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CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA TELEINFORMÁTICA
TESIS
Presentada para obtener el Título Profesional de:
Ingeniero Teleinformática
AUTORES:
Bach. Carbonel Torres Alexander
Bach. Huayama Chuquimarca Arquidi Armando
ASESOR:
Mg. Oscar Ucchelly Romero Cortez
Chiclayo, octubre de 2017
“DISEÑO DE PROTOTIPO ELECTRÓNICO DE ENCENDIDO UTILIZANDO
TECNOLOGÍA DE RECONOCIMIENTO DACTILAR Y COMANDOS DE VOZ PARA
LA PREVENCIÓN DE ROBOS DE VEHÍCULOS EN EL DISTRITO DE CHICLAYO -
2017”
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“DISEÑO DE PROTOTIPO ELECTRÓNICO DE ENCENDIDO UTILIZANDO
TECNOLOGÍA DE RECONOCIMIENTO DACTILAR Y COMANDOS DE VOZ PARA
LA PREVENCIÓN DE ROBOS DE VEHÍCULOS EN EL DISTRITO DE CHICLAYO -
2017”
Elaborada por:
Carbonel Torres Alexander Huayama Chuquimarca Arquidi Armando
AUTOR AUTOR
______________________________________
Mg. Oscar Ucchelly Romero Cortez
ASESOR
Aprobado por:
_______________________________________
Mg. Ing. Janet del Rosario Aquino Lalupú.
PRESIDENTE
_______________________________________
Mg. Ing. Martín Nombera Lossio.
SECRETARIO
______________________________________
Mg. Consuelo Ivonne del Castillo Castro.
VOCAL
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“DISEÑO DE PROTOTIPO ELECTRÓNICO DE ENCENDIDO UTILIZANDO
TECNOLOGÍA DE RECONOCIMIENTO DACTILAR Y COMANDOS DE VOZ PARA
LA PREVENCIÓN DE ROBOS DE VEHÍCULOS EN EL DISTRITO DE CHICLAYO -
2017”
INDÍCE
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
RESUMEN
ABSTRACT
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN 11
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 16
2.1. Antecedentes de investigación. 17
2.2. Aspecto teórico-conceptuales. 22
2.2.1. Aspecto Teórico 22
2.2.1.1. Prototipo electrónico de encendido 22
2.2.1.1.1. Prototipo 22
2.2.1.1.2. Encendido electrónico 23
2.2.2. Prevención de robos de vehículos 24
2.2.2.1. Prevención 24
2.2.2.2. Robos de vehículos 25
2.2.2. Aspecto Conceptuales. 27
2.3. Definición operacional de las variables. 33
CAPITULO III: MATERIAL Y MÉTODOS 34
3.1. Tipo y Diseño de la investigación. 35
3.2. Población y Muestra. 35
3.3. Técnicas, instrumentos y procedimiento de Recolección de datos. 36
3.4. Métodos y Técnicas para el procesamiento de los datos. 37
3.5. Aspectos éticos 37
3.6. Criterios de Cientificidad 38
CAPITULO IV: EQUIPOS DE SEGURIDAD EN EL ENCENDIDO DE UN AUTOMOVIL
39
4.1. Historia de encendido del vehículo. 40
4
4.2. Tipos de encendido del vehículo. 42
4.3. Elementos de un sistema de encendido. 45
4.3.1. Batería. 45
4.3.2. Bujía de encendido 54
4.4. Equipos actuales de seguridad del vehículo 58
CAPITULO V: TECNOLOGÍAS ACTUALES DE RECONOCIMIENTO DACTILAR Y
COMANDO DE VOZ EN UN AUTOMOVIL. 60
5.1 Descripción general. 61
5.1.1. Comandos de voz 61
5.1.2. Reconocimiento dactilar 62
CAPITULO VI: ELABORACIÓN DEL PROTOTIPO: HARDWARE Y SOFTWARE 63
6.1. Descripción general. 64
6.1.1. Módulo de reconocimiento Dactilar. 65
6.1.2. Módulo de reconocimiento de comandos de voz. 68
6.2. Diseño del prototipo 71
6.1.3. Etapa de Alimentación. 71
6.1.4. Etapa de control. 72
6.1.5. Interfaz entre Automóvil y el conductor. 73
6.3. Programación 73
6.4. Acabados e instalación del prototipo en una maqueta 89
CAPITULO VII: RESULTADOS Y DISCUSIÓN 90
7.1. Presentación de los Resultados. 91
7.2. Discusión de los Resultados. 99
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
5
INDICE DE FIGURAS
Figura 1: Huella Dactilar 26
Figura 2: Arduino UnoR3 27
Figura 3: Cables Jumper 28
Figura 4: Características del diodo LED 29
Figura 5: Lector de huella digital. 30
Figura 6: Modulo de comandos de voz 31
Figura 7: Optoacoplador 4n33 31
Figura 8: Pantalla LCD 16x2 32
Figura 9: Protoboard electrónico 32
Figura 10: Recopilación de datos 35
Figura 11: Motor de arranque eléctrico 41
Figura 12: Esquema de sistema de arranque transistorizado 42
Figura 13: Esquema de sistema de arranque transistorizado 43
Figura 14: Esquema de sistema de arranque electrónico 44
Figura 15: Batería convencional de auto 45
Figura 16: Pila de volta 46
Figura 17: Batería de plomo y ácido 47
Figura 18: Batería a prueba de derrames 1960 48
Figura 19: Cargador de baterías Litio-ion modernas 49
Figura 20: Batería sellada 50
Figura 21: Batería de mantenimiento periódico 53
Figura 22: Funcionamiento de una batería de automóvil 53
Figura 23: Bujías de encendido 54
Figura 24: Panel publicitario de la bujía de 1902 55
Figura 25: Partes de una bujía 57
Figura 26: Cerradura del volante de ignición y del vehículo 57
Figura 27: Sistema trabagas 59
6
Figura 28: Esquema general que se tuvo en cuenta para su desarrollo. 64
Figura 29: Conexiones del módulo dactilar y Arduino Uno R3. 66
Figura 30: Ejemplo de captura de huellas dactilares. 66
Figura 31: Guardando ID de la huella dactilar. 67
Figura 32: Verificando huellas almacenadas. 68
Figura 33: Modulo de comandos de voz – ArduinoUnoR3 69
Figura 34: Modulo comandos de voz en monitor serie. 70
Figura 35: Modulo comandos de voz en monitor serie y Proceso de grabado 70
Figura 36: Regulador de Voltaje 5V/12/24V/ LM2596 STEP DOWN 71
Figura 37: Esquema General de la Entrada de Voltaje 72
Figura 38: Arduino´S - Módulos de comandos de voz y Lector de huella dactilar. 72
Figura 39: Primera prueba de la interface Conductor – Automóvil. 73
Figura 40: Mostrando la interface de acceso mediante el monitor serie de Arduino. 74
Figura 41: Diseño y acabado de la maqueta a presentar. 93
Figura 42: Tipo de uso de un vehículo personal. 95
Figura 43: Evaluación de la seguridad contra el robo de autos en Chiclayo. 96
Figura 44: Lugares de estacionamiento en el centro de Chiclayo. 97
Figura 45: Nivel de seguridad del encendido de un vehículo. 98
Figura 46: Conocimiento de sistemas de reconocimiento dactilar y comandos de voz
como medios de seguridad vehicular. 99
Figura 47: Control de acceso a personas no autorizadas 100
Figura 48: Prevención de robos de vehículos usando reconocimiento dactilar y
comandos de voz. 101
Figura 49: implementación de un sistema de reconocimiento dactilar y comandos de 102
voz en vehículos.
7
DEDICATORIA
Dedico este trabajo de manera muy especial a mis padres
Armando Adolfo Huayama Guevara y Carmen Chuquimarca
Ortiz por el apoyo incondicional durante mis ciclos de estudio
y a mis hermanos Arnold y Carini por los gratos momentos
que me aportaron durante mi vida universitaria.
Arquidi Armando Huayama Chuquimarca.
Este trabajo se lo dedico a mis padres Cesar Carbonel Campos
y Martha Torrez Zamora por su apoyo en mi desarrollo
profesional y por inculcarme el valor del estudio.
A mis hermanos Christian, Carlos y Leydy y mi cuñado
Marco por los consejos y el apoyo constante que depositaron
en mi para la realización de este trabajo.
Alexander Carbonel Torres.
8
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por la oportunidad de brindarme la vida y seguir
cumpliendo con mis metas trazadas, A mis padres y hermanos por
llenarme cada mañana de su entusiasmo. Y a nuestro amigo más que
docente Mg. Oscar Romero Ucchelly Romero Cortez por su
dedicación y tiempo durante la secuencia del desarrollo del proyecto
de grado y a mi compañero de Tesis Alexander Carbonel Torres por
el esmero y responsabilidad que se propuso para culminar este logro.
Arquidi Armando Huayama Chuquimarca.
En primer lugar, a dios, por haberme dado a vida y seguir cumpliendo
mis objetivos a lo largo de mi vida, a mis padres y familiares que
estuvieron conmigo y me brindaron sus buenas vibras y motivación,
a nuestro asesor de tesis Mg. Oscar Romero Ucchelly Cortez por
poder brindarnos su paciencia, tiempo y consejos durante el
desarrollo de esta tesis. A nuestros profesores por su constante apoyo
y dedicación durante nuestra vida universitaria.
A mis amigos y compañeros quienes brindaron la motivación para
llegar a esta etapa de mi vida profesional y a mi compañero de tesis
Arquidi Armando Huayama Chuquimarca por su gran
responsabilidad y su entusiasmo que me permitió la culminación de
este gran logro planeado.
Alexander Carbonel Torres.
9
RESUMEN
El presente diseño de un prototipo electrónico de encendido utilizando tecnología de
reconocimiento dactilar y comandos de voz para la prevención de robos de vehículos en el distrito
de Chiclayo - 2017, tiene por objetivo prevenir el nivel de seguridad de un vehículo al momento
de su encendido, tras el aumento de la delincuencia que viene afectando a la ciudad y de manera
muy grave a los conductores. El diseño elegido para el proyecto de investigación es el diseño Cuasi-
Experimental con una investigación descriptiva propositiva en el paradigma cuantitativo. La
investigación se realizó en las calles del centro de Chiclayo tomándolo como población las personas
que estacionan su auto en las calles Alfredo Lapoint, 7 de enero, Francisco Cabrera y San José.
Para la realización de este trabajo se utilizó dos métodos uno de ellos el método observacional y el
análisis documental. Este prototipo consta de 2 módulos que permitirán el acceso correcto del
conductor, el primero es el módulo de reconocimiento de comandos de voz mediante la cual el
usuario mencionara una palabra clave siendo la correcta pasará de manera automática al detector
de huellas dactilares logrando así el encendido del vehículo, si en caso fuese el acceso incorrecto
el automóvil no encendería. Cabe recalcar que dichos comandos y huellas dactilares son
previamente grabadas en nuestro código de activación. También cuenta de manera interactiva una
pantalla pequeña LCD, que proporciona al usuario de manera visual los procesos que está
realizando y los mensajes adecuados, con el diseño de este prototipo electrónico la seguridad del
vehículo será afectada de manera positiva y muy conveniente para un conductor, es de fácil
instalación pues su versatilidad permite integrarse a cualquier auto ya sea de gama media o baja,
sin importar cuántos ejes cuente.
Palabras Claves: dB (Unidad de intensidad acústica) – Led (Diodo Emisor de luz) – Comando
(Instrucción que se da a una computadora.) – Digital (Dicho de un aparato o un sistema) – Dactilar
(Perteneciente a los dedos) - Interfaz (Conexión física o lógica entre una computadora y usuario).
10
ABSTRACT
The present design of an electronic ignition prototype using fingerprint recognition technology
and voice commands for the prevention of vehicle thefts in the district of Chiclayo - 2017, aims to
prevent the safety level of a vehicle at the time of ignition, after the increase of the delinquency
that is affecting the city and in a very serious way to the drivers. The design chosen for the research
project is the Quasi-Experimental design with a descriptive and proactive research in the
quantitative paradigm. The research was carried out in the streets of downtown Chiclayo taking it
as a population. The show was based on people who park their car in the streets Alfredo Lapoint,
January 7, Francisco Cabrera and San José. To carry out this work, two methods were used, one of
them the observational method and the documentary analysis. This prototype consists of 2 modules
that will allow the correct access of the driver, the first is the voice command recognition module
through which the user will mention a keyword being the correct one will automatically pass to the
fingerprint detector thus achieving the ignition of the vehicle, if in case it were the wrong access
the car would not turn on. It should be noted that these commands and fingerprints are previously
recorded in our activation code. It also has an interactive LCD small screen, which provides the
user with a visual view of the processes being carried out and the appropriate messages, with the
design of this electronic prototype the vehicle's safety will be affected in a positive way and very
convenient for a driver, it is easy to install because its versatility allows it to be integrated into any
car, whether mid-range or low-end, no matter how many axles it has.
Key Words: dB (Acoustic intensity unit) - Led (Light Emitting Diode) - Command (Instruction
given to a computer.) - Digital (Said of an apparatus or a system) - Finger (Pertaining to the fingers)
- Interface (Physical or logical connection between a computer and user).
11
CAPÍTULO I:
INTRODUCCIÓN
12
I. INTRODUCCION
Desde la era de la globalización que empezó en el año 1771 con la revolución industrial ha
estado conformada por fases de desarrollo a lo largo de los años hasta finales de la segunda guerra
mundial donde la tecnología avanzó hasta donde lo conocemos, actualmente el auge de este
fenómeno y donde empezó a tener más apogeo es en principios del siglo XXI a partir del año 2010
hasta la actualidad.
Convirtiéndose el robo de vehículos en uno de los delitos más sangrientos de los últimos
tiempos, cobrando una gran cantidad de víctimas fatales, ya sin importar si se resisten o no al robo.
Una de las principales causas de esta problemática de los robos es el adelanto técnico de los
vehículos, usándose para cometer distintos actos delictivos como asaltos en plena vía pública,
sicariato, robo de bancos ,etc.
