Diseño y construcción de un tablero interactivo de colores y figuras

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SEDE CUENCA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA Tesis previa a la obtención del Título de: Tecnólogo en Electrónica. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN TABLERO INTERACTIVO DE COLORES Y FIGURAS CON SONIDO PARA NIÑOS ESPECIALES AUTORES: María del Cisne Cuenca Soto. Marco Vinicio Fajardo Muzo. DIRECTOR: Ing. Walter Humberto Orozco Tupacyupanqui. MSc. Cuenca – Ecuador 2012. DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD Los conceptos desarrollados, análisis realizados y las conclusiones del presente trabajo, son de exclusiva responsabilidad de los autores, y autorizamos a la Universidad que haga uso de esta para fines Académicos. Cuenca, Abril 2012 (f)___________________________ (f) __________________________ María del Cisne Cuenca Soto. Marco Vinicio Fajardo Muzo. II CERTIFICACIÓN: Certifico que bajo mi dirección la tesis Fue realizada por los estudiantes: María del Cisne Cuenca Soto. Marco Vinicio Fajardo Muzo (f)___________________________ Ing. Walter Orozco.MSc. DIRECTOR III DEDICATORIA Una virtud de las personas es reconocer y agradecer el aporte de otras; para llegar a tener éxito en la vida. Por ello dedico esta tesis en primer lugar a Dios dador de la vida, a mi madre pilar fundamental de mi existencia, quien me enseñó a luchar por conseguir mis metas y objetivos, que a pesar de no estar presente físicamente a mi lado, siempre su recuerdo me acompaña; a mis tíos Fernando y Padre Rommel quienes me han apoyado en todo sentido para lograr culminar este proyecto, a mis hermanos Jorge y Anita, a mi familia, amigos quienes de una u otra manera han colaboraron a la feliz culminación de mi tesis, ellos me han demostrado que con cariño, amor, dedicación y perseverancia se puede vencer los obstáculos que se nos presente. Y de una manera especial a una persona que nunca me dejo de apoyar que siempre estuvo ahí en los buenos y malos momentos, gracias ángel bello. Gracias a todos por el apoyo que me han brindado, pero sobre todo por su amistad y cariño, esta dedicatoria es poco para lo que ustedes se merecen y por ello siempre les llevare en mi corazón. María del Cisne Cuenca. IV Dedico este trabajo primeramente a Dios, quien es el encargado de guiarme, protegerme e iluminarme en todo lo que hago, después a mi familia a quienes quiero mucho, a mi padre Luis Fajardo, por darme un apoyo incondicional ya que sin él no podría haber llegado tan lejos, a mi madre Elvia Muzo, quien es un pilar fundamental en mi vida, siempre apoyándome en las buenas y en las malas, que ha luchado a mi lado, que sin importar las circunstancias estaba ahí, que es padre y madre para mí, y a pesar de todo siempre me tiende un abrazo que me da fuerzas para seguir y salir adelante, a mis hermanos Roberto, Luis y Wendy, quienes a pesar de sus locuras u ocurrencias, están apoyándome en todo momento, que aunque a la fuerza me hacen ver las cosas como son, ayudándome a ser mejor cada día y al final pero no menos importante a una gran persona que admiro y quiero mucho María Del Cisne Cuenca, gracias por estar los peores momentos de mi vida apoyándome y cuidándome, por estar ahí y no dejarme que me derrumbe solo, y por ser parte de mí vida, ya que así juntos logramos culminar esta meta que nos propusimos, siendo este solo un pequeño paso de nuestra corta vida y sabiendo que vamos a seguir triunfando, y cumpliendo muchas metas más en nuestras vidas. Marco Fajardo V AGRADECIMIENTO La realización de esta tesis fue un proceso de aprendizaje y cooperación por tal manera agradecemos, primeramente a Dios por brindarnos salud, a nuestros padres y tíos por enseñarnos el respeto y la dedicación, a nuestros amigos por el apoyo constante en este periodo de elaboración, y de una manera especial a nuestro director de tesis Ing. Walter Orozco por ser nuestro guía, colaborador y amigo. Autores. VI INDICE GENERAL. ÍNDICE DE TABLAS. IX RESUMEN. XI CAPITULO I: FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LOS TOUCH PANELS, XII MICROCONTROLADORES, RELÉS DE ESTADO SÓLIDO 1.1 MICROCONTROLADOR. 1.1.1 DEFINICIÓN. 1 1.1.2 MICROCONTROLADOR PIC 18F4550 2 1.1.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL MICROCONTROLADOR PIC18F4550. 2 1.1.2.2 DIAGRAMA DE PINES Y FUNCIONES. 3 1.1.2.3 DESCRIPCIÓN DE PUERTOS. 3 1.1.3 APLICACIONES. 5 1.2 PANEL TÁCTIL (TOUCH SCREEN). 5 1.2.1. DEFINICIÓN. 5 1.2.2 TIPOS DE TOUCH SCREEN. 6 1.2.2.1 CAPACITIVAS. 6 1.2.2.2 RESISTIVAS. 7 1.2.2.3SUPERFICIE DE ONDA ACÚSTICA. 7 1.2.3 APLICACIONES. 8 1.3 GLCD. 8 1.3.1 DEFINICIÓN. 8 1.3.2 DIAGRAMA DE PINES. 9 1.3.4 APLICACIONES. 9 1.4 RELÉS 9 1.4.1 DEFINICIÓN. 9 1.4.2 ESTRUCTURA. 10 1.4.3 CARACTERÍSTICAS. 10 1.4.4 APLICACIONES. 10 1.5 MÓDULO MP3 USB-SD. 11 1.5.1 DEFINICIÓN. 11 VII 1.5.2 DIAGRAMA DE PINES 12 1.5.3 APLICACIÒN. 13 1.6 AMPLIFICADORES DE AUDIO. 13 1.6.1 DEFINICIÒN. 13 1.6.2 AMPLIFICADOR TDA 2002 13 1.6.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 14 CAPITULO II: DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS 15 2.1 SISTEMA DE GLCD Y TOUCH. 15 2.1.1 SISTEMA DE GLCD. 15 2.1.2 SISTEMA DE LA TOUCH. 18 2.2 SISTEMA DE COMUNICACIÓN. 19 2.3 SISTEMA DE SONIDO. 20 2.3.1 SISTEMA DE MANIPULACIÓN DEL MÓDULO MP3 20 2.3.2 SISTEMA DE AMPLIFICACIÓN DE AUDIO 22 2.4 SISTEMA DE HARDWARE. 22 2.4.1 SISTEMA DE INGRESOS. 22 2.4.2 SISTEMA DE SALIDAS. 23 2.5 SISTEMA DE CONTROL DEL MOTOR CC. 24 2.5 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN. 25 CAPITULO III: MEMORIA TÉCNICA DEL PROYECTO. 26 3.1 DESCRIPCIÓN DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN. 26 3.1.1 MIKROC PRO FOR PIC 26 3.1.2 PROGRAMACIÓN EN MIKROC PRO FOR PIC. 27 3.1.2.1 GLCD 27 3.2 GRABACIÓN DE AUDIO PARA EL MÓDULO MP3 USB-SD 28 WT9501M03. 3.2.1SONIDOS PROGRAMADOS 28 3.2.2 GRABACIÓN DE LOS SONIDOS. 29 3.3 CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA. 30 3.4 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LAS PLACAS DEL CIRCUITO 31 VIII IMPRESO. 3.4.1 DISEÑO DEL CIRCUITO IMPRESO. 31 3.4.2CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO IMPRESO. 33 3.5 ADAPTACION DE LOS CIRCUITOS A LA MAQUETA. 36 3.6 PRUEBAS CON LA MAQUETA. 38 CONCLUSIONES. 41 RECOMENDACIONES. 42 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. 43 GLOSARIO DE TERMINOS 45 ANEXO 1. • LÍNEAS DE CÓDIGO DEL PIC MAESTRO 46 ANEXO 2. • LÍNEAS DE CÓDIGO DEL PIC ESCLAVO 59 ANEXO 3. • CERTIFICADO IPCA 69 ANEXO 3. • PRESUPUESTO 70 ANEXO 4. • MANUAL DE USUARIO 71 IX INDICE DE FIGURAS Figura 1.1. Diagrama de la estructura interna de un microcontrolador. 2 Figura 1.2. PIC 18F4550 y su diagrama de pines. 3 Figura 1.3. Distribución de pines de la Touch Screen. 6 Figura 1.4. Panel táctil capacitiva. 6 Figura 1.5. Panel táctil resistiva. 7 Figura 1.6. Panel de onda acústica. 7 Figura 1.7. GLCD. 8 Figura 1.8. Estructura del relé. 10 Figura 1.9.Módulo WT9501M03 USB-SD MP3. 12 Figura 1.10. TDA 2002. 13 Figura 2.1. Sistema de la GLCD. 15 Figura 2.2.Seccion De Colores, (a) Menu Principal, (b) Subnivles De Colores, (c) Colores Aleatorios, (d) Colores Secundarios. 17 Figura 2.3.Seccion De Animlaes, (a) Menu Principal, (b) Subnivles De Animales, (c) Animales Salvajes, (d) Animles Domésticos. 18 Figura 2.4. Sistema de control de la Touch. 18 Figura 2.5.Comunicación entre pic’s 18f4550. 20 Figura 2.6.Transmisión entre el modulo y el pic. 21 Figura 2.7.Amplificador de audio. 22 Figura 2.8.Sistema de ingresos. 23 Figura 2.9.Sistema de salidas. 24 Figura 2.10Sistema de movimiento del motor 24 Figura 2.11 Sistema de alimentación. 25 Figura 3.1. Plataforma de Programación Mikro C 26 Figura 3.2.Ventana de Configuración del Oscilador. 27 Figura 3.3. Grabadora de sonidos de Windows 7. 27 Figura 3.4. Configuración del micrófono para la grabación. 29 Figura 3.5. Capa interior de la maqueta. 30 Figura 3.6. Capa intermedia de la maqueta. 31 Figura 3.7. Capa superior de la maqueta. 31 X Figura 3.8. Diseño de la placa Principal. 32 Figura 3.9. Diseño de la Fuente de Alimentación. 33 Figura 3.10. Diseño del sistema de conmutación. 33 Figura 3.11. Para pasar a Ares. 33 Figura 3.12. Ruteado Manual del Pcb 34 Figura 3.13. Diseño Final del pcb en ARES. 34 Figura 3.14. Diseño Final del Circuito Principal. 35 Figura 3.15. Circuito Principal en placa de cobre. 35 Figura 3.16. Disposición de elementos del circuito principal. 36 Figura 3.17. Placa Principal terminada. 36 Figura 3.18. Elementos acoplados en la maqueta. (a) Placas 37 electrónicas. (b) Sistema de control. (c) Parlante y switch. Figura 3.19. Maqueta Final (a) Colores (b) Animales. 38 Figura 3.20. GLCD Nivel Principal. 39 Figura 3.21. GLCD Sub Nivel Animales. 39 Figura 3.22. GLCD Sub Nivel Colores. 39 Figura 3.23. Prueba del sistema por pulsantes. 40 XI INDICE DE TABLAS Tabla 1.1. Descripción de pines del Microcontrolador PIC 18F4550 3 Tabla 1.2. Descripción de pines de la GLCD 240X128 9 Tabla 1.3. Descripción de pines del Módulo MP3. 12 Tabla 1.4.Descripción de pines del TDA 2002. 13 Tabla 2.1. Descripción de pines utilizados. 20 Tabla 2.2.Trama para la transmisión del Módulo MP3. 21 Tabla 2.3. Código de operaciones del Módulo MP3. 21 Tabla 3.1.Sonidos para las grabaciones. 