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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

SEDE QUITO

CARRERA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Tesis previa a la obtención del título de: INGENIERO ELECTRÓNICO

TEMA:
“DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ASISTENCIA MÓVIL PARA
PERSONAS CON PROBLEMAS DE INSUFICIENCIA AUDITIVA
MEDIANTE COMUNICACIÓN ZIGBEE Y SU MONITORIZACIÓN USANDO
TECNOLOGÍA GSM.”

AUTOR:
EDUARDO SANTIAGO VILLACRÉS CORNEJO
DIRECTOR:
MANUEL RAFAEL JAYA DUCHE

Quito, septiembre de 2013

DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD Y AUTORIZACIÓN DE USO
DEL TRABAJO DE GRADO
Yo Eduardo Santiago Villacrés Cornejo autorizo a la Universidad Politécnica
Salesiana la publicación total o parcial de este trabajo de grado y su reproducción sin
fines de lucro.
Además declaro que los conceptos y análisis desarrollados y las conclusiones del
presente trabajo son de exclusiva responsabilidad del autor.

________________________________________
Eduardo Santiago Villacrés Cornejo
CC: 1720498334

DEDICATORIA
A Jehová mi Dios, que gracias a su bondad inmerecida y amor me ha permitido
culminar esta etapa de mi vida.
Con mucho cariño a mis padres, Eduardo Villacrés y María Eugenia de Villacrés,
que han dado todo su esfuerzo y cariño en ayudarme a alcanzar este objetivo.
A toda mi familia y amigos porque de una u otra manera me han brindado su apoyo.

Al Ing. Fernando Beltrán por la ayuda prestada en el momento de realizar las pasantías universitarias.AGRADECIMIENTO Agradezco a todos los Docentes de la Universidad Salesiana que durante los pasados semestres de estudio han dado mucho de sí para forjar en nosotros el ser buenos profesionales y honrados ciudadanos. También agradezco al Ing. . Rafael Jaya por la ayuda brindada en la revisión de este trabajo y sus significativas sugerencias.

........................ 8 Xbee Serie 1 ............................................................................ 5 1...........................................2...........................................................................2........................................................ 7 1..... 14 1..........1 Timbre supletorio para el teléfono S150527...4....................................................1.............. 1 CAPÍTULO 1 ..............................................................................................................................4..................................................................................................................... 12 PIC .............................6.......2 Alternativas técnicas para las personas con deficiencia auditiva ......3 Detector de agua con alarma DOMOBUG ....................................................6 Amplificadores de señal acústica .......................................1 Deficiencia auditiva ..............................................................1 Red GSM ....................................................ÍNDICE INTRODUCCIÓN ........... 3 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA .3 1..................................2....6........................ 3 1............................................................................7 Ayudas para el hogar .........................1 1.......................................1 Sistema de control de sensores ............................2 El bucle o aro magnético .........1 Causas genéticas .................. 15 1.....2..............................1 Factores ...................................... 18 2...................................... 19 .....5.......... 17 CAPÍTULO 2 ................................ 4 1........... 13 Sensores comerciales para el hogar.........4 Despertadores con luz y vibración .. 16 1............................... 4 1....................................... 4 1...............................1............6........................................ 9 Tecnología GSM .....................6.......................................................... 3 1.............. 4 1.................................................................................. 6 1.................5 1.....2 Detector de humo con alarma ....................2 Comandos AT ................. 4 1.......................2 Causas ambientales .............................................................................3...................................................1 1.....................................................................................6 Microcontroladores ...........................................................................1................. 14 1.............................................1................................................................................. 8 1.5 Detector de movimiento.................... 15 1..................................2........... 8 1................. 11 1....................... 18 DISEÑO DEL PROTOTIPO .....................5 El audífono....................................3 Equipos de Frecuencia Modulada ........... 10 1....................1............. 10 1.............6.....4 Detector de timbre de puerta SR7203 ...............................2................2..........1 Equipos Infrarrojos ............ 7 1...............................................................................................4 Tecnología Zigbee ..

.................6 Detector de timbre telefónico ..............2....................................4...................4 Módulo GSM SIM 900 ......................2.............................................1 Xbee S1 Transmisor....................................................3 Detector de humo ............... 22 2............................4......................... 24 2...................................2................4 Motor vibrador . 41 3......................................1 Pruebas de operación.......................3 LCD 8x2 .............................................3 2.........4 Proceso detector de fuga de agua ..................................................................................................................... 52 EXPERIMENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS .. 30 2............................... 19 2.... 49 Comunicación GSM ............. 52 4.........4....... 52 .......................................... 25 2..........1................4 3.......................................1........................ 31 Comunicación entre el PIC y el módulo GSM SIM 900 ..................... 34 2................... 32 Módulo receptor de visualización ... 27 2....................1..2.............................4 Detector de fuga de agua ............................................................................................... 33 2......... 45 3............4.2 Enlace vía Xbee S1 ....2............ 47 3..................................................................................................1 3............................................1 Fuente de alimentación batería ........................................................................................................... 50 CAPÍTULO 4 ........................................1 Desarrollo del software para el módulo receptor .............................3 Proceso detector de humo ...................................................5 Proceso detector de movimiento .....2 Desarrollo del software para el sistema de control ...... 44 3..................................................2 Selección del Microcontrolador (Sistema de control) .................................................................2...................................................................................................................... 48 3........................2 Selección del microcontrolador (dispositivo móvil) ..... 29 2...1 2.............................................. 38 CAPÍTULO 3 ...... 47 3...................... 44 3..............2..... 49 Diagrama de flujo General del módulo receptor .... 50 Diagrama de flujo para la comunicación GSM ....................... 41 COMUNICACIÓN Y SOFTWARE .....3.......................................................... 34 2..1 Diagrama de flujo General del Sistema de Control ..................1................2 Xbee S1 Receptor ....4.......1...............2 Programa principal ................................ 20 2...........1 Fuente de alimentación 5 V .........1 Configuración módulo Xbee ...................................................... 36 2.........................................................3 3........................... 41 3.... 30 2............................................ 28 2........................2....5 Detector de timbre de puerta .........1.............................................................................1.........................3.......7 Detector de movimiento........................

.....................4.............................................. 63 4.................................................................................. 58 4................................... 62 4.... 54 4............................ 62 4.....5 Prueba del detector de timbre telefónico ..2...........................................1....................2.................. 57 4.....3 Prueba del detector de presencia ..............2 Prueba del detector de humo ...............................2 Análisis de la comunicación GSM .............. 59 4...................................................4 Prueba del detector de timbre de puerta.....................................3 Análisis de la recepción de datos por parte del dispositivo móvil ........1 Prueba del detector de fuga de agua ......................... 57 4... 53 4.............................. 66 .................................................................1...........1..............................1 Análisis del Sistema de Control .....1.... 55 4.........7 Lista de elementos y precio del producto .........................1.........1..........2 Análisis de los resultados ..............2....................... 63 CONCLUSIONES ..............................1..............................6 Prueba de varias entradas activas..... 65 LISTA DE REFERENCIAS ........................

................. 18 Figura 17............................ Pic 18F452 ............................ Detector de Ring ..................................... Timbre eléctrico .................................... 6 Figura 4.................... 9 Figura 9..................................... 5 Figura 3.................... 26 Figura 24......................................................................................... Detector de timbre de puerta......................................................................................... 16 Figura 14......... Esquema básico de un Microcontrolador ......................................... Audífonos inalámbricos RCA........... Detector de movimiento ................ Timbre supletorio................................................ Conexión del sensor MQ-2 ................................................................ Estructura del sensor MQ-2 ....... Ejemplo de aro magnético en un aula que transmite información desde el micrófono del profesor y el aparato de TV ......................................... 7 Figura 6....................................... 6 Figura 5........................................................................... 7 Figura 7..................... 22 Figura 20............................................... 15 Figura 12............ 27 Figura 25.................................................................................. 15 Figura 13.................................... 3 Figura 2......................................................................................... 23 Figura 21.................................................................. 10 Figura 10............................................................................................................................................ Grados de sordera .............................. Audífono convencional .................................................................................................... Audífono amplificador........................... 12 Figura 11.................................... 19 Figura 18........................... Equipo LISTEN ......................................... Detector de inundación ...... 24 Figura 23...................... Circuito regulador de voltaje ............................ Despertador con luz y vibración . Protocolos para ZigBee.................... Detector de humo. 17 Figura 16..... 27 . Detector de fugas de agua ................... Detector de timbre de puerta............................................................ 8 Figura 8.......................ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.. 24 Figura 22................. Módulo Xbee Serie 1 ............................................................. 17 Figura 15.. Esquema general del prototipo ......................................................................................................... Esquema del sistema de control de sensores ...... 20 Figura 19.........................

.................................................... LCD 8x2 .................................. Configuración de los módulos Xbee Transmisor y Receptor ....................................... Regulador de voltaje para los módulos Xbee ......................................... 47 Figura 48............. 46 Figura 47.......................................................... 37 Figura 37............... Diagrama de flujo del controlador principal ........ 43 Figura 43......... 30 Figura 29..... Diagrama de flujo del proceso detector de agua ........................................Figura 26.................................................. Accionamiento del motor vibrador ................................................................................ Diagrama de flujo general del prototipo ....................... 28 Figura 27............ 36 Figura 36...................... 32 Figura 32.. Diagrama esquemático del módulo receptor ................ Diagrama de flujo del modulo receptor ..... 40 Figura 42......... 34 Figura 35. 29 Figura 28. Configuración de la velocidad de transmisión de los módulos Xbee ................................................................ 44 Figura 45............... 39 Figura 41........ Conexión LCD 8x2 ............................................................................ Diagrama de flujo de la comunicación con el modem GSM SIM 900 ..................................................... 48 Figura 49....................................... 37 Figura 39............ 51 Figura 52............................................... Regulador de voltaje del dispositivo móvil ................. Conexión del módulo Xbee S1 receptor ........................ Diagrama de flujo del proceso detector de movimiento .......................................... Esquema del sensor de movimiento ....... Contraste del LCD . 38 Figura 40..... 30 Figura 30..................... Módulo GSM SIM 900 ........................................................................................... Esquema general del dispositivo móvil ........................... 37 Figura 38............................................................... Señora Mercedes Yépez ..... Motor vibrador ............................................................ 49 Figura 51...................................... Conexión del módulo Xbee S1 transmisor ..... 34 Figura 34.......... 45 Figura 46............................................................ 43 Figura 44....... PIC 16F873A ............... 48 Figura 50.... Diagrama esquemático del controlador GSM ........ 52 ........... Diagrama esquemático del sistema de control..... 33 Figura 33......................... Software X-CTU..................................... Diagrama de flujo del proceso detector de humo .......................... 31 Figura 31.................

........... Circuito impreso.. vista inferior ....................... Circuito impreso............................................................ Estado en el dispositivo receptor en caso de activarse el timbre de la puerta................. Detector de movimiento en funcionamiento................................... 58 Figura 64............................................................................................................................................................... Estado en el dispositivo receptor en caso de detectarse humo .... 97 Figura 72.............. Detector de humo y teléfono activos .............. 71 Figura 71................................ vista inferior ............... Circuito impreso.Figura 53............... 53 Figura 54....... Estado en el dispositivo receptor en caso de fuga de agua .... Mensaje recibido por parte del módulo GSM ..................... Mensaje recibido por parte del módulo GSM ......................... 56 Figura 58............... 70 Figura 68...... vista superior ........... Interruptor de encendido . vista superior ...................................... 55 Figura 57............ 98 Figura 74............................... Ubicación del detector de movimiento ........................ vista inferior .............................................. 99 Figura 77........ Mensaje de información requerido por el familiar cuidador ............................... 58 Figura 62........................................................................................ 69 Figura 66. 54 Figura 55.............................................................................................................. Circuito impreso........ Circuito impreso........................ 57 Figura 61.. 58 Figura 65.................... 71 Figura 70............... 57 Figura 60............... Conectores para los sensores ................................................ Estado en el dispositivo receptor en caso de activarse varias alarmas ... 98 Figura 75.................... Detector de agua y timbre activos .. 70 Figura 69..... Estado en el dispositivo receptor en caso de timbrar el teléfono.................................. Estado del dispositivo móvil.................................................... Circuito impreso......... 69 Figura 67...... 54 Figura 56................ Mensaje de texto recibido por el familiar cuidador .......... 98 Figura 76.................. ....... vista superior . Mensaje inicial ... 58 Figura 63.............................. 97 Figura 73.................................... 56 Figura 59........................................................................ Mensaje de alerta .............. 99 .............. Ubicación requerida por el familiar cuidador ..................

...................................... Lista de elementos y costo del Sistema de Control .......... 60 Tabla 7 ... 35 Tabla 4............................................ Lista de elementos y costo del dispositivo receptor ......... Puertos usados para el dispositivo móvil .. 59 Tabla 6........................................................................................ 61 . 42 Tabla 5................. Configuración de los módulos Xbee .........................................ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1................. Puertos usados para el sistema de control ............. Tabla de verdad del circuito ...... 25 Tabla 3............ Lista de elementos y costos de la comunicación GSM ............................................... 20 Tabla 2....

