RELÉS PARALIZADORES Y EL CLACSON

En la Figura 58 ese encuentra dos ejemplos de cómo realizar paralización a un

vehículo y que comúnmente es utilizada por la mayoría de las alarmas y de las

empresas de rastreo satelital. El primero denominado “Relé de Ignición” permite

hacer el corte de corriente siempre y cuando nuestro Pic16F628a mande el

pulso negativo para energizar la bobina del Relé con lo cual la corriente no

pasaría por el cableado de la ignición evitando que la bomba trabaje y así

78

paralizando al vehículo; el segundo ejemplo es directamente a la bomba

denominado “Relé de Bomba” este hace la misma función que el Relé de

ignición pero este se encuentra conectado directamente al cable de la bomba

impidiendo el paso de corriente siempre y cuando el Pic16F628a envíe el pulso

negativo. Ver Anexo 5.

Con la colocación de estos dos Relés de paralización se obtendrá una

seguridad mayor en el vehículo, ya que comúnmente los delincuentes

encuentran solo un relé de paralización pero al momento de colocarlo otro ya

quedan aturdidos y no tendrían opción de mover el vehículo que quieren

sustraer.

Por último se tiene la conexión del clacson este se activara los pulsos negativos

que va a enviar al Pic16F628a con la diferencia que este pulso negativo no va a

ser constante sino entrecortado para así producir un sonido alternado entre

prendido y apagado con lo cual no se quemará el pito ni desgastaremos la

batería del automóvil, esta señal entrecortada es gracias a la programación que

se realizó al Pic en un principio.

79

3.5 CORTES EN EL SISTEMA ELÉCTRICO

FIGURA 59. CORTES EN EL SISTEMA ELÉCTRICO

En el sistema eléctrico se puede hacer un sinnúmero de cortes para poder

realizar una paralización vehicular como se ve en la figura 59 pero las

principales que se hacen son las siguientes:

- A: se denomina “Corte a la Bomba” la cual impide que alimente de

combustible al vehículo logrando así su paralización.

- B: llamada “Corte a la Ignición” este bloquea todo el sistema eléctrico del

automóvil impidiendo que este funcione y manteniéndolo parado.

80

- C: tiene el Nombre de “Corte a la Alimentación de la Bomba” funciona

bajo el mismo principio de A solo que es directamente al cable de

alimentación eléctrica de la bomba.

- D: “Bomba Control Positivo” corta la energía al borne positivo de la

bobina en el relé de la bomba de combustible impidiendo que esta se

energice y trabaje con normalidad.

- E: “Bomba Control Negativo” funciona del mismo modo pero en el borne

negativo de la bobina del relé, esta conexión se utiliza en el último de los

casos debido a que si no se hace una buena conexión podría dañar el

pin de la ECU y el automóvil quedaría averiado.

Para la ejecución del presente proyecto se usó dos tipos de corte el “Corte a la

Bomba” y el “Corte a la Ignición” con lo cual aseguramos de que el vehículo no

funcione cuando el dispositivo o módulo del GPS sea desconectado. Ver Anexo

6.

81

4. CONSTRUCCIÓN DE LA PLACA DEL MÓDULO

ELECTRÓNICO

El primer paso que se da es diseñar la placa en “PROTEUS” un programa de

simulación electrónica donde se puede apreciar cómo podrá quedar el circuito

electrónico una vez que esté ensamblado y soldado con sus respectivas partes

y componentes. (Ver Figuras 60, 61 y 62).

Se construye las pistas que son las que van a trasmitir la energía de un

componente a otro según el modelo que se realizó, esto se lo hace con el

programa ya mencionado con el fin de tener una visualización en forma de

placa imprimible y otra en forma de imágenes en 3D para tener la idea del

tamaño que el dispositivo electrónico en la realidad. Ver Anexo 7.

FIGURA 60. DISEÑO DE PLACA EN “PROTEUS”

82

FIGURA 61. VISTA DE LA PLACA EN 3D

FIGURA 62. VISTA DE LAS PISTAS ELECTRÍCAS

83

Con el diseño de la placa y sus pistas en el programa se envía a imprimir en

papel de transferencia térmica a laser (Figura 63) porque si se lo hace en forma

matricial o de cartucho las pistas generan corrosiones que pueden dañar

nuestro diseño, es preferible que siempre se impriman unas 5 o 6 placas con el

fin de tener respaldos en caso de que una salga mal. Ver Figura 64.