28 XII RESUMEN. Las experiencias interactivas pueden realmente cambiar la estructura física del cerebro. Por ejemplo, experiencias auditivas adicionales a edades tempranas incrementan las conexiones neuronales utilizadas para procesar sonidos, imágenes y palabras. Aunque el potencial de un individuo no es ilimitado, la mayoría de los niños posee un rango muy amplio de capacidades. Por lo cual esta tesis se desarrolló, en base a las necesidades de los niños especiales que poseen eficiencia cognitiva leve o moderada, entre edades de 3 a 7 años. El sistema elaborado permite que los niños mejoraren su aprendizaje y captación de conocimientos de una forma llamativa y motivadora, este sistema consiste en un tablero interactivo en el que se puede visualizar colores y animales aleatorios según el nivel que se escoja. El componente principal del sistema es un panel táctil, que consta de una GLCD y una touch screen. La GLCD es la encargada de la interfaz gráfica y esta es controlada por la touch screen, la misma que permite entrar en los diferentes niveles y subniveles programados, esta también controla las diferentes salidas así como los 12 pulsantes de la interfaz física, el sistema es comandado por 2 pic’s 18f4450, el uno es el maestro que maneja el sistema del panel táctil, el otro es el esclavo quien se encarga del hardware como son: los ingresos, salidas, motor y reproducción del audio. El proyecto trabaja con focos de 120VAC por esto se realiza un sistema de conmutación, el cual activa a los relés, que se encargan de la activación o desactivación de cada foco. El sonido se reproduce cuando se ingresa a los diferentes niveles o subniveles, por medio de un módulo mp3 que fue programado vía serial, debido a que la potencia entregada del módulo es muy baja se diseñó un sistema de amplificación de 8w, para ello se utilizó un TDA2003 El sistema consta de 12 colores aleatorios y 6 diferentes animales tanto domésticos como salvajes. Cuando se ingrese al nivel de Animales, se activará un motor que desplegará una tela con los diferentes animales antes mencionados. La maqueta posee una protección de acrílico, para evitar cualquier accidente por la manipulación de la misma. XIII CAPÌTULO I FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LOS TOUCH PANELS, MICROCONTROLADORES, RELÉS DE ESTADO SÓLIDO, GLCD, MODULO MP3, AMPLIFICADORES DE AUDIO, MOTOR. En este capítulo se describe los fundamentos básicos de cada uno de los elementos electrónicos relacionados con el desarrollo del proyecto. 1.1 MICROCONTROLADOR 1.1.1 DEFINICIÓN Un microcontrolador es un circuito integrado que contiene toda la estructura (arquitectura) de un microcomputador, o sea CPU, RAM, ROM y circuitos de entrada y salida [1]. Al micro controlador internamente se lo encuentra estructurado de la siguiente forma:  Memoria de programa (ROM), Puntero de programa (PC) y Pila del PC.  Memoria de datos (RAM).  Modos de direccionamiento.  Registros especiales (SFR).  El registro STATUS.  El registro W.  Unidad Aritmética lógica (ALU).  Puertos de Entrada/Salida (I/O Ports).  El TMR0, Temporizador/Contador.  Reloj del sistema. 1 Figura 1.1. Diagrama de la estructura interna de un microcontrolador [2] 1.1.2 MICROCONTROLADOR PIC 18F4550 El microcontrolador PIC 18F4550 es fabricado por MICROCHIP Technology INC, es un pic que posee 16 bits longitud de instrucciones y 8 bits de datos, con prestaciones medias/altas.[3] 1.1.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL MICROCONTROLADOR PIC 18F4550 El microcontrolador presenta las siguientes características.[4]  Interface de comunicación USB 2.0.  Es de baja velocidad (1.5 Mb/s5) y el tope de velocidad (12 Mb/2).  Control de interrupciones, asíncrono y mayor transferencia.  Soporta más de 32 puntos terminales (16 bidireccionales).  Tiene un acceso a la RAM por el USB de 1K-byte.  En una tarjeta, el USB transfiere voltaje con un regulador.  pines de interrupción externos.  Comparadores analógico  Convertidor analógico digital de 10 bits de resolución y 13 canales (unipolar).  Timers6.  Memoria Flash 24 Kb. 2  Memoria RAM 2 Kb.  EEPROM de 256 bytes.  35 pines de I/O. 1.1.2.2 DIAGRAMA DE PINES Y FUNCIONES. El pic 18f4550 es de altas prestaciones, tiene un encapsulado de 40 pines, cada pin tiene su configuración las cuales pueden ser entradas como salidas según se necesite, a continuación en la figura 1.2 se muestra el pic 18F4550 y la localización de cada pin que lo conforma. [3] Figura 1.2. PIC 18F4550 con el diagrama de pines [4] 1.1.2.3 DESCRIPCIÓN DE LOS PUERTOS: NOMBRE PIN DESCIPCIÓN MCLR/Vpp/THV 1 Entrada del Master Clear OSC1/CLK1 13 Entrada del oscilador OSC2/CLKO 14 Salida del oscilador RA0/AN0 2 E/S digital, entrada analógica 0 RA1/AN1 3 E/S digital, entrada analógica 1 RA2/AN2/Vref- 44 RA3/AN3/Vref+ 5 E/S digital, entrada analógica 2 o referencia Negativa de voltaje E/S digital, entrada analógica 3 o referencia Positiva de voltaje RA4/T0CKI 6 E/S digital, entrada de reloj el timer 0 3 RA5/AN4/SS 7 E/S digital, entrada analógica 4, entrada de esclavos de selección. RA6 - OSC2/CLKO/RA6. RB0/INT0/AN12 33 E/S digital, Interrupción externa 0, entrada analógica 12 RB1/AN10/INT1 34 E/S digital, Interrupción externa 1, entrada analógica 10 RB2/AN8/INT2 35 E/S digital, Interrupción externa 2, entrada analógica 8 RB3/AN9/CCP2 36 E/S digital, Entrada analógica 9 RB4/AN11 37 E/S digital, Entrada analógica 11 RB5 38 E/S digital RB6/PGC 39 E/S digital, Reloj de programación serial ICSP RB7/PGD 40 E/S digital, Dato de programación serial ICSP RC0/T10S0/T1CKIN 15 E/S digital, Salida del oscilador timer 1, Entrada de reloj externo timer1/timer3 RC1/T10S1/T1CCP2 16 E/S digital, Entrada del oscilador timer 1, Salida PWN2 RC2/CCP1 17 E/S digital, PWN1 salida RC3/SCK/SCL 18 Pin E/S digital, Entrada osalidaserial dereloj Síncrono para modo SPI, Entrada osalidaserial de relojsíncrono para modo SPI e I2C RC4/D-/VM 23 E/S digital RC5/D+/VP 24 E/S digital RC6/Tx/CK 25 E/S digital, Transmisor asíncrono USART, Reloj síncrono USART 1 RC7/RX/DT 26 E/S digital, Receptor asíncrono USART, Datos USART síncronos RD0/SPPO 19 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 0 RD1/SPP1 20 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 1 RD2/SPP2 21 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 2 RD3/ SPP3 22 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 3 RD4/ SPP4 27 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 4 4 RD5/ SPP5/P1B 28 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 5,salida de PWM canal B RD6/SPP6/P1C 29 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 6, salida de PWM canal B RD7/SPP7/P1D 30 E/S digital, Dato de puerto paralelo esclavo 7, salida de PWM canal D RE0/AN5/CK1SPP 8 E/S digital, Entrada analógica 5 RE1/AN6 9 E/S digital, Entrada analógica 6 RE2/AN7 10 E/S digital, Entrada analógica 7 Vss 12 31 Referencia de tierra para los pines lógicos y de E/S Alimentación Vdd 11 32 Alimentación positiva para los pines lógicos y de E/S Alimentación Tabla1.1. Descripción de pines y puertos del Microcontrolador PIC 18F4550 1.1.3 APLICACIONES Los microcontroladores son el auge en la actualidad, ya que se utilizan en todos los equipos electrónicos, ya sea de uso doméstico como industrial, además de su aplicación en los sistemas de comunicaciones, domótica, industria automotriz, juguetes, computadores y un sin número más de aplicaciones. Las aplicaciones más grandes están diseñadas por varios microcontroladores, que son comandados por un microcontrolador principal que se encarga de verificar las acciones de los demás, se trabaja en modo maestro-esclavo. En si los microcontroladores son parte esencial para el desarrollo tecnológico. [1] 1.2 PANEL TACTIL 1.2.1 DEFINICIÓN Es un panel que consta de una touch screen, y una GLCD, la touch por medio del contacto nos permite el ingreso de datos y patrones, y la GLCD se comporta como un periférico de salida ya que muestra en la pantalla los datos o lo que se necesita visualizar, para las diferentes aplicaciones, el contacto físico a la touch puede realizarse por medio de un lápiz o directamente con los dedos. [5] 5 Figura 1.3Distribución de pines de la Touch Screen [5] 1.2.2 TIPOS DE TOUCH SCREEN Como ya mencionamos anteriormente el TOUCH PANEL consta de una Touch Screen, y las más utilizadas son las Capacitivas, Resistivas, y las de Superficie de onda acústica. 1.2.2.1 CAPACITIVAS Poseen un oxido de indio y estaño, estas trabajan en función de la capacitancia, es muy sensible al contacto con los dedos o con otro material que posea capacitancia, una ventaja de estos tipos de Touch es que soportan varias pulsaciones a la vez y no son afectados por fuentes externas. [6] Figura 1.4 Panel Táctil Capacitiva [7] 6 1.2.2.2 RESISTIVAS Son menos sensibles, están formadas por dos capas de material conductor transparente, que al momento de ser presionadas se unen formando una variación de voltaje, ya que su resistencia varía dependiendo de donde es pulsada la touch y con respecto a esto se calcula las coordenadas del punto exacto de donde fue presionada la touch.[8] Figura 1.5 Panel Táctil resistiva [7] 1.2.2.3 SUPERFICIE DE ONDA ACUSTICA Constituida por dos transductores un receptor y un emisor. Las ondas son transmitidas en forma de trenes de pulsos, tanto horizontalmente como verticalmente, y cuando es pulsada se absorbe la energía acústica y el circuito controlador mide el momento en que recibe una onda atenuada y determina las coordenadas del punto de contacto. [8] Figura 1.6 Panel Táctil De Onda Acústica [7] 7 1.2.3 APLICACIONES Siendo el uso de los touch paneles más llamativos se utilizan en videojuegos, celulares, iPads, televisiones, cocinas, y en muchas más aplicaciones, generalmente muchas de las cosas ya vienen táctiles por el fácil manejo. 1.3 GLCD 1.3.1 DEFINICIÒN GLCD o PANTALLA GRAFICA DE CRISTAL LIQUIDO es una pantalla plana formada por una matriz de monocromáticos colocada delante de una fuente de luz. Posee una memoria RAM interna del mismo tamaño de capacidad, por lo general son controlados por microcontroladores. 1.3.2 GLCD 240x128 Es una pantalla que posee mejor resolución y consta de 240 columnas y 128 filas y 450 caracteres que se puede utilizar. Además está gobernada por el procesador TOSHIBA T6963C. Algunas de sus características específicas son[9]:  Modo de pantalla STN.  Tipo de pantalla TRANSFLECTIVA positiva.  Tipo de módulo COP (CHIP ON BOARD).  Luz de retroiluminación (BACKLIGHT) verde.  Alimentación única de 5V.  Costo de adquisición moderado.  Gran área de visualización, útil para poder mostrar digital y gráficamente el valor de todas las variables medidas.  Alta velocidad de respuesta. Figura 1.7 GLCD [10] 8 1.3.3 DIAGRAMA DE PINES A continuación se detallaran los pines que están conformando la GLCD con su respectiva descripción: N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Symbol /FG GND VDD Vo /WR /RD /CE /C/D /RST DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 /FS Vee LED+ Función GND GND Fuente 5V Ajuste de contraste Señal de escritura Señal de lectura Selector de la señal HL Sirve para resetear la GLCD se activa en Bajo BUS DE DATOS Tamaño de la fuente Voltaje Negativo -15Vcc Ánodo de led Tabla1.2. Descripción de pines de la GLCD 240X128 1.3.4 APLICACIONES Los LCD gráficos (GLCD) se instalaron en el mundo de los electrónicos desde hace muchos años y la gente, poco a poco, los fue adoptando para visualizar aplicaciones de todo tipo. Su puesta en marcha es tan sencilla como la de un LCD alfanumérico tradicional. Las aplicaciones en las que se puede encontrar son en la industria, visualización en los juegos de video y en las pantallas de audio en los automóviles [11]. 