AVANCES DE LA SEMANA. 

Durante esta semana se realizaron más pruebas con la comunicación bluetooth. Dejamos el motor encendido durante periodos más largos de tiempo y hasta el momento no hubo mayor problema con la temperatura que este genera, sin embargo se continuaran haciendo pruebas para determinar la ubicación optima del dispositivo.  

Se realizo una prueba general con el automóvil, Teniendo el sensor de huellas dentro del auto y el relé conectado al arranque, en primera instancia se pedía la huella del usuario, para facilitar las pruebas se otorgo un tiempo de conmutación al rele para evitar hacer pruebas repetitivas con el sensor de alcohol, si la huella que leyera el sensor es igual a alguna que se haya registrado previamente, el rele conmutaba suponiendo que se habría pasado la prueba de alcohol. Esto sirvió únicamente para verificar que se tenía el control de encendido del motor.

Para esto se debía solucionar el problema que se presento semanas anteriores, el cual consistía en la determinación del estado del motor, ya que no encontrábamos una manera de identificar si el motor se encontraba encendido o apagado. La solución que le dimos a este problema fue implementar un divisor de voltaje, y con ayuda del arduino se leían los valores otorgados por la batería, los resultados indicaron que cuando el motor se encuentra apagado el voltaje de la batería es de 12 V y se tienen 14 V cuando el motor se encuentra encendido.  

Durante esta semana se tuvieron avances en la comunicación bluetooth. Uno de los puntos a tratar era verificar que la conexión se pudiera llevar a cabo, ya que se necesita que un modulo se encuentre dentro de la cajuela y el otro este situado en el interior del auto, preocupaba el hecho de que al tener encendido el motor no se lleve a cabo la conexión sin embargo al realizar las pruebas tuvimos resultados satisfactorios.

A pesar de que esa parte este cubierta, como se menciono en la clase por los compañeros hay otros factores a considerar, como el calor que se genera al estar encendido el motor y como eso puede afectar el circuito, sin embargo seguiremos con la pruebas para encontrar un lugar ideal en donde colocar el modulo para que no se presenten estos problemas, otra opción seria encontrar la forma de pasar los cables por la conexión del estéreo.

También se tuvo avances con el rele, en esta ocasión solo se probo el circuito en un protoboard haciendo conmutar el rele con sus respectivo transistor con ayuda del arduino como se puede observar en la figura.

Para los avances de la siguiente semana se realizaran los PCB.

Durante estos días se han logrado avances con respecto a la programación y diseño de nuestro sensor, ya habiendo implementado el sensor de huellas digitales para la identificación de los usuarios se procedió a la implementación de este en el programa fuente, el cual ya está integrado el test de prueba de alcohol y calibrado en base a los datos ya recopilados en pruebas del sensor de alcohol.

Entre los problemas presentado se encontró que probar el programa fuente con el sensor de huella digital y el de alcohol, el dispositivo no trabajaba como debía y se perdía dentro de la librería del sensor, se pensó que debido a que el micro alimentaba la pantalla LCD, al sensor de alcohol y al sensor de huella digital se trataría de un problema de corriente debido que para las pruebas el dispositivo se conectaba al ordenador para tomar su alimentación pero al probarse con una fuente externa el problema prosiguió de la misma manera.

Como se comentó en el post pasado, se identificó el diagrama electico de nuestro carro de prueba y se realizaron pruebas para determinar las características del relé más adecuado para nuestra aplicación, debido a comentarios en el post pasado se procedió a no realizar el PCB y realizar una revisión de esta y sus pistas.

En cuanto al sistema que se encargara de interrumpir el arranque del carro, se encontró que no habría forma no invasiva de colocar este por lo que se ha pensado utilizar dos dispositivos, el primero para realizar la identificación y test de alcohol del usuario y el segundo para habilitar o denegar el arranque de este. Para la comunicación de estos se utilizaran dos módulos bluetooh modelo HC-06.

Como partes de los objetivos implementados se realizó la configuración de lo bluetooh puesto que para realizar la comunicación de estos uno debe tomar el rol de maestro y el otro de esclavo.

El módulo bluetooh que se encontrara en el primer dispositivo el cual se encargara de realizar la prueba e identificación al usuario, será el que tome el rol de maestro, mientras el modulo que acompañara al dispositivo que habilitara el arranque tomara el rol de esclavo.

Durante estos 15 días se han logrado avances importantes como la puesta en marcha del sensor de huellas digitales. Primeramente se probó con el programa demo del fabricante mediante la utilización de un cable USB-serial. Se corroboró la correcta funcionalidad del dispositivo, pudiendo incluso obtener imágenes de las huellas digitales.

Posteriormente se comenzó la programación del sensor en Arduino así como la interfaz de usuario final.