Según fuentes de medios policiales, 14 principales aseguradoras del país afirman que en
transcurso del último año se involucran a más de 160 mil vehículos, que se reparten entre los que
son cometidos a mano armada, mediante amenazas y muchas veces ocasionando heridas y hasta la
muerte en las víctimas, y aquellos en que los rodados son “levantados” de la vía pública sin
presencia de sus dueños. También debe sumarse cuando se produce lo que se llama “robo parcial”,
con bandas que se llevan partes del auto, camioneta, camión o motocicleta.
Se tomaron en cuenta las siguientes tesis:
Coello Torres Patricia Estefania (2014), cuya investigación titulada Diseño de un sistema de
encendido automático e inmovilizador para un vehículo estándar por medio de la adaptación de
un dispositivo lector de huella digital, este proyecto de tesis tiene como objetivo diseñar un
sistema de encendido automático e inmovilizador para un vehículo estándar por medio de la
13
instalación de un módulo lector de huellas digitales, el chofer del auto puede guardar una
determinada cantidad de huellas según lo crea necesario guardándose en un dispositivo dentro
del auto, solo se usara llaves para abrir las puertas pero no el encendido, en conclusión se diseñó
el sistema de encendido por huellas dactilares haciendo pruebas en un vehículo, el sistema
funciono correctamente encendiendo el auto con una huella digital, así permitió la interface
entre el usuario y el dispositivo de encendido.
Cabezas Domínguez Oscar Daniel y Gaibor Garzón Pablo Alejandro (2015); con título
Construcción de un módulo de encendido de un motor mediante comandos de voz para el
laboratorio de electricidad y electrónica de la escuela de ingeniería automotriz, el objetivo
principal es construir un módulo de encendido de un motor mediante comandos de voz, se vio
la necesidad de crear una opción de seguridad por comandos de voz ya que los conocimientos
que los autores tienen de programación electrónica es utilizada para el bien del usuario por su
bajo precio de adquisición porque los modelos modernos de autos poseen sistemas de comandos
de voz de alto precio.
Andrés Marcelo Alta Andrango y Jessica Karina Guijarro Revelo (2015); con título Diseño e
implementación de un control por comandos de voz a una silla de ruedas, este proyecto de tesis
tiene el objetivo de diseñar y también implementar un control utilizando comandos de voz para
poder controlar una silla de ruedas, los comandos de voz son muy útiles y se pueden utilizar
para diferentes circunstancias en este caso para mejorar la movilidad de las personas con
discapacidad física a través de sensores y un módulo de reconocimiento de voz en la silla de
ruedas, al final se concluyó que fue efectivo este sistema de sensores y los comandos de voz con
la condición de que al grabar la voz debe ser igual el sonido así disminuye la tasa de error en los
comandos de voz.
14
El incremento delincuencial en el año 2017 con respecto al año anterior aumentó un 15% en el
distrito de Chiclayo siendo un factor predominante en este sentido ya que cada usuario tiene que
lidiar todos los días con este problema.
Los vehículos son mucho más propensos a estos actos delictivos, ya que al no contar con un
sistema adecuado de seguridad el usuario es más probable a sufrir un robo o en el caso de que
tuviera un sistema ya sea el trabagas, one way, alarma incorporadas, entre otras su funcionamiento
no es el adecuado.
Con la implementación de un prototipo electrónico de encendido utilizando tecnología de
reconocimiento dactilar y comandos de voz en el distrito de Chiclayo, se tiene como escenario
primordial según los datos estadísticos de la DEPROVE, las zonas con mayor índice de robos de
vehículos pertenecen a la Av. Sáenz Peña y Bolognesi así como también los pueblos jóvenes
Campodónico y 9 de Octubre, teniendo como alternativa de solución la implementación de este
dispositivo para brindar beneficios a personas interesadas en preservar su seguridad ,tranquilidad
y orden de su vehículo. A través de estos objetivos se pretende contribuir a la realización de futuros
proyectos; lo cual brindará un gran aporte a las empresas automovilistas, PNP y sobre todo a los
conductores. El presente informe se divide en seis capítulos, los que se describen a continuación:
En el primer capítulo, se describe el marco teórico- conceptual de la investigación, indicando
los antecedentes y los términos conceptuales que se utilizó durante el desarrollo del informe.
En el segundo capítulo, se presenta la metodología de la investigación que indica el diseño
utilizado, métodos y técnicas para el procesamiento de los datos, población y muestra, aspectos
éticos y criterios de cientificidad.
15
En el tercer capítulo, se describe los equipos de seguridad en el encendido de un automóvil
teniendo en cuenta los elementos más importantes de un sistema de encendido y los equipos
actuales de seguridad que se ofrecen en el mercado.
En el cuarto capítulo, se define las tecnologías actuales de reconocimiento dactilar y comandos
de voz en un automóvil.
En el quinto capítulo, se plasma la elaboración del prototipo tanto en hardware y software.
Finalmente, se presentan las conclusiones, recomendaciones, sugerencias y bibliografía,
seguido de anexos con las fichas técnicas de los módulos electrónicos y fotos del diseño del
prototipo electrónico con tecnología de reconocimiento dactilar y comandos de voz.
Las limitaciones que estarán presentes en el prototipo están divida en 2 partes ya que se usaron
módulos distintos con diferentes características y son:
Reconocimiento Dactilar: Su principal limitación es la ubicación del dedo, dado que al
momento que se guarda debe ubicarse principalmente donde inicia su pliegue, si no fuese así
reconocerá la huella, pero no brindará el acceso que se espera.
Comandos de voz: El exceso de ruido en el ambiente dificulta el reconocimiento del
comando de voz, provocando que el sistema de encendido quede inactivo temporalmente.
16
CAPÍTULO II:
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
17
2.1. Antecedentes de investigación.
2.1.1. Alfonso Jorge Bonnet Fuentes, José Alfonso Gutiérrez Osorio, Héctor Alonso
Hernández Benítez (2013), con título de tesis “Reconocedor automático de comandos
por medio del habla para las funciones de un automóvil”, el objetivo principal de la
investigación es diseñar un programa de reconocimiento de voz orientado a la
implementación en un sistema de control de funciones básicas en un automóvil, la
conclusión de esta investigación demuestra la eficiencia del reconocedor de comandos
por medio del habla, el cual está orientado a la implementación dentro de un
automóvil, el proyecto se basó en comandos que los usuarios podrían utilizar dentro
de un auto con la finalidad de facilitar el uso de este y por su comodidad; de acuerdo
con los resultados obtenidos se observa que el sistema responde de manera más
eficiente cuando es utilizado por la persona que grabo la base de datos. Si al programa
existente se le adjuntan otros métodos de reconocimiento, este podría llegar a
convertirse en un sistema de seguridad muy eficiente.
2.1.2. Lizet María Ramos Dillon y Jhonny Paúl Pilco Ninabanda (2013), con título “Diseño
e implementación de un control de asistencia inalámbrico por huella dactilar”, el
objetivo de esta investigación es diseñar e implementar un control de asistencia
inalámbrica por huella dactilar en los estudiantes la Escuela de Ingeniería Electrónica
y Telecomunicaciones la cual los alumnos destacan inasistencias a sus horas de clase
lo que responde a la vulnerabilidad de los sistemas de control de asistencia como
resultado que se implementó el control de asistencia con una tarjeta Wireless para
transmisión de datos, que resulto liviano y fácilmente transportable, lo cual se
determinó que el sistema tiene un grado de confiabilidad de 97.2% en esta fase de uso,
y un 2.8% de error debido al manejo incorrecto del sistema.
18
2.1.3. Alberto Pérez y Anthony El Safadi (2014), con título “Sistema biométrico de control
de asistencia laboral mediante el uso de huella dactilar” cuyo objetivo principal es
desarrollar un sistema biométrico de control de asistencia laboral mediante el uso de
huella dactilar, esto podrá optimizar el proceso dela toma de asistencia obtenido las
estadísticas del cumplimiento laboral y datos de la persona con esta nueva tecnología,
como resultado de esta investigación se realizaron satisfactoriamente finalizado el
desarrollo de un sistema de control de asistencia mediante el uso de huella dactilar,
esto traería beneficio a cualquier tipo de institución en el ámbito laboral.
2.1.4. Coello Torres Patricia Estefania (2014), con título “Diseño de un sistema de encendido
automático e inmovilizador para un vehículo estándar por medio de la adaptación de
un dispositivo lector de huella digital”, el objetivo de esta investigación es diseñar un
sistema de encendido automático e inmovilizador para un vehículo estándar, por
medio de la adaptación de un dispositivo lector de huellas digitales; como resultado
se diseñó el sistema de encendido automático para un vehículo por medio de huellas
digitales, lo cual se adaptó el sistema de encendido a un motor estático Mazda B a
carburador, se desarrolló pruebas obteniendo como resultados el correcto
funcionamiento del sistema de encendido automático e inmovilizador con lector de
huellas digitales.
2.1.5. Cabezas Domínguez Oscar Daniel y Gaibor Garzón Pablo Alejandro (2015); con título
“Construcción de un módulo de encendido de un motor mediante comandos de voz
para el laboratorio de electricidad y electrónica de la escuela de ingeniería
automotriz”, cuyo objetivo general es construir un módulo de encendido de un motor
mediante comando de voz, para el laboratorio de electricidad y electrónica de la
Escuela de Ingeniería Automotriz, tiene como conclusión que se logró construir el
19
módulo de encendido mediante comando de voz, después de haber determinado los
parámetros necesarios para el correcto funcionamiento del módulo. Se escogió la
mejor opción para que la seguridad del vehículo no se viera comprometida por el
funcionamiento del módulo ya que el reconocedor de voz podía encenderlo con
libertad, para esto es necesario insertar la llave del vehículo en el interruptor. Para el
diseño del sistema de control había que tener en cuenta que el módulo estaría
alimentado por la batería del vehículo, motivo por el cual había que incorporar
circuitos de protección y regulación de voltaje. Se programó los microcontroladores
para una mejor interacción con el usuario, la pantalla LCD nos muestra cuando el
reconocimiento del comando es positivo o negativo, también nos informa si se está
procediendo a encender o apagar el vehículo. El módulo respondió positivamente a
las pruebas realizadas en ambientes ruidosos los cuales serían nuestro principal
obstáculo para el correcto funcionamiento del mismo.
2.1.6. Andrés Marcelo Alta Andrango y Jessica Karina Guijarro Revelo (2015); con título
“Diseño e implementación de un control por comandos de voz a una silla de ruedas”,
el objetivo principal es diseñar e implementar un control utilizando comandos de voz
para una silla de ruedas que mejorara la movilidad de las personas con discapacidad;
tiene como siguientes conclusiones la efectividad de los sensores al reaccionar frente
a un obstáculo es bastante aceptable y con una velocidad instantánea, teniendo como
estadísticas que los sensores frontales detienen la silla a una distancia promedio de 7,8
cm, mientras que los traseros la detendrán a 11,75 cm y los sensores que detectan
gradas, reaccionarán a una distancia promedio de 18,2 cm; para ello fue necesario
delimitar el tiempo de espera de respuesta de los sensores ultrasónicos mediante
programación del software, para que estos no esperen indefinidamente la señal de
20
rebote con algún objeto pues si esto sucede cualquier sistema que los contenga se
vuelve absolutamente lento e inestable
2.1.7. Alfredo Ortiz Lozada (2010); con título de investigación “Mejora de imágenes de
huellas dactilares”, cuyo objetivo principal es implementar un programa de mejora de
imágenes de huellas dactilares para verificar los patrones de la huella dactilar, como
resultado se ha implementado un programa de mejora de imagen de huellas digitales
el cual mejora la claridad de las crestas y de los valles de la imagen basado en la
orientación local de las crestas y de los valles de la imagen basado en la orientación
local de las crestas y en la frecuencia estimada de estas. Los resultados del programa
desarrollado son aceptables ya que permiten mejorar la calidad de la imagen de una
huella digital, sobre todo en regiones que están bien definidas y recuperables, pero no
se puede aplicar al 100% en regiones no recuperables.
2.1.8. Cesar Augusto Monjaraz Mazzei (2015); con título “Estudio de pre factibilidad para
implementar biometría mediante huella digital den la red de cajeros automáticos,
Banco de Crédito del Perú”, el objetivo de esta investigación es desarrollar un estudio
de pre factibilidad para presentar una nueva firma acceso a los servicios de cajeros
automáticos implementada lectura biométrica por huella dactilar y sus usos, el estudio
se realiza en base a la red de cajeros de la entidad financiera materia de estudio dentro
del territorio nacional; como resultado en esta investigación solo muestra dos de las
varias aplicaciones que tiene la biometría. Se podrían utilizar el resto de sus
aplicaciones en otras áreas de la empresa, con esta tecnología podemos lograr la
migración transaccional que es uno de los principales objetivos del Área de Canales
Alternativos, que trae consigue eficiencia y ahorro de costos operativos, así mismo se
generan el en proceso oportunidades comerciales.
21
2.1.9. Luis Enrique Gomero Vásquez (2017); con título “Diseño de un sistema de acceso
vehicular a la PUCP basado en tecnología RFDI y detección de placas vehiculares”,
el objetivo principal de esta tesis es diseñar un sistema de acceso vehicular a la PUCP
basado en tecnología RFID y detección de placas vehiculares, para controlar el acceso
de los alumnos, profesores, personal administrativo e invitados que intenten ingresar
a la universidad y de esta manera salvaguardar la tranquilidad de la comunidad
universitaria ante alguna intención que vulnere su seguridad, tiene como resultado que
al realizar las pruebas de conexión y pruebas de la lectura de los tags RFID se observó
que la distancia promedio para obtener una buena lectura debería estar entre los 3 a 4
cm de la base del lector MFRC522. Por lo tanto, cuando se elabore un módulo de
ingreso para el lector de los tags, se debe tomar en cuenta que el lector debe estar lo
más próximo posible a la superficie de lectura. Puede estar cubierto por una tapa de
material acrílico o madera, ya que no afectan a la lectura de los tags.