FIGURA 63. IMPRESORA LASER

FIGURA 64. HOJA DE TRANSFERENCIA TÉRMICA

84

Se recorta los modelos de la hoja de transferencia térmica para tener el tamaño

real de nuestro prototipo como está demostrado en la figura 65, también con

una sierra se recorta la baquelita del mismo tamaño que la placa en este caso

es de (10,2cm x 5,3cm) para poder emparejar la impresión con la baquelita, a la

vez que con una lija de agua se limpia la parte de cobre de la baquelita

eliminando cualquier residuo o rayón que esta tenga. (Figura 66).

FIGURA 65. BAQUELITA

FIGURA 66. LIJA DE AGUA

85

Con una plancha de uso doméstico se transfiere la impresión de la hoja de

transferencia térmica hacia ambas partes de la baquelita (Figura 67) obteniendo

así el dibujo de las pistas en la parte de cobre y los componentes en la otra

parte de la baquelita. Luego de obtener la impresión se moja la baquelita

(Figura 68) hasta que el papel de despegue de la misma dejando solo la

impresión que esta tuvo en un inicio.(Figura 69).

FIGURA 67. TRANSFERENCIA DE IMPRESIÓN

FIGURA 68. RETIRO DE HOJA

86

FIGURA 69. PLACAS IMPRESAS

En un recipiente se coloca agua tibia con ácido clorhídrico y se lo deja reposar

por unos 3 minutos (Figura 70) luego se introduce la placa con la impresión de

nuestro prototipo y lo dejamos reposar por otros 15 minutos, cuidadosamente

retiramos la placa de la sustancia y se ve que el cobre se derritió menos en las

partes de la impresión, por ultimo con la lija de agua retiramos la tinta de la

impresión quedando solo el diseño de las pistas en cobre. (Figura 71).

FIGURA 70. AGUA CON ÁCIDO

87

FIGURA 71. PLACAS LISTAS

Con un taladro y una broca de 1,32 pulgadas se hace los huecos en nuestra

placa (Figura 72) para poder introducir los componentes que van a formar parte

del diseño. Ver Anexo 8.

FIGURA 72. TALADRO

Se introduce cada uno de los componentes de la placa como se ve en la figura

73, pero siempre se fija en el diseño que se tiene en la computadora porque si

no se lo hace de forma correcta se obtendrá cortos circuitos o aún más el

módulo no funcionaría en los parámetros que se programamó.

88

FIGURA 73. COMPONENTES DE LA PLACA

El paso final de nuestra placa es soldar cada uno de los componentes con las

pistas para esto utilizamos cautín y estaño que son propios para unificar

elementos eléctricos. Ver Figura 74.

FIGURA 74. SOLDADURA

Se Limpia las pistas soldadas con tiñer o liquido de limpieza de contactos y

obtenemos así nuestro “Dispositivo Electrónico de Seguridad GPS” Y su

demostración se lo puede apreciar en las Figuras 75 y 76.

89

FIGURA 75. PLACA VISTA PRINCIPAL

FIGURA 76. PLACA VISTA PISTAS

Para mayor percepción de cómo funciona el dispositivo electrónico en el

automóvil ver el ANEXO 9

90

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

- Se logró implementar un dispositivo electrónico que paralice el vehículo

cuando el sensor de rastreo satelital es desconectado o averiado y esto

lo pude hacer con el estudio de simples componentes eléctricos que van

desde una resistencia hasta un transistor, pero la parte fundamental de

mi dispositivo fue el micro controlador que es un componente eléctrico en

el cual se lo puede programar para que de pulso de tierra para

inmovilizar el auto con la ayuda de relés que operarán o actuarán en

base a nuestro requerimiento o necesidad.

- En el diseño de mi dispositivo electrónico tardé alrededor de 3 meses

para obtener el objetivo planteado, pero en el transcurso de dibujar y

simular en programas de computadoras, me di cuenta que con solo

saber manejar las señales de voltaje y de tierra podemos hacer

maravillas en el automóvil como bloquearlo, decorarlo con juegos de

luces, efectos de sonido, etc., pues el mundo de la electrónica es tan

sencilla que solo se necesita saber la ley de Ohm para poder manipular

cualquier artefacto o instrumento eléctrico.

- Al momento de conectar el dispositivo de bloqueo en el automóvil se

pudo apreciar de que este no interfería en el funcionamiento normal del

auto ya que se lo conectó en la ignición y bomba a manera de un switch

con lo que no variábamos ningún parámetro de la ECU ni de los voltajes

que el auto utiliza en su funcionamiento, es decir el dispositivo

91

electrónico ocupaba solo 5v que los tomaba directamente de la batería

evitando cortos en algún otro componente del sistema eléctrico del

automóvil.