.......................................................... 91 D MANUAL DEL USUARIO ........................................1 CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS USADOS ........................................................................................................ 96 D3 Dispositivo Móvil ........................................................................ 69 A.........................................2 Controlador Dispositivo Remoto .............................1 Controlador Sistema de control ...................................................................1 Sistema de control de sensores ...... 69 A...... 87 C................................... 84 C................................................................................................................... 70 A....................... 98 D5 Modulo GSM SIM 900 ........................................................................ 69 A DISEÑO DE LOS CONTROLADORES ......................................3 Modulo Receptor .. 99 D6 Precauciones a tomarse en cuenta .......2 Características del Microcontrolador PIC 16f873A ..........................2 Controlador GSM .......................................................................3 Características del Microcontrolador PIC 16f870 .........4 Características del módulo GSM SIM 900 .. 79 B....... 99 ........................................................................................ 96 D........ 75 B................ 71 B B.................. 77 B............................................................... 96 D........................................ 82 C SOFTWARE DE LOS MICROCONTROLADORES .................. 97 D4 Prueba de los sensores ...................... 72 B......................................... 72 Características Microcontrolador PIC 18f452 ............................... 84 C....6 Características de los módulos XBEE Serie 1 .............................................2 Sistema de Control ...................3 Microcontrolador Modulo GSM ......................... 80 B..................................................................................................................ÍNDICE DE ANEXOS ANEXOS ....5 Características del Opto acoplador 4N25 .....................................1 Componentes del prototipo .........................

brindando alternativa de asistencia a las personas con problemas de audición para mejorar su calidad de vida. . timbre telefónico. etc. además incluirá la tecnología GSM para realizar la monitorización del dispositivo de asistencia desde un teléfono celular por parte de un familiar a cargo en caso de surgir algún accidente en el hogar por descuido de la persona con problemas de audición. esto como respuesta de activación a las señales adquiridas por diferentes sensores (humo. Este dispositivo brindara una alerta visual en un módulo receptor.) lo cual generará una alarma vibratoria indicando en la pantalla del dispositivo móvil la acción que se está realizando.RESUMEN El proyecto está orientado a realizar una aplicación de la comunicación Zigbee para un control domótico. agua. timbre de la casa. humedad.

water. Also include GSM technology to perform monitoring of the assistive device from a cell phone by a family member in charge in case of any accident in the home by disregard of the person with hearing impairment. telephone ringing. this activation in response to the signals acquired by different sensors (smoke. moisture. . bell). providing alternative assistance to hearing impaired people to improve their quality of life. which generate a vibration alarm on the screen of the mobile device indicating the action being carried out. etc.ABSTRACT The project is aimed at making a Zigbee communication to control home automation application. This device would provide a visual alert to a receiver module.

es importante que el resto de sus sentidos sean entrenados a plenitud. el desarrollo del proyecto se expone en cinco capítulos que sintetizan el trabajo realizado para conseguir la temática propuesta. además de las diferentes ayudas que cuentan las mismas para su mejor desenvolvimiento en actividades cotidianas. constará de un módulo receptor que brindará una alerta visual y vibratoria como respuesta a la activación de los diferentes sensores. se desarrolla una explicación acerca del problema que padecen muchas personas cómo es la deficiencia auditiva. Cuando una persona empieza a tener problemas de audición. En el segundo capítulo. En el primer capítulo. pero de acuerdo a la persona en quien se va a implementar el prototipo de asistencia quien sufre una pérdida auditiva mayor a 85 dB menciona que el aparato amplifica todas las señales del exterior lo cual le genera molestosos ruidos dentro del oído y no así logra una mejoría en su capacidad auditiva. y de acuerdo a los decibeles de pérdida auditiva amplifican los sonidos del exterior. Además. También se dará una introducción de las tecnologías ZIGBEE y GSM. Generalmente las personas con problemas de audición usan un audífono. aunque con esto no se logre mejorar el problema principal. la persona podrá adaptarse de manera eficiente al entono en que se desenvuelve diariamente. se realiza el diseño del prototipo a ser implementado con todos los eventos que serán detectados ya sea por sensores comerciales o diseñados. Se presenta el diseño e implementación de un prototipo de asistencia móvil aplicado a un sistema domotico que generará alarmas vibratorias y visuales a la persona con problemas de audición. los cuales llegarán a un sistema de control.INTRODUCCIÓN Según los datos estadísticos del CONADIS (Consejo Nacional de Igualdad de Discapacidades) en el Ecuador habitan unas 43405 personas con problemas auditivos. Se incluirá la tecnología GSM para alertar a un familiar cercano 1 .

2 . se explica el desarrollo de los diferentes programas de control que constan en cada PIC mediante diagramas esquemáticos. En el tercer capítulo.en caso de no haber respuesta a la activación de algún sensor que genere peligro en el hogar. diagramas de flujo de las principales funciones y de la aplicación GSM. se realizó la experimentación correspondiente del prototipo para comprobar su correcto funcionamiento. y brinda un análisis de los resultados para finalmente corregir algunas fallas presentadas. En el quinto capítulo. En el cuarto capítulo. se presenta las conclusiones y recomendaciones que se generaron después de haber sido terminado el proyecto. Todas estas ayudas serán provistas por tres microcontroladores PIC.

Hay que tener en cuenta que la sordera no se mide en porcentajes sino en dB de pérdida. “el paciente tiene una pérdida auditiva de 50dB”. Lo correcto es decir. Camilleri. o como hipoacusia cuando la persona disminuye su nivel de audición por debajo de lo que se considera normal.1 Deficiencia auditiva La deficiencia auditiva en una persona le impide escuchar normalmente debido a algún tipo de anormalidad en el órgano de la audición: el oído. & Venail Be) 3 . (Fernandez.CAPÍTULO 1 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 1. Camilleri. & Venail Be) Figura 1. La discapacidad auditiva se conoce como sordera. 2013) Grados de sordera En la figura 1. Al decir que se tiene una pérdida auditiva del 50% no significa absolutamente nada. Grados de sordera Fuente: (Lorenzi. cuando existe ausencia total del sentido de la audición. por ejemplo. (Lorenzi. se muestra el grado de pérdida auditiva que puede tener una persona.

1.1. 2007) 4 . durante o después del nacimiento. (Olmo. 2013) 1.1.1. Sin embargo.1 Factores Existen dos grandes factores que generan deficiencia auditiva en las personas. pueden ser causas genéticas (hereditarios) o causas ambientales.2 Alternativas técnicas para las personas con deficiencia auditiva Para cubrir las diferentes necesidades del paciente es posible definir varias categorías de dispositivos de ayuda auditiva. 2013) 1. 2007) El micrófono capta la señal y la envía a un convertidor (transmisor que transforma la señal en una onda lumínica la cual transmite la información hasta un receptor inalámbrico que el usuario lleva en el cuerpo).1. 2013) 1. el origen de su sordera no ha podido ser diagnosticado.1 Equipos Infrarrojos El sistema transmite la energía sonora en forma de ondas de luz infrarroja invisibles para el ojo humano.2.1.1 Causas genéticas Son de carácter hereditario. y suponen su aparición desde el nacimiento o bien el desarrollo de la misma de forma progresiva. las cuales se mencionan a continuación: 1. (Eunate. se debe señalar que en un tercio de las personas sordas. estos factores pueden aparecer antes. (Olmo. (Eunate. (Eunate.2 Causas ambientales Actúan sobre la persona y tienen como resultado la aparición de la pérdida auditiva.

Figura 2. como por ejemplo. En este caso. La señal procede de un micrófono. Los bucles de uso individual también pueden tener otras aplicaciones. (IO-Disgital.2 El bucle o aro magnético Es un cable que transforma la señal sonora en ondas magnéticas. 2008) De uso colectivo: Varias personas con prótesis auditivas pueden beneficiarse simultáneamente del bucle magnético. dentro del perímetro adaptado. 2008) El bucle ofrece dos aplicaciones: De uso individual: La persona con prótesis auditiva puede colocarse el bucle alrededor del cuello y adaptarlo al sistema de FM. conectados al teléfono móvil o al televisor. como por ejemplo un aula o un salón de actos. que usará el hablante. el cable se sitúa alrededor del área que se quiere adaptar. y se transmite directamente a la prótesis auditiva provista de bobina inductiva (Ver la Figura 3). 2008) 5 . y el usuario del audífono o implante coclear ( transductor que transforma las señales acústicas en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo.2. Audífonos inalámbricos RCA Fuente: (Radioshack) 1. podrá moverse libremente y situarse en cualquier punto del mismo. (IO-Disgital. (IO-Disgital. se implanta quirúrgicamente).

2008) Figura 4. (IODisgital. conectado al audífono o al implante coclear recibe esta información. la voz del emisor (la persona que habla) directamente al receptor (la persona sorda). (IO-Disgital. El sistema permite enviar.3 Equipos de Frecuencia Modulada Es un aparato que capta la voz de quien habla.2. Equipo LISTEN Fuente: (Center for Communication Hearing and Deafness. 2008) En pocas palabras. (IO-Disgital. Ejemplo de aro magnético en un aula que transmite información desde el micrófono del profesor y el aparato de TV Fuente: (Ferrer Manchón) 1. aislándola del resto de ruidos ambientales y la mandan por ondas de radio. El receptor. 2013) 6 . a través de un micrófono. eliminando los problemas producidos por la distancia entre ambos. la señal radial actúa como portadora de la señal sonora.Figura 3. la reverberación o el eco y el ruido de fondo. 2008) (Ver la Figura 4).

habiendo por último varios efectos de luces en modo flash intermitente para asegurarle un buen despertar. Figura 6.2. Despertador con luz y vibración Fuente: (GAES. el dispositivo comienza a vibrar y no para hasta que la persona lo apague manualmente.1. 2013) 1.2. 2013) 7 . 2013).” (FESORD. con sordera o problemas de audición.4 Despertadores con luz y vibración Alertan al usuario mediante la combinación de varias señales. Cuando llega la hora de despertarse. 2013).5 El audífono “Es un aparato de función compensadora que amplifica el sonido y que en el caso de algunas pérdidas auditivas puede proporcionar información sonora a la persona sorda. (GAES. Figura 5. Audífono convencional Fuente: (FESORD. como una alarma sonora bien alta y un vibrador de almohada que produce una vibración continua para despertar a las personas con sueño profundo.

duración de la batería y costos de los protocolos propietarios en las aplicaciones de domótica.1.7 Ayudas para el hogar Existen múltiples situaciones diarias como el timbre de una puerta. o generalmente visual. bien auditiva.3 Tecnología Zigbee Es un protocolo de comunicaciones inalámbricas basado en el estándar IEEE 802. el despertador o incluso el llanto de un bebé que precisarían de la audición.15. bien táctil. 2013) Figura 7. (Electrocomponentes S. En este caso. Audífono amplificador Fuente: (FESORD. el televisor u otras fuentes de sonido. El costo y consumo tienen un papel fundamental.A) 8 . para que la persona con problemas de audición sea consciente de la emisión de estos sonidos se utilizan aparatos que se activan ante su presencia. traduciendo la señal acústica a otra modalidad sensorial. el teléfono.6 Amplificadores de señal acústica “Incluye un conjunto de dispositivos que se acoplan a aparatos como el teléfono. aumentando la intensidad del volumen que puede ser regulado a voluntad del usuario. cuya función es la de solucionar los problemas de interoperabilidad.” (FESORD. 2013) 1.2.A) Este estándar se utiliza primordialmente para aplicaciones domóticas siendo mínima la capacidad de transferencia de información. (FESORD.2. 2013) 1. la radio. (Electrocomponentes S.4.

Al poseer una arquitectura basada en el modelo OSI, el IEEE 802.15.4 define las dos
capas más bajas: la Capa Física y la Subcapa de Control de Acceso al Medio de la
Capa de Enlace de Datos, la cual se encarga de aislar los detalles de las tecnologías
físicas a la capa de Control de Acceso al Medio. Estas capas son utilizadas por
ZigBee para crear un marco de trabajo para las aplicaciones. (Electrocomponentes
S.A)
Figura 8. Protocolos para ZigBee

Fuente: (CASADOMO, 2005)

1.3.1

Xbee Serie 1

Los módulos RF Xbee y Xbee-PRO 802.15.4 OEM son soluciones integradas que
proporcionan conectividad inalámbrica de punto final a los dispositivos. Están
diseñados para aplicaciones de alto rendimiento que requieren baja latencia y
previsible comunicación de distribución. (Digi International Inc) (Xbee)
Los módulos Xbee proveen 2 formas amigables de comunicación: transmisión serial
transparente (modo AT) y el modo API que proveen muchas ventajas. Pueden ser
configurados desde el PC utilizando el programa X-CTU o bien desde un
microcontrolador. Estos módulos utilizan el protocolo de red IEEE 802.15.4 y
pueden comunicarse en arquitecturas punto a punto, multipunto o en una red mesh.
La elección del módulo Xbee correcto pasa por escoger el tipo de antena (chip,
alambre o conector SMA) y la potencia de transmisión (2mW para 300 pies o 60mW
para hasta 1 milla).(Digi International Inc) (Xbee)

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Los módulos Xbee pueden ser usados con los adaptadores Xbee Explorer
Serial o Xbee Explorer USB. Aquellos microcontroladores que trabajan con 5 V
necesitarán de una interfaz (Xbee regulated) para comunicarse con los módulos
Xbee. (Digi International Inc) (Xbee)
Estos módulos son económicos, con altas prestaciones y fáciles de utilizar. Algunas
de sus principales características son:
Buen Alcance: hasta 300 pies (100 metros) en línea vista para los módulos
Xbee y hasta 1 milla (1.6 Km) para los módulos Xbee Pro.
9 entradas/salidas analógicas y digitales.
Bajo consumo <50 mA cuando están en funcionamiento y <10 uA cuando
están en modo sleep.
Interfaz serial.
65,000 direcciones para cada uno de los 16 canales disponibles. Se pueden
tener muchos de estos dispositivos en una misma red. (Digi International Inc)
(Xbee)
Figura 9. Módulo Xbee Serie 1

Imagen: (Santiago Villacrés)

1.4 Tecnología GSM
1.4.1

Red GSM
GSM son las siglas de Global System for Mobile communications (Sistema
Global para las comunicaciones Móviles). Es el sistema de telefonía móvil
digital más utilizada y el estándar de facto para teléfonos móviles en Europa.