1.4 RELÉS 1.4.1 DEFINICIÓN Es un elemento electromagnético comandado por medio de una bobina, posee generalmente dos contactos NA y NC, los cuales al ser alimentados invierten su acción es decir el NA pasa a ser NC y viceversa. 9 1.4.2 ESTRUCTURA El relé está estructurado de la siguiente forma:  Circuito de entrada, control o excitación.  Circuito de acoplamiento.  Circuito de salida, carga o maniobra, constituido por: a) circuito excitador. b) dispositivo conmutador de frecuencia. c) protecciones ENTRADA TENSION DE MANDO CIRCUITO DE MANDO SALIDA SISTEMA DE ACOPLAMIENTO CIRCUITO DE CONMUTACION TENSION DE CONMUTACION Figura 1.8 Estructura del Relé 1.4.3 CARÁCTERISTICAS Las características generales de cualquier relé son [12]     El aislamiento entre los terminales de entrada y de salida. Adaptación sencilla a la fuente de control. Posibilidad de soportar sobrecargas, tanto en el circuito de entrada como en el de salida. Las dos posiciones de trabajo en los bornes de salida de un relé se caracterizan por: a) En estado abierto, alta impedancia. b) En estado cerrado, baja impedancia. 1.4.4 APLICACIONES Telecomunicaciones:  Tarjetas de E/S  Centrales  Conmutadores de antenas para UMTS  Estaciones base GSM  Conmutadores de carga  Estaciones base de radio 10  Conmutadores troncales  Conexión a masa  Prueba de la corriente de bucle  Test interno/Test externo Comunicaciones de Datos:  Circuitos dedicados para acceso a datos por módem (DAA)  Circuitos DAA discretos para módem de PC  Conmutación de línea en módems V.92 Industria:  Relés de impulso de salida para medida  Multiplexores  Señalización de ferrocarril  Relés decodificadores  Sistemas de control industrial  Monitorización remota  Aislamiento de tierra  Relés de multiplexación de entrada de PLC  Relés de salida de PLC Sistemas de Seguridad:  Conmutadores de alarma  Conmutadores de sensores[13] 1.5 MODULO USB-SD MP31 1.5.1 DEFINICIÒN Es un instrumento que sirve para reproducir música que esta guardada dentro de una MEMORIA SD o vía USB, es mucho más utilizado que los chips SD, debido a que este módulo no tiene limitaciones con respecto al tiempo de reproducción, es más fácil utilizarlo ya que se lo comanda manualmente por medio de pulsantes o por programación vía serial [14]. 11 Figura 1.9 Módulo WT9501M03 USB-SD MP3 [14]. 1.5.2 DIAGRAMA DE PINES A continuación se detallará la descripción de pines que posee el Módulo WT9501M03 USB-SD MP3. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Pin GND VCC L GND R GND GBUF TXD P06 RXD P05 EN P04 NC P03 NC P02 3V3 P01 / RST BUSY 22 23 24 25 26 GND USB_D + GND USB_DUSB_VDD Descripción GND DC5V input Audio left output GND Audio right output GND GND Audio Serial data transmitter I / O port Serial data receiver I / O port PowerEnable I / O port Vacant (Reserved) I / O port Vacant (Reserved) I / O port DC3.3V Output I / O port Reset pin Busy signal, the output is low when playing Powerground USB_D +input USB ground USB_D-input USB Power Tabla 1.3 Descripción de pines del Módulo MP3 12 1.5.3 APLICACIÓN Generalmente se utiliza en reproducciones de audio donde se necesite una gran capacidad de almacenamiento, y poco espacio, se los encuentra en juguetes, peluches, semáforos e indicadores de alerta. A mayores escalas se utilizan en robots, en alarmas de autos, en sistemas industriales, además como base de datos para los sistemas de voz [15]. 1.6 AMPLIFICADORES DE AUDIO 1.6.1 DEFINICIÒN Amplificador de audio o también llamado etapa de potencia, estos sirven para aumentar el nivel de una señal y para ello incrementan la amplitud de la señal de entrada y controla la señal de la salida para hacer coincidir la forma de onda de la señal de entrada con la de salida [16]. 1.6.2 AMPLIFICADOR TDA 2002 Este amplificador es una variación del amplificador operacional, que puede entregar hasta 8W con alimentación adecuada y sobre un parlante de 2 ohms. Además, se caracteriza porque necesita pocos componentes externos, es más fácil de ensamblar y entregar una corriente de salida alta [17]. Figura 1.10 TDA 2002 [18] #PIN DESCRIPCION 1 INV IN 2 INV IN 3 GND 4 Salida 5 V- Tabla 1.4 Descripción de pines del TDA 2002 13 1.6.3 Principio de Funcionamiento. Este circuito integrado trabaja con niveles de tensión que oscilan entre 11 y 14V, pero se recomienda como óptima tensión de trabajo 12V. Además este integrado está protegido contra sobre temperaturas producidas por un trabajo a régimen máximo o un disipador más pequeño al requerido [19]. 14 CAPÍTULO II DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS En el siguiente capítulo se detallará como fue el diseño de los circuitos a utilizar para el funcionamiento del tablero. Además se describirá que puertos y como se configuró cada elemento para el desarrollo de la misma. 2.1 SISTEMA DE LA GLCD Y TOUCH. 2.1.1 SISTEMA DE LA GLCD El sistema de la GLCD es diseñado para la interfaz gráfica, donde se podrá visualizar los diferentes niveles y subniveles respectivos del cual consta el software. Esta GLCD esta comandada por el pic18f4550, donde los datos son enviados a través del PUERTOD, y los bits de configuración por el PUERTOB. LCD1 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LM3229 U5 2 3 4 5 6 7 14 13 RB0 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP 15 16 17 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 RD0 RD1 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 8 9 10 1 PIC18F4550 1 Figura 2.1 Sistema de GLCD. Los datos están distribuidos principalmente en dos niveles de ahí cada nivel tiene subniveles. La GLCD muestra en primera instancia colores y animales figura 2.2a, si se selecciona los colores se despliega dos subniveles que son nivel I y nivel 15 II figura 2.2b, y dentro de estos doce colores aleatorios figura 2.2c, y los colores secundarios figura 2.2d respectivamente. Para la formación de los colores secundarios se tendrá dos casillas en la parte superior figura 2.2d, las cuales nos indicarán como se forman estos colores. Al ingresar en el nivel de animales en el menú principal, se despliega dos subniveles salvajes y domésticos figura 2.3a, cada uno de estos contienen seis diferentes animales de acuerdo a su clasificación figuras 2.3b y c. LCD1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LM3229 LCD1 (a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 LM3229 LCD1 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 (b) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LM3229 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 (c) 16 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LM3229 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 LM3229 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 LCD1 (c) RB0 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LCD1 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT (d) Figura 2.2 Seccion De Colores, (a) Menu Principal, (b) Subnivles De Colores, (c) Colores Aleatorios, (d) Colores Secundarios. RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LCD1 LM3229 LCD1 LM3229 (a) (b) 17 LCD1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO C/D RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CE RST VEE MD2 FS1 HALT LM3229 2.1.2 RB0 RB2 RB4 RB5 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 RB3 RB1 (d) Figura 2.3 Seccion De Animlaes, (a) Menu Principal, (b) Subnivles De Animales, (c) Animales Salvajes, (d) Animles Domésticos. SISTEMA DE LA TOUCH Para este sistema, se ha utilizado una touch resistiva, que cuenta con dos láminas rígidas transparentes, las cuales nos darán la posición “x” y “y” del lugar donde se pulse. Para medir la posición en “x” el primer y tercer terminal se colocan a VCC y a tierra respectivamente y la variación de voltaje se mide en el tercer terminal, el mismo proceso se lo hace para el eje “y” pero con el segundo y cuarto terminal, la variación de voltaje para este eje se lo mide en el tercer terminal. Depende donde se pulse se va a obtener variaciones de voltaje en las dos posiciones, para esto se ha diseñado un sistema de control automático, a este sistema se lo controla por los pines C0 Y C1, y las variaciones de voltaje se los receptará para el eje “x” por el pin A0 y para el eje “y” por el A1. R5 1k Q2 R4 TIP32 1k U1 2 3 4 5 6 7 14 13 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP 15 16 17 23 24 25 26 TOUCH 1 2 3 4 Q1 R3 TIP31 1k Q3 R6 TIP32 1k 19 20 21 22 27 28 29 30 R7 1k R8 Q4 R9 C3 TIP31 47k 100nF 1k 8 9 10 1 R10 1k R11 PIC18F4550 Q5 R12 C4 TIP31 47k 100nF 1k Figura 2.4 Sistema de control de la Touch. 18 2.2 SISTEMA DE COMUNICACIÓN. Se realizó la comunicación entre dos pic por el motivo de que el pic 18f4550 no cumplió con las prestaciones requeridas en lo que corresponde al número de pines, ya que el proyecto necesita 46 pines entre entradas y salidas que se describe en la tabla 2.1, y este solo tiene 33 pines disponibles. Para ello utilizamos la configuración esclavo maestro entre pic’s18f4550 siendo el maestro el que controle la parte se software y el esclavo la parte de hardware. PIC MAESTRO PUERTO DESCRIPCIÓN A0 A1 B0 B1 B2 B3 B4 B5 C0 C1 C6 C7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TOUCH EJE “x” TOUCH EJE ”y” BITS DE CONFIGURACIÓN DE LA GLCD TOUCH CONTROLADOR TRANSMISOR PIC MAESTRO DATOS DE LA GLCD PIC ESCLAVO A0 A1 A2 A3 A4 A5 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 INGRESOS MOTOR INGRESOS INGRESOS 19 C0 RECEPTOR PIC ESCLAVO C1 C2 C3 C4 C5 C6 SALIDAS EMISOR MODULO MP3 C7 RECEPTOR MODULO MP3 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 SALIDAS Tabla 2.1 Descripción de pines utilizados. La comunicación se realizó mediante conteo de pulsos, donde el maestro los envía a través de los pines C6 y C7 y el esclavo los recibe por los pines C0 y C1. U1 2 3 4 5 6 7 14 13 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP VUSB U3 15 16 17 23 24 25 26 2 3 4 5 6 7 14 13 19 20 21 22 27 28 29 30 33 34 35 36 37 38 39 40 8 9 10 1 18 PIC18F4550 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP 15 16 17 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 1 PIC18F4550 Figura 2.5 Comunicación entre pic’s 18F4550 2.3 SISTEMA DE SONIDO 2.3.1 SISTEMA DE MANIPULACIÓN DEL MODULO MP3 La comunicación del módulo es directamente por transmisión serial, se envía códigos en tramas por medio del lenguaje ASCII. La trama está conformada por inicio, longitud, operación, numero de canción, y fin de trama. 