tesis_dispensador de comida

7/25/2019 tesis_dispensador de comida

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DISEO Y SIMULACIN DE UN LIMENTADOR AUTOMATIZADO PARAPERROS DE COMPAA

PABLO ANDRS ZAMORA ZAPATADIEGO FERNANDO OROZCO ROGELES

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE TECNOLOGAS

TECNOLOGIA MECATRONICA

PEREIRA

2015


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DISEO Y SIMULACIN DE UNA LIMNTADOR AUTOMATIZADO PARAPERROS DE COMPAA

PABLO ANDRS ZAMORA ZAPATADIEGO FERNANDO OROZCO ROGELES

Trabajo de grado presentado para optar al ttulo de Tecnlogo en Mecatrnica

DIRECTOR:

WILSON PEREZ CASTRO

Ingeniero en Mecatrnica

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE TECNOLOGAS

TECNOLOGIA MECATRONICA

PEREIRA

2015


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Nota de aceptacin

Presidente del jurado

Jurado

Jurado

Pereira, Abril 13 de 2015


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DEDICATORIA

PABLO ANDRS ZAMORA ZAPATA

Este proyecto se lo dedico a mi familia y mis amigos porque a pesar de todas lasdificultades que se presentaron durante todo este proceso me apoyaron,mealentaron y sobretodo creyeron en m incondicionalmente de esta manera se pudo

dar un gran paso en mi vida como persona y como profesional.

DIEGO FERNANDO OROZCO ROGELES

Este proyecto va dedicado principalmente a mis padres que me han impulsado,ayudado y acompaado de manera incondicional y firme durante todo el procesoque implica la carrera universitaria. Tambin, va dedicado a mis familiares yamigos que de alguna manera estuvieron presentes de principio a fin hasta llegara este logro.


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AGRADECIMIENTOS

Como mencionar a unas pocas personas sabiendo que en este proceso deformacin participaron tantas, esas personas que de una u otra manera nosllenaron de alegras y tristezas, motivndonos a cada instante, aprendiendo yaplicando esos consejos constructivos esas frases llenas de amor, de sabidura yante todo de respeto; es por eso que queremos agradecer de todo corazn atodas esas personas que aportaron su grano de arena para que este proyectosaliera adelante, es una bendicin que se hayan cruzado por nuestro camino.

Agradecimientos a Dios por la oportunidad de tener formacin profesional y ms aun por tener la posibilidad de crecer como personas.


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CONTENIDO

Pg.

INTRODUCCION ................................................................................................ 111

1. SELECCIN DELOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA EL DISEO EN CADY EL CONTROL DEL DISPOSITIVO ALIMENTADOR DE PERROS ................... 13

1.1. HERRAMIENTAS CAD USO COMUN ........................................................... 13

1.2. SELECCIN DE HERRAMIENTAS CAD. ...................................................... 13

1.3 SOFTWARE Y HARDWARE PARA REALIZACION Y SIMULACION DELSISTEMA ELECTRONICO .................................................................................... 14

1.3.1 Softwsare de simulacion. .......................................................................... 14

2.DISEO EN CAD DEL ALIMENTADOR AUTOMATIZADO PARA PERROS . . 18

2.1. ESTRUCTURAS. ........................................................................................... 182.1.1.Piezas Metlicas....19

2.1.2. Piezas Plsticas....22

2.1.3 Ensamble Mecnico.....25

3. PROGRAMACION DE LA SECUENCIA LGICA DE FUNCIONAMIENTO ..... 28

3.1 DIAGRAMA DE EJECUCIN DEL PROGRAMA ............................................ 283.1.1 Descripcin del algoritmo .......................................................................... 29

3.2 DISEO ELECTRONICO ................................................................................ 343.2.1 Componentes electrnicos utilizados........................................................ 343.2.2 Descripcin funcionamiento del circuito...343.3.2.1 Programacin del peso de la mascota .... . ..35

. 3.3.2.2 Programacin de la edad de la mascota.....36

4. RESULTADOS ...39


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5.CONCLUSIONES ............................................................................................... 40