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Definido originalmente como estándar Europeo abierto para que una red
digital de teléfono móvil soporte voz, datos, mensajes de texto y roaming en
varios países. GSM es ahora uno de los estándares digitales inalámbricos 2G
más importantes del mundo. GSM está presente en más de 160 países y según
la asociación GSM tienen el 70 por ciento del total del mercado móvil digital.
(Masadelante)

1.4.2

Comandos AT
Los comandos AT son instrucciones codificadas que conforman un lenguaje
de comunicación entre el hombre y un Terminal MODEM.
Los comandos AT fueron desarrollados en 1977 por Dennis Hayes como un
interfaz de comunicación con un MODEM para así configurar y proporcionar
instrucciones, tales como marcar un número de teléfono. Más adelante, con el
avance del baudio (número de cambios de estados en una señal por segundo),
fueron las compañías Microcomm y US Robotics las que siguieron
desarrollando y expandiendo el juego de comandos hasta universalizarlo.
Los comandos AT se denominan así por la abreviatura de attention.
Aunque la finalidad principal de los comandos AT es la comunicación con
módems, la telefonía móvil GSM también ha adoptado como estándar este
lenguaje para comunicarse con sus terminales. De esta forma, todos los
teléfonos móviles GSM poseen un juego de comandos AT específico que
sirve de interfaz para configurar y proporcionar instrucciones a los terminales,
permiten acciones tales como realizar llamadas de datos o de voz, leer y
escribir en la agenda de contactos y enviar mensajes SMS, además de muchas
otras opciones de configuración del terminal.
Es claro que la implementación de los comandos AT corresponde a los
dispositivos GSM y no depende del canal de comunicación a través del cual
estos comandos sean enviados, ya sea cable serial, canal Infrarrojos,
Bluetooth, etc. (Sergiosti, 2012)

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se detallan algunas de sus características principales: Memoria ROM: (Memoria de sólo lectura) Memoria RAM: (Memoria de acceso aleatorio) Líneas de entrada/salida (I/O): También llamados puertos Lógica de control: Coordina la interacción entre los demás bloques (NEOTEO. es decir.5 Microcontroladores Se puede definir a un microcontrolador como un circuito integrado (chip) que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU. 2006) Figura 10. UARTs y buses de interfaz serie especializados.1. temporizadores. 2006) Típicamente. como I2C y CAN. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida. como convertidores analógico/digital. memoria y unidades de E/S. todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. entre otros. Aunque por supuesto sus prestaciones son limitadas si las comparamos con las de cualquier ordenador personal. Esquema básico de un Microcontrolador Elaborado por: (Santiago Villacrés) 12 . se trata de una computadora completa en un solo circuito integrado (Ver la Figura 10). un microcontrolador puede disponer de un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM. significando que para hacerlo funcionar. además de dicha integración. (NEOTEO. su característica principal es su alto nivel de especialización. A continuación.

Algunos modelos disponen de conversores Analógico/Digital de 8 bits incorporados. y en el número de aplicaciones. (NEOTEO. al disponer todos sus componentes de solamente 8 pines. Código de protección. respectivamente. los componentes de la gama baja se caracterizan por poseer los siguientes recursos: Sistema “Power On Reset”. tiene como principal característica su reducido tamaño. la complejidad interna y de programación. Al igual que todos los miembros de la familia PIC16/17.1. Las principales diferencias entre estas gamas radica en el número de instrucciones y su longitud. lo cual se refleja en el encapsulado. (NEOTEO. 2006) Gama mini Con encapsulado de 8 pines. que junto a las inmensas posibilidades de E/S han conquistado a programadores y desarrolladores. pero con una de la mejores relaciones coste/prestaciones de la familia.1 PIC Microchip es la empresa que fabrica los microcontroladores PIC. Tienen una facilidad de uso y programación tales. Tienen un repertorio de 33 instrucciones cuyo formato consta de 12 bits. etc. (NEOTEO. El formato de sus instrucciones puede ser de 12 o de 14 bits y su repertorio es de 33 o 35 instrucciones. y consumen menos de 2 mA cuando trabajan a 5 V y 4 MHz. lo que les hace ideales en las aplicaciones que funcionan con pilas teniendo en cuenta su bajo consumo (menos de 2 mA a 5 V y 4 MHz).5 V y 5. gamas que se pueden llamar mini.5 V. el número de puertos y funciones. Se alimentan con un voltaje de corriente continua comprendido entre 2. baja. media y alta. Sus versiones están encapsuladas con 18 y 28 pines y pueden alimentarse a partir de una tensión de 2. 2006) Gama baja o básica Consiste en una serie de PIC de recursos limitados. Perro guardián (Watchdog o WDT).5. La familia PIC se divide en cuatro gamas. 2006) 13 .5 V. Los modelos 12F6xx poseen memoria Flash para el programa y EEPROM para los datos.

Gama media Es la más variada y completa de los PIC. por lo que es también muy útil para naves.6.6 Sensores comerciales para el hogar 1. 2006) Gama alta Dispone de chips con 58 instrucciones de 16 bits en el repertorio y que disponen de un sistema de gestión de interrupciones vectorizadas muy potente. que consiste en la posibilidad de ampliación del microcontrolador con elementos externos. cubriendo varias opciones que integran abundantes periféricos. (NEOTEO. Quizás la característica más destacable de los componentes de esta gama es su arquitectura abierta. Poseen comparadores de magnitudes analógicas. Abarca modelos con encapsulado desde 18 hasta 68 pines.1 Timbre supletorio para el teléfono S150527 Es extremadamente útil para personas con problemas auditivos o personas mayores. haciéndoles más adecuados en las aplicaciones complejas. Para este fin. En esta gama sus componentes añaden nuevas prestaciones a las que poseían los de la gama baja. fábricas y otras instalaciones ruidosas y de gran extensión. No necesita batería y se acopla fácilmente al aparato telefónico. (NEOTEO. direcciones y control a las que se pueden conectar memorias o controladores de periféricos. algunos pines comunican con el exterior las líneas de los buses de datos. Con este timbre las llamadas de teléfono se oirán a un volumen amplificado. 2006) 1. puertos serie y diversos temporizadores. (SUPERINVENTOS. convertidores A/D. 2013) 14 .

2013) 1. (AplicacióNuevasTecnologías. Detector de humo Fuente: (All-Biz. Atendiendo al método de detección que usan pueden ser de varios tipos: - Detectores iónicos: Utilizados para la detección de gases y humos de combustión que no son visibles a simple vista.Figura 11.3 Detector de agua con alarma DOMOBUG Se encarga de detectar fugas de agua empleando la sonda de dos hilos de la que dispone. Timbre supletorio Fuente: (SUPERINVENTOS.2 Detector de humo con alarma Un detector de humo es un aparato de seguridad que detecta la presencia de humo en el aire y emite una señal acústica avisando del peligro de incendio. una entrada de 15 . y tiene un reducido tamaño que facilita la integración domótica. - Detectores de humos: Detectan los humos visibles mediante la absorción o difusión de la luz. 2013) Figura 12. El detector dispone de una entrada con la sonda de inundación. 2012) 1.6.6.

Además. Aunque desde el exterior no es visible. que permanecerá activado durante todo el tiempo que la sonda esté detectando agua. (Ibáñez. Detector de fugas de agua Fuente: (DOMODESK) 1. (DOMODESK) Figura 13. en el interior del detector existe un diodo LED que se enciende cuando se activa el relé y por tanto puede funcionar como indicador luminoso del funcionamiento del relé.alimentación y una salida de relé. recomendándose que el final de la sonda quede a unos 2 mm del suelo. Para ajustar el nivel de señal. Gracias a la rigidez de este tipo de cable. estas dos últimas unidas en un mismo cable de 4 hilos de unos 20 cm de longitud. 2013) 16 . se producirá un cierre en el relé. Cuando la sonda se active por detección de agua.4 Detector de timbre de puerta SR7203 Envía una señal a la central de alarma para que suene el timbre de forma inalámbrica.6. sin necesidad de cables. en el interior del detector existe un potenciómetro que puede modificar el nivel de captación de la señal y ajustarlo a los valores deseados. la fijación en la pared será muy sencilla. registra en el informe de la central de alarma la hora en la que se ha producido el timbre para que posteriormente ver si se ha recibido alguna visita.

Y es que los sensores de movimiento que se puede ver. que se activan con sólo la movilidad específica de los sujetos. Detector de timbre de puerta. (VIDA DIGITAL RADIO. 2009) Figura 15. por ejemplo. puertas en almacenes y centros comerciales. si se puede decir así. 2013) 1. 2009) 17 .Figura 14. Fuente: (Ibáñez. que tanto ha apostado por dos aspectos fundamentales: el tamaño y la funcionalidad de cada uno de los equipos que usan durante el proceso. de la seguridad virtual de cada día. cumplen a cabalidad con estas leyes. son uno de los dispositivos más reconocidos e importantes dentro de la seguridad electrónica. encima de las entradas y salidas de establecimientos públicos. adscritos sobre todo a cámaras de seguridad.. Detector de movimiento Fuente: (VIDA DIGITAL RADIO.6. Estos sensores de movimiento. etc.5 Detector de movimiento Los sensores de movimiento son aparatos basados en la tecnología de los rayos infrarrojos o las ondas ultrasónicas para “mapear” o captar en tiempo real los movimientos que se generan en un espacio determinado.

Detector de Humo SISTEMA CONTROL DE SENSORES MICROCONTROLADOR para sincronizar con modulo GSM Detector de Agua Detector de timbre puerta MICROCONTROLADOR Detector timbre telefónico Detector de movimiento Enlace vía XBEE S1 Motor Vibrador Dispositivo Portátil LCD 8x2 MICROCONTROLADOR Fuente de alimentación batería Enlace vía XBEE S1 Elaborado por: (Santiago Villacrés) 18 MODULO GSM Vía UART .CAPÍTULO 2 DISEÑO DEL PROTOTIPO El prototipo a diseñarse está conformado por dos componentes principales: un controlador principal para el control de los sensores a implementarse y un módulo receptor el cual genera una señal de alerta vibratoria y visual como respuesta de activación a las señales adquiridas por los diferentes sensores. A su vez incluirá la tecnología GSM para realizar la monitorización del dispositivo de asistencia desde un teléfono celular por parte de un familiar cuidador en caso de surgir algún percance en el hogar por descuido de la persona con problemas de audición. En la Figura 16. se presenta un esquema general del prototipo. Esquema general del prototipo Fuente de alimentación 5V. Figura 16.

El esquema del Sistema de Control está dado por la Figura 17. 19 . Esquema del sistema de control de sensores Fuente de alimentación 5V SISTEMA DE CONTROL DE SENSORES MICROCONTROLADOR MICROCONTROLADOR (SINCRONIZA CON EL MODULO GSM) Enlace vía XBEE S1 MÓDULO GSM Detector de Humo Detector de Agua Detector timbre puerta Detector timbre telefónico Detector de presencia Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. muestra el esquema de la fuente de alimentación para el Sistema de control de sensores. para el desarrollo de la aplicación se escogió 20V que proporcionan una corriente máxima de 2 A.1. Figura 17. También se implementará un circuito regulador de voltaje que dará los 5 V necesarios para hacer funcionar la parte de control y del módulo GSM. La figura 18.1 Sistema de control de sensores El Sistema de control de sensores está diseñado para recibir toda la información proporcionada por los diferentes sensores construidos e implementados en ciertas partes del hogar para detectar ciertos eventos.1 Fuente de alimentación 5 V Para la fuente de alimentación del sistema de control de sensores se utilizará un cargador universal que está en desuso el cual entrega un voltaje DC regulable de hasta 24V.2.

