Simulador del Perímetro Láser MODO: DÍA (Inactivo)
Controla el sensor ambiental LDR (Día/Noche) y simula el corte de los haces láser perimetrales (Beam 1 y Beam 2). Observa la activación domótica de los LEDs rojos.
Consola Serial Arduino Uno
9600 baud1. Objetivo del Proyecto
Establecer un perímetro de seguridad domótico mediante barreras láser que ignoren las intrusiones durante las horas diurnas y disparen una alerta visual con LEDs rojos únicamente cuando el perímetro es vulnerado durante la noche.
2. Justificación
Este proyecto es de gran relevancia para el módulo de DPIOT, ya que permite integrar sensores fotoeléctricos con el control lógico de microcontroladores y condiciones ambientales (modo día/noche mediante fotorresistencias). Fomenta el diseño de sistemas de seguridad inteligentes aplicados al mantenimiento electrónico y maquetas de automatización.
3. Descripción y Alcance
El prototipo simula una vivienda protegida por torres perimetrales con emisores láser y receptores ópticos que forman una barrera invisible. Un sensor de luz ambiental (LDR) diferencia las condiciones de luz para determinar si es de día o de noche. Si el haz láser se interrumpe durante el día, el sistema no realiza ninguna acción. Sin embargo, si la interrupción ocurre de noche, el microcontrolador enciende de forma inmediata unos LEDs rojos de seguridad situados en las torretas perimetrales para señalar la intrusión.
Dentro del Alcance
- Creación de un perímetro físico de seguridad mediante módulos láser y fotorreceptores o LDRs.
- Lectura analógica de la luz ambiental para el cambio de estado Día/Noche.
- Activación domótica de LEDs rojos indicadores de alarma ante intrusiones nocturnas.
- Integración de todos los componentes sobre una maqueta representativa con una vivienda y área verde.
Fuera del Alcance (por ahora)
- Emisión de alarmas acústicas o zumbadores (buzzer).
- Envío de avisos inalámbricos a dispositivos móviles o servidores IoT.
- Sistemas de grabación de vídeo asociados al evento de intrusión.
Requisitos Funcionales
El microcontrolador debe monitorizar de forma constante la continuidad del haz láser en los receptores perimetrales.
El sensor LDR debe medir la iluminación ambiental para clasificar el entorno operativo en modo 'Día' o modo 'Noche'.
Si el haz se interrumpe en modo 'Día', el sistema permanece en estado de reposo sin activar alarmas.
Si el haz se interrumpe en modo 'Noche', el Arduino debe activar los LEDs rojos de alerta perimetral de forma inmediata.
Requisitos No Funcionales
Alimentación: Autónoma mediante fuente externa o batería de corriente continua para alimentar emisores, lógica y LEDs.
Lenguaje / IDE: C++ utilizando el entorno de desarrollo Arduino IDE.
Montaje: Torres perimetrales impresas o de soporte físico sobre una maqueta con base verde y estructura de vivienda.
5. Esquema de Bloques y 6. Flujo
Entradas
Receptores Láser & LDR
Microcontrolador
Arduino Uno
Salidas
LEDs Rojos Alerta Perimetral
Alimentación
Fuente Regulada 5V
Flujo de Funcionamiento del Programa
Inicio
Configurar pines de entrada para receptores láser y LDR, y pines de salida para LEDs rojos.
Lectura
Comprobar intensidad lumínica ambiental (LDR) y estado de los haces láser perimetrales.
Decisión
¿Es de noche y se ha interrumpido el láser? Si NO: LEDs apagados. Si SÍ: encender LEDs rojos.
Retorno
Restablecer sistema al cumplirse el tiempo de seguridad y repetir el ciclo de lectura.
7. Asignación de Pines (Arduino Uno)
| Periférico | Señal | GPIO / Pin | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Sensor LDR (Luz Ambiental) | Analógica | A0 | Lectura del nivel de claridad general |
| Receptor Láser Perímetro 1 | Digital | D2 | Detección de interrupción del haz 1 |
| Receptor Láser Perímetro 2 | Digital | D3 | Detección de interrupción del haz 2 |
| LEDs Rojos de Alerta | Digital | D8 | Salida de potencia para iluminación de alarma |
8. Materiales y Presupuesto Interactivo
| Ud. | Denominación | Precio U. | Observaciones |
|---|---|---|---|
| 1 | Arduino Uno (Clon) | 8,00 € | Controlador central del sistema |
| 2 | Módulos Láser + Receptores | 5,00 € | Barrera perimetral invisible |
| 1 | Sensor LDR y componentes pasivos | 1,50 € | Detección de ciclo día/noche |
| 1 | Pack LEDs Rojos y resistencias | 2,00 € | Señalización de alerta |
| 1 | Protoboard y Cables Dupont | 3,00 € | Conexión eléctrica del circuito |
| 1 | Materiales de maqueta (Base y casa) | 6,00 € | Estructura física del prototipo |
Simulador de Presupuesto Extra
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9. Plan de Trabajo (¡Interactúa haciendo clic en las fases!)
Anteproyecto
Redacción de objetivos, esquemas y presupuesto.
Montaje
Construcción de torretas perimetrales, alineación de láseres y cableado.
Firmware
Programación de lógica condicional Día/Noche y activación de LEDs.
Pruebas
Calibración de umbrales LDR y comprobación de interrupciones.
Memoria
Documentación fotográfica y redacción de conclusiones.
10. Criterios de Aceptación
- El sistema distingue con precisión el cambio de estado entre luz ambiental diurna y nocturna mediante el LDR.
- Al cruzar el perímetro durante el día, el sistema no genera ningún tipo de respuesta visual de alerta.
- Al interrumpir el haz láser durante la noche, los LEDs rojos se encienden de forma inmediata para señalar la intrusión.
- Los componentes ópticos mantienen una alineación estable en las torretas de la maqueta sin falsas alarmas por vibración.
11. Riesgos y Precauciones
Impacto: Falsas activaciones continuas o pérdida total de recepción del haz.
Mitigación: Fijar rígidamente emisores y receptores con soportes ajustables o pegamento termofusible.
Impacto: El receptor no detecta el corte si incide demasiada luz externa directa.
Mitigación: Utilizar pequeños tubos opacos o protectores alrededor de los fotorreceptores.
Impacto: El sistema confunde iluminación artificial con luz solar.
Mitigación: Calibrar el valor límite de la fotorresistencia directamente en el código.