6. BIBLIOGRAFIA.4.

7. ANEXOS .......................................................................................................... 44


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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Recipiente en acero inoxidable donde se suministra el alimento. 20

Figura 2. Tolva en acero inoxidable, almacenamiento del alimento. 21

Figura 3. Caja reductora de velocidad. 21

Figura 4.Servo Motor para mover el tornillo sin fin. 22

Figura 5. Tornillo sin fin, desplaza el alimento. 22

Figura 6. Base del alimentador para perros 23

Figura 7. Recipiente externo o carcasa principal del alimentador. 24

Figura 8. Rampa por donde desciende el alimento. 24

Figura 9. Soporte para la rampa. 25

Figura 10. Soporte para fijar el mecanismo 25

Figura 11. Tapa del alimentador. 26

Figura 12. Ensamble del mecanismo. 27

Figura 13. Ensamble del alimentador automatizado. 28

Figura 14. Alimentador internamente. 28

Figura 15. Diagrama de bloques. 29

Figura 16. Asignacin de libreras y variables. 30

Figura 17. Cdigo configuracin peso de la mascota. 31

Figura 18. Cdigo configuracin edad de la mascota. 32

Figura 19. Funcin principal o void main del cdigo. 33

Figura 20. Circuito electrnico en proteus. 37


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LISTA DE TABLAS

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Tabla 1. Principales caractersticas de diferentes alimentadores. 19

Tabla 2. Lista de componentes electrnicos. 34

Tabla 3. Configuracin peso. 35


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INTRODUCCION

Este proyecto consiste en el diseo y simulacin de un alimentadorautomatizado para perros con el fin de disminuir cierto grado de dependencia delhumano con los alimentadores convencionales que normalmente trabajan porgravedad (cada vez que la mascota se alimenta cae simultneamente la comidadesde la tolva hasta el recipiente), haciendo uso de conocimientos adquiridosdurante el proceso de formacin que involucraron conocimientos y reas comoinstrumentacin industrial, automatizacin, circuitos lgicos, programacin decomputadores entre otras.

Como objetivo general estaba el diseo y simulacin de un alimentadorautomatizado para perros, mientras que los objetivos especficos fueron: Primerorealizar un diseo en CAD en el programa SolidWorks y segundo simular lasecuencia lgica de funcionamiento en el programa Proteus; la limitacin estreflejada en el diseo y simulacin del comedero porque se pretende continuarcon la realizacin de este sofisticado alimentador en grado de ingeniera, de igualmanera, este diseo permiti conocer la mayora de los elementos electrnicosy mecnicos, inspeccionar un poco acerca de los materiales adecuados que sedeben utilizar para la alimentacin de estos caninos y la posible vinculacin de

este producto en el mercado.Este dispositivo ofrece una inmensa ventaja ya que la persona puede seleccionarla cantidad y la periodicidad del alimento que se debe entregar de formadosificada al perro, otro factor importante es que la tolva es suficientementegrande para almacenar alimento y por consiguiente asegura que la persona nova estar constantemente llenando la tolva de concentrado; Este alimentadorcuenta con dos sistemas de alarmas, la primera alarma est ubicado en la tolva,es el encargado de sensar el nivel y se accionar en el momento que se agote laracin, la otra alarma est ubicada en el recipiente donde se le suministra la

racin al canino permitiendo indicar si la mascota se aliment, en caso de que lapersona no escuche la alarma se quedarn activados 2 leds y el display indicarnla anomala presente de esta manera garantizando que el usuario va estar al tantode su perro.


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Cabe mencionar que dentro de la cotidianidad tener un perro como mascota seconvierte en una responsabilidad, en una rutina del diario vivir, dado que, laalimentacin del mismo requiere de mucha dedicacin y que las personascumplen con jornadas de ardua ocupacin laboral que se prolongan durante todoel da, esto conlleva a que no se pueda entregar el alimento diario al perro en las

cantidades y horas correspondientes durante el transcurso del da.