Adicionalmente se dejarán pines de reserva en caso de realizar alguna expansión al circuito del prototipo.Figura 18. C3. Puertos usados para el sistema de control Puerto Entrada X Módulo Xbee S1 5 Señales de Sensores X X 3 Led indicadores Reset Microcontrolador Salida X Elaborado por: (Santiago Villacrés) 20 . Circuito regulador de voltaje Elaborado por: (Santiago Villacrés) D4 es un diodo de 1A que protege al regulador 7805 contra alguna regresión de voltaje por algún cortocircuito o cuando en la entrada este mal polarizado.1.2 Selección del Microcontrolador (Sistema de control) Para la elección del microcontrolador del sistema de control de sensores se requerirá por lo menos 5 puertos de entrada para los sensores. 2. 3 puertos de salida para enviar las señales al módulo GSM y 1 UART para la comunicación con el módulo XBEE del dispositivo móvil. Tabla 1. C4 y C5 son condensadores de desacoplo que se utilizan para eliminar señales de ruido. Considerando los requerimientos expuestos. en la Tabla 1 se detallan los puertos necesarios para el Sistema de Control de Sensores.

1 PIC 18F452 Las principales características del microcontrolador son: Alto Rendimiento: Programa lineal con direccionamiento de memoria de 32 Kbyte.5 Kbyte. Compilador C optimizado para un conjunto de instrucciones. 21 . resolución máxima de 100 ns. Comparador de 16-bit. Resolución PWM de 1 . 2. Módulo USART direccionable: - Compatible con RS-485 y RS-232. Código fuente compatible con el Pic 16 y Pic 17 del conjunto de instrucciones. Funciones analógicas: 10-bits de conversión analógico a digital por cada módulo (A/D) con: - Tasa de Muestreo rápido. Datos lineales con direccionamiento de memoria de 1. - Soporta interrupción en Detección de Baja Tensión. Características periféricas: Tres pines para interrupción externa. - Programable en Detección de Baja Tensión (PLVD).El microcontrolador más indicado para este prototipo y que satisface los requerimientos es el PIC 18f452 el cual posee una gran cantidad de pines suficientes para el desarrollo de la central de eventos. - Puerto Paralelo Esclavo (PSP) módulo.1. Niveles de prioridad para las interrupciones. Maestro Esclavo en modo I2C.a 10-bit.2.

metano. Figura 19. Ahorro de energía modo SLEEP.5V). alta velocidad en tecnología FLASH/EEPROM. el electrodo de medición y el calentador están fijados en una corteza de plástico y una red de acero inoxidable. 2013) 22 . Es un dispositivo que se utilizan en equipos de detección de fugas de gas en el hogar y la industria. Amplio rango de voltaje (2. Auto-reprogramable bajo control de software. Protección contra código programable. alcohol. i-butano. Es adecuado para la detección de GLP. La estructura del sensor de gas MQ-2 (Ver la Figura 20) muestra que el sensor está compuesto por una cerámica de microtubo de óxido de aluminio (Al22O3).3 Detector de humo Para la detección de humo se escogió el sensor de GAS MQ-2. Tecnología CMOS: Bajo consumo. (INMOTION.Características especiales: Retención de datos por más de 40 años. un material sensible de dióxido de estaño (SnO2).0V a 5.1. Consta de una salida análoga dada por una resistencia (RL) que toma diferentes valores de voltaje de acuerdo al rango que se desee detectar. Pic 18F452 Imagen: (Santiago Villacrés) 2. propano. Diseño totalmente estático. hidrógeno. humo.

Sin embargo. Para el uso del sensor se recomienda conectar los 5V tanto en los pines de calentamiento (H) que mantienen al sensor caliente para su correcto funcionamiento como en los pines A o B que emiten una señal análoga que conectada a una carga resistiva ajustan la sensibilidad del detector. Como ya se mencionó. la carga resistiva toma diferentes valores de acuerdo a su aplicación. 23 . Alta sensibilidad frente a GLP. experimentalmente se comprobó que un buen valor de partida es una resistencia de 20K. 2013) El sensor de gas MQ-2 tiene como características principales las siguientes: Buena sensibilidad para gases combustibles en un amplio rango. Larga duración y bajo costo. se usará una fuente independiente de la del sistema de control y será dada por un cargador de celular que está en desuso.Figura 20. Simple circuito de accionamiento. Estructura del sensor MQ-2 Fuente: (INMOTION. La figura 21 muestra la debida conexión del Sensor MQ-2. por eso se debe usar las ecuaciones de la hoja de datos técnica. debido que al usar la misma fuente del sistema de control (de 2 A) se notó que el módulo GSM no funciona correctamente ya que este consume una corriente de 1 A y no logra sincronizarse con el PIC. Debido a que este sensor consume una corriente de hasta 2 A. propano e hidrógeno.

2009) En el momento de conectar la alimentación el agua no está tocando los electrodos. siendo sus dos entradas pin 8 (R) y 9 (S) que están en ese momento a un nivel alto. Por lo tanto. Figura 22. (Ramírez Manzano. su salida pin 10 (Q) no cambia y el LED1 permanece apagado. (Ramírez Manzano. 2009) El biestable R-S está formado por las puertas U1C y U1D. Detector de inundación Fuente: (Ramírez Manzano.Figura 21. 2009) 24 . se tendrá un nivel alto. En la entrada de la puerta U1A. A la salida de U1B se tiene un nivel alto que se aplica a la entrada R (pin 8) del biestable R-S. Conexión del sensor MQ-2 Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. que está configurada como inversor. por lo que a su salida se tendrá un 0 lógico.1. el cual consta de una lógica de estados por compuertas NAND. El LED1 estará apagado. Esta última salida (pin 3) se lleva hasta la siguiente puerta lógica que está también configurada como inversor.4 Detector de fuga de agua El diseño del circuito se basó en la figura 22.

Tabla de verdad del circuito R (pin 8) S (pin 9) Qt (pin10) Qt + 1 (pin 10) 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 Fuente: (Ramírez Manzano. 2009) Para borrar el estado de alarma una vez que el nivel de agua ha bajado. se establece una corriente de base del transistor Q1. si se tiene un 0 ahora se tendrá un 1. 2009) Al recibir un valor distinto en una de las entradas del biestable. (Ramírez Manzano. por lo que a la salida del último inversor (pin 4) se tendrá un 0. 2.1. simplemente se cierra el interruptor de Reset para descargar el condensador C1. se generará un evento que enviara una señal al sistema de control de sensores para seguir con el respectivo 25 .5 Detector de timbre de puerta Cuando alguien presione el pulsador del timbre de la casa. (Ramírez Manzano. permitiendo así que el LED1 se ilumine permanentemente.Ahora si el nivel de agua alcanza los electrodos. Se producirá una caída de tensión en R2 y las entradas de U1A quedarán a un nivel bajo. (Ramírez Manzano. en este caso la entrada pin 8. la salida de este cambiara de estado. 2009) Tabla 2. luego se vuelve a abrir este interruptor para cargar la alarma. 2009) Qt = Valor que presenta la salida. Qt+1 = Valor que tomará la salida.

El campo magnético que se genera atrae la armadura que lleva el martillo incorporado la cual golpea la campana produciendo el sonido del timbre. El circuito utiliza el integrado 4n25 que es un opto transistor que modula una señal luminosa mediante una señal eléctrica. De esta forma se aislara el circuito de entrada del circuito de control del prototipo brindando las protecciones debidas. básicamente limita la corriente AC de entrada a 1. la corriente pueda circular a través del electroimán. 26 . en la cual sus entradas estarán en paralelo con el pulsador de accionamiento del timbre. Este evento se generara aunque la persona con déficit auditiva llegase a escuchar el sonido producido por el timbre que esté instalado en su hogar.procedimiento. en esta ocasión el diseño esta implementado para que la fuente de alimentación sea AC desde la red de 120V.2 mA al puente rectificador. la cual va a circular tanto en el diodo zener que soporta 49 mA como en el led del integrado 4n25 que soporta máximo 60mA. para que al cerrar el circuito con el pulsador. De acuerdo a la figura 24 se emplea una resistencia R1 de 100 K a la entrada de la señal AC. Figura 23. Como se muestra en la Figura 23 se requiere un fuente de alimentación esta puede ser AC o DC. se diseñó una fuente DC sin transformador como se puede observar en la Figura 24. Una vez que el circuito detecte el accionamiento del timbre. Timbre eléctrico Fuente: (SCIENTIFICLIB) Para detectar el timbre de la puerta. se encenderá un led indicador que servirá de referencia para el funcionamiento correcto del circuito.

6 Detector de timbre telefónico El diseño que detectará la entrada de una llamada telefónica está basado en el siguiente circuito.1. el led parpadeará indicando el correcto funcionamiento del detector (Canello.Figura 24. 2009). en estado de llamada (ring o campanilla). Por lo tanto. Detector de Ring Fuente: (Canello. Detector de timbre de puerta Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. 2009) La línea telefónica. Es posible monitorear el sistema colocando un led y una resistencia de 470 ohm en serie con este en la salida TTL Ring del circuito. El capacitor de 470nF y la resistencia de 3K3 adecuan la señal para encender el led del opto. 27 . el pulso de salida será un reflejo fiel de la señal de llamada de la línea telefónica. cuando el timbre suene. presenta una corriente alterna de 50 ciclos y alrededor de 60 voltios. cuyo transistor satura la base del 2N3904 haciendo que este conduzca. Así. Figura 25.

tiene 3 salidas que se usaran como entradas para el Pic que sincronizará con el módulo GSM y serán dadas por los detectores de humo. agua y presencia. 28 . Esquema del sensor de movimiento Elaborado por: (Santiago Villacrés) Como se puede ver en la figura 26. Figura 26.8 Diagrama esquemático del controlador principal El diseño implementado en el controlador principal se puede observar en el diagrama de la figura 27.1. En caso de requerir la ubicación de la persona con déficit auditivo por parte del familiar allegado se tendrá la respuesta dependiendo del estado que se encuentre el sensor. se conectará los cables de la carga del sensor a la entrada del circuito ya mencionado.1.2. se enviara un 1 lógico al Pic que sincroniza con el módulo GSM y enviara el respectivo SMS con la ubicación pertinente. El prototipo consta de 5 entradas para las distintas señales de los sensores. caso contrario enviara un SMS indicando que no se encuentra presente la persona con déficit auditivo.7 Detector de movimiento Como parte de la monitorización que se requiere hacer en el proyecto mediante la tecnología GSM se usará un sensor de movimiento cuya activación será dada por el mismo circuito descrito en la Figura 24. 2. Si este se encuentra activo.

por lo que requiere el uso de un regulador de voltaje para cada uno. se incluyó el diodo D4 que evitará que el circuito se polarice de forma incorrecta. Diagrama esquemático del sistema de control Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. impidiendo el daño de algunos elementos electrónicos (Pics. módulo Xbee.Además de usar reguladores de voltaje adecuados tanto para el sistema de control como para el módulo Xbee.2 Enlace vía Xbee S1 Para la transmisión de los datos vía inalámbrica. es importante tomar en cuenta que los módulos Xbee S1 requieren un voltaje de 3. La Figura 28 muestra el circuito implementado en cada módulo Xbee S1. 29 . Figura 27. módulo GSM ).3V. es importante el uso de capacitores para filtrar las señales de ruido.

1 Xbee S1 Transmisor Debido a los niveles de tensión que usan los módulos Xbee no deben exceder los 3. Figura 29.2.2. 30 .Figura 28. Regulador de voltaje para los módulos Xbee Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. La Figura 29 muestra el circuito empleado para el módulo transmisor.2 Xbee S1 Receptor Para el caso del módulo receptor no es necesario colocar un divisor de voltaje mediante resistencias ya que en este caso el PIC solo recibirá la salida de datos por parte del Xbee S1. es importante que para las líneas de transmisión de los datos por medio del UART se use un divisor de voltaje adecuado.3V.33]. Conexión del módulo Xbee S1 transmisor Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. es por eso que se conectan algunas resistencias en serie y paralelo para obtener 2/3 del voltaje de salida que da el microcontrolador PIC [5*(2/3)= 3.

cuya configuración y control se realiza vía UART usando comandos AT.1V a 4.3 Módulo GSM SIM 900 Para realizar la monitorización por parte de un familiar allegado se usó el módulo GSM SIM 900. 07.07. Estas son algunas de las principales características del Módulo GSM SIM900: Cuadribanda 850/900/1800/1900MHz GPRS multislot clase 10/8 GPRS estación móvil clase B Compatible con GSM fase 2/2+ clase 4 (2W@850/900MHz) Clase 1 Control vía comandos AT ( GSM 07.05 y comandos adicionales SIMCOM) Tensión de alimentación: de 3. Conexión del módulo Xbee S1 receptor Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. Figura 30. se puede apreciar la conexión correcta del módulo receptor cuyo pin Tx va conectado al pin Rx del PIC.8V Bajo Consumo: 1. el cual se basa en estándares GSM/GPRS que permiten la transmisión de datos mediante conmutación de paquetes.En la figura 30. se puede apreciar el módulo GSM SIM 900. 31 .5mA (modo sleep) Temperatura de trabajo: -40*C a +85*C Protocolo TCP/UDP embebido En la figura 31.