20 INICIO DE TRAMA LONGITUD DE TRAMA CODIGO DE OPERACIÓN NUMERO DE CANCIÒN FIN DE TRAMA 7E 07 XX XX 7E Tabla 2.2 Trama para la Transmisión del MODULO MP3. Los códigos de operación utilizados son. CODIGOS DE OPERACIÒN CODIGO OPERACIÒN Play A0H Pause A1H Play from the pause point A2H Cease A3H Volume A4H Last A5H Next A6H Play onewithoutcycle A7H Play all in cycle A8H Play one in cycle A9H Tabla 2.3 Códigos de Operación del MODULO MP3. Estas operaciones se realizá por medio de la configuración UART de mickroC, que maneja los pines C6 y C7 de transmisión y recepción serial respectivamente del pic. Al presionar cada nivel, subnivel, colores, animales y salir se genera los sonidos de cada uno de estos. U3 2 3 4 5 6 7 14 13 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP 15 16 17 23 24 25 26 U2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 1 GND AL AR GBUF P06 P05 P04 P03 P02 P01 BUSY USB_D+ USB_D- VDD PWR_GND PWR_GND TXD RXD EN NC NC 3V3 /RST PWR_GND USB_GND USB_VDD WT9502M03 PIC18F4550 Figura 2.6 Transmisión entre el modulo y el pic. 21 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 R16 10k 2.3.2 SISTEMA DE AMPLIFICACIÓN DE AUDIO. El módulo MP3 nos entrega una salida de audio sumamente baja, por tal motivo se diseñó un sistema de amplificación de 8W, utilizando el TDA2003, el cual es el encargado de realizar dicha amplificación. El principio de funcionamiento del Circuito eléctrico es: La señal de audio ingresa al terminal (1) del CI, a través del capacitor de acople C4. Del terminal (4) se toma la señal ya amplificada y se envía al parlante y a la red zobel a través del capacitor de desacople C3. La finalidad de la red de zobel (C1 y R3) es la de compensar el desfasaje introducido por el parlante y lograr una impedancia resultante que se aproxime a un resistor puro. La señal extraída del terminal 4 también se aplica a un divisor resistivo formado por los resistores R1 y R2, los cuales forman el lazo de realimentación (junto con C2) y son los que determinan la amplificación de la etapa mediante la siguiente relación: Ganancia de tensión = R1 / R2 [19] C2 100n 220u 5 1 C1 1 1 4 10u TDA2002C5 2 1 1000u R1 C6 10k 100n C4 1 2 PARLANTE 3 INGRESO DE AUDIO C3 470u R2 R3 10k 10k Figura 2.7Amplificador de audio. 2.4 SISTEMA DE HARDWARE 2.4.1 SISTEMA DE INGRESOS Este sistema consta de doce ingresos, los mismos que están en el PUERTOA y en el PUERTOB del pic esclavo como se describe en la tabla 2.1. Los cuales están conformado por medio de pulsantes, los mismos que trabajan simultáneamente con los subniveles de nivel I, nivel II, domésticos y salvajes. 22 En el nivel I cada pulsante simula los diferentes colores programados en el mismo orden, en el nivel II la segunda fila de los pulsantes representa los colores secundarios, en los niveles de domésticos y salvajes la primera y la segunda o la tercera y la cuarta fila imitan a estos respectivamente.. Los pulsantes que no están empleados para las diferentes funciones quedan deshabilitados. P1 1 2 P7 RD1 RA0 P2 RD2 1 2 1k RA1 P3 U3 RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RD3 1 2 1k RA3 P4 1 2 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7 RD4 1k 2 3 4 5 6 7 14 13 33 34 35 36 37 38 39 40 1 2 RD5 RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD 18 1k RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP VUSB 15 16 17 23 24 25 26 1 2 RB7 RD8 1 2 1k RB6 P9 RD9 1 2 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 1 1k RB5 P10 1 2 RD10 1k RB4 P11 1 2 PIC18F4550 RA5 RA6 P6 1k P8 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RA4 P5 RD7 1 2 1k RD11 1k RB3 RB2 P12 RD6 1 2 1k RD12 1k Figura 2.8Sistema de Ingreso. 2.4.2 SISTEMA DE SALIDA Consta del mismo número de salidas que el sistema de ingresos, configurados en los PUERTOS D Y C. Este sistema está conformado por doce focos de 120VAC y para la activación de los mismos es necesario utilizar relés los cuales son conmutados a través de transistores, que están conectados al pic por medio de resistencias limitadoras de corriente. Estos representan cada color o animal, y se activarán dependiendo de la manipulación que se esté dando en la GLCD, esta activación es por dos métodos, el uno directamente con la GLCD y el segundo es a través de los pulsantes. Solo una salida se activara a la vez, es decir si se presionan dos pulsantes a la vez solo uno de estos realizará la operación deseada. 23 120V 120V 5V 120V 5V 5V F1 D2 RD0 D6 RD1 RD2 5V 120V 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB 120V 5V 120V D4 U1 2 3 4 5 6 7 14 13 5V RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP D8 RD3 15 16 17 23 24 25 26 RC2 RC4 RC5 19 20 21 22 27 28 29 30 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 D10 RD4 RD5 5V 120V 8 9 10 1 5V 120V 5V 120V D13 D15 RD6 PIC18F4550 D17 RC3 RD7 RC2 RC3 RC4 RC5 5V 120V 5V 120V 5V 120V D19 D21 D23 Figura 2.9Sistema de Salidas. 2.5 SISTEMA DE MOVIMIENTO DEL MOTOR Como el proyecto está dividido en dos secciones: Colores y animales, debido a esto se ha diseñado un sistema que cuando se ingresa la sección de animales, se despliega una tela con la figura de los doce animales programados, los cuales se posicionaran sobre cada foco. U3 2 3 4 5 6 7 14 13 R13 10k 12V R14 1 2 10k 16 2 9 1 11 12 19 IN1 IN2 EN1 EN2 IN3 IN4 VSS GND U5 8 VS OUT1 OUT2 OUT3 GND OUT4 3 8 MOTOR 1 2 13 18 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP PIC18F4550 L293D Figura 2.10Sistema de movimiento del motor 24 15 16 17 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 1 2.6 SISTEMA DE ALIMENTACIÓN Se necesita dos fuentes de alimentación de 5V y otra de 12V, para los pic’s, relés y para el sistema de amplificación respectivamente, además que también necesitamos los 110VAC del sistema eléctrico para el sistema de salidas. Para satisfacer estas prestaciones se utiliza un transformador de 110Vac/24Vac, una vez que salga del transformador se rectifica este Voltaje Alterno a un Voltaje Continuo a través del puente de Graetz, por medio del capacitor se elimina los rizos que produce el puente, posteriormente con los reguladores de voltaje 7805 y 7812, se obtiene los voltajes deseados que se necesita, esta fuente podrá soportar un máximo de corriente de 2A, como también se necesita los 120 VAC, antes de ingresar al transformador se tomara este voltaje. Salida 120VAC 7805 VO 2 TRANSFORMADOR C1 Red de Alimentación 120 VAC 2400u Figura 2.11Sistema de Alimentación. 25 3 1 VI Salida 12Vcc VO GND VI GND 1 REG 7805 7812 2 PUENTE DE GRAETZ REG 7812 3 Salida 5Vcc CAPÍTULO III MEMORIA TÉCNICA DEL PROYECTO. 3.1 DESCRIPCIÓN DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN. El lenguaje de programación, es un método artificial para poder realizar acciones o procesos, este sirve para realizar comunicaciones físicas como lógicas. MikroC PRO for PIC, utiliza códigos de programación alto nivel, fue diseñado por MikroE, que utiliza instrucciones del lenguaje C. 3.1.1 MikroC PRO for PIC Este lenguaje de programación, es de muy altas prestaciones debido a las extensas librerías que posee, entre una de ellas está la librería T6963C, esta sirve para programar la GLCD, tan solo se debe seleccionar la librería que se necesita, e inmediatamente se podrá proceder a la programación, además que consta de un sistema de ayuda incorporado, el cual brinda ejemplos de cómo funciona cada una de estas. Figura 3.1. Plataforma de Programación Mikro C Para programar el pic 18F4450, también se debe tomar en cuenta los bits de configuración del oscilador, esto es muy importante cuando se utiliza este pic. 26 Figura 3.2Ventana de Configuración del Oscilador. 3.1.2 PROGRAMACIÓN EN MikroC PRO for PIC. 3.1.2.1 GLCD La pantalla GLCD se programó en una resolución de 320x128, para escritura de texto, se utilizó la siguiente línea de código T6963C_Write_Text("text", X , Y ,T6963C_ROM_MODE_OR); Donde X es la columna y la Y es la fila donde se va a posicionar la primera letra, T6963C_ROM_MODE_OR se coloca debido a que vamos a utilizar imágenes y texto a la vez. Para graficar los rectángulos se utilizó: T6963C_rectangle(X_inicial, Y_inicial, X_final, Y_final, T6963C_WHITE); Las líneas de código del pic maestro están en el (ANEXO 1), y las del esclavo en el (ANEXO 2). 3.2 GRABACIÓN DE AUDIO PARA EL MODULO MP3 USB-SD WT9501M03. Debido a que el proyecto consta de una parte auditiva, cuando se ingrese a cada nivel, subnivel, o se presione los diferentes animales o colores, se tendrá el sonido de cada uno de estos. 27 3.2.1 SONIDOS PROGRAMADOS Los sonidos grabados para la programación de audio son: Niveles: Animales: Animales. Colores: Colores. Salir: Salir. Subniveles: Nivel I: Nivel uno. Nivel II: Nivel dos. Nivel I: Amarillo: Amarillo. Rojo: Rojo. Azul: Azul. Naranja: Naranja. Morado: Morado. Verde: Verde. Celeste: Celeste. Café: Café. Plomo: Plomo. Negro: Negro. Blanco: Blanco. Rosado: Rosado. Nivel II: Naranja: Naranja, el Naranja se forma con el Amarillo y Rojo. Morado: Morado, el Morado se forma con el Amarillo y Azul. Verde: Verde, el Verde se forma con el Rojo y Azul. Para los animales se colocara el sonido de cada uno de ellos. Domésticos: Perro: Perro, el sonido del perro es “sonido”. Gato: Gato, el sonido de la gato es “sonido”. Pollo: Pollo, el sonido del pollo es “sonido”. Pato: Pato, el sonido del pato es “sonido”. Vaca: Vaca, el sonido de la vaca es “sonido”. 28 Oveja, el sonido de la oveja es “sonido”. Oveja: Salvajes: León: León, el sonido del león es “sonido”. Culebra: Culebra, el sonido de la culebra es “sonido”. Elefante: Elefante, el sonido del elefante es “sonido”. Oso: Oso, el sonido del oso es “sonido”. Lobo: Lobo, el sonido del lobo es “sonido”. Mono: Mono, el sonido del mono es “sonido”. Tabla 3.1Sonidos para las grabaciones. 