Este sistema automatizado de alimentacin para perros de compaa ofrece laposibilidad al propietario de hacer ms gil y efectiva la entrega de alimento adicho perro de compaa, ya sea que la persona est presente en casa o que poralgn motivo familiar, vacacional o laboral no pueda estar a la hora quecorresponde suministrar alimento al canino. Adems dando la ventaja de extenderlos periodos de tiempo en los que el dueo de la mascota deba estar al tanto de lapresencia del alimento en el recipiente.

.


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1. SELECCIN DELOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA EL DISEO ENCAD Y EL CONTROL DEL DISPOSITIVO ALIMENTADOR DE PERROS

Para este proyecto, se presenta un modelo del comedero automatizado paramascotas de compaa, del cual se propone dar una vista de todas sus partes.Para desarrollar tal objetivo, se hace indispensable la utilizacin de unaherramienta CAD que traduce diseo asistido por computador ( computer-aideddesign).

Las herramientas CAD o herramientas de diseo asistido por computador son unaherramienta muy importante para diseo en diversos sectores de la industria, ypara este caso la realizacin del modelo del alimentador automatizado paraperros.

1.1. HERRAMIENTAS CAD USO COMUN.

Existe una gran variedad de programas para disear en 3D teniendo en cuentaque son herramientas avaladas y con licencia para el pertinente uso en laUniversidad Tecnolgica de Pereira

A continuacin se nombran una serie de herramientas, que pudieron seraplicadas para el desarrollo de este proyecto:

- Inventor- Catia- Nx- SolidWorks

1.2 SELECCIN DE HERRAMIENTA CAD.

Para el desarrollo del modelo de comedero, se propone la realizacin del mismopor medio del programa Solid Works, dado que, se han alcanzado conocimientos,prctica y experiencia en el manejo de dicha herramienta durante el tiempo deestudio en donde la utilizacin de Solid Works fue bastante continua. Otro factorimportante para la escogencia de esta herramienta, es el gran respaldo con el quese cuenta en la Universidad Tecnolgica de Pereira, en cuanto al granconocimiento por parte de docentes en situacin de ayudas acadmicas.


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Una vez seleccionado el CAD se procede a realizar un diseo grfico pieza porpieza hasta construirlas, posteriormente realizar un ensamble completo delalimentador automatizado para perros.

1.3 SOFTWARE Y HARDWARE PARA REALIZACIN Y SIMULACIN DELSISTEMA ELECTRNICO.

Para llevar a cabo la parte electrnica se requerira de programas quepermitieran disear y simular el circuito electrnico en donde se encontrarndiversos componentes, desde lo ms bsico como lo son resistencias,condensadores, diodos, transistores, hasta elementos de ms complejidad comomicroprocesadores, micros controladores, etc. En donde se pueda importar,exportar e integrar simulaciones y mostrar seales para verificar sucomportamiento real en todo el circuito o en algn componente especifico.

1.3.1. SOFTWARE DE SIMULACION.

Algunos programas Para disear y simular circuitos electrnicos son:

- Circuit Maker- Multisim- Proteus- Pecs- Circuit Simulator

Teniendo en cuenta que se tiene una buena diversidad de programas para hacerla simulacin de sistemas electrnicos que encapsula la parte lgica delcomedero para perros, se ha optado por hacer la simulacin en el softwareProteus, ya que durante el transcurso estudiantil se trabaj arduamente con estesoftware generando como resultado un excelente aprendizaje. Cabe mencionarque Proteuspermite hacer la importacin de programas de tipo .Hex o .C que songenerados en el momento de programar el micro controlador en el compilador

pcw, dando como resultado una simulacin completa y detallada delcomportamiento del alimentador automatizado para perros.


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Adems, se requiere de un elemento que pueda ser programado y sea el cerebrodel comedero automatizado para perros de compaa. Dentro de las opciones quese tienen estn:

- Tarjeta de desarrollo Arduino

- Micro controlador 16f886

A pesar de que Arduinoes una herramienta tan poderosa, se ha elegido trabajarcon micro controlador, pues se ha tenido ms afinidad y experiencia con esteelemento, dado el tiempo de aprendizaje y practica con los mismos en laUniversidad Tecnolgica de Pereira.