1 Comunicación entre el PIC y el módulo GSM SIM 900 El módulo GSM tiene su comunicación mediante la interfaz serial RS-232.1.Figura 31. GND +5 V RX: Recepción serial TX: Transmisión serial PWR: Línea de control de encendido RST: Línea de control de Reset 2.3. 32 .2. para llevar a cabo esta comunicación con el microcontrolador se lo realiza de manera directa. 2.3.4. mediante una conexión punto a punto sin la necesidad de un circuito integrado como el MAX 232. Módulo GSM SIM 900 Imagen: (Santiago Villacrés) A continuación. El microcontrolador usado para la sincronización es el PIC 16f870 cuyas características son similares a las mencionadas más adelante en el ítem 2. se detallan la distribución de los pines de conexión del modem.2 Diagrama esquemático de la comunicación GSM El diseño de la comunicación GSM por parte del sistema de control se puede observar en el diagrama de la figura 32.

muestra un esquema simplificado del dispositivo. que brindara al usuario una alarma visual y vibratoria en caso de producirse un evento en su hogar. el PIC que sincroniza con el módulo GSM estará pendiente de recibir el SMS correcto por parte del familiar allegado en caso de requerir la ubicación de la persona con déficit auditivo. un LCD 8x2 y un motor vibrador. La figura 33. Figura 32.4 Módulo receptor de visualización El módulo receptor de visualización está formado por: un microcontrolador. cuando los leds verde y amarillo dejen de titilar el sistema estará listo para funcionar. 33 . En caso de recibir un 1 o 0 lógico y esta señal provenga por parte del detector de movimiento. Diagrama esquemático del controlador GSM Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. Cada vez que reciba por parte del sistema de control un 1 lógico y estas señales provengan tanto del detector de humo o de agua enviaran inmediatamente un SMS de alerta al familiar allegado de la persona con déficit auditivo.El Pic que se utiliza con el módulo GSM se demora unos 20 segundos en sincronizar la señal de la operadora de telefonía celular.

4.4 contiene un diodo rectificador que servirá de protección al regulador 7805 en caso de una mala conexión de la batería o exista algún corto circuito.Figura 33.4 V que junto a un regulador de voltaje proporcionan los 5 V para el funcionamiento del microcontrolador y todos sus periféricos en uso.1 Fuente de alimentación batería Al ser un dispositivo portátil. Esquema general del dispositivo móvil Dispositivo Portátil MICROCONTROLADOR Enlace vía XBEE S1 Fuente de alimentación batería LCD 8x2 Motor Vibrador Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. se 34 . este consta de una fuente de alimentación proporcionada por una batería recargable GP de 8. La Figura 34.4. Figura 34. Regulador de voltaje del dispositivo móvil Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2. muestra el diseño del regulador de voltaje que al igual que la figura 2. el dispositivo móvil necesitará satisfacer ciertas necesidades de periféricos para su correcto funcionamiento.2 Selección del microcontrolador (dispositivo móvil) Al igual que en el sistema de control de sensores.

4.1 PIC 16F873A El PIC 16F873A forma parte de la de gama media de 8 bits de la familia de microcontroladores PIC. Set de 35 instrucciones. Las principales características de recursos de este microcontrolador son: Alto Rendimiento: CPU de arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer). 2. Tabla 3. Hasta 8K x 14 palabras de Memoria de Programa FLASH. Hasta 368 x 8 bytes de Memoria de Datos tipo RAM. 1 puerto de salida para el motor vibrador y 1 UART para la recepción del módulo XBEE. 35 . Todas las instrucciones se ejecutan en un único ciclo de instrucción.2. excepto las de salto. Además este PIC posee suficiente memoria para realizar el desarrollo de los algoritmos a ser implementados. Hasta 256 x 8 bytes de Memoria de Datos tipo EEPROM.requiere 7 puertos para el control del LCD. se utilizará el PIC 16f873 el cual posee 2 puertos de 8 bits y 1 puerto de 6 bits suficientes para el diseño del receptor. La siguiente tabla detalla los requerimientos necesarios para el funcionamiento del dispositivo móvil. Puertos usados para el dispositivo móvil Puerto LCD 8x2 Motor Vibrador Módulo Xbee S1 Entrada Salida X X X Elaborado por: (Santiago Villacrés) De acuerdo con la tabla 3.

Funciones Análogas Conversor Analógico/Digital de 10 bits multicanal.3 LCD 8x2 Para brindar la alerta visual al usuario se utilizó un LCD 8x2 como se muestra en la figura 36. Tecnología CMOS Rango de voltaje de operación desde 2.0V a 5. 36 . Comunicaciones por interfaz USART Puerto Paralelo Esclavo de 8 bits (PSP). Watchdog Timer o Perro Guardián. Figura 35. XT. Tipo de oscilador seleccionable (RC.4. 2 módulos de captura/comparación/PWM de resolución de 10 bits. LP y externo). Detención del programa por más de 40 años. HS. el cual consta de dos filas con 8 caracteres cada una. Características Especiales Modo de bajo consumo (Sleep). Puerto Serie Síncrono (SSP) con SPI e I²C.Características Periféricas: 3 Temporizadores.5V. PIC 16F873A Imagen: (Santiago Villacrés) 2.

Figura 38. Figura 37. Conexión LCD 8x2 Elaborado por: (Santiago Villacrés) Para proporcionar el contraste del LCD. muestra el diagrama de conexión del LCD en el microcontrolador. LCD 8x2 Imagen: (Santiago Villacrés) La figura 37.Figura 36. cuyos valores de resistencia fueron tomados experimentalmente como se muestra en la figura 38. Contraste del LCD Elaborado por: (Santiago Villacrés) 37 . el pin Vo está conectado a un divisor de voltaje.

en caso 38 .8. Contiene etiqueta adhesiva para su fijación. se aprecia el circuito de accionamiento del motor vibrador. Sección del cable: 32 AWG. Resistencia terminal [ohm]: 75. Motor vibrador Imagen: (Santiago Villacrés) En la figura 40.4 mm. Rango de Voltaje: 2. Grosor: 3. enviara una señal del tipo PWM que en caso de no ser una señal critica dada por los sensores de humo y agua durara solo 10 segundos.2. Se coloca un diodo para la protección del transistor cuando el motor se apague.4.5.4 Motor vibrador Este dispositivo es un micro motor de corriente continua de bajo voltaje que gira a altas revoluciones por minuto. Consumo típico: 75mA. Entre algunas de sus aplicaciones se encuentran en los vibradores de los celulares. Estas son algunos detalles del motor vibrador: Diámetro: 10 mm. Cada vez que el módulo receptor reciba vía serial las diferentes señales de los respectivos sensores. Velocidad nominal: 12000 rpm.3. Figura 39. Voltaje: 3 VDC.

39 . Figura 40. y al igual que el sistema de control de sensores se incluye un diodo D2 que protegerá al circuito en caso de una mala conexión de la batería. este diodo mantiene el drenador del transistor a un valor de Vcc + 0.5 Diagrama esquemático del controlador secundario El diseño del controlador secundario se puede observar en el diagrama de la figura 41.4. El controlador secundario consta de sus respectivos reguladores de voltaje.7 V. Para evitar que el transistor se rompa y pueda seguir circulando la intensidad por la bobina del motor se colocó un diodo D1 anti paralelo. Accionamiento del motor vibrador Elaborado por: (Santiago Villacrés) 2.de ser critica el tiempo de duración será indefinido hasta que sean desactivadas dichas alarmas.

Diagrama esquemático del módulo receptor Elaborado por: (Santiago Villacrés) 40 .Figura 41.

lo que implica que no existe una regla específica para su uso. En la siguiente tabla se puede apreciar la configuración de los parámetros en cada módulo Xbee. DL: define un numero de 16 bit como la dirección del módulo de destino dentro de la red al cual se va a realizar la comunicación. 41 . MY ID: es el nombre que se le asigna a cada módulo. en el cual se realiza las debidas configuraciones de manera más fácil y rápida para un modo de conexión punto a punto. también se expresa en valores hexadecimales. en esta ocasión.CAPÍTULO 3 COMUNICACIÓN Y SOFTWARE 3. se usará el software X-CTU. Cabe señalar que los valores programados en cada módulo Xbee son escogidos al azar por parte del programador o usuario.1 Configuración módulo Xbee Se puede utilizar el Hyperterminal de Windows para configurar un módulo Xbee. el nombre de la red es un valor hexadecimal de 0 a FFFE. Los parámetros a configurar para el envío y recepción de datos son los siguientes: PAN ID (Personal Area Network): es el nombre de la red dentro de la cual se comunicaran los módulos Xbee. INTERFACE DATA RATE: velocidad en que los datos se transmitirán en cada dispositivo Xbee.

Esta pestaña también permite a los clientes la capacidad de cambiar las versiones de firmware. mediante un programa de emulación. Configuración de los módulos Xbee Dispositivo PAN ID DL MY ID Velocidad de Transmisión Transmisor 2013 1 0 9600 Receptor 2013 0 1 9600 Elaborado por: (Santiago Villacrés) Al correr el programa X-CTU se puede observar cuatro pestañas que conforman toda la ventana del software. En la figura 42. 42 . Una vez que se inicializa.Tabla 4. Cada pestaña tiene una función diferente. que se explicara a continuación. Esta pestaña también permite la posibilidad de acceder al firmware de los módulos utilizando comandos AT. en la parte superior izquierda aparece en que puerto se está comunicando el módulo Xbee. se observa la ventana principal del software X-CTU. Modem Configuration: permite la posibilidad de programar las configuraciones del firmware de los módulos a través de una interfaz gráfica de usuario. Terminal: permite el acceso al puerto COM. PC Settings: permite al usuario seleccionar el puerto COM deseado y configurar ese puerto para colocar los ajustes de los módulos Xbee. Range Test: permite al usuario realizar una prueba de alcance entre dos módulos.

Las debidas configuraciones se las realiza en la carpeta Networking & Security de la pestaña Modem Configuration. Software X-CTU Elaborado por: (Santiago Villacrés) A continuación. se muestran las configuraciones de los respectivos parámetros realizados tanto en el módulo transmisor como en el receptor dadas por la Tabla 4. Configuración de los módulos Xbee Transmisor y Receptor Elaborado por: (Santiago Villacrés) 43 .Figura 42. Figura 43.

usando el programa MIKRO C PRO. se explica las funciones más importantes del controlador.2 Desarrollo del software para el sistema de control El software que se implementó en los diferentes microcontroladores fue desarrollado en lenguaje C. 44 .1. En el siguiente diagrama de flujo. se escoge la carpeta Serial Interfacing y en la opción Interface Data Rate el valor de la velocidad dependiendo de la cantidad de información a transmitir.Para configurar la velocidad de transmisión tanto del módulo transmisor como receptor. Configuración de la velocidad de transmisión de los módulos Xbee Elaborado por: (Santiago Villacrés) 3. se activara un led por 1 segundo indicando que el prototipo está listo para funcionar. 3. el cual es un compilador para la familia PIC y AVR desarrollado por MIKROELECTRONICA.1 Diagrama de flujo General del Sistema de Control En el anexo C. Una vez encendido el sistema de control.2. Figura 44. se puede apreciar el programa realizado.

2 Programa principal El diagrama de la figura 46 sigue las instrucciones del programa diseñado. El tiempo de envío de datos de los diferentes sensores por parte del Sistema de Control hacia el módulo receptor se establece de acuerdo a las necesidades de la persona con problemas auditivos. Cada señal de entrada dada por los diferentes sensores tiene su propio algoritmo de ejecución dando prioridad a dos alarmas de estado crítico (humo. caso contrario el PIC que sincroniza con el módulo GSM recibirá una señal para enviar el respectivo SMS de alerta al familiar allegado. decibeles de pérdida auditiva. Diagrama de flujo general del prototipo Elaborado por: (Santiago Villacrés) 3. limitaciones físicas. fuga de agua). y si es de estado critico tendrá una duración de 30 segundos para su desactivación. Figura 45. además de habilitar la interrupción serial para la debida comunicación con el módulo receptor. se enviará un dato vía serial hacia el módulo receptor indicando el tipo de alarma.En caso de activarse alguna alarma por parte de los diferentes detectores implementados. tiene una etapa de inicio que prepara los diferentes puertos y variables a ser usadas.2. 45 . estas pueden ser: la edad.