3.2.2 GRABACIÓN DE LOS SONIDOS. Una vez que se tiene las diferentes explicaciones didácticas se procede a grabar, con el grabador de sonidos propio del Windows 7, en un único formato (.WAV), tiene la facilidad de pausar la grabación y luego reanudarla. Figura 3.3. Grabadora de sonidos de Windows 7 Como se utilizó una portátil el micrófono es integrado, y se configuró en los dispositivos de grabación, las características óptimas para realizar este proceso, colocando el micrófono a su máxima salida y amplificando el sonido en +10dB, el archivo es (.WAV) canal 2, 24 bits, 96000Hz (Calidad de estudio). Figura 3.4. Configuración del micrófono para la grabación. 29 Después de haber grabado todos y cada uno de los sonidos anteriormente explicados, se procederá a grabar en la MICRO-SD, la cual será insertada en el MODULO-MP3. 3.3 CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA. La maqueta fue diseñada de acuerdo a las condiciones y requerimientos que se presenta en el proyecto es elaborada de madera y consta de las siguientes dimensiones: 68,5cm de largo y de ancho 40cm, además está conformada por tres capas interior, intermedia y exterior. La capa interior contiene 12 boquillas que están formando una matriz de cuatro filas por tres columnas. En la capa intermedia tenemos una madera perforada en forma circular, formando la misma matriz en la cual se hallaran 12 focos de diferentes colores, los cuales ayudan a la visualización. También en esta capa encontramos una tela blanca que tiene 12 figuras de animales sobre puestos los mismos que están clasificados en domésticos y salvajes como se ha indicado en la programación, la tela se despliega por medio de un rodillo que se encuentra en la parte superior y el movimiento de este es por medio de un motor que esta acoplado al mismo. La capa exterior es un acrílico transparente que sirve como protección al sistema y a los niños ya que ellos no tienen un control adecuado en sus movimientos y pueden llegar a lastimarse. La activación de los focos y de los animales se lo realiza por medio de 12 pulsantes que se encuentran en la parte frontal del tablero, en la parte inferior izquierda se encuentra un parlante para el audio del sistema y también se encuentra un interruptor para el encendido del mismo. Figura 3.5. Capa interior de la maqueta 30 Figura 3.6. Capa intermedia de la maqueta Figura 3.7. Capa superior de la maqueta. 3.4 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LAS PLACAS DEL CIRCUITO IMPRESO. Para el óptimo desarrollo del proyecto se debe hacer las placas respectivas, para esto se ha diseñado 3 diferentes e independientes, la primera contiene el circuito principal del proyecto, la segunda que es la encargada de la conmutación de los relés y la tercera que es la fuente de alimentación. 3.4.1 DISEÑO DEL CIRCUITO IMPRESO. Para realizar los diferentes diseños, se utilizó Proteus. Proteus PCB diseño combina la captura ISIS esquema y diseño de la PCB ARES programas para proporcionar un conjunto potente, integrado y fácil de usar de herramientas de diseño profesional de PCB. Todos los productos de Proteus PCB de diseño incluyen un trazador automático integrado basado en la forma y una capacidad de simulación SPICE 31 básico como estándar. Modos de enrutamiento más avanzados están incluidos en Proteus PCB Diseño Nivel 2 o superior, mientras que las capacidades de simulación puede ser mejorada mediante la compra de la opción de simulación avanzada y / o micro-controlador de las capacidades de simulación. Netlist basado en ARES diseño de PCB con el apoyo de hasta 16 capas de cobre, la resolución de 10 nm, cualquier ángulo de colocación de los componentes, controles completos de diseño eléctrico y físico de reglas y mucho más. La versión estándar de nuestra forma integrada basada en auto-router. Las bibliotecas de componentes que contienen más de 10000 piezas de esquemáticos y 1500 huellas de PCB. Incluye simulador de Prospice modo mixto con modelos 8000 y 12 instrumentos virtuales. [20] Para diseñar el PCB, se empieza editando el ISIS en Proteus, para lo cual se escoge los elementos en las diferentes librerías, con los que se va a construir las placas, cada elemento tiene su propio encapsulado el cual es muy útil para el desarrollo del PCB. C5 22p X2 C6 22p 1 2 1k RD1 1k P1 R5 Q2 R4 TIP32 1k P2 1 2 3 4 Q1 TIP31 1k Q3 R6 CONN-SIL4 TIP32 1k P3 RD3 1 2 1k R7 P4 1k R8 RD2 1 2 Q4 R9 C3 TIP31 47k 100nF 1 2 1k RD4 1k 1k P5 R10 1 2 1k R11 Q5 R12 C4 TIP31 47k 100nF 1k U1 P6 C2 22pF 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 1 R1 PIC18F4550 1k 18 RD6 RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP VUSB 15 16 17 23 24 25 26 U2 19 20 21 22 27 28 29 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8 9 10 1 SALIDA DE AUDIO 1k P9 RD9 1 2 1 2 1k R15 12V 10k 1 2 4u7 SIL-156-02 16 RD8 10k C8 4u7 10k R16 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 WT9502M03 CONN-SIL12 R13 1k 1 2 VDD PWR_GND PWR_GND TXD RXD EN NC NC 3V3 /RST PWR_GND USB_GND USB_VDD C9 RD7 1 2 2 7 1 9 10 15 IN1 IN2 EN1 EN2 IN3 IN4 VSS 8 VS OUT1 OUT2 RESET U5 3 6 1 2 MOTOR 1 2 CONN-SIL2 CONN-SIL2 GND OUT3 GND OUT4 11 14 L293D CA2 SIL-100-20 P10 1 2 10k GND AL AR GBUF P06 P05 P04 P03 P02 P01 BUSY USB_D+ USB_D- 1k P8 R2 RD10 100n 1k CA3 RESET1 1 2 1 CONN-SIL2 2 220u P11 1 2 RD11 1k POT1A TDA2002 1 CA1 CONN-SIL2 POT1POT2POT3 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 SALIDAS 10k P7 330 1 CRYSTAL RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD R14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 X1 15 16 17 23 24 25 26 33 34 35 36 37 38 39 40 RD5 LCD RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI 1 22pF 2 3 4 5 6 7 14 13 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI PIC18F4550 1 2 C1 U3 2 3 4 5 6 7 14 13 POT2A P12 1 2 1k 1 POT3A CA5 1 2 1 10u RD12 5 R3 SIL-156-02 TOUCH 4 2 1 4u7 3 FUENTE 1 2 RA1 CONN-SIL2 10k CA6 100n CA4 PARLANTE 1 2 SIL-156-02 4u7 Figura 3.8. Diseño de la placa Principal. 32 RA2 RA3 10k 10k 120 1 2 REG 7812 REG 7805 7812 7805 VI VO 3 1 GND 1 VI VO 1 2 3 3 GND PUENTE DE GRAETZ 2 1 2 1 2 2 24V 120V C1 SALIDAS FUENTE CONN-SIL2 2400u CONN-SIL2 CONN-SIL2 Figura 3.9. Diseño de la Fuente de Alimentación. 120V 120V 5V 120V 5V 5V F1 D2 RD0 D6 120V FUENTE 1 2 120V RD1 RD2 1 2 SIL-156-02 5V SIL-156-02 120V 33 34 35 36 37 38 39 40 18 RA0/AN0 RC0/T1OSO/T1CKI RA1/AN1 RC1/T1OSI/CCP2/UOE RA2/AN2/VREF-/CVREF RC2/CCP1/P1A RA3/AN3/VREF+ RC4/D-/VM RA4/T0CKI/C1OUT/RCV RC5/D+/VP RA5/AN4/SS/LVDIN/C2OUT RC6/TX/CK RA6/OSC2/CLKO RC7/RX/DT/SDO OSC1/CLKI RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA RB1/AN10/INT1/SCK/SCL RB2/AN8/INT2/VMO RB3/AN9/CCP2/VPO RB4/AN11/KBI0/CSSPP RB5/KBI1/PGM RB6/KBI2/PGC RB7/KBI3/PGD VUSB 120V 5V 120V D4 U1 2 3 4 5 6 7 14 13 5V RD0/SPP0 RD1/SPP1 RD2/SPP2 RD3/SPP3 RD4/SPP4 RD5/SPP5/P1B RD6/SPP6/P1C RD7/SPP7/P1D RE0/AN5/CK1SPP RE1/AN6/CK2SPP RE2/AN7/OESPP RE3/MCLR/VPP D8 RD3 15 16 17 23 24 25 26 RC2 RC4 RC5 19 20 21 22 27 28 29 30 RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 D10 RD4 RD5 5V 120V 8 9 10 1 5V 120V 5V 120V D13 D15 RD6 PIC18F4550 D17 RC3 RD7 RC2 RC3 RC4 RC5 5V 120V 5V 120V 5V 120V D19 D21 D23 Figura 3.10. Diseño del sistema de conmutación. 3.4.2 CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO IMPRESO. Una vez diseñado el circuito en el Isis se procede a pasar a Ares para el diseño del PCB Figura 3.11. Para pasar a Ares. 33 Cuando se esté en Ares se colocará todos los elementos en la posición deseada, el ruteo puede ser manual o automático, en este caso se lo realizará manualmente. Para ello se escoge el tamaño de las rutas, que va a hacer 40TH, que equivale a 1mm de ancho para las pistas. Cuando se rutea las pistas o se las dibuje cambiaran del color verde a color azul, figura 3.12, se debe tener en cuenta que no puede haber pistas a 90°. Figura 3.12. Ruteado Manual del PCB Una vez terminado de rutear, colocamos una placa de tierra en los espacios que estén en blancos y el diseño final será el siguiente. Figura 3.13. Diseño Final del PCB en ARES. Para el diseño en placa lo que se hace exportar el PCB figura 3.14 y se imprime este en una hoja fotográfica, luego se procede a colocar la impresión boca abajo sobre la placa de cobre y plancharla, cuando todo el diseño ya se haya pegado 34 en la placa de cobre, se coloca en acido cloruro férrico para que se disuelva el cobre dejando el circuito deseado. Figura 3.14. Diseño Final del Circuito Principal. Figura 3.15. Circuito Principal en placa de cobre. Una vez obtenido la placa como en la figura 3.15. Se procede a perforar la placa para colocar los diferentes elementos, en las posiciones correspondientes a cada uno de estos, como indica la figura 3.16 35 Figura 3.16. Disposición de elementos del circuito principal. Después que se coloquen cada uno de los elementos, y se suelden, se obtiene la placa final. Figura 3.17. Placa Principal terminada. 3.5 ADAPTACION DE LOS CIRCUITOS A LA MAQUETA. Una vez diseñados todos los circuitos se procede a acoplarlos en la maqueta, la placa del circuito principal, de la fuente y la de conmutación se colocan en la parte inferior, de la maqueta, figura 3.18(a) los pulsantes, la GLCD y la touch van a ser visibles debido a que estas sirven para el control y funcionamiento fig3.18(b) En la parte lateral está colocado un interruptor para encender o apagar el equipo, el parlante y una perilla para el control del volumen figura 3.18 (c) 36 (a) (b) (c) Figura 3.18. Elementos acoplados en la maqueta. (a) Placas electrónicas. (b) Sistema de control. (c) Parlante y Interruptor. 37 (a) (b) Figura 3.19. Maqueta Final (a) Colores (b) Animales. 38 3.6 PRUEBAS DEL TABLERO. Una vez acoplado todos los circuitos, se procedió a probar la maqueta. Figura 3.20. GLCD Nivel Principal. Figura 3.21. GLCD Sub Nivel Animales. Figura 3.22. GLCD Sub Nivel Colores. 39 Figura 3.23. Prueba del sistema por pulsantes. 