Como primera instancia se hace alusivo a el software para la programacin de losMicro controladores Pic, en donde se ejecuta un cdigo para realizar dichafuncin o tarea, especficamente para la programacin de los micro controladores

se utiliza algunos programas, iniciando con MPLAB siendo un editor gratuito, elcual es destinado para los productos de la marca Microchip, este software soportavarias referencias de micro controladores y tiene la capacidad de realizarsimulaciones, correr programas y llega a guardar cdigos que posteriormentepueden ser grabados en una micro controlador.

MPLAB bsicamente reconoce dos lenguajes de programacin para PIC o Microcontroladores. Uno de ellos es el Lenguaje c y el otro es Lenguaje Ensamblador(assembler) que es de mayor facilidad de manejo.

Por otro lado est el compiladorPCW CSC teniendo como ventajas que se integrafcilmente con MPLAB y otros simuladores/emuladores como Proteus, incorporadrivers para dispositivos externos tales como pantallas LCD, teclados numricos,memoria EEPROM, conversores A/D, relojes en tiempo real etc.

Una de las principales caractersticas de este compilador es que permite insertarpartes de cdigo directamente en ensamblador, manteniendo otras partes delprograma en c.

Un micro controlador Pic,es un controlador de interfaz perifrico o una pequeacomputadora capaz de gobernar todo un sistema de control. La utilizacin de losmicros controladores es prcticamente ilimitada, se puede ver desde un procesoindustrial, residencial, automotriz, procesos como brazos robticos etc. Estoselementos se encuentran en uso en todo el mercado en sistemas embebidos porgrandes cantidades.


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Existen varios lenguajes de programacin para los pic o micros controladores:

Lenguaje Ensamblador (assembler) Lenguaje C Lenguaje BASIC

Haciendo un poco de comparativos entre estos lenguajes de programacin setiene:

Lenguaje Ensamblador (assambler).

Ventajas:

- Es el lenguaje de bajo nivel natural de la lnea PIC tanto para gama baja,media o alta.

- Se tiene un aprovechamiento eficiente del PIC es decir se puede controlarlos tiempos y los registros bit a bit.

- EL archivo .Hex generado es completamente optimizado.

Desventajas:

- Cuando no se tiene bases de programacin puede demorarse demasiadoel desarrollo de una rutina.

Lenguaje BASIC.

Ventajas:

- Es u lenguaje muy simple con instrucciones fcilmente comprensibles.

Desventajas:

- No es posible tener control del programa en cuanto a tiempos de ejecuciny control de registros de bit a bit.

- Es complicado el manejo de interrupciones simultaneas en este lenguaje- No optimiza el archivo .Hex generado.


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Lenguaje C.

Ventajas:

- Es el lenguaje de alto nivel ms cercano a la mquina.

- Se puede construir rutinas matemticas fcilmente.- Se puede crear macros en este lenguaje, por ende permite simplificar elcdigo en diferentes desarrollos.

Desventajas:

- Los programas al compilarlos pueden resultar un poco extensos y pesados.De esta manera hay que tener en cuenta la capacidad de memoria delprograma del Pic a utilizar.

- No se puede controlar del todo los tiempos y los registros bit a bit.

Para la programacin del micro controlador se utiliz finalmente el lenguaje C,primero que todo las por las ventajas tan favorables que ofrece y segundo por laexperiencia obtenida durante todo el recorrido de estudio en la Universidad;

Adems se cuenta con mucha informacin en la red acerca de este lenguaje deprogramacin.