Figura 46. Diagrama de flujo del controlador principal Elaborado por: (Santiago Villacrés) 46 .

la persona con problemas auditivos recibirá una señal visual y vibratoria en el módulo receptor acerca del evento que está ocurriendo para que esta realice la respectiva desactivación de dicha alarma. Transcurrido un determinado tiempo y en caso de no haberse desactivado la alarma.3 Proceso detector de humo Para el proceso del detector de humo. el programa lleva un ciclo de acción/respuesta el cual proporcionara a la persona con déficit auditivo un tiempo para desactivar la alarma.3. en caso de no ejecutar alguna acción enviara una señal al microcontrolador que sincroniza con el módulo GSM para enviar un SMS al familiar allegado.4 Proceso detector de fuga de agua Si llegase a existir alguna fuga de agua. Figura 47. 47 . el sistema de control de sensores enviará una señal al PIC que sincroniza con el módulo GSM para enviar un SMS de alerta al familiar que está a cargo sobre el evento que se está generando en el hogar. Diagrama de flujo del proceso detector de humo Elaborado por: (Santiago Villacrés) 3.2.2.

en caso de la activación del mismo se enviará una señal que será proporcionada por un led indicador hacia el PIC de sincronización con el módulo GSM. y en caso de requerir el familiar a cargo el sitio donde está presente la persona con déficit auditivo.5 Proceso detector de movimiento Para el caso del detector de movimiento. Diagrama de flujo del proceso detector de movimiento Elaborado por: (Santiago Villacrés) 48 . Figura 49. se le notificará mediante un SMS en que parte del hogar se encuentra la persona con déficit auditivo.Figura 48.2. Diagrama de flujo del proceso detector de agua Elaborado por: (Santiago Villacrés) 3.

su desarrollo es también en lenguaje C usando el IDE MIKRO C PRO ya que es uno de los lenguajes de programación más completos con la familia de microcontroladores PIC.3 Desarrollo del software para el módulo receptor El módulo receptor recibe información cuando en el sistema de control principal se halla activado una entrada. Una vez activo el hardware y software del módulo receptor.3. Figura 50.3. 3. Diagrama de flujo del modulo receptor Elaborado por: (Santiago Villacrés) 49 . Cada vez que el módulo receptor reciba vía serial un dato de alarma este activará una alerta visual y vibratoria indicando que tipo de alarma se ha activado dentro del hogar.1 Diagrama de flujo General del módulo receptor Para la lectura y procesamiento de los datos transmitidos vía serial desde el controlador principal se empleó el diagrama de flujo que se muestra en la figura 50. estará listo para recibir los diferentes datos de alarmas provistos por los detectores usados en el Sistema de Control.

Hay que tomar en cuenta que la palabra clave para requerir la ubicación es el mensaje “@activa”. con lo cual el módulo GSM le devolverá un SMS con la ubicación respectiva. simplemente dentro de la programación implementada se debe cambiar el tipo de palabra clave. Si en determinada hora del día el familiar cuidador requiere conocer la ubicación de la persona con déficit auditivo en el hogar.2.1 Diagrama de flujo para la comunicación GSM El diagrama de flujo de la figura 51.4. muestra la configuración desarrollada. En el anexo C. 50 . 3. el modem GSM no devolverá un SMS con la ubicación. 3.3. Cada vez que el PIC que sincroniza con el modem GSM reciba una señal de entrada por parte del Sistema de Control enviará un SMS hacia el familiar cuidador indicando el evento que ha ocurrido dentro del hogar. se puede apreciar el programa realizado. se aprecia el programa realizado. en caso de enviar otro tipo de mensaje. este deberá enviar un SMS con la palabra “@activa”.En el anexo C. se ha realizado mediante interrupciones vía serial y el uso de comandos AT para la parte de envío y recepción de SMS de alerta. En caso de que se desee usar otro tipo de palabra clave.4 Comunicación GSM Para el procesamiento de datos del módulo GSM que recibirá información por parte del microcontrolador secundario de la parte de control y mensajes de texto por parte del familiar allegado a la persona con insuficiencia auditiva.

Diagrama de flujo de la comunicación con el modem GSM SIM 900 Elaborado por: (Santiago Villacrés) 51 .Figura 51.

se procedió a realizar pruebas oportunas de cada detector diseñado para determinar cuan fiable ha sido el proyecto y si este cumple con los objetivos requeridos. 52 . Figura 52. mediante la señora se logrará establecer los correctivos necesarios si se diera el caso. una persona de la tercera edad quien desde hace algunos años ha ido perdiendo el sentido de la audición hasta el punto de no escuchar nada en el oído izquierdo y tener una pérdida mayor a 85 dB en el oído derecho. Mercedes Yépez.CAPÍTULO 4 EXPERIMENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Dentro de los parámetros necesarios para el correcto funcionamiento del prototipo de Asistencia Móvil para personas con problemas auditivos es necesario realizar pruebas para comprobar su correcto funcionamiento.1 Pruebas de operación Una vez finalizado tanto el hardware como el software del sistema de Asistencia. Señora Mercedes Yépez Imagen: (Santiago Villacrés) 4. Para la respectiva experimentación del prototipo de asistencia móvil se lo realizara con la Sra.

etc. trastes. Estado en el dispositivo receptor en caso de fuga de agua Imagen: (Santiago Villacrés) Cabe señalar que la señal que envía el detector de fuga de agua por parte del Sistema de Control forma parte de las alarmas de estado crítico.1 Prueba del detector de fuga de agua Este circuito se puede acondicionar en un lugar pertinente en el que la persona con déficit auditivo pueda olvidarse de cerrar la llave de agua. el dispositivo móvil activara sus señales de alerta de forma continua hasta que se realice una acción pertinente que desactive el estado del detector. que activara el motor vibrador y mostrará en su pantalla el mensaje “ALERTA AGUA” como se muestra en la figura 53. puede ubicarse por ejemplo en el lavamanos del baño..1. Una vez que ese tiempo ha transcurrido se enviará una señal hacia el PIC que sincroniza con el módulo GSM. este envía una señal al dispositivo móvil. Figura 53. o en algún fregadero en que realice alguna limpieza de ropa.4. Cuando el agua toque las puntas del circuito. 53 . En forma experimental se determinó un tiempo de 30 segundos para que la persona con problemas auditivos pueda ejercer la acción pertinente en caso de detectarse humo en el hogar. para que a su vez se envíe un mensaje de texto al familiar que tiene la responsabilidad de cuidar indicando el tipo alerta que se generó. siendo propensa a pasar desapercibido el sonido de la llave de agua abierta.

Una vez encendido el incienso. el dispositivo móvil activará el motor vibrador y activara la iluminación del LCD mostrando el texto “ALERTA HUMO” como se muestra en la figura 55. mientras el humo incide sobre el detector transcurre un lapso de tiempo y si sobrepasa el rango establecido para su estado de alarma. colocamos el humo que se produce cerca del detector. Pasado ese 54 . se produjo humo de manera intencional. luego se debe esperar un tiempo considerable de 5 a 6 minutos para que el sensor pueda estabilizarse.Figura 54. a través de un incienso. Figura 55. el Sistema de Control otorgará un periodo de tiempo de 30 segundos. Al dar una salida análoga en forma de voltaje. Mensaje recibido por parte del módulo GSM Imagen: (Santiago Villacrés) 4. Para determinar el funcionamiento de este circuito. Estado en el dispositivo receptor en caso de detectarse humo Imagen: (Santiago Villacrés) En caso de que la persona con problemas auditivos no desactivase la alarma.2 Prueba del detector de humo Para usar este circuito.1. primero se debe conectar su fuente de alimentación dada por un cargador.

Figura 56. Mensaje recibido por parte del módulo GSM Imagen: (Santiago Villacrés) El detector de humo al ser una alarma de estado crítico al igual que el detector de agua. la parte del sensor que capta el movimiento debe estar en el mismo sentido donde la persona con déficit auditivo este realizando algún tipo de actividad. además como medida de seguridad. si es que permanece activada enviará una señal de forma continua al dispositivo móvil.tiempo se enviará una señal al PIC que sincroniza con el módulo GSM para enviar un mensaje de texto al familiar cuidador. El circuito se debe colocar en lugares altos y que estén libres de algún objeto o cosa que perturbe el funcionamiento del mismo. Para las debidas pruebas de operación es importante mencionar que el Sistema de Control solo cuenta con el diseño de una entrada para este tipo de sensores. más bien es proveer un medio de seguridad en lugares vulnerables de sufrir algún percance.1. Cabe recalcar que el objetivo de la monitorización del prototipo diseñado no es expiar en todo momento a la persona con déficit auditivo en el hogar. 4. pudiendo ser añadidas más entradas en el diseño generado de acuerdo a las necesidades que se presenten. 55 .3 Prueba del detector de presencia Este circuito se utilizará como un localizador de la persona con problemas de audición mediante la tecnología GSM.

Una vez que el sensor capta el movimiento. el circuito activara un led que indicara que el circuito se encuentra en buen estado. basta que la persona con problemas auditivos se encuentre dentro del área en que se ubique el sensor. tendrá que enviar un mensaje de texto con la palabra “@activa” al número de celular que tiene el chip en el módulo GSM para recibir una confirmación vía mensaje de texto de la ubicación en que se halle. Para su activación. Ubicación del detector de movimiento Imagen: (Santiago Villacrés) Para realizar las debidas pruebas del detector. 56 .Figura 57. se simulará que se encuentra instalado en la cocina. Detector de movimiento en funcionamiento Imagen: (Santiago Villacrés) En caso de que un familiar requiera saber a cierta hora del día en qué parte del hogar se encuentra la persona con déficit auditivo intuyendo que se encuentre realizando alguna actividad o labor. Figura 58.

Imagen: (Santiago Villacrés) 4. al mismo tiempo se enviará una señal al dispositivo móvil por parte del Sistema de Control que tendrá una duración de 10 segundos. Figura 60. ya que este proceso solo le corresponde al familiar allegado como parte de la monitorización de ubicación mediante el modem GSM.En caso de que la persona no se encuentre en ningún sitio en que puedan estar los sensores de movimiento recibirá un mensaje de texto con el mensaje “No hay nadie”.1.1. 4. Una vez que se presiona el pulsador del timbre de puerta del hogar. activando la señal vibratoria.5 Prueba del detector de timbre telefónico 57 . la iluminación del LCD y mostrando el mensaje “ALERTA TIMBRE” . Ubicación requerida por el familiar cuidador Imagen: (Santiago Villacrés) El dispositivo móvil no tendrá ningún estado de alarma. Cabe recordar que el detector tiene que ser activado con la red eléctrica de 120 VAC y no con una alimentación de corriente continua. Figura 59. Estado en el dispositivo receptor en caso de activarse el timbre de la puerta.4 Prueba del detector de timbre de puerta Este circuito es colocado en paralelo al timbre de la puerta y será activado cuando alguien presione el pertinente pulsador del timbre.

6 Prueba de varias entradas activas En caso de que simultáneamente se activaran algunos sensores.Para realizar esta prueba el detector debe estar conectado en paralelo a un teléfono convencional. Detector de agua y timbre activos Imagen: (Santiago Villacrés) Figura 63. el Sistema de Control tiene diseñado varios algoritmos para enviar distintas señales de alarma que puedan ser visualizadas en la pantalla del dispositivo móvil mediante varios mensajes. Se hizo una llamada telefónica al teléfono convencional. Detector de humo y teléfono activos Imagen: (Santiago Villacrés) Figura 64. Estado en el dispositivo receptor en caso de timbrar el teléfono Imagen: (Santiago Villacrés) 4. Estado en el dispositivo receptor en caso de activarse varias alarmas 58 . Figura 62. el dispositivo móvil recibirá una señal que mostrara en la pantalla el mensaje “ATENCION TELEFONO” con una duración de 10 segundos. una vez que suena.1. activando su alerta vibratoria y la iluminación del LCD. activando la alarma vibratoria y de iluminación del LCD como se puede observar en las siguientes figuras. Figura 61.

56 0.20 0.60 Cristal 20 MHz 1 0.09 0.7 Lista de elementos y precio del producto En las siguientes tablas.39 1.33 37.20 Capacitor 10 uf 2 0.60 7.40 LM 1117 1 0.40 Diodo 1n4007 4 0.30 Capacitor 100 uf 1 0. se detallan los elementos utilizados para el diseño del prototipo de asistencia móvil para personas con problemas auditivos.00 10.20 0.15 0.10 0.25 0.98 Espadines 19 0.39 4n25 3 0.39 7805 1 0. Tabla 5. así como el precio de los materiales que componen el sistema.40 1.10 0.20 0.98 Jack banana 14 0.40 0.Imagen: (Santiago Villacrés) 4.00 30.10 0.00 59 .40 Cargador Universal 1 15.30 Zocket XBEE 10 P 1 1.20 Caja Plástica 5 2.14 1.00 15.00 45.81 Resistencias 13 0.14 1.95 Diodo LED 9 0.03 0. Lista de elementos y costo del Sistema de Control SISTEMA DE CONTROL DE SENSORES Detalle Cantidad Costo Total XBEE Serie 1 1 37.1.00 PCB + Screen 6 45.20 Capacitor 100 nf 3 0.33 PIC 18F452 1 7.56 Capacitor 22 pf 2 0.00 Switch 1 0.00 Caja Acrílico 1 30.40 0.20 Jack hembra 14 0.95 0.25 Zócalo 40 P 0.

40 0.84 Elaborado por: (Santiago Villacrés) Tabla 6. Lista de elementos y costos de la comunicación GSM COMUNICACIÓN GSM Detalle Cantidad Costo Total Módulo GSM SIM 1 90.03 0.00 90.20 3.10.30 Cristal 20 MHz 1 0.00 8.20 7805 2 0.00 Zócalo 28 P 1 0.56 Capacitor 22 pf 2 0.40 0.00 PIC 16F870 1 5.00 TOTAL 166.00 Varios 10.20 0.09 PCB + Screen 1 8.09 0.00 3.30 5.40 Resistencias 3 0.20 0.93 Elaborado por: (Santiago Villacrés) 60 .20 Capacitor 470 uf 1 0.10 0.56 0.80 Diodo LED 2 0.00 900 Varios TOTAL 108.18 Espadines 12 0.