22
2.2. Aspecto teórico-conceptuales.
2.2.1. Aspecto Teórico
2.2.1.1. Prototipo electrónico de encendido
2.2.1.1.1. Prototipo
Un prototipo es un objeto que sirve como guía para futuros modelos en una misma
cadena de producción. Es un primer dispositivo que se fabrica y del que se toman las
ideas más importantes y reconociendo fallas para la construcción de otros diseños
futuros, representa todas las ideas en cuanto a diseño, soporte y tecnología que se les
puedan ocurrir a sus desarrolladores. Comúnmente un prototipo no sale al mercado a
menos que sea una opción orientada para que otros desarrolladores de tecnología
trabajen con él para insertar nuevas funcionalidades o especificaciones a este modelo
para que trabaje de una manera más eficiente. Un ejemplo de estos dispositivos son
los nuevos Smartphone´s que pueden ser adquiridas en las empresas o en donde se
desarrollan aplicaciones. Los necesitan para así tener un campo en el que trabajar.
(Anónimo, 2015)
Un prototipo es una prueba o simulación del producto final. Es como un modelo
interactivo y didáctico cuyo objetivo principal es probar si el flujo de interacción es
el correcto o si hace falta corregirlo. Los prototipos dan vida a cualquier diseño y
proporcionan una gran cantidad de información sobre la interacción del usuario con
el proyecto aplicativo. No sólo nos permiten poner a prueba la viabilidad y la utilidad
de nuestros diseños antes de que comience funcionar, sino que también ayudan a
descubrir mejoras e innovaciones inesperadas que pueden hacer nuestro proyecto aún
mejor. (Anónimo, 2015)
23
Específicamente la palabra prototipo se refiere al primer modelo que se desarrolla
de cualquier diseño y esta servirá de plantilla para proyectos futuros, un prototipo es
un modelo de prueba el cual se utiliza para la revisión de fallas, para pruebas de
equipos o para la evaluación de su eficacia y su desempeño en cualquier ámbito, una
vez realizadas todas estas pruebas en el prototipo se continúa a desarrollar mejoras a
realizar en su fabricación en masa. (Anónimo, 2018)
2.2.1.1.2. Encendido electrónico
El sistema eléctrico de encendido del motor es el encargado de producir y distribuir
la energía necesaria para la generación de esta chispa en cada bujía y con ello poder
encender la mezcla y generar la combustión.
Hasta hace algunos años, se utilizaba una bobina única, la cual a través del
distribuidor enviaba a cada bujía una chispa. Sin embargo, este sistema no era muy
eficiente, pues es necesario transmitir altos voltajes, y existen pérdidas de potencia
eléctrica por el calentamiento de los cables. Además, el salto de chispa en el
distribuidor causaba daños y desgaste en este, causando fallas en el funcionamiento
del auto y haciendo necesaria su mantenimiento periódicamente. (Ingol, 2015)
Cuando escuchamos hablar de sistema de encendido comúnmente nos referimos
al sistema necesario que es capaz de producir el encendido a partir de una mezcla de
combustible y aire dentro del motor de gasolina, conocido comúnmente como
encendido de motores por chispa. En los motores de gasolina resulta necesario
activarlo con una chispa entre dos electrodos separados dentro del cilindro del motor
24
en el momento justo con una potencia necesaria para empezar la combustión de la
gasolina.
Es conocido que la electricidad puede saltar en el espacio entre dos electrodos
aislados entre sí, si el voltaje aumenta lo suficiente se produce un arco eléctrico, esto
depende de cuánto se calienta los electrodos y de la presión reinante en la zona del
arco, por consecuencia la chispa puede saltar con menos voltaje en el vacío, de esto
depende una condición que debe cumplir el sistema de encendido. (Anónimo, 2017)
2.2.1.2. Prevención de robos de vehículos
2.2.1.2.1. Prevención
Prevención significa acción y efecto de prevenir. Se refiere a la preparación con la
que se busca evitar, de manera anticipada, un riesgo, un evento desfavorable o un
acontecimiento dañino. Pueden prevenirse enfermedades, accidentes, delitos, etc. La
palabra proviene del latín praeventio, praeventiōnis. También recibe el nombre de
prevención la provisión de mantenimientos, caudales u otras cosas que se guardan en
un lugar para cuando se los necesite. (Anónimo, 2018)
La prevención, por la tanto, es la disposición que se hace de forma anticipada para
minimizar un riesgo. El objetivo de prevenir es lograr que un perjuicio eventual no se
concrete. Es posible asociar la noción de prevención al cuidado o la precaución, más
allá de lo que respecta a uno mismo. Se pueden tomar prevenciones en la vivienda
(para evitar accidentes, rotura de la estructura, etc.), en el automóvil (controlar los
neumáticos, el motor), en el trabajo (utilizar la vestimenta de seguridad adecuada) y
en cualquier ámbito de la vida cotidiana. Prevenir también puede ser la acción de
25
advertir a alguien sobre algo o acerca del peligro que le supone la relación alguna
persona en particular. (Anónimo, 2013)
2.2.1.2.2. Robos de vehículos
El robo de vehículos es una actividad delictiva con un alto nivel de organización
que afecta a todas las regiones del mundo y está claramente vinculado con la
delincuencia organizada y el terrorismo. El robo de vehículos no siempre es un fin en
sí mismo, ya que los automóviles robados también son objeto de tráfico para financiar
otros delitos, o pueden utilizarse para transportar bombas o perpetrar otras actividades
delictivas. (Anónimo, 2011)
Una de las consecuencias de robos vehiculares es que perjudica al usuario
afectado, por ejemplo: sucede un robo a mano armada en un banco y los delincuentes
escapan en un carro robado, la policía los atrapa y ven en la base de datos que ese
carro le pertenece a tal usuario, esa persona es acusada injustamente por participar en
el robo por “prestar” su auto, para esto se debe actuar con precaución y de tener
herramientas de seguridad vehicular.
2.2.1.3. Reconocimiento dactilar y comandos de voz
2.2.1.3.1. Reconocimiento dactilar
El reconocimiento de huellas dactilares consiste en identificar a la gente por las
características propias que cada uno tiene en el dibujo de sus huellas. Líneas
bifurcadas, bucles, terminaciones, etcétera, son rasgos que aparecen a lo largo de
nuestra vida en nuestras huellas y que muy difícilmente se reproducen de la misma
manera en dos individuos diferentes, aunque sean personas gemelas. (Martínez, 2014)
26
Figura 1: Huella dactilar
Fuente: https://www.ecured.cu/Archivo:Fingerprint1.jpeg
Los sistemas de reconocimiento de huellas suelen ser muy seguros y rápidos,
especialmente cuando hay que identificar un individuo entre muchos (por ejemplo 1
entre 1000). Esto se debe fundamentalmente a que las características biométricas de
las huellas son precisas y no varían o lo hacen muy poco, mientras que el
reconocimiento facial, como veremos, debe tener en cuenta la postura y los gestos de
la cara en el momento de la identificación. (Martínez, 2014)
2.2.1.3.2. Comandos de voz
Un comando de voz se utiliza para poder controlar aplicaciones o sistemas sin
utilizar teclados o pantallas, este método de comando de voz se lleva a cabo a menudo
por medio de los teléfonos y permite al usuario poder comunicarse ya sea información
o comandos a través del menú de navegación que es controlado por voz sin uso de
otros recursos. Estos sistemas también se denominan sistemas IVR (sistemas de
respuesta de voz interactiva). El control de los comandos de voz puede estar
automatizado total o parcialmente.
27
2.2.2. Aspecto Conceptuales.
Arduino UnoR3: Arduino es una placa con un microcontrolador de la marca Atmel y con
toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB (En los
últimos modelos, aunque el original utilizaba un puerto serie) conectado a un módulo
adaptador USB-Serie que permite programar el microcontrolador desde cualquier PC de
manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip.
Un Arduino dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que
puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales
de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas
analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un
voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de
señales PWM. Arduino UNO es la última versión de la placa, existen dos variantes, la
Arduino UNO convencional y la Arduino UNO SMD. La única diferencia entre ambas es
el tipo de microcontrolador que montan. (Rosi, 2013)
Figura 2: Arduino UnoR3
Fuente: http://digipak.org/product/arduino-uno-r3-atmega328p-atmega8u2-
_sku-201/
28
Cables Jumper: Son cables que tienen en sus terminales los jumpers que contienen sockets
o pines, de ahí que se conozcan como cables jumper hembra o cables jumper macho. Cabe
mencionar que estos cables también son conocidos como cables dupont. (Méndez, 2016)
Figura 3: Cables Jumper
Fuente: https://hetpro-store.com/cables-jumper-macho-hembra-40-
unidades/
Diodos Led: Los diodos son componentes electrónicos que permiten el paso de la corriente
en un solo sentido, en sentido contrario no dejan pasar la corriente. En el sentido en que su
conexión permite pasar la corriente se comporta como un interruptor cerrado y en el sentido
contrario de conexión como un interruptor abierto.
Un diodo Led es un diodo que además de permitir el paso de la corriente solo un sentido,
en el sentido en el que la corriente pasa por el diodo, este emite luz.
Cuando se conecta un diodo en el sentido que permite el paso de la corriente se dice que
está polarizado directamente. (Anónimo, Definición y Características de LED (Diodo
Emisor de LUZ), 2015)
29
Figura 4: Características del diodo LED
Fuente: https://ingenieriaelectronica.org/definicion-y-caracteristicas-de-led-diodo-
emisor-de-luz/
Lector de huella digital: El sensor biométrico de huella digital es ideal para realizar un
sistema capaz de proteger lo que tú requieras por medio del análisis de tu huella digital. El
sistema realiza procesamiento digital de imágenes interno con un DSP además de incluir
capacidades de comparación en base de datos y actualización de la misma. El dispositivo
funciona con el protocolo serial, por lo que puede ser utilizado con cualquier micro
controlador o tarjeta de desarrollo. El dispositivo tiene la capacidad de almacenar hasta 162
huellas dactilares en su memoria FLASH interna. El LED del dispositivo se ilumina cada
que se encuentra tomando imágenes en busca de huellas digitales.
- Modelo: 071405-Voltaje de alimentación: 3.6V -6V
- Corriente de operación: 100mA-150mA
- Interfaz: UART TTL
- Modo de paridad de huella: 1:1 1:N
30
- Baud Rate: 9600*N-N = 1 a 12 (Por defecto es 6)
- Tiempo de adquisición menor a 1 segundo
- 5 Niveles de seguridad
- Dimensión de la ventana: 14x18mm
- Entorno de trabajo: -10ºC a 40ºC (Humedad Relativa 40% a 85%)
- Dimensiones: 5.5 x 2.1 x 2.0 cm-Peso: 22g
Para poder utilizar el dispositivo es necesario guardar las huellas en la base de datos del
mismo. Estas huellas se les asigna un ID. Posteriormente se puede iniciar la secuencia de
lectura y comparación para verificar las huellas de los usuarios y así poder discernir y
ejecutar acciones en base al resultado. (Torres, 2014)
Figura 5: Lector de huella digital.
Fuente: https://hetpro-store.com/lector-de-huella-digital-071405/
Módulo de reconocimiento de voz: Reconocimiento de Voz: Este módulo puede almacenar
15 instrucciones de voz. Esas 15 piezas se dividen en 3 grupos, con 5 en un grupo. Primero
debemos registrar el grupo de instrucciones de voz por el grupo. Después de eso,
deberíamos importar un grupo de comando en serie antes de que pudiera reconocer a las
instrucciones de voz 5 dentro de ese grupo. Si tenemos que poner en práctica las
31
instrucciones en otros grupos, deberíamos importar primero el grupo. Este módulo es
independiente del hablante. Si tu amigo dice la instrucción de voz en lugar de usted, puede
no identificar la instrucción. (Marquez, 2014)
Figura 6: Modulo de comandos de voz.
Fuente: www.naylampmechatronics.com/accesorios-y-prototipado/267-
modulo-de-reconocimiento-de-voz.html
Optoacoplador: Un Optoacoplador es un circuito integrado muy básico compuesto
generalmente por un diodo LED y un fototransistor unidos de tal forma que cuando una
señal eléctrica circula a través del LED haciendo que brille, la luz que este emite es recibida
por la base del fototransistor, que empieza a actuar en modo saturación. Como la luz que
emite el LED varía en función de la tensión y la corriente que circulan por él y esta luz a su
vez modifica el comportamiento del transistor, la señal eléctrica que tendrá la salida (en el
transistor) dependerá de la señal que se tenga a la entrada. (Enrique, 2014)
Figura 7: Optoacoplador 4n33
Fuente: http://www.compic.es/bipolar/369-optoacoplador-4n33.html
32
Pantalla LCD 16x2: El LCD (Liquid Crystal Dysplay) o pantalla de cristal líquido es un
dispositivo empleado para la visualización de contenidos o información de una forma
gráfica, mediante caracteres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo del modelo. Está
gobernado por un microcontrolador el cual dirige todo su funcionamiento. (Salas, 2013)
Figura 8: Pantalla LCD 16x2
Fuente: https://geekelectronica.blogspot.pe/2016/03/
Protoboard: Los protoboard son pequeñas tablas con perforaciones en toda su área, en las
cuales se colocan diversos componentes electrónicos, se distinguen por tener filas y
columnas con lo que se puede saber en qué ubicación posicionar cada pieza, también
cuentan con 2 rieles a los lados, los cuales se usaran como las líneas Positivas y Negativas
de nuestro circuito. (Anónimo, Definición de Protoboard y como utilizarlo, 2015)
Figura 9: Protoboard electrónico
Fuente: https://ingenieriaelectronica.org/definicion-de-protoboard-y-como-
utilizarlo/
33
2.3. Definición operacional de las variables.
VARIABLE INDEPENDIENTE VARIABLE DEPENDIENTE
Prototipo Electrónico de
Encendido
Prevención de robos de
vehículos
34
CAPITULO III:
MATERIAL Y MÉTODOS
35
3.1.Tipo y Diseño de la investigación.