40 CONCLUSIONES La tesis desarrollada es de gran ayuda para el mejoramiento de la enseñanza de los niños con discapacidades especiales, debido a que la concentración de estos niños es baja los métodos empíricos de enseñanza como libros o la pizarra, no satisfacen las necesidades de aprendizaje, en cambio un sistema visual y audible por ser llamativo permite una mayor concentración, provocando una mejor capacidad de aprendizaje y a su vez que el nivel intelectual mejore. En la actualidad a los niños con capacidades especiales se les esta dando mayor importancia para su desarrollo, debido a esto se aplican proyectos para la mejora de las diferentes discapacidades que poseen, con el fin de que se independicen valiéndose por si mismos y siendo útiles en la sociedad. Los colores son esenciales en el aprendizaje debido a que en base a estos podemos dar una característica más a un objeto, o a veces nos sirven de prevención como el semáforo, los sonidos de los animales ayudan en la captación y aprendizaje ya que se puede encontrar a algún animal de estos y al escucharlo lo podrá reconocer inmediatamente. Con las pruebas realizadas en IPCA, se comprobó que los niños al ver algo llamativo o al escuchar sonidos que tal vez no los hayan escuchado antes, hacen que presten mayor atención al tablero, por lo que al realizar las pruebas ellos no perdían la concentración en este, demostrando que con nuevos métodos de aprendizaje el nivel intelectual de una persona puede aumentar. 41 RECOMENDACIONES. Tener cuidado con la touch, debido a que son dos láminas muy delgadas y se pueden romper con facilidad, además posee un conector que es sensible, se recomienda pegar el conector en un lugar fijo. A pesar que la utilización del tablero es fácil se recomienda que antes de usarlo, revisen el manual que se elaboro para el uso del mismo, para que así este tablero se utiliza con la mayor eficiencia posible. El único que debería manipular el panel táctil para seleccionar los diferentes niveles existentes será el profesor o la persona encargada de la cátedra, por lo contrario si lo realizaran los estudiantes que al no poder controlar los movimientos generaría que el panel se destruya dando así un mal uso. 42 GLOSARIO DE TERMINOS: GLCD.- Pantalla Grafica de Cristal Líquido. GSM.- Sistema Global Para Comunicaciones Móviles MP3.- Compresión de Audio Digital. PC.- Computador Personal PLC.- Controlador Lógico Programable UMTS.- Sistema Universal de Comunicación Móvil. SIDERIS.- Es una organización social, creada desde 1998, con domicilio en Cuenca, Provincia del Azuay, conformada por Instituciones públicas y privadas, que participan conjunta y activamente en la búsqueda del mejoramiento de la calidad de vida de las personas con discapacidad. 43 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] “Microcontrolador”. Revisado el 17 de marzo del 2012. Disponible en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/4444/1/CD-4055.pdf [2] “Microcontrolador 18f4550”. Revisado el 17 de marzo del 2012. Disponible en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/4377/1/CD-3979.pdf [3] “Características microcontroladores”. Revisado el 17 de marzo del 2012 Disponible en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/4377/1/CD-3979.pdf [4] “Microcontrolador 18f4550” Microchip. Revisado el 19 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en010300 [5] MikroElektronika “Libro: Microcontroladores PIC - Programación en C”. Revisado el 19 de marzo del 2012 Disponible en : http://www.mikroe.com/eng/chapters/view/17/chapter-4-examples/ [6] “Tipos de pantalla Touch Screen”. Revisado el 19 de marzo del 2012 Disponible en: http://bring-tecnology.blogspot.com/2009/09/tipos-de-pantallas-touchscreen.html [7] “Touchpad”. Revisado el 20 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.ecojoven.com/dos/05/tactil.html [8] “TouchScreen”. Revisado el 20 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.mbcestore.com.mx/cats/touchscreen/ [9] “Pantallas gráﬁcas LCD con panel táctil” Ignacio Angulo, Mikel Echeverri. Revisado el 20 de marzo del 2012 Disponible en : http://es.scribd.com/doc/37071938/Manejo-LCD-Touch [10] “Pantalla GLCD”. Revisado el 22 de marzo del 2012. Disponible en: http://es.aliexpress.com/product-fm/398571220-Graphic-LCD-modules240X128-dots-LC7981-controller-ZLG240128L--wholesalers.html 44 [11] “Aplicación GLCD”. MikroC. Revisado el 22 de marzo del 2012. Disponible en: http://www.programarpicenc.com/libro/cap13_glcd.html [12] “Dispositivos electrónicos de potencia”. Revisado el 22 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.ugr.es/~amroldan/enlaces/dispo_potencia/reles.htm [13] “Relé”. Revisado el 22 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-rele.php [14] “USB-SD MP3 Module Manual”. Revisado el 22 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.elechouse.com/elechouse/images/product/USBSD%20MP3%20Mod ules/WT9501M03.pdf [15] “Aplicación”. Reproductor de MP3 con almacenamiento. Revisado el 22 de marzo del 2012. Disponible en: http://tapec.uv.es/jboluda/projectes/proyectos_antiguos/Memoria_completa_repr oductor_MP3.pdf [16] “Amplificador” Electrónica, circuitos electrónicos. Revisado el 23 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.electronica2000.com/amplificadores/amplif.htm. [17] “Amplificador TDA”. Revisado el 23 de marzo del 2012. Disponible en: http://ctemty.mx/wp-content/uploads/2010/10/KIT-AMPLIFICADOR-DEAUDIO.pdf [18] “Esquema TDA”. Revisado el 23 de marzo del 2012. Disponible en: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXutu qt.pdf [19] “Principio de funcionamiento TDA”. Revisado el 23 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.ecured.cu/index.php/Amplificador_de_8W_EN_12V [20] “Diseño de placas”. Revisado el 24 de marzo del 2012 Disponible en: http://www.labcenter.com/products/pcb_overview.cfm 45 ANEXO 1:  Líneas de Código del Pic Maestro '**************************************************************** '* Name : MYM.C * '* Author : [Ma. Del Cisne Cuenca - Marco Fajardo] * '* * '**************************************************************** unsignedintFiguras() { T6963C_rectangle(25,79,107,101 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(132,79,214,101 , T6963C_WHITE); } unsignedint NIVELES() { } unsignedint ANIMAL() { } unsigned COLOR(){ T6963C_GrFill(0); T6963C_TxtFill(0); } unsignedint SECUNDARIOS() { } // Lectura de coordenada X unsignedintGetX() { PORTC.F0 = 1; // DRIVEA = 1 PORTC.F1 = 0; // DRIVEB = 0 Delay_ms(40); returnADC_Read(0); } // Lecrura de coordenada Y unsignedintGetY() { PORTC.F0 = 0; // DRIVEA = 0 PORTC.F1 = 1; // DRIVEB = 1 Delay_ms(40); returnADC_Read(1); } void main(){ //comienzoprogramacion TRISC0_bit=0; TRISC1_bit=0; TRISC7_bit=0; TRISC6_bit=0; PORTA = 0x00; TRISA = 0x03; // RA0 y RA1 son entradas analógicas T6963C_ctrlce_Direction = 0; 46 T6963C_ctrlce = 0; T6963C_ctrlfs_Direction = 0; T6963C_ctrlfs = 0; T6963C_Init(320, 128, 8); T6963C_Graphics(1); T6963C_Text(1); DELAY_MS(2000); T6963C_GrFill(0); T6963C_TxtFill(0); while(1) { SALIR: PORTA=0; PORTB.F0=0; T6963C_GrFill(0); T6963C_TxtFill(0); SECUNDARIOS(); COMIENZO: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); if ((x_coord>= 137)&&(x_coord<= 430)&&(y_coord>=625)&&(y_coord<=749)) { for ( x = 0; x <=2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; Delay_ms(200); NIVELES(); COLORES: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); if ((x_coord>= 137)&&(x_coord<= 430)&&(y_coord>=625)&&(y_coord<=749)) { for ( x = 0; x <= 2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; COLOR(); PRIMARIOS: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); 47 //COLORES //PRIMARIOS if ((x_coord>= 70)&&(x_coord<= 319)&&(y_coord>=148)&&(y_coord<=270)) //PARA AMARILLO { for ( x = 0; x <= 1; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 361)&&(x_coord<= 609)&&(y_coord>=151)&&(y_coord<=265)) //PARA ROJO { for ( x = 0; x <= 3; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 649)&&(x_coord<= 903)&&(y_coord>=150)&&(y_coord<=262)) //PARA AZUL { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 319)&&(y_coord>=312)&&(y_coord<=431)) //PARA NARANJA { for ( x = 0; x <= 8; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 610)&&(y_coord>=321)&&(y_coord<=422)) //PARA MORADO { for ( x = 0; x <= 10; x++ ){ PORTC.F7=1; 48 PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 650)&&(x_coord<= 902)&&(y_coord>=316)&&(y_coord<=416)) //PARA VERDE { for ( x = 0; x <= 13; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 323)&&(y_coord>=473)&&(y_coord<=587)) //PARA CELESTE { for ( x = 0; x <= 14; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 609)&&(y_coord>=475)&&(y_coord<=584)) //PARA CAFE { for ( x = 0; x <= 18; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 650)&&(x_coord<= 900)&&(y_coord>=472)&&(y_coord<=575)) //PARA PLOMO { for ( x = 0; x <= 20; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 320)&&(y_coord>=630)&&(y_coord<=741)) //PARA NEGRO 49 { for ( x = 0; x <= 22; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 363)&&(x_coord<= 609)&&(y_coord>=621)&&(y_coord<=736)) //PARA BLANCO { for ( x = 0; x <= 24; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 650)&&(x_coord<= 897)&&(y_coord>=626)&&(y_coord<=733)) //PARA ROSADO { for ( x = 0; x <= 26; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) //PARA SALIR { for ( x = 0; x <= 30; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } j=GetX(); i=GetY(); LongToStr(j, txt); T6963C_Write_Text(txt,0,3,T6963C_ROM_MODE_OR); LongToStr(i, txt2); T6963C_Write_Text(txt2,0,6,T6963C_ROM_MODE_OR); Delay_ms(100); goto PRIMARIOS; } if ((x_coord>= 564)&&(x_coord<= 870)&&(y_coord>=631)&&(y_coord<=760))//SECUNDARIOS 50 { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; SECUNDARIOS(); CSECUNDARIOS: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); if ((x_coord>= 98)&&(x_coord<= 350)&&(y_coord>=636)&&(y_coord<=770)) { for ( x = 0; x <= 2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; T6963C_Write_Text(" AMARILLO",3,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text(" ROJO ",55,4,T6963C_ROM_MODE_OR); } if ((x_coord>= 385)&&(x_coord<= 645)&&(y_coord>=636)&&(y_coord<=770)) { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; T6963C_Write_Text(" AZUL ",3,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text(" ROJO ",55,4,T6963C_ROM_MODE_OR); } if ((x_coord>= 680)&&(x_coord<= 