00 5.95 Resistencias 4 0.20 Xbee Serie 1 1 37.39 1.40 0.10 0.67.40 Zocket XBEE 10 P 1 1. darían un total de $ 647.15 Capacitor 100 nf 1 0.00 7.03 0.40 AMS 1117 1 0. se estima un costo de $ 300.30 5.40 5.20 Capacitor 22 uf 1 0.00 7.20 0. Lista de elementos y costo del dispositivo receptor DISPOSITIVO RECEPTOR Detalle Cantidad Costo Total 2n3904 1 0.10 0.95 0.15 0.10 LCD 8x2 1 5.33 Diodo 1N4007 1 0.40 Motor Vibrador 1 7.67 del costo total del sistema. cabe señalar que se pueden realizar mejoras 61 .33 37.Tabla 7 .40 0. que junto a los $ 347.00 Varios TOTAL 71. Al ser el sistema un prototipo.56 Capacitor 22 uf 2 0.20 PCB + Screen 1 7.10 0.39 7805 1 0.20 0.56 0.10 0.00 Pic 16F873A 1 5.30 Cristal 20 MHz 1 0.12 Capacitor 100 uf 1 0.10 Zócalo 28 P 1 0.10 Espadines 4 0.00 5.90 Elaborado por: (Santiago Villacrés) Aunque en las tablas mencionadas no se incluyen los costos de ingeniería convenientes al tiempo invertido en realizar la investigación oportuna y desarrollar el prototipo de asistencia móvil para personas con problemas auditivos.

En la parte de la comunicación inalámbrica el sistema no presento ningún inconveniente a la hora de transmitir las señales de alarma hacia el dispositivo móvil. ya que la pérdida auditiva le ha generado grandes problemas como.2. el pasar por desapercibido el timbre del teléfono en su hogar.y a su vez en caso de existir más demanda como llevar a cabo una producción en serie. el costo del sistema tendería a reducirse notablemente. Por ejemplo el detector de fuga de agua. ya que al hacer la debida experimentación con diferentes cargadores que se encontraban en desuso se notó que un sensor empezaba a fallar y activarse sin la necesidad de haber ocurrido algún evento.2 Análisis de los resultados Una vez realizadas las pruebas oportunas del prototipo diseñado para la Señora Mercedes Yépez. el sistema constituye una herramienta de gran apoyo en las diferentes actividades que realiza a diario. A continuación se muestra un análisis de los resultados obtenidos y sus respectivas correcciones. una vez realizada la conexión de todos los detectores hacia el sistema y estar usando un cargador que no proporcionaba una corriente necesaria. 4. esto se debió a que se colocó el Sistema de Control en un espacio abierto de esta 62 . percances en la cocina como el explotar la olla a presión por no escuchar el pitido de la misma. el detector simplemente pasaba activado y aunque se le daba un pulso de reset para apagar su estado de encendido este volvía a activarse. por lo que fue necesario comprar una fuente dada por un adaptador que proporciona una corriente de 2 A eliminando el problema descrito. 4.1 Análisis del Sistema de Control Al convertirse en la central de eventos y recibir la información de todos los detectores y transmitirla vía inalámbrica hacia el dispositivo móvil se observó que el sistema funciona sin ningún inconveniente. siempre y cuando tenga una fuente de alimentación adecuada que le proporcione una corriente suficiente.

puertas. además de que el mensaje se lograba enviar en un periodo de 10 min. peor aún brindarle la ubicación de la persona con problemas auditivos en caso de ser requerida por el familiar que está al cuidado. estos llegaban incompletos o simplemente añadían un numero al mensaje.2. 4.2 Análisis de la comunicación GSM El módulo GSM junto con el PIC de sincronización al formar parte de las conexiones del Sistema de Control.forma la interferencia podía ocasionar ciertos objetos o cosas como paredes. Se lograron eliminar dichos inconvenientes con el uso de una fuente de alimentación que brindaba a todo el sistema en pleno funcionamiento una corriente mayor a 2 amperios. el módulo GSM al enviar los respectivos mensajes de texto para alertar al familiar cuidador. era mínima. y se notó que en el caso de no desactivarse las alarmas de estado crítico y el PIC que sincroniza con el módulo GSM recibiera esas señales de alerta. se notó el mismo inconveniente sobre el uso de la fuente de alimentación. existía el problema de que el PIC que se usaba con el módulo GSM no llegaba a sincronizar la señal de la operadora de celular con el mismo. etc. si esta no proporcionaba una corriente suficiente hacia todo el sistema. Otro inconveniente suscitado por otra fuente de alimentación fue que proporcionaba una corriente necesaria para que el PIC sincronice con el módulo GSM. por tal motivo quedaba inhabilitado el módulo para enviar mensajes de texto en caso de no desactivarse alguna alarma de estado crítico. que.3 Análisis de la recepción de datos por parte del dispositivo móvil 63 . inmediatamente se lograba tanto el envío como la recepción del mensaje de texto hacia el familiar cuidador. 4. pero cuando todo el sistema entraba en funcionamiento junto a los diversos detectores y al activar de forma voluntaria las alarmas de estado crítico.2.

Para el caso del dispositivo móvil, fue importante a la hora de realizar las pruebas
conocer la distancia con la que iba a recibir los datos enviados por parte del sistema
de control sin ningún inconveniente, se observó que mientras el dispositivo se
mantenía en el rango de distancia establecido por el fabricante y se evitaba estar en
lugares demasiado cerrados funcionaba correctamente.
En caso de encontrarse la persona con insuficiencia auditiva en lugares abiertos y
ocurriera algún evento de alarma por parte del Sistema de Control de sensores, el
dispositivo móvil llegaba a funcionar sin ningún inconveniente.
El único inconveniente presentado fue que la batería al estar descargada hacia que el
dispositivo móvil quedara en desuso.

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CONCLUSIONES
Las conclusiones más importantes para este proyecto de grado son:

Por medio de esta investigación ha sido posible lograr el diseño de un
prototipo tecnológico que permitirá a las personas con problemas de audición
contar con una herramienta de asistencia móvil con relación a los diferentes
dispositivos electrónicos que en su gran mayoría se centran solo en cubrir el
problema de amplificar la señal de audición.
Todo el proceso de diseño y desarrollo fue centrado en el problema de
audición, esto permitió obtener una solución relativamente rápida, y al
realizar una evaluación de su uso en una persona mayor con una pérdida
auditiva de 90 dB, se comprobó que la adaptación al prototipo de asistencia
móvil fue fácil y los resultados del sistema a la hora de transmitir los datos
mediante

la

comunicación

inalámbrica

Xbee

fueron

confiables

y

satisfactorios para las necesidades que fue diseñado.
Al diseñar el prototipo con alarmas tanto visual como vibratoria generan una
mejor respuesta de acción en caso de ocurrir algún evento en el cual la
persona con déficit auditivo no llegase a escuchar, a diferencia de considerar
el uso de audífonos, los cuales dificultarían su sentido de orientación ya que
como se explicó en el capítulo 1, los niveles de pérdida de audición son
varios por lo que no se podría diseñar un prototipo estándar.
La existencia de sistemas de ayuda desarrollados en otros Países tienen el
inconveniente de usar materiales e insumos que hacen que su manipulación
sea muy compleja para las personas con déficit auditivo además de tener un
costo muy elevado que dificultan su adquisición.

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LISTA DE REFERENCIAS
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1 Sistema de control de sensores Figura 65. Circuito impreso. vista inferior Elaborado por: (Santiago Villacrés) 69 . vista superior Elaborado por: (Santiago Villacrés) Figura 66. Circuito impreso.ANEXOS A DISEÑO DE LOS CONTROLADORES A.

Circuito impreso. vista inferior Elaborado por: (Santiago Villacrés) 70 .A. vista superior Elaborado por: (Santiago Villacrés) Figura 68.2 Controlador GSM Figura 67. Circuito impreso.

Circuito impreso.A. vista superior Elaborado por: (Santiago Villacrés) Figura 70. vista inferior Elaborado por: (Santiago Villacrés) 71 . Circuito impreso.3 Modulo Receptor Figura 69.

1 Características Microcontrolador PIC 18f452 72 .B CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS USADOS B.

73 .

74 .

2 Características del Microcontrolador PIC 16f873A 75 .B.

76 .

B.3 Características del Microcontrolador PIC 16f870 77 .

78 .

B.4 Características del módulo GSM SIM 900 79 .

B.5 Características del Opto acoplador 4N25 80 .

81 .

B.6 Características de los módulos XBEE Serie 1 82 .

83 .

portd.f6=0. C8. unsigned long int var.f5=1.} void main() { TRISB = 0xff. trisd. C4=0.1 Controlador Sistema de control float dato. C9.f5=0. Trisa=255. C6=0. delay_ms(750). delay_ms(750). C7. portd.F6=1. //Declaro bit 6 del puerto D como salida adcon1=2.f4=1. portd. PORTD. C3=0.C SOFTWARE DE LOS MICROCONTROLADORES C. Delay_ms(100).f5=0. unsigned long int cnt.f4=0. C5=0. unsigned long int res. unsigned int C1. //Declaro bit 1 del puerto D como entrada trisd. //Declaro bit 3 del puerto D como salida trisd. C3. C2=0.f5=0.} void off2(){ portd. C5.f0=1.f4=1.f4=0. portd. C8=0. //Declaro bit 5 del puerto D como salida trisd. //Declaro bit 2 del puerto D como entrada trisd. UART1_Init(9600). C7=0.f3=0.f4=0. C2. C4. C6.f1=1.f5=1. 84 . dato=0. C9=0. C1=0. //Declaro bit 4 del puerto D como salida trisd. //Declaro bit 0 del puerto D como entrada trisd. delay_ms(750).f2=1. void off () { portd. portd.} void off1(){ portd.

1 && C4==0 && PORTD.1 && C4==1 && PORTD.} if (dato<=1.F1==1 && C7==0 ) { UART1_Write_text("O"). if (dato<=1.F1==1 && C7==0 ) { UART1_Write_text("G").3&&PORTD.} if (dato>=1.F1==1 && C7==1 ) { UART1_Write_text("H").F1==0 && C7==0 ) { UART1_Write_text("E").3 && C4==1 && PORTD.F1==0 && C7==1 ) { UART1_Write_text("N").} if (dato>=1.F1==1 && C7==1 ) { UART1_Write_text("L").F1==0 && C7==1 ) { UART1_Write_text("F").1 && C4==0 && PORTD.} if (dato>=1.1 && C4==1 && PORTD.} if (dato>=1.1 && C4==0 && PORTD.} if (dato>=1.} if (dato<=1.} if (dato<=1.Delay_ms(500) .F1==1 && C7==0 ) { UART1_Write_text("K").} //Sensor de humo activo y fuga de agua apagado if (dato>=1.3 && C4==0 && PORTD.} if (dato<=1.} if (dato>=1.F1==1 && C7==1 ) { UART1_Write_text("P").F1==1 && C7==0 ) { UART1_Write_text("C").1 && C4==1 && PORTD.3 && C4==1 && PORTD.f6=0.3 && C4==1 && PORTD.} if (dato<=1. while(1) { dato = ADC_Read(0).F1==0 && C7==1 ) { UART1_Write_text("J").} if (dato>=1. PORTB=0.} if (dato>=1.3 && C4==0 && PORTD.F1==0 && C7==0 ) { UART1_Write_text("I").3 && C4==1 && PORTD. } } 85 .1 && C4==1 && PORTD. PORTD=0.} if (dato<=1. if (C1==200){ off().F1==0 && C7==0 ) { UART1_Write_text("A").3 && C4==0 && PORTD. dato = (dato*5)/1024.3 && C4==0 && PORTD.F1==0 && C7==0 ) { UART1_Write_text("M").} if (dato<=1.F1==1 && C7==1 ) { UART1_Write_text("D").F1==0){ C1=C1+1.F1==0 && C7==1 ) { UART1_Write_text("B").1 && C4==0 && PORTD. PORTD.

if (C9==100){ C7=0.1){ C2=C2+1.} if (C7==1&&C8==1){ C9++. } if (C4==1&&C5==1){ C6++. C8=1. C3=0.f5=0.F1==1&&dato<=1. }} //Sensor de presencia 86 .}} else { portd. if (C6==100){ C4=0. }} //Detector de teléfono if (PORTB.3&&PORTD.F0==1){ C7=1.F0==1){ C4=1. if (C3==300){ off2().}} else { portd.f4=0. } //Sensor de agua activo y sensor de humo apagado if (PORTD. } //Sensor de humo activo y fuga de agua activo if (dato>=1.F1==1){ C3=C3+1. C2=0. C1=0. portd. } //Detector de timbre puerta if (PORTD.f4=0.else { portd.f5=0. C9=0. C6=0. C5=1. if (C2==300){ off1().

sbit LCD_D4 at RB2_bit. sbit LCD_D6_Direction at RISB1_bit.if (PORTD. //Configuracion LCD sbit LCD_RS at RB4_bit.F2=0. PORTC. char tx1[]="TESIS". char tx7[]="ALERTA". char tx4[]="AGUA". char dato.tl. char tx[]="UPS". 87 . void pwm(){ tl=100-th. char tx6[]="HUMO". sbit LCD_D4_Direction at RISB2_bit.x++){ PORTC. char tx5[]="TIMBRE". char tx3[]="TELEFONO". sbit LCD_EN_Direction at RISB5_bit.} else{ portd. char tx11[]="SANTIAGO".f6=1. sbit LCD_D5_Direction at RISB6_bit. sbit LCD_D7 at RB7_bit. sbit LCD_RS_Direction at RISB4_bit. char tx10[]="ATENCION".f6=0.} delay_ms(100). char tx0[]="ESTADO". }} C.x<=1.F2==1){ portd. char tx2[]="NORMAL". sbit LCD_EN at RB5_bit. sbit LCD_D7_Direction at RISB7_bit. sbit LCD_D6 at RB1_bit. vDelay_ms(th).2 Controlador Dispositivo Remoto //Variables a ser usadas int th.x. char tx8[]="ALARMAS". for (x=0.F2=1. sbit LCD_D5 at RB6_bit.