El presente trabajo de investigación se encuentra en el paradigma cuantitativo ya que seguirá
un conjunto de procesos que no se pueden eludir para diseñar el prototipo electrónico de
encendido con el tipo de investigación descriptiva propositiva. El diseño elegido para el
proyecto de investigación es el diseño Cuasi-Experimental, ya que manipulan al menos la
variable independiente para poder observar su efecto sobre una o más variables dependientes.
En este diseño los sujetos de un grupo ya están conformados antes del experimento (la razón
por la que surgen y la manera de cómo se integraron es independiente o aparte del experimento),
en este caso se deberán analizar cuidadosamente las propiedades de los grupos intactos
3.2.Población y Muestra.
La investigación se realizó en las calles del centro de Chiclayo, la población está constituida
por las personas que estacionan su auto en las calles Alfredo Lapoint, 7 de enero, Francisco
Cabrera y San José, se estima que este grupo de personas estaciona su auto de esta manera
distribuidas entre calles mencionadas son 61 personas según datos estadísticos.
Figura 10: Recopilación de datos
Fuente: Elaborado por los investigadores.
36
Criterios de inclusión:
Personas que tienen deseos de participar voluntariamente.
Personas que cuenten con un vehículo estándar.
Personas con rango de edades de 23 a 64 años de ambos sexos.
Personas que trabajan en los alrededores.
Criterios de exclusión
Personas con problemas físicos o psicológicos.
3.3. Técnicas, instrumentos y procedimiento de Recolección de datos.
- Encuesta: Se utilizó como técnica para la recopilación de datos basándose en un
cuestionario de encuestas.
- Ficha técnica: Este documento detalla las características principales de nuestro proyecto
de tesis, la ficha técnica de funcionamiento detalla la secuencia de evaluación de procesos,
conclusiones y recomendaciones de nuestro prototipo.
- Observación: Se aplicará esta técnica para poder observar, acumular e interpretar la
secuencia de evaluación de procesos usando como guía la ficha técnica de análisis de
registro de datos.
37
3.4.Métodos y Técnicas para el procesamiento de los datos.
Los métodos utilizados para procesar la información recabada para esta investigación son:
Método observacional: este método se utilizó en vista que ayudó en la descripción y
explicación del comportamiento del fenómeno estudiado y a la vez que permito obtener datos
adecuados y fiables correspondientes a los eventos y /o situaciones presentadas en el momento.
Análisis documental: puesto que con este método permitió realizar un examen detallado de los
datos e información relacionada con la investigación obtenido de la aplicación de una encuesta
a la muestra.
Los métodos mencionados serán analizados por el software Excel v.2016.
3.5.Aspectos éticos
La ética compromete aún más la acción investigadora cuando se trata del ámbito educativo
y social, por tanto, se considerarán para el desarrollo de la presente investigación de los
siguientes aspectos éticos:
Manejo de fuentes de consulta: Fichas Bibliográficas con datos completos. Archivo con todas
las fuentes consultadas. Referir las citas textuales y las no textuales. Diferenciar las
aportaciones de otros, de las propias. Interpretar los textos, no modificarlos.
Claridad en los objetivos de la investigación: Plasmar los objetivos desde el principio. Dar a
conocer los objetivos que se persiguen antes de la entrada en el campo de investigación. No
manipular los objetivos de acuerdo a la conveniencia personal.
Transparencia de los datos obtenidos: Plasmar en el informe de investigación tal como
ocurrieron las cosas. Cuidar que las interpretaciones personales no se confundan con los
hechos.
38
Confidencialidad: Respetar al anonimato si así lo pide el, o los, interesados. Cuidar que la
divulgación de los datos obtenidos tenga un carácter eminentemente científico. No hacer
comentarios de los datos obtenidos a personas ajenas a la investigación.
Profundidad en el desarrollo del tema: Estudiar diferentes posturas en torno al tema de
investigación. Tener dominio sobre la temática que aborda la investigación. Estar en continua
búsqueda de fuentes de consulta actualizadas.
3.6.Criterios de Cientificidad
Los criterios sobre los cuales se sustenta nuestro trabajo de investigación son los siguientes:
Objetividad: Presentar y explicar los datos y hechos tal como se muestran en la realidad sin
alteración alguna.
Juicio Critico: Toda información se someterá a una crítica respectiva con personas expertas
en el campo para ser evaluada de manera eficiente.
Validez: Nuestro proyecto de tesis utiliza este criterio debido a que los datos obtenidos será
respaldados por la DIPROVE con la finalidad que se tenga un orden.
Confiabilidad: Nuestro prototipo de encendido electrónico será confiable porque cuenta con
un sistema innovador contra robos de vehículos.
39
CAPITULO IV:
EQUIPOS DE SEGURIDAD EN EL
ENCENDIDO DE UN AUTOMOVIL
40
4.1.Historia de encendido del vehículo.
Toda combustión necesita de tres elementos fundamentales: calor, combustible y oxígeno.
En los autos el calor lo da la chispa generada por cada bujía dentro del cilindro. El sistema
eléctrico de encendido del motor es el encargado de producir y distribuir la energía necesaria
para la generación de esta chispa en cada bujía y con ello poder encender la mezcla y generar
la combustión.
Hasta hace unos años, se utilizaba una bobina única, la cual a través del distribuidor enviaba
a cada bujía la chispa. Sin embargo, este sistema no es de mucha eficiencia, pues es necesario
transmitir altos voltajes, y existen pérdidas de potencia eléctrica por el calentamiento de los
cables. Además, el salto de chispa en el distribuidor causaba daños y desgaste en este, causando
fallas en el comportamiento del auto y haciendo necesaria su reposición periódicamente. (Ingol,
2015)
Con este invento, prender el auto se vuelve mucho más fácil y seguro. Las incómodas
manivelas que en algún momento prendían el motor mataron a un automovilista, allá por 1910.
Un año más tarde, se lanzó el encendido eléctrico, y junto con un auto-encendido se eliminó el
problema. Fue alrededor del año 1860 que el ciudadano francés Etienne Lenoir inventó la bujía
o candela, elemento utilizado comúnmente en los automóviles de hoy. Pero este elemento no
podría generar la chispa necesaria para que el motor funcione si no hubiera un sistema de
encendido. El Sistema de encendido fue inventado alrededor de 1911 por el señor Franklin
Kettering. Este tipo de ignición se conoce como el sistema Kettering, que consiste de platinos
(puntas o contactos), un condensador y una bobina. Este sistema se volvió el estándar en la
industria automotriz. (Edwin, 2016)
41
Figura 11: Motor de arranque eléctrico
Fuente: http://www.motoryracing.com/coches/noticias/la-historia-del-
motor-de-arranque/
Con el pasar de los años se implementó el encendido del motor con una llave, junto con el
sistema de seguridad añadido al cierre de puertas para evitar el robo del coche. Durante las
recientes décadas los sistemas de encendido han sido mucho más sofisticados como aquellos
sistemas de llaves codificadas o inalámbricas. Además, los sistemas de arranque han avanzado
y muchos cuentan con baterías de litio muy ligeras y compactas. Estos sistemas lo usan aquellos
vehículos deportivos y de carreras en donde ahorrar hasta el último kilogramo es imprescindible
para ganar más décimas en la pista. Es por ello que el proceso de presionar un botón o girar una
llave para arrancar el motor ha alcanzado una etapa tan perfecta que los conductores de hoy
poco pueden imaginar las dificultades que ofrecía, el encender un vehículo hace más de 100
años atrás. (Tixce, 2016)
42
4.2.Tipos de encendido del vehículo.
4.2.1. Sistema de encendido tradicional
El sistema de arranque tradicional es el más sencillo de los sistemas de encendido por
bobina. Está formado por el enrollamiento primario de la bobina de encendido y los
contactos del ruptor, que son los encargados de cerrar el circuito a masa. Cuando la energía
eléctrica de la batería fluye por ellos se crea en la bobina un campo magnético que se deriva
hacia el condensador cuando se abren los contactos del ruptor. Éste se carga de la tensión
necesaria para iniciar el arranque evitando en todo caso que la energía se pierda por la
creación de un arco eléctrico. (Martínez J. A., 2017)
Figura 12: Esquema de sistema de arranque transistorizado
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/encend_convencional.htm
43
4.2.2. Sistema de arranque transistorizado
El sistema de arranque o encendido transistorizado añade entre la bobina y los platinos
un transistor (que en muchos casos se limita a reemplazar al condensador). La misión que
tiene esta pieza es generar una división en la corriente de la batería para minimizar el
consumo energético y proporcionar a la vez una mayor potencia para la chispa. Gracias a
su gestión, la vida útil de las partes que intervienen en el mecanismo de encendido se ve
incrementada.
La división de la tensión tiene como destinatarios dos componentes. Por una parte, están
los platinos, que reciben la de baja tensión. Por otra parte, está la bobina (que es el elemento
que actúa como masa) que es quien recibe la corriente de alta tensión. Gracias a este
funcionamiento, algunas de las ventajas que tiene este sistema son una tensión más elevada
que en un sistema de arranque tradicional, menores perdidas de energía por arco eléctrico
o una ruptura más rápida. (Martínez J. A., 2017)
Figura 13: Esquema de sistema de arranque transistorizado
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/encendido-electronico-sin-
contactos.htm
44
4.2.3. Sistema de arranque electrónico
El tercer sistema de arranque o encendido es el electrónico. Para su funcionamiento se
emplean varios componentes electrónicos que permiten controlar la corriente eléctrica en
tiempo y cantidad. En él, la interrupción de la corriente de la bobina no se realiza por un
ruptor o platinos, sino mediante el empleo de uno o varios transistores.
Gracias al control de estos elementos electrónicos la entrega de corriente eléctrica hacia
la bobina es más eficaz, evitando perdidas de tensión. Una de sus ventajas es que evita que
el sistema sufra cuando se enciende el motor en climas fríos. Otra de las ventajas de este
sistema de encendido es que protege la carga de la batería y minimiza el consumo de
combustible independientemente del rango de revoluciones a las que esté el motor. Para
terminar, hay que mencionar que al ser un sistema de arranque electrónico el chispazo en
las bujías es más preciso por lo que no existe el riesgo de que se produzca un corto circuito.
(Martínez J. A., 2017)
Figura 14: Esquema de sistema de arranque electrónico
45
Fuente: http://aficionadosalamecanica.com/curso-encendido.htm
4.3. Elementos de un sistema de encendido.
4.3.1. Batería.
La batería de automóviles tiene principalmente tres funciones en el sistema eléctrico:
La primera función de la batería es proveer de energía eléctrica para poner en marcha el
motor de arranque del automóvil.
La segunda función de la batería es la de actuar como un estabilizador de voltaje del
sistema eléctrico del automóvil.
Y la tercera función de la batería del automóvil es el de proveer de energía eléctrica por
un tiempo limitado a los circuitos electrónicos y eléctricos del automóvil, proveyendo de
energía cuando la demanda eléctrica excede la salida que puede proveer el generador
eléctrico del automóvil. (Anónimo, 2017)
Figura 15: Batería convencional de auto
Fuente: http://bateriasdeauto.cl/bateria_auto.html
46
A. Evolución de la batería automotriz
Un componente importante del sistema operativo en un vehículo es su batería. En los
automóviles impulsados a gasolina o diésel, el acumulador le proporciona energía eléctrica,
no solo para el motor de arranque, sino para también para mantener el motor del coche
encendido. Se cree que la invención de la batería data alrededor del año 250 AC. Para el
año 1936, en lo que actualmente es Irak, fueron descubiertas unas vasijas de barro que
contenían cilindros de cobre, junto con una barra de hierro corroído. La corrosión de la
varilla permitió a los investigadores concluir que aquellos frascos eran una forma de
tecnología de batería, las cuales se utilizaban para la producción de joyería y orfebrería.
Figura 16: Pila de volta
Fuente: http://www.motoryracing.com/pruebas/noticias/la-historia-de-la-
bateria-automoriz/
La invención de la batería moderna se le atribuye a Alessandro Volta, quien el 20 de
marzo de 1800 comunica su invento de la pila a la Royal Society. Tres años más adelante,
en el año 1803. Johann Wilhelm Ritter construye su primer acumulador eléctrico.
47
Para 1936 John Frederic Daniell inventa su pila Daniell, tomando como base la pila de
Volta, pero con la mejora que evitaba la acumulación de hidrógeno. Ocho años más tarde,
en 1844, William Robert Grove inventa la pila homónima, la cual por ser más evolucionada
y aumentada se emplea en las redes telegráficas de Estados Unidos hasta el año 1860.
En 1860, el físico francés Gastón Planté construye el primer modelo de batería de plomo
y ácido, sin embargo, al principio no fue muy aceptada, pero para 1879 tuvo una acogida
mucho mejor a causa de que la electricidad se iba convirtiendo en algo común. La novedad
era que, a diferencia de las baterías anteriores, esta era recargable. Su invento consistía en
electrodos de plomo sumergidos en ácido sulfúrico. Gracias a esta nueva tecnología de
celda húmeda era capaz, no solo de producir una corriente alta, sino también invertir dicha
corriente para auto cargarse, por lo que fue la ideal para ser usada en la industria automotriz.
Figura 17: Batería de plomo y ácido
Fuente: http://elprofelopezsmp.blogspot.pe/2015/09/pilas-y-acumuladores.html
48
Batería a prueba de derrames
Para la década de 1960, los ingenieros alemanes desarrollan un tipo de batería automotriz
de plomo y ácido, la cual era a prueba de derrames. Aquellas se les conocían como celdas
de gel. Era una especie de acumulador de ácido sulfúrico mesclado con polvo de sílice que
formaba una sustancia tipo gel. Este gel evitaba derrames y escapes accidentales, muy
comunes para la época con las anteriores baterías y ayudaba a contener el ácido y los demás
químicos presentes en el acumulado en caso de accidente. Dichas baterías contaban también
con avanzados sistemas de ventilación, el cual mantenía el agua de los residuos dentro del
acumulador para que fuera reutilizada durante la carga.