2. DISEO EN CAD DEL ALIMENTADOR AUTOMATIZADO PARA PERROS

2.1 ESTRUCTURAS

Este bosquejo se hizo con el fin de tener una orientacin para la elaboracin deldiseo del alimentador, debido a que en el mercado se cuenta con muchavariedad de diseos, unos difieren de otros bsicamente por la forma y el tamaode los mismos. Lo anterior est ligado al tamao y las caractersticas fsicas queposean los animales en la altura y en el tamao de su hocico. Para este caso, eldiseo se basa principalmente en una estructura de comedero que contenga unrecipiente no muy profundo y que se adecue a diferentes hocicos, se trata que seaun recipiente estndar, (Ver Tabla 1)

Tabla 1.Principales caractersticas de diferentes alimentadores


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ALIMENTADOR TAMAO CAPACIDADTOLVA [kg]

CAPACIDADRECIPIENTE[gm]

MATERIALDECONTRUCCION

FUNCIONAMIENTO

Grande 15-18 2000 Metal Automtico

Mediano 4-5 800 PlsticoGravedad

Pequeo 1 1000 AceroInoxidable

Manual

Los comederos se pueden encontrar altos, bajos, anchos, angostos. El tamao,forma y altura del comedero resulta de gran importancia, dado que la postura dealimentacin de los perros, puede influir de manera positiva o negativa para ladigestin del mismo. En caso de que el animal este en mala postura a la hora decomer, posiblemente pueda sufrir problemas en su sistema digestivo, que sin dudaalguna altera gravemente la vida cotidiana de la mascota.

A continuacin se describen las piezas diseadas para el proyecto

2.1.1 Piezas MetlicasLas piezas metlicas son muy resistentes permitiendo mayor durabilidad y no sepresta para ocultar residuos y originar hongos, bacterias y malos olores, acontinuacin se describe las piezas metlicas que componen el alimentador

Recipiente: Un recipientes un deposito que sirve para suministraro depositar alguna sustancia en este caso se utiliza paraaprovisionar de concentrado (alimento) al perro diariamente, paraque la mascota tenga una alimentacin higinica se recomienda

que este recipiente este fabricada en acero inoxidable debido quea es menos propensa a generar bacterias, olores y ocultarresiduos que puede ser causantes de enfermedades ( Ver figura1)
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Figura 1. Recipiente en acero inoxidable donde se suministra el alimento

Fuente: Autor

Tolva:La tolva es un dispositivo similar a un embudo que se

utiliza para depsito y canalizacin de alguna sustancia granular,

pulverizada entre otras, generalmente es de forma cnica con

paredes inclinadas como las de un cono de tal manera que la

carga se efecta por la parte superior y se descarga por la parte

inferior, para este proyecto la tolva es en acero inoxidable debido

a que tendr alimento por muchos das de este modo se evitara

que se mezcle con algn agente extrao, en esta tolva se puede

almacenar hasta 5 kilogramos de concentrado que depender deltamao del grano. ( Ver figura 2)

Figura 2.Tolva en acero inoxidable, almacenamiento de alimento


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Fuente: Autor

Caja reductora de velocidad: Una caja reductora de velocidad

es un mecanismo que consiste en un conjunto de engranajescuya funcin principal es reducir la velocidad inicial de algnactuador, en este proyecto se utiliz un motor dc y a la vez,permite el acople del tornillo sinfn de este modo haciendo unaagrupacin de piezas para la dosificacin del alimento.(Ver figura3)

Figura 3. Caja reductora de velocidad

Fuente: Autor

Servo Motor : Es un motor que puede ser controlado en suvelocidad de funcionamiento y en su posicin dentro de un rango deoperacin para ejecutar la actividad requerida adems tiene buentorque que es indispensable para mover el tornillo sinfn.(Ver figura4)

Cabe aclarar que las caractersticas del servo motor no estn

presentes dentro del texto debido a que este vara dependiendo de lacarga que est involucrada en el momento de hacer mover elalimento hacia el recipiente.