Hasta el momento se cuentan con las funciones de agregar nuevos usuarios, borrar algún usuario en especial de los 20 que se pueden almacenar, borrar toda la base de datos, identificación de usuarios y establecimiento de usuario maestro. En las siguientes imágenes se pueden observar el sensor ya conectado a  la placa Arduino mediante un divisor de voltaje en el pin de “Rx” ya que el Arduino trabaja con 5V a diferencia del sensor que trabaja con 3.3v. También se puede observar la pantalla lcd mediante la cual se estará desplegando el menú de usuario. En las imágenes siguientes se puede apreciar el proceso para la opción identificación de usuario, la cual solicita que se oprima el dedo sobre el sensor, si la huella se encuentra en la base de datos la pantalla despliega un saludo y el número de usuario registrado. Si no se encuentra en la base de datos despliega un mensaje con dicha información. Cabe aclarar que todo el menú se ha desplegado en ingles por motivos de espacio, ya que solo se pueden desplegar líneas de 16 caracteres. Entre las posibles mejoras se tiene contemplado la utilización de una pantalla OLED para una mejor visualización de la información.

También se realizaron avances respecto a la futura instalación del prototipo en un automóvil real. Primeramente se seleccionó el vehículo, siendo este un Ford  KA. Posteriormente se investigo acerca de los diagramas eléctricos del automóvil para el encendido. También se encontró que la gran mayoría de los vehículos presentan este tipo de configuración para el arranque.

Una vez estudiado el diagrama se procedió a identificar el cable que va del encendido hacia el solenoide que controla el motor de arranque y se colocó un multímetro para poder registrar la corriente que circula por este cable y de esa forma seleccionar un relé adecuado para esas características.

Se encontró que la corriente máxima  que circula es de 10 A, para lo cual se seleccionaron dos posibles relés de tipo industrial, siendo seleccionado el primero por su tamaño reducido.

De igual manera se comenzó con la realización del PCB que irá dentro del motor del automóvil. Para esto se tomaron las medidas del relé y se hizo el componente en el software ARES ya que no se encuentra en las librerías del mismo.

AVANCES

A continuación se presentaran los avances obtenidos a lo largo de la semana.

Se investigo las leyes de transito para saber cual es el porcentaje de alcohol permitido en los conductores.

Según el articulo 328, No podrán circular en las vías publicas, los vehículos cuyos conductores presenten un tasa de alcohol en la sangre superior a 0.080 miligramos por 100 mililitros o de alcohol en el aire respirado superior a 0.40 miligramos/litro.

Otro de los avances es la adquisición de materiales, siendo el principal el sensor de alcohol. También se compro un alcoholimetro comercial que nos servio de referencia para calibrar el sensor, ya que no se encontró una formula o método para calibrar el sensor.

Alcoholimetro Comercial

Sensor de alcohol

Para calibrar el sensor se utilizo la bebida alcohólica "INDIO" con un 4.1% de alcohol.

Calibración del sensor

Se tabularon los valores arrojados por el sensor de alcohol y se compararon con las mediciones impresas por el alcoholimetro comercial obteniendo así la siguiente tabla.

Medición de datos

Tabla de resultados

Gratificando y linealizando los valores obtuvimos la siguiente gráfica.

Gráfica de la señal analógica

Para resolver uno de los problemas que se nos presentaron en el salón de clases, incluimos un escaner de huellas dactilares al proyecto, el cual nos servirá como seguridad o como una segunda condición para poder encender el auto y evitar el hecho de que alguien mas que no haya ingerido alcohol pueda realizar la prueba de aliento.

Escaner de huellas dactilares

Según estudios del Centro Nacional de Prevención de Accidentes una de las causas de mortalidad en México son los accidentes viales originados por conducir en estado de ebriedad. Reflejando la estadística con 300 jóvenes que mueren a cada semana por estos accidentes relacionados con el alcohol, tomando en cuenta que contribuyen a las 20,000 mil personas que mueren al año, 700,000 mil que son hospitalizadas y entre 35 y 40 mil que resultan con discapacidad, ocasionando daños materiales por más de 110,000 millones de pesos por pérdidas de la productividad económica, atención médica y rehabilitación.

El Programa “Alcoholímetro Preventivo” forma parte de un plan integral de Seguridad Vial. Sin embargo este programa no puede evitar todos los accidentes a causa de la influencia del alcohol. 

Debido a este problema decidimos diseñar un dispositivo de bloqueo de encendido en los autos.

OBJETIVO 

Diseñar un dispositivo que impida encender el automóvil en caso de que se detecte la presencia de alcohol en el conductor.

MISIÓN

Implementar un sistema de bloqueo de encendido en un automóvil para reducir el numero de accidentes viales. 

VISIÓN

Entregar productos con la más alta calidad  a un bajo costo.

Calibrar el sensor de acuerdo a las especificaciones establecidas por la ley. 

METAS

1)    Calibración del sensor con una es escala igual a la de los alcoholímetros estándar

2)    Detectar cuando el motor del auto es apagado para poder activar el sistema

3)    Impedir que el motor sea encendido, a menos que se realice la prueba de alcoholemia

4)    Instalar un método de desactivación temporal  del dispositivo

5)    Realizar el prototipo final con diseño compacto y ergonómico

POSIBLES MEJORAS

Acceder a la programación de la computadora del automóvil de modo que el inhabilitado del auto sea de modo no invasivo