Figura 18: Batería a prueba de derrames 1960
Fuente: http://www.motoryracing.com/pruebas/noticias/la-historia-de-la-
bateria-automoriz/
49
Desarrollo de automóviles híbridos
Los vehículos híbridos y eléctricos usan otros tipos de batería de plomo-ácido para
accionar el vehículo, los cuales requieren más energía que los vehículos de motor a
combustión. Debido a esto, los vehículos eléctricos requieren de baterías aún mayores tanto
en tamaño, como también en voltaje, la carga presenta un problema para aquellos que
poseen esta clase de vehículos. Sin embargo, las baterías de iones de litio pueden
proporcionar más energía constante por largos períodos de tiempo, pero sus precios tan
elevados lo hacen inaccesible a la mayoría de propietarios de vehículos eléctricos. Para el
año 2007 la firma Toshiba creó una batería litio-ion que mejoró el funcionamiento de los
coches eléctricos incluso a nivel de recarga, pues basta con solo 5 minutos para ser
recargada nuevamente y cuesta menos que otras baterías de litio similares en la industria
automotriz.
Figura 19: Cargador de baterías Litio-ion modernas
Fuente: http://www.motoryracing.com/pruebas/noticias/la-historia-de-la-bateria-
automoriz/
50
Actualmente existe una batería de litio-azufre de alta densidad cuyo proyecto fue
financiado por la Unión Europea a través de LISSEN y que ofrece tres veces más densidad
de energía que las convencionales junto con una amplia autonomía. Esto permitirá que el
sector del transporte eléctrico se desarrolle aún más a medida que avanza el tiempo. Sin
lugar a dudas, muchos han sido los cambios que han experimentado los acumuladores
automotrices desde que Alessandro Volta inventó la primera batería allá en 1800. (Tixce,
2016)
B. Tipos y características de las baterías
a) Baterías selladas: Son elementos de equipamiento común en muchos automóviles, y
sellada significa que no existen tapas de acceso en la parte superior. Este tipo de
baterías son selladas por completo excepto dos respiraderos que existen en los
costados. Estos agujeros de ventilación permiten que puedan escapar pequeñas
cantidades de gas que se producen en el interior de la batería por las reacciones
químicas del electrólito con las placas de plomo.
Figura 20: Batería sellada
Fuente: http://www.autodaewoospark.com/funciones-bateria-automovil.php
51
Esta imagen muestra una batería libre de mantenimiento, que en pocas palabras
significa que no requiere de casi ninguna atención durante su vida útil más que la
limpieza y control de terminales en buen estado. Las baterías libres de mantenimiento
se las conoce también como baterías selladas ó Free maintenance battery. Junto al
terminal NEGATIVO de color negro de esta batería hay un "OJO" que se utiliza para
inspeccionar el estado de la batería, este ojo se lo conoce como Hidrómetro, y
dependiendo de su color nos indicará el estado de carga de la batería, Ojo verde indica
batería cargada y en buen estado, Ojo transparente indicará batería descargada o
dañada.
Características
- 12V : Voltaje que nominalmente entrega la batería, pues las hay de 6V, 9V, 12V,
24V
- 80Ah : Capacidad de corriente de la batería en el tiempo, en este caso esta batería
podría entregar 80A a una carga durante 1 hora o el equivalente de multiplicar
corriente por tiempo en horas de manera que de 80 Ah, por ejemplo, si una carga
consume 10A entonces esta batería podría suministrar esa corriente durante unas
8 horas.
- 600 A : Es la corriente que puede entregar al arranque de una determinada carga
de alta demanda como un motor de arranque.
52
Las baterías selladas tienen las siguientes ventajas sobre las baterías convencionales:
- Las baterías selladas no necesitan de la adición de agua durante toda su vida útil.
- Las baterías selladas son protegidas contra las sobrecargas. Si a la batería sellada
se le aplica demasiado voltaje en exceso, no aceptará mucha corriente como
sucede con las convencionales. En una batería convencional el exceso de voltaje
intenta cargar la batería lo que produce gasificación, lo que provoca una pérdida
de líquido electrolítico en forma de vapor.
- La batería sellada no es propensa al auto descarga como las baterías
convencionales. Esto es particularmente importante cuando la batería permanece
almacenada o en reposo por largos periodos.
- Una batería sellada tiene mayor potencia disponible para el encendedor y un
tamaño más reducido. (Anónimo, 2017)
b) Batería de mantenimiento periódico: Este tipo de baterías aparte de tomar en cuenta
la limpieza de batería y de sus bornes, es necesario inspeccionar en cada tapón el nivel
de líquido electrolítico y de ser necesario completarlo. El periodo de inspeccionar es
de unos 6 meses, pueden darse dos casos en que el nivel del electrolito disminuya:
por evaporación y por derrame.
Si no se notan rastros de que el electrolito se haya derramado habrá corrosiones en el
soporte de la batería, entonces debe agregarse agua con ácido, la puedes comprar en
botellas ya preparadas por alrededor de 2 dólares. (Anónimo, 2017)
53
Figura 21: Batería de mantenimiento periódico.
Fuente: http://www.autodaewoospark.com/funciones-bateria-
automovil.php
C. Funcionamiento
La siguiente figura resume rápidamente la función de la batería en el automóvil: el
alternador entrega energía a la batería para tenerla cargada, la batería por otro lado es usada
para encender el motor de arranque, y alimentar los diferentes circuitos del automóvil:
computadora del auto ECM, bomba de gasolina, iluminación de faros, equipo de audio y
video, vidrios eléctricos, etc. (Anónimo, 2017)
Figura 22: Funcionamiento de una batería de automóvil.
Fuente: http://www.autodaewoospark.com/funciones-bateria-automovil.php
54
4.3.2. Bujía de encendido
La bujía de encendido es uno de los componentes cruciales en motores de combustión
interna de ciclo Otto, determinando de manera decisiva su desempeño y funcionamiento
preciso. Esto se aplica especialmente a modernos sistemas de gestión de motor, en los que
la bujía de encendido y su diseño especial son cada vez más importantes.
La función de la bujía de encendido es llevar energía a la cámara de combustión y por
medio de una centella entre sus electrodos iniciar la quema de la mezcla aire/combustible.
Las bujías tienen exigencias eléctricas, mecánicas, químicas y térmicas durante su vida útil.
(Diaz, 2015)
Figura 23: Bujías de encendido
Fuente: http://www.repuestosacquaroni.com/productos/electrico/bujias/
a. Evolución
Las primeras bujías datan de alrededor de 1898 cuando Nikola Testa patentó un sistema
temporizado de ignición repetida. Durante el mismo tiempo, otros inventores también
sacaban a la luz sus descubrimientos relacionados con las bujías y ellos fueron: Richard
Simms, Robert Bosch y Karl Benz. Sin embargo, solo se le da crédito a la primera bujía
55
que resultó comercialmente viable y de alto voltaje, y esa es la invención de un ingeniero
de Robert Bosch, el cual se llamaba: Gottlob Honold.
La primera bujía
Corría el año 1901 y en el taller de Stuttgart se produce el primer encendido con
magnetos de alta tensión. Esto desbancó a los sistemas de encendido convencionales de
motores empleados para el momento, como lo eran el tubo de incandescencia o simples
llamas. A partir de entonces, el motor a gasolina se hizo más potente y seguro; desde ese
momento en adelante, la industria automotriz comienza su mayor auge. El 7 de enero de
1902, Robert Bosch obtiene la patente de su bujía de encendido y con ello el camino al
éxito.
Figura 24: Panel publicitario de la bujía de 1902
Fuente: http://www.motoryracing.com/coches/noticias/historia-de-la-bujia-
y-su-funcion/
56
Décadas más tarde, Renault en Francia patentó otra forma de bujía, y es la que
actualmente conocemos. Esta es más fácil para sustituirla cuando falla o deja de trabajar
pues es de rosca. Para que el sistema de encendido funcione, debe haber una cantidad de
voltaje suficiente para que el sistema de ignición genere la chispa a través de la calibración
de la bujía. A este proceso se le llama "Desempeño Eléctrico", por otro lado, la temperatura
de la punta de encendido de la bujía debe estar lo suficientemente baja para prevenir la pre-
ignición, pero lo suficientemente alta para prevenir la carbonización, a esto se le conoce
como: "Desempeño Termal", y se determina por el rango térmico seleccionado. Es
importante saber que las bujías no crean calor, solo remueven la temperatura. (Tixce, 2016)
b. Funcionamiento
La función principal de la bujía es llevar energía a la cámara de combustión y por medio
de una centella o chispa entre sus electrodos iniciar la quema de la mescla de aire y
carburante dentro del motor, la cual se transmite al pistón o émbolo rotatorio, generando
así un trabajo mecánico. Las bujías tienen exigencias eléctricas, mecánicas, químicas y
térmicas durante su vida útil. Para empezar, primero hablemos de los requisitos eléctricos;
las mismas deben funcionar incluso con altas tensiones de hasta 40.000 voltios y tener una
alta capacidad de aislamiento térmico incluso a temperaturas de hasta 1.000 ºC.
Segundo: Debe cumplir requisitos mecánicos; por ello deben resistir a oscilaciones de
presión de hasta 100 bar dentro de la cámara de combustión y tener una alta resistencia
mecánica para una operación segura.
Tercero: Que cumpla con requisitos químicos; de este modo debe resistir a procesos
químicos en la cámara de combustión y a los residuos agresivos que resulten de ellos. Y
Cuarto: Tener exigencias térmicas pues al hacer la combustión se genera una muy alta
57
temperatura, pero al recibir la nueva mescla por admisión, esta está fría, por lo que deben
tener una buena conducción de calor, tanto en el aislador como en el electrodo para una
operación confiable. (Tixce, 2016)
Figura 25: Partes de una bujía
Fuente: https://www.ro-des.com/mecanica/clasificacion-de-los-distintos-tipos-de-
bujias/
4.3.3. Interruptor de encendido
Su ubicación se encuentra en el panel de instrumentos, hay un interruptor de
encendido/starter que es accionado por una llave específica. El apagado de un motor del
automóvil, basta con girar la llave de encendido y extraerla. Al conectar se permite que la
electricidad fluya a la batería a través del sistema de encendido a las bujías.
Figura 26: Cerradura del volante de ignición y del vehículo
Fuente: http://www.844ohiokey.com/ignition-lock-cylinder-replacement/
58
La llave de encendido se utiliza para abrir, cerrar, encender o apagar un automóvil.
Algunas llaves automotrices de alta tecnología se toman en cuenta como impedimentos
del hurto.
La llave de encendido gira el cilindro pasando por 5 posiciones diferentes:
- Accessory (Accesorio)
- Off (lock) (Apagado (bloqueo))
- Unlock (Desbloqueo)
- On/Run (Encendido/Marcha)
- Start (Arranque) (Coello Torres, 2014)
4.4. Equipos actuales de seguridad del vehículo
En la actualidad con el avance de las comunicaciones se ha implementado y también están
los dispositivos GPS que permiten detectar el vehículo desde una posición lejana y
aprovechando esta ventaja se puede dar instrucciones al vehículo como apagarlo, bloqueando
el encendido, etc.
4.4.1. Rastreo por GPS
Son dispositivos que se instalan en el interior del vehículo y ofrece rastrear el vehículo
por medio del celular del usuario a una central de seguridad, aparte también ofrece
herramientas como:
- Apagado del motor desde su celular, en caso de robo.
- Botón de pánico s.o.s
- Alerta por exceso de velocidad, predeterminada
- Batería interna de respaldo, 20 horas reales.
59
- Activación de sistema inmovilizador del vehículo.
- Sensor de movimiento, detecta movimientos no autorizados. (Anónimo, 2010)
4.4.2. Trabagas o toque pluma
Es un dispositivo antirrobo que consisten en un relé que activa o desactiva el sistema de
encendido del automóvil por medio de contactos entre cables instalados en la puerta al
abrirla y en cilindro de la llave y funciona cuando una persona entra forzando la puerta,
activa el sistema en un lapso de 45 segundos, cuando el ladrón arranca el carro y el tiempo
se cumple se apaga el motor del auto y no permite encenderlo; solo el usuario tiene el
conocimiento de cómo prender el auto por medio de contactos de cables y un botón maestro,
este sistema es económico y fácil adquisición en el país.
Figura 27: Sistema trabagas.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=3KpqLXGpyRY
60
CAPITULO V:
TECNOLOGÍAS ACTUALES DE
RECONOCIMIENTO DACTILAR Y COMANDO DE
VOZ EN UN AUTOMOVIL
61
5.1 Descripción general.
5.1.1. Comandos de voz
Por seguridad y comodidad, la forma más sencilla para comunicarse con un coche es
mediante la voz. De esta forma, los conductores no tienen que quitar la vista de la carretera
ni manejar con las manos diferentes dispositivos, algo que pondría en peligro la conducción
y que está prohibido en la mayoría de las legislaciones sobre tráfico en el mundo. La
industria del automóvil ya trabaja en diferentes tecnologías para incorporar programas de
reconocimiento de voz intuitivos que permitan comunicarse con el vehículo a través del
lenguaje natural. (Delgado, 2012)
Entre los sistemas actuales re reconocimiento de voz tenemos:
Digital DriveStyle : La "Aplicación Digital DriveStyle" incluirá acceso a sitios de
redes sociales como Facebook y Twitter y podrá descargar "sin cargo" desde la tienda de
iTunes de Apple. Otras características destacadas incluyen radio de Internet personalizada,
software de navegación de Garmin, un "Buscador de autos" y acceso a Siri.
Mercedes-Benz se promociona como el "primer fabricante automotriz" en llevar el
nuevo software de reconocimiento de voz de Apple a un vehículo a través de su "Aplicación
Digital DriveStyle" personalizada. El iPhone se conectará a través de una interfaz
desarrollada por la división de accesorios de la empresa y mostrará la pantalla del teléfono
en la pantalla del vehículo mientras enciende y carga el dispositivo simultáneamente.