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Figura 4. Servo Motor para mover el tornillo sin fin

Fuente: Autor

Tornillo sin fin: El tornillo sin fin es un mecanismo utilizadogeneralmente para transmitir potencia de un componente a otrodentro de una mquina, sin fin es considerado una rueda dentadaque ha sido tallado helicoidalmente, en este caso el tornillo sinfnsirve para trasportar el alimento hasta el recipiente. (Ver figura 5)Este tornillo tiene poco nmeros de hilos para que el volumen de laracin sea mayor de esta manera el servo no estar por muchotiempo activado para evitar demasiado esfuerzo en el momento demover la carga; El rodamiento que acompaa el tornillo debe sersellado para evitar agentes que contaminen el alimento.

Figura 5.Tornillo sin fin para desplazar el alimento

Fuente: Autor


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2.1.2 Piezas Plsticas.

Los plsticos se prestan para ser moldeados de esta manera disear piezasestticas que van agradar a las personas, tienen alta durabilidad y son muyfciles para lavar as que en el momento del mantenimiento la persona no

empleara mucho tiempo, a continuacin se describen las piezas plsticas que sevan utilizar en este alimentador.

Base principal: Una base es un apoyo o soporte de algo, paraeste proyecto se esta base significa la estabilidad de todos detodos los mecanismos, siendo de plstico para que se vea msesttica y con mayor facilidad de lavar (Ver figura 6)

Figura 6. Base del alimentador para perros

Autor: Fuente

Recipiente externo: Este recipiente se disea para que sea laparte visible o la carcasa del alimentador aunque cuenta con dosobjetivos principales el primero es que va soportado la tolva puesse sabe que una vez llena dicha tolva puede pesar ms de 5Kilogramos, la segunda es que dentro de este recipiente esta

ensamblado toda la parte mecnica y de control del dispositivo.( Ver figura 7)


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Figura 7. Recipiente o carcasa principal del alimentador

Fuente: Autor

Rampa: Una rampa es una estructura de la arquitectura o de laingeniera lo que permite la rampa en ascender o descender auno u otro espacio a travs de su superficie en este caso unplano inclinado; La rampa se utiliza en este proyecto deplataforma para garantizar que el conjunto de ensamblemecnico va estar bien sujetado sin que presente fuertesperturbaciones en el momento de ser activo el mecanismo,tambin sirve de gua para hacer llegar el alimento con xitohasta el recipiente (Ver figura 8).

Figura 8. Rampa por donde desciende el alimento

Fuente: Autor


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Soporte de la rampa:El soporte de la rampa es fundamental yaque en este descansa todo el ensamble mecnico del sistema, elobjetivo es hacer que permanezca en total estabilidad elmecanismo una vez est trabajando, es decir cuando se enciendael servo motor y suministre el alimento al recipiente (Ver figura 9)

Figura 9. Soporte para la rampa

Fuente: Autor

Soporte mecanismo: Para que exista una estabilidad y un ajustecompleto del mecanismo es necesario disear un soporte paraque encaje perfectamente con el conjunto de piezas fijas queconforman dicho mecanismo, esta pieza va estar soportando el

tornillo sin fin, la caja reductora, el motor dc y el rodamiento,contando con aletas sobresalientes en los costados paraasegurar que el alimento va permanecer dentro de l y no se vasalir, una vez que se cumpla la hora de suministrar la comida alperro, la racin caer por un agujero situado en la parte inferiorde la caja reductora haciendo conexin con la rampa y cayendo aldepsito (Ver figura 10)Este soporte se ha diseado para hacer que los elementos quevan a descargar en l se ajusten adecuadamente segn la formay la posicin de las piezas que reposan all.


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Figura 10. Soporte para fijar el mecanismo

Fuente: Autor

Tapa: La tapa es un pieza que sirve para cerrar o sellar la partesuperior del alimentador con el fin de que no entren animales oagentes que no sean amigables con el alimento, se pretende deesta manera que la comida permanezca aislada garantizando unalimento limpio para la mascota (Ver figura 11)

Figura 11.Tapa del alimentador

Fuente: Autor

2.1.3 Ensamble Mecnico.El mecanismo principal de este alimentador lo conforman principalmente el servo

motor, tornillo sin fin, caja reductora, soporte mecanismo y la rampa. Acontinuacin se describe funcionamiento.