930)&&(y_coord>=636)&&(y_coord<=770)) { for ( x = 0; x <= 14; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; T6963C_Write_Text(" AMARILLO",3,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text(" AZUL ",55,4,T6963C_ROM_MODE_OR); } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) //PARA SALIR 51 { for ( x = 0; x <= 20; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } goto CSECUNDARIOS; } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) //PARA SALIR { for ( x = 0; x <= 14; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } /*j=GetX(); i=GetY(); LongToStr(j, txt); T6963C_Write_Text(txt,0,3,T6963C_ROM_MODE_OR); LongToStr(i, txt2); T6963C_Write_Text(txt2,0,6,T6963C_ROM_MODE_OR); Delay_ms(100); goto COLORES;*/ } if ((x_coord>= 564)&&(x_coord<= 870)&&(y_coord>=631)&&(y_coord<=705)) //PARA IR A ANIMALES { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; ANIMAL(); CANIMAL: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) //PARA SALIR { for ( x = 0; x <= 14; x++ ){ PORTC.F7=1; 52 PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } if ((x_coord>= 137)&&(x_coord<= 430)&&(y_coord>=625)&&(y_coord<=749)) { for ( x = 0; x <= 2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; //PARA IR A DOMESTICOS T6963C_GrFill(0); T6963C_TxtFill(0); T6963C_Write_Text("ANIMALES DOMESTICOS ",8,1,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_rectangle(8,35,78,57, T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,35,155,57 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(162,35,231,57 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(8,68,78,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,68,155,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(162,68,232,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,104,155,126 , T6963C_WHITE); T6963C_Write_Text("SALIR:(",52,13,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("GATO",53,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("POLLO",62,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("PATO",3,10,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("VACA",53,9,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("OVEJA",62,9,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("PERRO",3,6,T6963C_ROM_MODE_OR); // animalesdomesticos ANIDO: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); // perro if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 324)&&(y_coord>=350)&&(y_coord<=469)) { for ( x = 0; x <= 1; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // gato 53 if ((x_coord>= 360)&&(x_coord<= 603)&&(y_coord>=352)&&(y_coord<=455)) { for ( x = 0; x <= 2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // pollo if ((x_coord>=648 )&&(x_coord<=902 )&&(y_coord>=348)&&(y_coord<=474)) { for ( x = 0; x <= 4; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } //pato if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 320)&&(y_coord>=560)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 8; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // vaca if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 604)&&(y_coord>=559)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 10; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // oveja if ((x_coord>=647 )&&(x_coord<= 901)&&(y_coord>=563)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 12; x++ ){ 54 PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) //PARA SALIR { for ( x = 0; x <= 15; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } goto ANIDO; } if ((x_coord>= 564)&&(x_coord<= 870)&&(y_coord>=631)&&(y_coord<=760))//PARA IR A SALVAJES { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(100); PORTC.F6=0; Delay_ms(100); } PORTC.F7=0; T6963C_GrFill(0); T6963C_TxtFill(0); T6963C_Write_Text("ANIMALES SALVAJES ",8,1,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_rectangle(8,35,78,57, T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,35,155,57 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(162,35,231,57 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(8,68,78,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,68,155,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(162,68,232,89 , T6963C_WHITE); T6963C_rectangle(85,104,155,126 , T6963C_WHITE); T6963C_Write_Text("SALIR:(",52,13,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("LEON",3,6,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("CULEBRA",51,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("ELEFANTE",61,5,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("OSO",3,10,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("LOBO",53,9,T6963C_ROM_MODE_OR); T6963C_Write_Text("GORILA",61,9,T6963C_ROM_MODE_OR); ANISAL: GetY(); GetX(); x_coord=GetX(); y_coord=GetY(); 55 // LEON if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 324)&&(y_coord>=350)&&(y_coord<=469)) { for ( x = 0; x <= 1; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // CULEBRA if ((x_coord>= 360)&&(x_coord<= 603)&&(y_coord>=352)&&(y_coord<=455)) { for ( x = 0; x <= 2; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // ELEFANTE if ((x_coord>=648 )&&(x_coord<=902 )&&(y_coord>=348)&&(y_coord<=474)) { for ( x = 0; x <= 5; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } //OSO if ((x_coord>= 75)&&(x_coord<= 320)&&(y_coord>=560)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 10; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // LOBO 56 if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 604)&&(y_coord>=559)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 12; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // GORILA if ((x_coord>=647 )&&(x_coord<= 901)&&(y_coord>=563)&&(y_coord<=669)) { for ( x = 0; x <= 15; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; } // //PARA SALIR if ((x_coord>= 362)&&(x_coord<= 600)&&(y_coord>=793)&&(y_coord<=890)) { for ( x = 0; x <= 18; x++ ){ PORTC.F7=1; PORTC.F6=1; Delay_ms(50); PORTC.F6=0; Delay_ms(50); } PORTC.F7=0; goto SALIR; } j=GetX(); i=GetY(); LongToStr(j, txt); T6963C_Write_Text(txt,0,3,T6963C_ROM_MODE_OR); LongToStr(i, txt2); T6963C_Write_Text(txt2,0,5,T6963C_ROM_MODE_OR); Delay_ms(100); goto ANISAL; } goto CANIMAL; } j=GetX(); i=GetY(); LongToStr(j, txt); T6963C_Write_Text(txt,0,3,T6963C_ROM_MODE_OR); LongToStr(i, txt2); T6963C_Write_Text(txt2,0,6,T6963C_ROM_MODE_OR); 57 Delay_ms(100); goto COMIENZO; } } 58 ANEXO 2:  Líneas de Código del Pic Esclavo. '**************************************************************** '* Name : MYM2.C * '* Author : [Ma. Del Cisne Cuenca - Marco Fajardo] * '* * '**************************************************************** unsignedint salir() { //pARA SALIR } unsignedintsonido() { } char contador=0,texto2[4]; voidmain(){ UART1_Init(9600); Delay_ms(100); ADCON1 = 6; TRISA0_bit=1; TRISA1_bit=1; TRISA2_bit=1; TRISA3_bit=1; TRISA4_bit=1; TRISA5_bit=1; TRISB=0b11111100; TRISC0_bit=1; TRISC1_bit=1; TRISC2_bit=0; TRISC3_bit=0; TRISC4_bit=0; TRISC5_bit=0; TRISC7_bit=0; TRISD=0; PORTD=0; PORTC=0; contador=0; INICIO: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } if ((contador>= 1)&&(contador<= 5)&&(PORTC.F0==0)) { //PARA COLORES sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x7E); contador=0; goto NIVELES } if ((contador>= 6)&&(contador<= 14) &&(PORTC.F0==0)) 59 { //Para animales sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x7E); contador=0; goto ANIMALES } goto INICIO NIVELES: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } //PARA NIVEL UNO if ((contador>= 1)&&(contador<=5)&&(PORTC.F0==0)) { sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x7E); contador=0; PRIMARIO: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } if ((contador>= 1) && (contador<= 2) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F0==0))//AMARILLO { sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x37); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F1=1; Delay_ms(2000); PORTD.F1=0; } if ((contador>= 3) && (contador<= 4) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F1==0))//AZUL { sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x39); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F4=1; Delay_ms(2000); 60 PORTD.F4=0; } if ((contador>= 5) && (contador<= 6) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F2==0))//ROJO { sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x38); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F4=1; Delay_ms(2000); PORTC.F4=0; } if ((contador>= 7) && (contador<= 8) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F3==0)){ //NARANJA sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F7=1; Delay_ms(2000); PORTD.F7=0; } if ((contador>= 9) && (contador<= 10) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F4==0)){//MORADO sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F7=1; Delay_ms(2000); PORTC.F7=0; } if ((contador>= 11) && (contador<= 12) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F5==0)){//VERDE sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F5=1; Delay_ms(2000); PORTC.F5=0; } if ((contador>= 13) && (contador<= 14) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F7==0)){//CELESTE sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x7E); contador=0; 61 PORTC.F2=1; Delay_ms(2000); PORTC.F2=0; } if ((contador>= 15) && (contador<= 16) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F6==0)){//CAFE sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x34); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F5=1; Delay_ms(2000); PORTD.F5=0; } if ((contador>= 17) && (contador<= 18) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F5==0)){ //PLOMO sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x35); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F3=1; Delay_ms(2000); PORTD.F3=0; } if ((contador>= 19) && (contador<= 20) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F4==0)){ //NEGRO sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x36); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F0=1; Delay_ms(2000); PORTD.F0=0; } if ((contador>= 21) && (contador<= 22) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F3==0)){ //BLANCO sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x37); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F6=1; Delay_ms(2000); PORTD.F6=0; } if ((contador>= 23) && (contador<= 24) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F2==0)){ //ROSADO 62 sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x38); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F2=1; Delay_ms(2000); PORTD.F2=0; } if ((contador>= 25) &&(PORTC.F0==0)){ contador=0; salir(); goto INICIO } goto PRIMARIO } if ((contador>= 6) &&(contador<=14)&&(PORTC.F0==0)) { //Para nivel II sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x34); UART1_Write(0x7E); contador=0; SECUNDARIO: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } if ((contador>= 1)&&(contador<=5)&&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F3==0)) { //NARANJA sonido(); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x39); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F7=1; Delay_ms(6000); PORTD.F7=0; } if ((contador>= 6) &&(contador<=14)&&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F5==0)) { //VERDE sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F5=1; 63 Delay_ms(6000); PORTC.F5=0; } if ((contador>= 14) &&(contador<=20)&&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F4==0)) { sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F7=1; Delay_ms(6000); PORTC.F7=0; } //SALIR if ((contador>= 20) &&(PORTC.F0==0)){ contador=0; salir(); goto INICIO } goto SECUNDARIO } if ((contador>= 15) &&(PORTC.F0==0)) { contador=0; salir(); goto INICIO } goto NIVELES ANIMALES: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } // PARA LOS DOMESTICOS CONTADOR if ((contador>= 1)&&(contador<=3)&&(PORTC.F0==0)) { sonido(); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x35); UART1_Write(0x7E); contador=0; goto DOMESTICOS } if ((contador>= 6) &&(contador<=14)&&(PORTC.F0==0)) { //SALVAJES sonido(); UART1_Write(0x30); 64 UART1_Write(0x36); UART1_Write(0x7E); contador=0; SALVAJES: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } if ((contador>= 1) && (contador<= 2) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F7==0)) { sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x38); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F2=1; Delay_ms(6000); PORTC.F2=0; } if ((contador>= 3) && (contador<= 4) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F6==0)) { sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x39); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F5=1; Delay_ms(6000); PORTD.F5=0; } //ELEFANTE if ((contador>= 5) && (contador<= 6) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F5==0)) { sonido(); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x30); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F3=1; Delay_ms(6000); PORTD.F3=0; } //OSO if ((contador>= 7) && (contador<= 8) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F4==0)){ sonido(); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x31); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F0=1; Delay_ms(6000); 65 PORTD.F0=0; } //LOBO if ((contador>= 9) && (contador<= 10) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F3==0)){ sonido(); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F6=1; Delay_ms(6000); PORTD.F6=0; } //GORILA if ((contador>= 11) && (contador<= 14) &&(PORTC.F0==0)||(PORTB.F2==0)){ sonido(); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F2=1; Delay_ms(6000); PORTD.F2=0; } //SALIR if ((contador>= 15) &&(PORTC.F0==0)){ contador=0; salir(); goto INICIO } goto SALVAJES } if ((contador>= 15) &&(PORTC.F0==0)) { contador=0; salir(); goto INICIO } goto ANIMALES DOMESTICOS: if ((PORTC.F0==1)&&(PORTC.F0==1)) { contador++; Delay_ms(20); } //Perro if ((contador>= 1) && (contador<= 2) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F0==0)){ sonido(); UART1_Write(0x32); 66 UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F1=1; Delay_ms(6000); PORTD.F1=0; } //GATO if ((contador>= 3) && (contador<= 4) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F1==0)){ sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x33); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F4=1; Delay_ms(6000); PORTD.F4=0; } if ((contador>= 5) && (contador<= 6) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F2==0)){ sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x34); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F4=1; Delay_ms(6000); PORTC.F4=0; } //PATO if ((contador>= 7) && (contador<= 8) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F3==0)){ sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x35); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTD.F7=1; Delay_ms(6000); PORTD.F7=0; } //VACA if ((contador>= 9) && (contador<= 10) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F4==0)){ sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x36); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F7=1; Delay_ms(6000); 67 PORTC.F7=0; } //OVEJA if ((contador>= 11) && (contador<= 12) &&(PORTC.F0==0)||(PORTA.F5==0)) { sonido(); UART1_Write(0x32); UART1_Write(0x37); UART1_Write(0x7E); contador=0; PORTC.F5=1; Delay_ms(6000); PORTC.F5=0; } if ((contador>= 13) &&(PORTC.F0==0)){ salir(); contador=0; goto INICIO } goto DOMESTICOS } 68 69 ANEXO 4:  PRESUPUESTO PRESUPUESTO DE LA TESIS MATERIAL Plancha de MDF CANTIDAD 1 COSTO ($) 30 Acrílico 1 50 Pintura 1 20 Tornillos ¾ 1 lb 0.75 Focos 12 6 Boquillas 12 6 Cable #16 7 2.7 Relés 12 10 Transistores 2N3904 12 4 Resistencias (Varios Valores) 50 2.5 GLCD con TOUCH 1 110 PIC 18F4550A 2 20 Módulo MP3 1 40 TIP 126 Y 127 5 4 Tarjetas perforadas 2 5 Puente de Graetz 1 0.8 Transformador 1 3.5 Condensador 2200uF 2 1.6 Regulador 7805 1 1.5 Regulador 7812 1 1.5 Puente H lm293 1 3 Disipador de Calor 2 1 TDA 2003 1 0.8 Parlante 8ohm 7w 1 2.5 Socalos 3 1.5 Placas de cobre 2 1.6 Acido Ferrico 4 2 motor DC 1 10 Pulsantes 12 9.6 Sticker animales 12 5 Tela 1m 1 Rodillo 1 1.5 Programacion total 2 200 TOTAL 559.35 70 MyM MANUAL DE UN TABLERO INTERACTIVO DE COLORES Y FIGURAS DE ANIMALES CON SONIDO PARA NIÑOS CON CAPACIDADES ESPECIALES. UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SEDE CUENCA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA AUTORES: María del Cisne Cuenca Soto. Marco Vinicio Fajardo Muzo. i INDICE. I INTRODUCCIÓN 1 II PROCEDIMIENTO 2 1. ENCENDIDO DEL SISTEMA. 2 2. MANIPULACIÓN DE DATOS 2 2.1. COLORES. 2 2.1.1 NIVEL I. 3 2.1.1.1 COLORES ALEATORIOS. 3 2.1.2 NIVEL II. 4 2.1.2.1 COLORES SECUNDARIOS. 4 2.2. ANIMALES. 5 2.2.1 DOMÉSTICOS. 6 2.2.2 SALVAJES. 6 ii I. INTRODUCIÒN Nuestro proyecto está aplicado para niños con capacidades especiales que sufren de eficiencia auditiva, visual, y motriz, para esto se elaboró un sistema que les ayude a mejorar su aprendizaje y captación de conocimientos. Por lo tanto este constará de colores, figuras de animales y sonido. Para la visualización de los colores y figuras de animales se realizara por medio de: focos y estos se activaran de dos formas: manualmente por pulsantes o por el sistema GLCD y TOUCH. Los focos solo se encenderán cuando estén dentro de los subniveles. Cada nivel tiene programado dos subniveles. Para los niveles de animales de despliega una tela en el tablero sobre montada en los focos, los mismo que se accionaran cuando se seleccione uno de estos animales. Los colores y figuras de animales ayudaran a los niños a desarrollar el potencial intelectual que posee cada uno. El sonido es otra forma por la cual trataremos que los niños comprendan y distingan los diferentes colores y figuras de animales que tendrá el tablero. 1 II. PROCEDIMIENTO 1. ENCENDIDO DEL SISTEMA 1.1.Encendido del Tablero. En la parte lateral del tablero se encuentra un interruptor, el mismo que al ser activado da el encendido total del tablero. Figura1. Encendido del tablero 2. MANIPULACIÓN DE DATOS Para la manipulación de datos se realiza por medio del sistema GLCD y TOUCH, este se encuentra en la parte frontal inferior del tablero, la cual es manipulada solo por el docente. Figura2. GLCD y Pulsantes 2.1. MENÙ PRINCIPAL Al activar el tablero, la GLCD inicia visualizando los niveles programados. Figura3. Menú Principal 2.1.1. COLORES Si se elije el menú de Colores, se encuentra lo siguiente: 2 Figura4. Menú de Colores 2.1.1.1. NIVEL I Si se presiona Nivel I se despliega un menú donde se encuentra colores aleatorios. Figura5. Colores aleatorios de Nivel I Al seleccionar cada color, podrá escuchar el sonido del mismo y el foco correspondiente al color se encenderá. Figura6. Colores en el tablero Otro modo de encendido para los colores es manualmente por medio de pulsante, los cuales los encontramos junto ala GLCD. 3 2.1.1.2. NIVEL II Si se selecciona el nivel II se encuentran los colores secundarios Figura7. Colores secundarios Al ser presionado cada color secundario (naranja, morado, verde), en la GLCD se visualiza y se escucha como esta formado cada uno de estos colores, también este proceso se lo realiza por medio de los pulsantes, pero solo los de la segunda fila podrán dar la activación de este sistema. Figura8. Formación del naranja Figura9. Formación del morado Figura10. Formación del verde 4 Figura11. Formación del morado en el tablero 2.2.1. ANIMALES Al regresar al menú principal y si se selecciona animales se tiene lo siguiente: Figura12. Menú de Animales En el tablero se despliega una tela mostrando las figuras de los animales tanto domésticos como salvajes: Figura13. Menú de Animales en el Tablero 5 2.2.1.1. DOMÉSTICOS Al pulsar en animales domésticos en la GLCD se encuentra Figura14. Menú de Animales Domésticos Si se selecciona cualquiera de estos animales se podrá escuchar el nombre y el sonido del mismo, en el tablero se iluminara el foco donde se encuentre el animal seleccionado, también esta activación se la puede realizar mediante los pulsantes que se encuentran en la primera y segunda fila respectivamente. 2.2.1.2. SALVAJES Al seleccionar en el menú de salvajes se muestra en la GLCD lo siguiente: Figura15. Menú de Animales Salvajes Se realiza el mismo procedimiento que en los domésticos, la única diferencia es que en el tablero se activaran los focos con los pulsantes de la tercera y cuarta fila. 6

Diseño y construcción de un tablero interactivo de colores y figuras

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