// Clear display Lcd_Out(1.1. Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). // Clear display Lcd_Out(1.tx1). } else{ th=75.tx).1. } if (dato==67) { Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1. Lcd_Out(1. th=0. PORTb. PORTb.tx10).tx2).tx0). //Declaro bit 2 del puerto C como salida Lcd_Init(). // Clear display 88 . Lcd_Out(2.1.tx11). pwm(). // Initialize LCD Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1. Lcd_Out(2. Lcd_Out(2.tx3).vDelay_ms(tl). PORTb.F3=0. while (1) { if (UART1_Data_Ready()) { dato = UART1_Read().1. //Leo los caracteres enviados vía serial en ASCII if (dato==65) { Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1.F3=1. UART1_Init(9600). Lcd_Out(2. // Clear display Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF). Delay_ms(100).tx1). Delay_ms(1000). }} void main() { trisc2_bit=0.F3=1. PORTC. Lcd_Out(1. delay_ms(1000). th=0.1.F3=0. //Declaro bit 2 del puerto C como salida trisb3_bit=0. PORTb. } if (dato==66) { Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).F2=0.

tx5).tx6).1. } if (dato==72){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).tx3). Lcd_Out(2.1.tx3).1. Lcd_Out(1.1.Lcd_Out(1.1.1.tx7). delay_ms(750). Lcd_Out(2. Lcd_Out(2. Lcd_Out(1. Lcd_Out(1. Lcd_Out(1.1.tx7).tx4).1. } if (dato==68){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).tx3).1.tx3).tx5).tx5). } if (dato==71){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1. Lcd_Out(2. Lcd_Out(2. } if (dato==73){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1. Lcd_Out(2.1. } if (dato==69){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(2.tx6).tx10).tx4). } if (dato==74){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).tx4).1.1. Lcd_Out(1. delay_ms(750). Lcd_Out(2. Lcd_Out(2.tx3).tx5).1.tx4). Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1.1.1.1. } if (dato==70){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1. } if (dato==75){ // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display 89 .1.

tx4). } if (dato==80){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(2. Lcd_Out(1.tx5).1.tx7). Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1.1.Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1. Lcd_Out(2. Lcd_Out(2. Lcd_Out(2.1. Lcd_Out(2.tx4). delay_ms(750).tx4). delay_ms(750).1. Lcd_Out(1. delay_ms(750).1. } if (dato==77){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(2.tx3).1. Lcd_Out(1. Lcd_Out(1. }}}} // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display // Clear display 90 .tx6).1. Lcd_Out(2. Lcd_Out(1.tx3). delay_ms(750). Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1. delay_ms(750). } if (dato==78){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). Lcd_Out(1.1.1.tx6).1.tx4).tx6).tx6).1.tx5).tx4).tx6).1.tx5).1.1.1. Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR).1.tx3). } if (dato==79){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). } if (dato==76){ Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR). delay_ms(750).tx8).1. Lcd_Out(2. Lcd_Out(1. Lcd_Out(2.

trisc=0b10000000. delay_ms(200). UART1_Write(0x1A). } void main() { UART1_Init(9600). unsigned short saca=0. //Numero: 0990600945 //0D Enter //1A Envio msm void mandar() { for (i=0. unsigned short j=0.i++) { UART1_Write_Text("AT").Tmax. delay_ms(200).C. 91 . portb=0. UART1_Write_Text(enviar). UART1_Write(0x1D). delay_ms(600). } UART1_Write_Text("at+cmgs="). unsigned short cuenta=0. trisb=0b00011100. UART1_Write(0x0D).bandera. UART1_Write(0x22).3 Microcontrolador Modulo GSM Unsigned short temperatura. unsigned char enviar[15].F0=1. portb. unsigned char comparas[6]. unsigned short i=0.dato.caracter.F0=1.i<10. unsigned char compara[5]. portc. delay_ms(200). portc=0. UART1_Write(0x22). unsigned char da[2]. unsigned short tomar=0. UART1_Write_Text("0986568519"). UART1_Write(0x0D).

2.F0=1. while (j<6) { 92 . saca=1. delay_ms(20000).F0=1. do{ portb. portb.F0=0. while(1) { portb. portb. delay_ms(200). portb.F0=0.0. UART1_Write_Text("at+cmgf=1"). delay_ms(5000). tomar=0.0"). //@ es de inicio //da[0]=33. comparas[1]=99. delay_ms(200).F0=0. UART1_Write(0x0D). comparas[3]=105. UART1_Write_Text("at+cnmi=3. cuenta=cuenta+1. j=0. da[0]=64.F1=1. comparas[2]=116. } while(cuenta<3). portb. delay_ms(5000). portc. UART1_Write_Text("ATE0"). UART1_Write(0x0D). //@activa comparas[0]=97. comparas[4]=118. UART1_Write(0x0D).0. portb. delay_ms(200). delay_ms(200).F1=0. portb.F1=1.F1=0. portb.F0=0. comparas[5]=97.delay_ms(1000).

}} delay_ms(1). enviar[4]=32.F2==1)){ enviar[0]=72. enviar[10]=117. enviar[11]=97. enviar[3]=97.if (UART1_Data_Ready() == 1){ portb. } 93 . enviar[1]=117. enviar[7]=65. portb. if ((portb.F3==1)&&(portb. enviar[10]=97.F0=1. enviar[1]=117. enviar[9]=103. enviar[6]=32. enviar[4]=32. enviar[3]=111. enviar[8]=103. j=j+1. mandar(). portb. enviar[7]=32.F2==0)){ enviar[0]=70.F0=1. enviar[6]=101. UART1_Write(dato). enviar[8]=97. enviar[2]=109.F0=1. enviar[5]=121. enviar[5]=100.F3==1)&&(portb.F0=0. enviar[2]=103. enviar[9]=117. } if (dato==da[0]){ tomar=1. dato = UART1_Read(). mandar(). if (tomar==1){ enviar[j]=dato. portb. } if ((portb.

enviar[1]=108. enviar[4]=110. enviar[10]=111.F2==1)&&(portb. 94 . portb. enviar[6]=32. enviar[8]=117. delay_ms(500). enviar[2]=32. }} delay_ms(2000).F4==1) { enviar[0]=67.F0=0.F0=1. if (portb. enviar[4]=114.F1=0. enviar[5]=97.F3==0)){ enviar[0]=65. portb. enviar[3]=105. portb. enviar[9]=109. enviar[3]=114. enviar[2]=101. mandar(). enviar[3]=112.F1=1. enviar[4]=116. mandar(). if ((enviar[0]==comparas[0])&&(enviar[1]==comparas[1])&&(enviar[2]==comparas[2 ])&&(enviar[3]==comparas[3])&&(enviar[4]==comparas[4])&&(enviar[5]==compa ras[5])) { portb.F0=1. } else { enviar[0]=78. //mandar(). enviar[1]=111. enviar[7]=104.if ((portb. enviar[1]=111. portb. enviar[2]=99. enviar[5]=97.

enviar[8]=72. saca=1. enviar[9]=73. enviar[3]=67. enviar[8]=110. tomar=0. enviar[5]=69. if (saca==0) { enviar[0]=64. enviar[9]=99. enviar[0]=0.enviar[5]=101. enviar[7]=0. enviar[6]=115. enviar[11]=97. }} j=0. enviar[7]=71. enviar[7]=101. enviar[2]=66. dato=0. enviar[3]=0. enviar[6]=70. enviar[1]=0. enviar[10]=105. portb. enviar[8]=0. enviar[1]=65. }}} 95 . enviar[4]=68. enviar[6]=0.F0=1. mandar(). enviar[4]=0. mandar(). enviar[2]=0. enviar[5]=0. enviar[9]=0.

tres salidas digitales que están acopladas a la placa de sincronización con el módulo GSM. Cabe señalar que la señal que envían los sensores en caso de activación 96 . un módulo Xbee Serie 1que permite la transmisión de datos vía inalámbrica con el dispositivo remoto.1 Componentes del prototipo El prototipo diseñado consta de los siguientes elementos que son de fácil instalación y manipulación: D.2 - Sistema de Control de Sensores - Detector de timbre telefónico - Detector de humo - Detector de fugas de agua - Detector de timbre de puerta - Detector de presencia - Módulos Xbee serie 1 - Fuente de 12 V a 2 A.D MANUAL DEL USUARIO A continuación se detallan ciertas instrucciones básicas para que el usuario pueda utilizar sin inconvenientes el prototipo desarrollado. En la figura 71 se puede observar una representación de los conectores Jack tipo hembra que están acoplados al Sistema de Control y que son claramente identificados para su correcta conexión con las entradas de los diferentes sensores ya establecidos. - Módulo GSM SIM 900 - Dispositivo móvil - Batería 9 V Sistema de Control El sistema de control se compone de una placa principal que consta de varias entradas para los diferentes sensores cuya alimentación de 5 V será proporcionada por el equipo. D.

el dispositivo remoto mostrara un mensaje de presentación. el cual puede ser cambiado de acuerdo al gusto del usuario (Ver Figura 73). Interruptor de encendido Elaborado por: (Santiago Villacrés) D. se debe colocar una batería que proporcione como máximo 12 V y una corriente de 200 mA. 97 .está dada por el cable de color amarillo cuya conexión corresponde al conector etiquetado con la palabra TX. Figura 71. Antes que el sistema esté en funcionamiento.3 Dispositivo Móvil Para que el dispositivo entre en funcionamiento. Conectores para los sensores Elaborado por: (Santiago Villacrés) Es importante activar el interruptor de encendido (Ver Figura 72) para que el sistema pueda funcionar. Figura 72. Enseguida se enciende automáticamente.

Figura 75.4 Prueba de los sensores En caso de darse la activación de los diferentes sensores ya descritos. el Sistema de Control enviará un dato al módulo receptor que será representado por un mensaje en su pantalla. Mensaje inicial Imagen: (Santiago Villacrés) Una vez que se establezca conexión con el Sistema de Control. el dispositivo móvil presentara en su pantalla el texto “ESTADO NORMAL” como se muestra en la figura 74.Figura 73. a diferencia de las alarmas de estado crítico cuya duración es prolongada hasta que se desactive la misma. Figura 74. a su vez encenderá el motor vibrador al igual que la iluminación del LCD como se muestra en el ejemplo de la figura 75. Mensaje de alerta Imagen: (Santiago Villacrés) Cabe recalcar que en caso de ser alguna alarma de estado no crítico su duración solo será de 10 segundos. indicando que por el momento no se ha producido algún evento. 98 . Estado del dispositivo móvil Imagen: (Santiago Villacrés) D.

Si se sobrepasa ese lapso de tiempo sin ejecutar algún tipo de acción. ya que en caso de existir alguna activación de las alarmas de estado crítico. Figura 76. Mensaje de texto recibido por el familiar cuidador Imagen: (Santiago Villacrés) Adicionalmente el familiar cuidador puede solicitar la ubicación en el hogar de la persona con déficit auditivo enviando un mensaje de texto con la palabra “@activa” Figura 77. se enviara una señal a la placa secundaria que sincroniza con el módulo GSM para que se envíe un mensaje de texto a el familiar cuidador y de esta manera no surjan percances mayores (Ver Figura 76). tanto de control como del dispositivo móvil para que se garantice de esta manera que su funcionamiento es el correcto en todo momento.D. 99 .6 Precauciones a tomarse en cuenta Es indispensable realizar un mantenimiento a todo el Sistema.5 Modulo GSM SIM 900 El módulo GSM juega un papel importante en el prototipo diseñado. Mensaje de información requerido por el familiar cuidador Imagen: (Santiago Villacrés) D. el Sistema de Control proporcionara un lapso de tiempo para que la persona con déficit auditivo tome las precauciones debidas.

Una gran precaución que debe tener el usuario es de verificar el estado de la batería en el dispositivo remoto ya que al estar descargada no se garantiza la recepción de los datos por parte del Sistema de control. En la parte del módulo GSM es importante que el CHIP que se esté usando siempre tenga saldo disponible para que. en caso de surgir algún inconveniente se puedan enviar los mensajes de texto de alerta sin inconvenientes. esta tiene que desplegar la información de forma clara y precisa. esto se puede comprobar simplemente en la pantalla LCD del dispositivo. 100 .