(Anónimo, Mercedes-Benz agregará la integración de Siri a la nueva línea A-Class, 2012)
Ford-v2v-vehicle: El sistema Ford Sync, pensado tanto para la navegación y el
entretenimiento como para las comunicaciones, es capaz de reconocer más de 10.000
comandos de voz mediante ordenes sencillas y complejas, ya que puede comprender el
62
lenguaje natural. El objetivo de Ford es que Ford Sync, que hará su debut en Europa a
finales de año en el nuevo modelo B-MAX, esté presente en más de trece millones de coches
de la marca en 2015 en todo el mundo.
Uno de los sistemas en los que trabaja Ford es un dispositivo de asistencia de
emergencias que avisa a los servicios de urgencias en el momento en que se produce un
accidente. Para ello, el vehículo envía las coordenadas GPS del coche, así como un mensaje
grabado en el idioma local, con información de interés sobre el accidente. (Delgado, 2012)
5.1.2. Reconocimiento dactilar
Biometric Immobiliser: El Biometric Immobiliser es un nuevo sistema ideado por
Automotive Technology Research and Development que permite disponer en el coche de
un sistema de bloqueo e inmovilización biométrico, de manera que sólo se pueda encender
el motor si el sistema reconoce tu huella dactilar dentro de las 30 de su base de datos. Este
sistema cuesta 500 euros y puede ser instalado en cualquier coche mediante un kit. (Penalva,
2006)
63
CAPITULO VI:
ELABORACIÓN DEL PROTOTIPO: HARDWARE
Y SOFTWARE
64
6.1.Descripción general.
La figura 1: Presentamos el esquema general del diseño del prototipo electrónico es un
sistema de encendido que consta principalmente de dos módulos que atreves de ellos permiten
el acceso al arranque del auto sin la necesidad de usar una llave, un botón etc. o del caso
contrario se puede mantener la llave, pero sin brindar el encendido tradicional. El control de
acceso inicia con el módulo de reconocimiento de comandos de voz en nuestro caso
“Elechouse V3.0”, lo que hace es identificar si el comando pre-almacenado es el correcto, si
en caso no fuese el correcto no permitirá el paso del segundo nivel que consta del módulo de
huella dactilar. Si el comando mencionado es el afirmativo se brindará el acceso al módulo de
huellas dactilares funciona la misma manera que el primer módulo, cabe recordar que por
seguridad se debe tener 2 huellas almacenadas para brindar el acceso correspondiente.
Figura 28: Esquema general que se tuvo en cuenta para su desarrollo.
Fuente: Elaboración propia.
65
6.1.1. Módulo de reconocimiento Dactilar.
El módulo utilizado es el UART óptico de huellas dactilares sus principales características
son las siguientes:
- Modelo: 071405-Voltaje de alimentación: 3.6V -6V
- Corriente de operación: 100mA-150mA
- Interfaz: UART TTL
- Modo de paridad de huella: 1:1 1:N
- Baud Rate: 9600*N-N = 1 a 12 (Por defecto es 6)
- Tiempo de adquisición menor a 1 segundo
- 5 Niveles de seguridad
- Dimensión de la ventana: 14x18mm
- Entorno de trabajo: -10ºC a 40ºC (Humedad Relativa 40% a 85%)
- Dimensiones: 5.5 x 2.1 x 2.0 cm-Peso: 22g
Se utilizó este módulo por ser el más comercial en nuestra ciudad, además por las
características que aporta a nuestro proyecto ya que almacena hasta 162 huellas dactilares
en su memoria FLASH interna. Es de fácil uso brindando así al usuario una cómoda
interacción. Iniciamos las pruebas con el módulo dactilar abriendo el Software Arduino
V.1.6.8 y realizando las respetivas conexiones como se muestra a continuación:
66
Figura 29: Conexiones del módulo dactilar y Arduino Uno R3.
Fuente: https://www.makerelectronico.com/producto/lector-de-huella-dactilar-dsp-
as606-sensor-biometrico/
Para comprobar su funcionamiento se debe descargar su librería que incorpora su
fabricante en este caso es Adafruit-Fingerprint-Sensor, añadimos correctamente a las
librerías propias del ArduinounoR3, iniciamos primero corriendo el registro de huellas
dactilares como se muestra a continuación:
Figura 30: Ejemplo de captura de huellas dactilares.
Fuente: Elaboración propia.
GND = Negro
5V = Rojo
Pin D2 =Verde
Pin D3 =Blanco
67
Al darle clic mostrará un código de la cual verificará si el sensor está conectado
correctamente, a la vez permitirá el registro de huellas dactilares ojo tener en cuenta lo
siguiente: La velocidad de transmisión es de 9600 baudios.
Si en caso el sensor está mal conectado o dañado aparecerá el siguiente mensaje: “Did
not find fingerprint sensor :(”
Si lo hemos conectado de acuerdo como detalla el fabricante nos pedirá ingresar un
numero ID para guardar la huella que queramos. Una vez guardado si deseas verificar la
huella Abrimos el ejemplo de la librería “Fingerprint”. Este programa se encargará de
escanear nuestras huellas y verificar si es la correcta. Veamos lo siguiente:
Figura 31: Guardando ID de la huella dactilar.
Fuente: https://www.prometec.net/lector-de-huellas/
68
Figura 32: Verificando huellas almacenadas.
Fuente: https://www.prometec.net/lector-de-huellas/
Aquí demostramos y comprobamos si en caso hubiese un percance con el módulo para
implementarlo en el prototipo, dado que si no se realiza estas pruebas no podremos definir
algunas limitaciones, ventajas entre otros puntos.
6.1.2. Módulo de reconocimiento de comandos de voz.
El módulo de reconocimiento de comandos de voz utilizada para el prototipo electrónico
es el “Elechouse V3.0”, dicho módulo es de fácil uso y como para el usuario, en cuanto al
desarrollo de las primeras pruebas se desarrolló de la siguiente manera:
Características técnicas del módulo:
Voltaje: 4.5-5.5V
Corriente: <40mA
Interface Digital: 5V TTL level for UART interface and GPIO
Interface Analogo: 3.5mm mono-channel microphone connector + microphone pin
interface
Tamaño: 31mm x 50mm
Exactitud de reconocimiento: 99% - En un ambiente ideal.
69
Antes de empezar a utilizar el módulo de reconocimeinto de comandos de voz debemos
descargar esta librería: VoicerecognitionV3. La librería nos permitirá grabar los comandos
de voz al módulo.
La forma correcta de conectar el módulo con el Arduino es la siguiente:
Figura 33: Modulo de comandos de voz – ArduinoUnoR3
Fuente: https://www.prometec.net/reconocimiento-voz/#
Debemos recordar que este módulo puede grabar 255 comandos, pero con la condición
que solo poder subir o utilizarse 7. En nuestro desarrollo para el prototipo utilizamos solo
2 una para el encendido y el otro para el apagado. Este módulo trabaja a una velocidad de
115.500 baudios.
Para poder grabar debemos abrir el ejemplo dentro de la librería mencionada
vr_sample_train, este ejemplo permite grabar, cargar, modificar o borrar comandos que
nosotros deseemos. Abriendo el monitor serie de Arduino nos encontramos con la siguiente
Figura:
70
Figura 34: Modulo comandos de voz en monitor serie.
Fuente: https://www.prometec.net/reconocimiento-voz/#
Para poder grabar debemos escribir el comando sigtrain junto a una posición que
queramos que guarde y el nombre que deseemos asignar. Como en nuestro caso vamos a
realizar el encendido y apagado grabaremos 2 comandos. Ver Cuadro N° 2: Proceso de
grabado.
Figura 35: Modulo comandos de voz en monitor serie y Proceso de grabado
Fuente: Elaboración Propia.
Led Naranja: Prepárate
Led Rojo Fijo: Grabar por primera vez el
comando.
Led naranja parpadea lento: Prepárate para la
segunda grabación.
Led rojo fijo: Grabar segundo comando.
Led rojo y naranja parpadeando a la vez: Los
comandos coinciden y se guardan.
71
6.2.Diseño del prototipo
En el diseño se planteó 3 elementos importantes que influyen mucho en el prototipo y a la vez
este guiado para tener versiones mejoradas a futuro:
6.2.1. Etapa de Alimentación.
Es necesaria su construcción porque permitirá establecer el rango límite de voltaje de
entrada que alimentará a los ArduinosUnoR3. El voltaje establecido es de 5v para el
funcionamiento adecuado. El prototipo no consume más de 1Amperio debido a los módulos
que se están utilizando. El módulo regulador es el LM2596 cuyas características varían de
acuerdo a la entrada de voltaje que se cuente, en nuestro caso la mayoría de autos cuentan
con una Fuente de 12V o si en caso existiese de 24v no tendría ningún problema debido a
que dicho Integrado está preparado para regular dicho voltaje.
Figura 36: Regulador de Voltaje 5V/12/24V/ LM2596 STEP DOWN
Fuente: https://thingnovation.com/regulador-voltaje-modulo-5v-12v-24v-arduino-
lm2596-step-down-module-uno-mega-r3.html
72
Figura 37: Esquema General de la Entrada de Voltaje
Fuente: Elaboración Propia.
6.2.2. Etapa de control.
Esta etapa es la principal y la más importante porque se centra el software y hardware
del prototipo electrónico, La placa principal es el Arduino UnoR3 que cuenta a su vez una
pantalla LCD 16x2 que mostrará y notificará las interacciones que hará el usuario con los
módulos de reconocimiento de comando de voz y huella dactilar.
Figura 38: Arduino´S - Módulos de comandos de voz y Lector de huella dactilar.
Fuente: Elaboración Propia.
73
6.2.3. Interfaz entre Automóvil y el conductor.
En esta etapa básicamente el conductor logra interactuar con los módulos externos como
es el Módulo de reconocimiento de comandos de voz y el lector de huellas.
Figura 39: Primera prueba de la interface Conductor – Automóvil.
Fuente: Elaboración Propia.
6.2.4. Programación
La programación está basada en Arduino Versión 1.6. consiste básicamente en que
ambos sensores se comuniquen para lograr la interacción del conductor con el auto
brindando el acceso correcto al momento de su encendido. Primero nos basaremos en el
módulo de reconocimiento de comandos de voz pues en él se centrará el primer nivel donde
el conductor tendrá que mencionar el comando correcto para luego acceder al módulo lector
de huella. Veamos a continuación la siguiente figura:
74
Figura 40: Mostrando la interface de acceso mediante el monitor serie de Arduino.
Fuente: Elaboración Propia.
Código del módulo comandos de voz incluyendo la librería Voice RecognitonV3:
#include <SoftwareSerial.h>
#include "VoiceRecognitionV3.h"
#include <LiquidCrystal.h>
/**
Connection
Arduino VoiceRecognitionModule
2 -------> TX
3 -------> RX
*/
VR myVR (2,3); // 2: RX 3: TX, you can choose your favourite pins.
Liquid Crystal LCD (A0, A1, A2, A3, A4, A5);
En la parte superior declaramos las
librerías para poder programar como
entrada o salida los sensores, pantallas
lcd, entre otros componentes.
Luego dentro del Void Setup () {
Declaramos las posibles variables y
los estados de algunos componentes.
Ver imagen.
75
uint8_t records[7]; // save record
uint8_t buf[64];
int led = 12;//Out Huella
int ledaviso=13;//Command Correct
int ledapagado=11;
#define onRecord (0)
#define offRecord (1)
/**
@brief Print signature, if the character is invisible,
print hexible value instead.
@param buf --> command length
len --> number of parameters
*/
void printSignature(uint8_t *buf, int len)
{
int i;
for(i=0; i<len; i++){
if(buf[i]>0x19 && buf[i]<0x7F){
Serial.write(buf[i]);
}
else{
Serial.print("[");
Serial.print(buf[i], HEX);
Serial.print("]");
}
}
}
/**
@brief Print signature, if the character is invisible,
print hexible value instead.
76
@param buf --> VR module return value when voice is recognized.
buf[0] --> Group mode(FF: None Group, 0x8n: User, 0x0n:System
buf[1] --> number of record which is recognized.
buf[2] --> Recognizer index(position) value of the recognized record.
buf[3] --> Signature length
buf[4]~buf[n] --> Signature
*/
void printVR(uint8_t *buf)
{
Serial.println("VR Index\tGroup\tRecordNum\tSignature");
Serial.print(buf[2], DEC);
Serial.print("\t\t");
if(buf[0] == 0xFF){
Serial.print("NONE");
}
else if(buf[0]&0x80){
Serial.print("UG ");
Serial.print(buf[0]&(~0x80), DEC);
}
else{
Serial.print("SG ");
Serial.print(buf[0], DEC);
}
Serial.print("\t");
Serial.print(buf[1], DEC);
Serial.print("\t\t");
if(buf[3]>0){
printSignature(buf+4, buf[3]);
}
77
else {
Serial.print("NONE");
}
Serial.println("\r\n");
}
void setup ()
{
/** initialize */
myVR.begin(9600);
Serial.begin(115200);
Serial.println("Elechouse Voice Recognition V3 Module\r\nControl LED sample");
pinMode(led, OUTPUT);
pinMode(ledapagado, OUTPUT);
if(myVR.clear() == 0){
Serial.println("Recognizer cleared.");
} else{
Serial.println("Not find VoiceRecognitionModule.");
Serial.println("Please check connection and restart Arduino.");
while(1);
}
if(myVR.load((uint8_t)onRecord) >= 0){
Serial.println("onRecord loaded");
}
if(myVR.load((uint8_t)offRecord) >= 0){
Serial.println("offRecord loaded");
}
}
78
void loop()
{
int ret;
ret = myVR.recognize(buf, 50);
if(ret>0){
switch(buf[1]){
case onRecord:
/** turn on LED */
digitalWrite(led, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(led, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(ledaviso,HIGH);
break;
case offRecord:
/** turn off LED*/
digitalWrite(ledapagado, LOW);
delay(500);
digitalWrite(ledapagado, HIGH);
delay (500);
digitalWrite(ledapagado, LOW);
break;
default:
Serial.println("Record function undefined");
break;
}
/** voice recognized */
printVR(buf);
}
}
79
Código del módulo de huella dactilar incluyendo la librería Adafruit FingerPrint:
#include <Adafruit_Fingerprint.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <LiquidCrystal.h>
int getFingerprintIDez();
// pin #2 is IN from sensor (GREEN wire)
// pin #3 is OUT from arduino (WHITE wire)
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
int pulso=7;
int pulso2=8;
int var=0;
int ledmotor=10;
int bandera=0;
Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);
LiquidCrystal lcd(A0, A1,A2,A3,A4,A5);
int ID_reg1 = 8;//Arquidi
int ID_reg2 = 4;//Alexander
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("Prueba de conductor");
pinMode(7,INPUT);
pinMode(8,INPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
finger.begin(57600);// Port Serial Sensor
if (finger.verifyPassword()) {
lcd.begin(16, 2);
lcd.print(" !!Sensor");
lcd.setCursor(0, 1);
80
lcd.print(" Encontrado!!");
Serial.println(¡” Sensor de huellas encontrado!”);
delay(1000);
} else {
lcd.begin(16,2); //Sensor dañado o mal conectado
lcd.print(" ** SENSOR NO");//
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ENCONTRADO **");
Serial.println("Sensor de huellas no encontrado");
delay(1000);
while (1);
}
//Mesange Inicial – Pantalla LCD
lcd.begin(16, 2);
lcd.print(" BIENVENIDO AL");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" SISTEMA TIBU ");
Serial.println("Esperando validacion del dedo...");
}
void loop()
{
if(digitalRead(pulso2)==HIGH){
while(digitalRead(pulso2)==HIGH){}
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" Vehiculo apagado");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" MOTOR OFF!!");
digitalWrite(ledmotor,LOW);
delay(1000);
81
var=0;
}
if(digitalRead(pulso)==HIGH){
while(digitalRead(pulso)==HIGH){}
//voz reconocida
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" ... Voz ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" Reconocida....");
delay(5000);
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" INGRESE HUELLA");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" DACTILAR: ");
// digitalWrite(getFingerprintIDez,HIGH);
var=1;
//don't ned to run this at full speed.