- Para ocultar mi dispositivo ingenié varios lugares dentro de la cabina del

automóvil, probé en el cinturón de seguridad, bajo el switch de la llave y

en la cajuela del auto pero vi que estos lugares son de fácil acceso para

el delincuente así que conecte mi dispositivo electrónico en el freno de

mano alzando el tapizado y me gustó este lugar porque es un área

netamente mecánica y no cruza ningún cable por ahí así que no existirá

riegos de cortos circuitos ni de recalentamiento del dispositivo.

5.2 RECOMENDACIONES

- En las conexiones del dispositivo electrónico siempre se recomienda

revisar el manual del mismo porque si no se sabe bien cómo van los

cables de conexión y conectamos mal con el dispositivo electrónico se

puede generar un corto circuito en ambos componentes dañándolos de

por vida y perdiendo así gran cantidad de dinero invertido.

- Un consejo elemental en lo que se refiere a colocar tierras o señales

negativas en un circuito es que siempre deben ser independientes

porque la mayoría de los casos en la que los circuitos no funcionan es

porque las tierras de los mismos no están bien sujetas o están

compartidas con muchos elementos generando así una pérdida de

conexión.

92

- En los cortes que hagamos en los circuitos eléctricos del automóvil es

recomendable estudiar bien esas conexiones porque si hacemos un

corte en algún cable de la ECU podremos bloquearla o a la vez quemarla

con lo que el auto quedará inservible solo por cortar unos cables que se

ven simples a primera vista pero que a través de ellos existe una

comunicación de datos inmensa de todos los componentes que el mismo

auto posee para su funcionamiento.

- El estudio es la base para conseguir nuestros objetivos y metas jamás

hay que limitarse en algo, cuando no se sabe alguna cosa se recomienda

preguntar y buscar ayuda para tapar todo hueco que tengamos en los

conocimientos y más que nada para seguir enriqueciéndolos porque

nuestro cerebro abarca gran cantidad de información que jamás

lograremos llenar su capacidad, por tal razón el estudio continuo nos

llevará a ser mejores profesionales y personas.

93

ANEXOS

Anexo 1

1.1 Circuito Eléctrico de la Bomba de Combustible

94

Anexo 2

2.1 Circuito eléctrico general de Automóvil

95

Anexo 3

3.1 Sistema de Inyección Electrónica

96

Anexo 4

4.1 Lista de Materiales para la Construcción del dispositivo

Cantidad Especificación y Valor

2 7805

2 diodos 1N4001

2 optoacopladores PC817

6 IRF 540

2 PIC 16F628a

6 diodos leds de alto brillo Color variado

2 sócalos PIC 8patas

2 Condensadores de 1 microfaradio electrolítico

4 Condensadores de 22 picofaradios cerámico

2 cristales de 4MHz

8 resistencias de 330 Ω

8 resistencia de 10 KΩ

6 resistencias de 4,7 KΩ

2 transistores 2N3906

2 transistores 2N3904

8 resistencias de 1KΩ

2 inductancias de 100 micro henrios

4 capacitores de 470 microfaradios

4 condensadores de 100 microfaradios

4.2 Baquelita de transmisión de Energía

97

Anexo 5

5.1 Instalación del Relé de Paralización

Figura N° 1 Corte de los Cables de Ignición

Figura N° 2 Incorporación del Relé de 12V

98

5.2 Instalación del Módulo de un GPS

Figura N° 1 Conexión del Módulo GPS hacia el Switch de encendido

Figura N° 2 Conexión del Módulo GPS hacia la caja de fusibles Interna

99

Figura N° 3 Módulo GPS

Anexo 6

6.1 Programación del Pic16F628a

100

Anexo 7

7.1 Pruebas de Laboratorio

Figura N° 1 Prueba en el Proto Board

Figura N° 2 Comprobación del PIc16F628a

101

Anexo 8

8.1 Construcción del Dispositivo Electrónico

Figura N°1 Impresión Hoja Térmica

Figura N°2 Transferencia de Tinta A Baquelita

102

Figura N°3 Inmersiones en Ácido

Figura N°4 Limpieza de la Baquelita

103

Figura N°5 Baquelita lista para Usarse

Figura N°6 Taladraje de la Baquelita

104

Figura N°7 Colocación de Elementos Electrónicos

Figura N°8 Soldadura de Componentes

105

Figura N°9 Dispositivo Electrónico de Paralización Vehicular

Anexo 9

9.1 Video Demostrativo del Funcionamiento del Dispositivo Electrónico de

seguridad del sensor de Rastreo Satelital

106

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