}
if(var==1)
{
getFingerprintID();
if(bandera==0 ){
grabaciones();
}
if(bandera==1){
// apagado();
}
delay(50);
82
//var=0;
}
}
uint8_t getFingerprintID() {
uint8_t p = finger.getImage();
switch (p) {
case FINGERPRINT_OK: //Huella Correcta
lcd.begin(16,2);
lcd.print("Imagen");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Tomada");
delay(250);
Serial.println("Imagen tomada");
break;
case FINGERPRINT_NOFINGER:
Serial.println("Dedo no detectado");
return p;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
Serial.println("Communication error");
return p;
case FINGERPRINT_IMAGEFAIL:
Serial.println("Imaging error");
return p;
default:
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Error");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("desconcido");
Serial.println("error desconocido");
return p;
83
}
// OK success!
p = finger. image2Tz();
switch (p) {
case FINGERPRINT_OK:
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Imagen");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("convertida");
delay(250);
Serial.println("imagen convertida");
break;
case FINGERPRINT_IMAGEMESS:
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Imagen");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("borrosa");
Serial.println("Imagen demasiado borrosa");
return p;
case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR:
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Error de");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("comunicacion");
Serial.println("error de comunicación");
return p;
case FINGERPRINT_FEATUREFAIL:
84
Serial.println("Could not find fingerprint features");
return p;
case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE:
Serial.println("Could not find fingerprint features");
return p;
default:
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Error de");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("comunicacion");
Serial.println("error de comunicación");
return p;
}
// OK converted!
p = finger.fingerFastSearch();
if (p == FINGERPRINT_OK) {
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Huella");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Encontrada!");
Serial.println("Encontrado! impresión detectada!"); //Serial.println("Found a
print match!");
} else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) {
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Error de");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("comunicacion");
Serial.println("error de comunicación"); //Serial.println("Communication
error");
return p;
} else if (p == FINGERPRINT_NOTFOUND) { //Huella no registrada
85
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("PERSONA");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("NO AUTORIZADA");
delay(500);
Serial.println("Did not find a match");
return p;
} else {
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Error");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("desconocido");
Serial.println("error desconocido");
return p;
}
// found a match!
Serial.print(" ID encontrado #: "); Serial.print(finger.fingerID);
Serial.print(" con la confianza de "); Serial.println(finger.confidence);
if(finger.fingerID==ID_reg1)
{
Serial.println("Bienvenido Sr.Arquidi");
}
if(finger.fingerID==ID_reg2)
{
Serial.println("Bienvenido Sr. Alexander ");
}
}
// returns -1 if failed, otherwise returns ID #
int getFingerprintIDez() {
86
uint8_t p = finger.getImage();
if (p != FINGERPRINT_OK) return -1;
p = finger.image2Tz();
if (p != FINGERPRINT_OK) return -1;
p = finger.fingerFastSearch();
if (p != FINGERPRINT_OK) return -1;
// found a match!
Serial.print("ID encontrado #");
Serial.print(finger.fingerID);
Serial.print(" con la confianza de :");
Serial.println(finger.confidence);
return finger.fingerID;
}
//AQUI ESTAN LOS ID-GRABADOS
void grabaciones(){
if(finger.fingerID==ID_reg1)
{
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print("-> Registro #1");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("-> Encontrado");
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" !!Bienvenido!!");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" *Sr.Arquidi*");
delay (1000);
digitalWrite(ledmotor,HIGH);
bandera=1;
87
}
if(finger.fingerID==ID_reg2)
{
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print("-> Registro #2");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("-> Encontrado ");
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" !!Bienvenido!!");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" *Sr.Alexander*");
delay(1000);
digitalWrite(ledmotor,HIGH);
bandera=1;
}
}
void apagado(){
if(finger.fingerID==ID_reg1)
{
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" Vehiculo apagado");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" MOTOR OFF!!");
digitalWrite(ledmotor,LOW);
delay (1000);
bandera=0;
}
88
if(finger.fingerID==ID_reg2)
{
lcd.clear();
lcd.begin(16,2);
lcd.print(" Vehiculo apagado");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" MOTOR OFF!!");
digitalWrite(ledmotor,LOW);
delay(1000);
bandera=0;
}
}
89
6.2.5. Acabados e instalación del prototipo en una maqueta
Para los acabados finales se pasó adjuntar los módulos y los Arduino´s para comprobar
su funcionamiento adecuado en una maqueta la primera versión esta implementada en
madera MDF para luego instalarla en una caja acrílica mejorando detalles y posibles
errores que se pueda presentar.
Figura 41: Diseño y acabado de la maqueta a presentar.
Fuente: Elaboración Propia.
90
CAPITULO VII:
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
91
7.1.Presentación de los Resultados.
La encuesta está dirigida a 61 personas que estacionan su auto en las calles Alfredo Lapoint, 7
de enero, San José y Francisco Cabrera.
1. ¿Qué tipo de utilidad le da a su vehículo?
Figura 42: Tipo de uso de un vehículo personal.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
Un 57% de encuestados usan sus vehículos para realizar trabajos extras como taxistas,
colectivos entre otros oficios, de forma contraria un 43% el resto de personas considera que
no es recomendable el uso de su auto para realizar trabajos secundarios debido al aumento
del índice de robos que sufre el distrito de Chiclayo.
92
2. ¿Cómo califica la seguridad contra el robo de autos en Chiclayo?
Figura 43: Evaluación de la seguridad contra el robo de autos en Chiclayo.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
Las personas encuestadas el 41% manifiestan que la seguridad vehicular en el distrito de
Chiclayo no es nada efectiva, debido a la poca presencia policial y falta de equipos
electrónico de seguridad vehicular, mientras que en otros sectores un 25% afirma que la
seguridad es regular porque consideran que es difícil robar mientras haya personas por los
alrededores, un 16% de personas encuestadas desconocen que haya policías u otras personas
que se encarguen de brindar seguridad, un 8% afirma que su seguridad contra el robo de
vehículos es efectiva ya que cuentan con seguridad privada por medio de contratar por la
contratación de personas que actúan como guardias para sus autos.
93
3. ¿Alguna vez ha utilizado como lugar de estacionamiento las calles del centro de Chiclayo?
Figura 44: Lugares de estacionamiento en el centro de Chiclayo.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
Del total de personas encuestadas, el 85% señalan que, si han utilizado las calles del centro
de Chiclayo como lugares de estacionamiento debido a la ubicación de sus centros laborales
y por cuestiones de seguridad, el 15% no lo hace porque considera las calles inseguras.
94
4. ¿Cuenta usted con un sistema electrónico de bloqueo de uso personal para el encendido de
su vehículo? En caso la respuesta sea SI, responda a la siguiente pregunta: ¿Qué nivel de
seguridad considera usted que tiene con respecto al encendido de su vehículo?
Figura 45: Nivel de seguridad del encendido de un vehículo.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
La mayoría de personas encuestadas no cuentan con un sistema electrónico de bloqueo
instalado en sus autos el cual representa un 49%, un grupo de 51% de personas encuestadas
si cuentan con un dispositivo que bloquea el encendido y que fueron adquiridas en tiendas
de seguridad vehicular, de estas personas un 10% considera que su dispositivo es muy eficaz
contra robos de autos ya que conocen el correcto funcionamiento y sus precauciones, un
18% afirma que es de seguridad media contra el robo porque afirman que tienen fallas
inoportunas que afectan su funcionamiento y el 13% considera que su dispositivo es de baja
seguridad porque conocen las fallas que su dispositivo cuenta y puede ser aprovechada por
un delincuente.
95
5. ¿Conoce usted la existencia de los sistemas de reconocimiento dactilar y comandos de voz
como medios de seguridad vehicular?
Figura 46: Conocimiento de sistemas de reconocimiento dactilar y comandos de
voz como medios de seguridad vehicular.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
Las 61 encuestas realizadas con respecto a esta pregunta, el 79% no conoce ninguna
tecnología de reconocimiento dactilar o comandos de voz aplicada en seguridad vehicular,
mientras que un 13% afirma que conoce poco sobre las tecnologías y el 8% dice que si tiene
conocimiento.
Los encuestados manifiestan que no conocen ningún tipo de tecnología de reconocimiento
dactilar y comandos de voz aplicados en seguridad vehicular debido porque piensan que es
muy costoso y se utilizan en grandes empresas públicas y privadas.
Las personas encuestadas el 79% afirma que no conocen ningún tipo de tecnología de
reconocimiento dactilar y comandos de voz aplicada a la seguridad del vehículo, en tanto
existen personas que si conocen este tipo de tecnologías aunque un 13% de personas
96
afirman que conocen muy poco y el 8% afirma que si conocen debido a que poseen o
están informados sobre el uso de estas tecnologías aplicados a la seguridad de un
automóvil.
6. ¿Desearía tener el acceso al encendido del vehículo solo a personas de su confianza?
Figura 47: Control de acceso a personas no autorizadas
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
La mayoría de los usuarios que cuentan con un automóvil prefiere brindar el acceso a
personas de confianza por cuestión de integridad física o para resolver problemas que
requieran ir a un lugar con urgencia la cual esta representada por un 82%, mientras que un
18% afirma que no es factible debido a que les genera desconfianza considerando que el
auto es personal.
97
7. ¿Cree usted que el sistema de reconocimiento dactilar y comandos de voz le ayudaría a
prevenir el robo de su vehículo?
Figura 48: Prevención de robos de vehículos usando reconocimiento
dactilar y comandos de voz.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
La prevención de robos de vehículos usando reconocimiento dactilar y comandos de voz es
representada por un 59% de la población señalando que es factible este medio de seguridad
por ser una tecnología nueva y segura, el resto señala que no ayudaría a prevenir el robo de
autos porque consideran que existen métodos que permite vulnerar esta tecnología.
98
8. ¿Instalaría usted el sistema de reconocimiento dactilar y comandos de voz para su
vehículo(s)?
Figura 49: Implementación de un sistema de reconocimiento dactilar y
comandos de voz en vehículos.
Fuente: Cuestionario elaborado por los investigadores.
Interpretación:
El 90% señalan que si instalarían este prototipo electrónico como medio de seguridad para
sus vehículos considerando que es una manera eficaz por utilizado rasgos físicos y únicos
de las personas como una clave de acceso, mientras que el 10% señala que no porque no
trasmite confianza y lo consideran inusual.
99
7.2.Discusión de los Resultados.
Alfonso Jorge Bonnet Fuentes, José Alfonso Gutiérrez Osorio, Héctor Alonso Hernández
Benítez (2013), con título de tesis “Reconocedor automático de comandos por medio del habla
para las funciones de un automóvil”, tomamos como referencia este proyecto de tesis por su
uso en tecnología de comandos de voz se tomó en cuenta porque está orientado a controlar
funciones básicas en un automóvil como control de luces, alarmas y orientación al momento
de conducir, nuestro proyecto de tesis se enfoca en controlar acciones de seguridad vehicular
ya que con la voz habilita un módulo de reconocimiento dactilar donde el usuario ingresa su
huella y puede encender el auto. El proyecto de referencia demuestra que los comandos de voz
son eficientes al momento de implementarlo en un automóvil por lo que nosotros agregamos
un módulo de huellas dactilares para aumentar las opciones de seguridad vehicular.
Lizet María Ramos Dillon y Jhonny Paúl Pilco Ninabanda (2013), con título “Diseño e
implementación de un control de asistencia inalámbrico por huella dactilar”, analizando los
objetivos de este proyecto de tesis el uso de huellas dactilares lo usan para el control de alumnos
en una escuela, es innovador ya que el uso de huellas dactilares es una tecnología que se
desarrolla rápidamente en la sociedad, tiene similitud con nuestro proyecto de tesis porque
utiliza una lógica similar de un pre- registro de un determinado número de usuarios para poder
verificarlos en un sistema de control, se tomaron en cuenta estas recomendaciones y lógica para
el desarrollo del prototipo electrónico de encendido enfocándonos más en el código fuente del
sistema de huellas dactilares.
100
Alberto Pérez y Anthony El Safadi (2014), con título “Sistema biométrico de control de
asistencia laboral mediante el uso de huella dactilar”, se tomaron en cuenta la utilización que
se le da a las huellas dactilares para registrar un número de personas y también promueven que
el uso de huellas dactilares es muy eficiente para cualquier empresa o en nuestro caso es factible
aplicarlo en un automóvil, también cabe resaltar que el sistema fue hecho en el lenguaje Java y
no en Arduino, la lógica del registro de un número de usuarios se tomaron en cuenta y adaptarlo
en el Arduino para cumplir los objetivos de nuestra tesis.
Coello Torres Patricia Estefanía (2014), con título “Diseño de un sistema de encendido
automático e inmovilizador para un vehículo estándar por medio de la adaptación de un
dispositivo lector de huella digital”, de este proyecto de tesis se tomaron puntos muy
importantes para el desarrollo de nuestra tesis como por ejemplo el desarrollo de un dispositivo
que bloquea el encendido de un vehículo usando huellas dactilares como una clave única, en
este caso se utiliza Arduino junto con el lenguaje C, en nuestro caso se agrega también un
módulo de comando de voz para agregar más seguridad al dispositivo implementarlo dentro de
un auto, una finalidad de nuestra tesis es mostrarlo en una maqueta para demostrar el
funcionamiento del prototipo.
Cabezas Domínguez Oscar Daniel y Gaibor Garzón Pablo Alejandro (2015); con título
“Construcción de un módulo de encendido de un motor mediante comandos de voz para el
laboratorio de electricidad y electrónica de la escuela de ingeniería automotriz”, tomamos en
cuenta esta investigación por la utilización de comandos de voz para encender un motor de
combustión con la diferencia que usaremos el módulo de comandos de voz para habilitar el
módulo de huellas dactilares y finalmente encender el motor de un auto, revisado el desarrollo
de esta tesis decidimos agregar una pantalla LCD que permitirá visualizar las acciones de
nuestro prototipo al usuario facilitando la interacción del usuario con el prototipo, en algunos
101
casos es similar la lógica en los comandos de voz de nuestra tesis así tomamos referencias de
esta tesis para el desarrollo del prototipo.
Andrés Marcelo Alta Andrango y Jessica Karina Guijarro Revelo (2015); con título “Diseño
e implementación de un control por comandos de voz a una silla de ruedas”, se revisaron las
características de esta tesis en los comandos de voz y aplicaciones diversas que se le pueden
dar en este caso la finalidad es mejorar la movilidad de personas con discapacidad física con el
control de una silla de ruedas accionado por comandos de voz que permita movilizarse
libremente, se utilizó Arduino Uno para poder controlar el módulo de comando de voz y
motores instalados en una silla de ruedas, de este código mencionado tomamos algunas
referencias en el procedimiento de decir un comando de voz y habilitar un dispositivo en
nuestro caso el módulo de huellas.
Alfredo Ortiz Lozada (2010); con título de investigación “Mejora de imágenes de huellas
dactilares”, cuyo objetivo principal es implementar un programa de mejora de imágenes de
huellas dactilares para verificar los patrones de la huella dactilar”, de esta tesis se tomaron
algunas soluciones al momento de registrar una huella dactilar y fue base para identificar
nuestras limitaciones y realizar las recomendaciones, en este proyecto se demostró que en las
huellas de los dedos existen zonas que no pueden ser reconocidas por el módulo de huellas
digitales así también cuando se registra una huella el usuario debe memorizar la posición del
dedo cuando registre su huella en el dispositivo, en las pruebas que realizamos de nuestro
prototipo tuvimos ese problema de que no reconoce la huella y no permitía funcionar el
prototipo. También nos permitió crear recomendaciones de como registrar correctamente
nuestra huella digital en el prototipo y que precauciones deben tomarse en cuenta para realizar
la acción.
102
Cesar Augusto Monjaraz Mazzei (2015); con título “Estudio de pre factibilidad para
implementar biometría mediante huella digital den la red de cajeros automáticos, Banco de
Crédito del Perú”, esta tesis si bien no desarrolla un dispositivo electrónico da a entender que
el uso de tecnología biométrica es muy innovador y seguro y se demuestra mediante un estudio
de implementación de tecnología de huellas dactilares en una red de cajeros automáticos de un
banco. De esta investigación nos dio la posibilidad de demostrar que usando esta tecnología
biométrica trae seguridad y beneficios ha quien lo use en empresas como en la vida diaria,
incentivando a las personas y estudiantes su uso y poco a poco eliminado esa desconfianza de
su uso.
Luis Enrique Gomero Vásquez (2017); con título “Diseño de un sistema de acceso vehicular
a la PUCP basado en tecnología RFDI y detección de placas vehiculares”, en esta tesis se buscó
la idea de usar la tecnología biométrica en la vida cotidiana, aquí se utilizó una tarjeta que
contiene la información del usuario dejándolo entrar o no al establecimiento, es de esta tesis
que surgió la idea de desarrollar un sistema que solo una persona puede acceder usando solo su
información personal sin necesidad de alguna clave o tarjeta, así que nos centramos en que la
clave de acceso sea los rasgos físicos del usuario y lo aplicamos en un automóvil. La ventaja
que tiene esta tesis de la otra es que esa clave es única para cada usuario y no se puede extraviar
como en el otro caso la tarjeta puede ser reemplazada en caso de pérdida así fue como lo
mejoramos usando huellas dactilares.
El objetivo principal de esta tesis es diseñar un sistema de acceso vehicular a la PUCP basado
en tecnología RFID y detección de placas vehiculares, para controlar el acceso de los alumnos,
profesores, personal administrativo e invitados que intenten ingresar a la universidad y de esta
manera salvaguardar la tranquilidad de la comunidad universitaria ante alguna intención que
vulnere su seguridad, tiene como resultado que al realizar las pruebas de conexión y pruebas
103
de la lectura de los tags RFID se observó que la distancia promedio para obtener una buena
lectura debería estar entre los 3 a 4 cm de la base del lector MFRC522. Por lo tanto, cuando se
elabore un módulo de ingreso para el lector de los tags, se debe tomar en cuenta que el lector
debe estar lo más próximo posible a la superficie de lectura. Puede estar cubierto por una tapa
de material acrílico o madera, ya que no afectan a la lectura de los tags.
104
CONCLUSIONES
El diseño de prototipo electrónico de encendido utilizando tecnología de reconocimiento
dactilar y comandos de voz para la prevención de robos de vehículos en el distrito de Chiclayo-
2017 llegó a las siguientes conclusiones:
1. Se realizó una investigación de los dispositivos de seguridad para el encendido de un
automóvil existentes en el mercado teniendo en cuenta los costos accesibles para los
usuarios y lo más utilizados para prevenir y elevar la seguridad del vehículo.
2. Se desarrolló una investigación sobre las tecnologías actuales de reconocimiento dactilar y
comandos de voz existentes como medios de seguridad de un automóvil.
3. Se realizó el diseño de prototipo electrónico de encendido utilizando tecnología de
reconocimiento dactilar y comandos de voz para la prevención de robos de vehículos
tomando en cuenta referencias de investigaciones de este tipo.
4. Se desarrolló la programación en Arduino Versión 1.6 incluyendo todas las librerías
necesarias para su correcto funcionamiento de los módulos de reconocimiento de huella
dactilar y comandos de voz. También una pantalla LCD 16x2 para mejorar la interactividad
del usuario cada vez que acceda al vehículo logrando así la innovación de la parte interna
del automóvil siendo de bajo costo y muy accesible.
5. Se concluye que la tecnología biométrica y de voz genera un gran aporte para las personas,
brindado alternativas de fácil operación y seguras tal es el caso de este proyecto
incorporando el reconocimiento de huellas dactilar y comandos de voz al encendido de un
vehículo.
105
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda que al momento de ingresar el comando de voz no cuente con
reproducciones de audio elevadas ya que por ser una limitación del sensor este no
funcionará adecuadamente, con el sensor de huella dactilar se sugiere que el dedo este
limpio, sin ninguna mancha para no tener inconvenientes con el acceso.
2. Se recomienda al conductor tener una persona adicional para el acceso, ya que por motivos
personales o secundarios como en accidentes o exceso de alcohol pueda acceder al vehículo.
El uso es totalmente personalizado se debe evitar situaciones repitentes de acceso como
huellas incorrectas o comandos de voz, también golpes fuertes porque una vez roto los
sensores no encenderá el auto, incluyendo también que la limpieza juega un rol importante,
derrames de agua u otro liquido sobre los sensores provocaría un desperfecto electrónico.
3. Si se desea implementar algo adicional en el prototipo sugerimos que se estudie más a
fondo los sensores pues se trabajó con una plataforma libre y muy amplia en la rama de la
electrónica y las telecomunicaciones como es el Arduino, sus actualizaciones son
constantes y varían las características tanto en implementación del hardware y software. En
nuestro desarrollo se utilizó la Versión 1.6.0 compatible y muy conveniente al momento de
trabajar con estos módulos.
4. Para el mejoramiento del prototipo se puede realizar una APP para mejorar la interface y
lograr tener mayor versatilidad en cuanto a la seguridad del vehículo, añadiéndole también
otros módulos que aseguren la integridad física de la persona como sensor de humedad y
temperatura (DT11-DT22) , sensor de gas MQ2 y sensores de vibración o tacto con un
modulo SIM900 para que cuando el conductor deje estacionado el auto y el ladrón haga
fuerza a la puerta o empiece a palanquear los espejos o luces le de un aviso inmediato por
medio de su celular mejorando así la prevención de su vehículo.
106
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http://archivo.elcomercio.pe/economia/peru/al-mes-se-roban-200-autos-lima-noticia-
505759
109
ANEXOS
110
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA TELEINFORMÁTICA
ENCUESTA
La presente encuesta está dirigida a propietarios de vehículos, tiene como finalidad obtener
información relacionada con el “Diseño de un prototipo electrónico con tecnología dactilar y
comandos de voz para la prevención de robos de vehículo en el Distrito de Chiclayo-2017”. La
información debe ser clara puesto que será utilizada para resolver el problema.
INSTRUCCIONES: A continuación, se presenta un conjunto de preguntas marque con una (x) la
respuesta adecuada y llene los espacios en blanco en caso sea necesario:
1. ¿Qué tipo de utilidad le da a su vehículo?
a. Personal
b. Trabajo
2. ¿Cómo califica la seguridad contra el robo de autos en Chiclayo?
3. ¿Alguna vez ha utilizado como lugar de estacionamiento las calles del centro de Chiclayo?
a. Si
b. No
Nada
efectivo
Algo
efectivo
Regular Efectivo Muy
efectivo
Desconozco
1 2 3 4 5
EDAD: …………. SEXO: M( ) F( ) OCUPACIÓN:……………….
111
4. ¿Cuenta usted con un sistema electrónico de bloqueo de uso personal para el encendido de
su vehículo?
a. Si b. No
En caso la respuesta sea SI, responda a la siguiente pregunta:
4.1.¿Qué nivel de seguridad considera usted que tiene con respecto al
encendido de su vehículo?
a. Bajo b. Medio c. Alto
5. ¿Conoce usted la existencia de los sistemas de reconocimiento dactilar y comandos de
voz?
a. Nada b. Poco c. mucho
6. ¿Desearía tener el acceso al encendido del vehículo solo a personas de su confianza?
a. Si b. No
7. ¿Cree usted que el sistema de reconocimiento dactilar y comandos de voz le ayudaría a
prevenir el robo de su vehículo?
a. Si b. No
8. ¿Instalaría usted el sistema de reconocimiento dactilar y comandos de voz para su
vehículo(s)?
b. Si b. No
GRACIAS POR SU COLABORACION.
N°
Actividad
MESES 2017
Julio Agosto Setiembre
Octubre Noviembre
Diciembre
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 4
1 Compra de módulos de huella dactilar y comandos de voz.
X
2 Compra de Arduino UnoR3 X
3 Llegada de os módulos más los Arduino. X
4 Prueba 1: Reconocimiento de voz – Reconocimiento de comandos básicos.
X
5 Prueba 2: Reconocimiento de voz – Distancia y fuerza.
X
6 Prueba 3: Reconocimiento de voz – Observación de Limitaciones
X X
7 Prueba 4: Reconocimiento de voz- Desarrollo del primer algoritmo basado con un comando establecido y una orden a realizar.
X X
8 Prueba 5: Reconocimiento de voz – Funciona como se planteó quedando listo para unir con el módulo de reconocimiento dactilar.
X X
9 Prueba 1: Reconocimiento dactilar – Verificación del estado del módulo, con librerías básicas de funcionamiento.
X
10 Prueba 2: Reconocimiento dactilar – Almacenamiento de huellas en distintos dedos para observar limitaciones.
X X
11 Prueba 3: Reconocimiento dactilar – Desarrollo del primer algoritmo para la validación de 2 usuarios.
X X
12 Prueba 4: Reconocimiento dactilar – Verificación de almacenamiento de las huellas con respecto al algoritmo planteado.
X
13 Prueba 5: Reconocimiento dactilar – Funcionamiento correcto, validando y a la espera de la unión del primer módulo de voz.
X
14 Prueba 1: “Unión de los Módulos” – Detallamos la lógica para la unión y la interface entre usuario y automóvil.
X
15 Prueba 2: “Unión de los Módulos”- Validación del comando de voz con la interface hacia la huella dactilar.
X X
16 Prueba 3: “Unión de los Módulos” – Se detectó el primer error, demostrando la vulnerabilidad del código.
X
17 Prueba 4: “Unión de los Módulos”- Se corrigió el problema, cambiando de posición los módulos de inicio.
X X
18 Prueba 5: “Unión de los Módulos – Unión de módulos mediante OPAM´s
X X
19 Prueba 6: “Unión de los Módulos” – Unión el primer algoritmo para el encendido.
X X
20 Prueba 7: “Unión de los Módulos”- Unión el primer algoritmo para el Apagado.
X X X X
Diseño de la Maqueta:
CORTADO Y
ENSAMBLAJE
Diseño del Banner para ambientes del laboratorio de electrónica de la UMB
![Encendido Electrónico JR360 V2 [V071212]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/55a44fbd1a28abf1618b475e/encendido-electronico-jr360-v2-v071212.jpg)