Funcionamiento del mecanismo: Lo primero que se debe hacer esunir la base del mecanismo con el soporte del mecanismo, en estecaso se une con tornillo goloso de 6 x , hay que tener muchocuidado ya que el soporte cuenta con una perforacin en la parte


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inferior(figura 10) y es por donde va a caer el alimento, una vezunidas estas dos piezas es necesario hacer el acoplamiento entre lacaja reductora de velocidad y el motor dc, que son los encargados dehacer girar a una velocidad constante el tornillo sin fin. El tornillo sinfin va acoplado en un extremo con la caja reductora y en el otro

extremo con un rodamiento, para garantizar una vez accionado elmotor que el alimento se desplace por el soporte del mecanismo sinperturbaciones u oscilaciones que puedan presentar problemas a lahora de entregar su racin,(Ver figura 12).

Las tolerancias, tuta de trabajo y materiales de construccin sonfactores que sern abordados en el trabajo de grado de ingenieradebido que se pueden presentar algunos cambios en el momento deensamble de todas las piezas que intervienen en el proyecto.

Figura 12.Ensamble del mecanismo

Fuente: Autor

Una vez el mecanismo este listo se ensamblar a el recipiente externo o carcasa

para fijarlo dentro de l, es por esto que la carcasa internamente tiene fijo a l unapestaa saliente que sirve de soporte de la rampa (figura 9), que se ancla en unextremo con el mecanismo y en el otro extremo en dicha pestaa, es decir laparte trasera del alimentador es insertada a la pestaa saliente y se fija contornillo goloso 6 x . Una vez asegurado todo el mecanismo se deja reposar latolva en las salientes que estn internas de la carcasa en la parte superior, de estamanera queda todo el sistema interno listo. Los siguientes pasos es tapar el


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alimentador y ubicar el recipiente de acero inoxidable o depsito del alimento en ellugar correspondiente; ver la figura 13 y 14 para tener una descripcin msdetallada del diseo, de este modo queda finalizado el ensamble de las piezasmetlicas y plsticas del alimentador.

Figura 13.Ensamble del alimentador automatizado

Fuente: Autor

Figura 14.Alimentador internamente


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Fuente: Autor

3. PROGRAMACIN DELA SECUENCIA LGICA DE FUNCIONAMIENTO

3.1. DIAGRAMA DE EJECUCIN DEL PROGRAMA.

Para la programacin del micro controlador es necesario establecer un diagramade bloques para tener una idea clara y lgica de las rutinas y tareas que se van aemplear en el cdigo de programacin del micro controlador, garantizando quecumplan con sus funciones especficas sin intervenir en el momento de ejecutarsedicha operacin e indicando de una manera acertada que el cdigo programadono va a fallar en cualquier momento, este diagrama se muestra en la figura 15.

Figura 15.Diagrama de bloques

Fuente: Autor


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3.1.1 Descripcin del algoritmoLa programacin del micro controlador se hace en el programa PCW y se utiliza elPIC 16f886, ya que se cuenta con experiencia en el manejo del software y delmicro controlador. Como en toda programacin de PIC el primer paso es llamarlas libreras y crear las variables que se van a utilizar (figura 16). De manera que

en este paso se debe de tener un estimado de cuantas variables se van a crear ycuantas libreras intervienen en el cdigo para que las funciones especficas secumplan en su totalidad.

Figura 16.Creacin de libreras y variables

Fuente: Autor

El cdigo como tal est divido en tres secciones:

1- Configuracin del peso de la mascota: El peso de la mascota va hacerprogramado por el usuario y dependiendo de este peso se va hacer unclculo automtico del tamao del perro y la cantidad de alimento necesariapara suministrar en todo da para visualizar el cdigo ver figura 17.


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Figura17.Cdigo configuracin peso de la mascota

Fuente: Autor

2- Configuracin de la edad del perro: La edad de la mascota esprogramada por el usuario y dependiendo de esta edad se calculaautomticamente el nmero de comidas diarias, es decir que la cantidad decomida diaria se va a dividir por el nmero de comidas. Ver cdigo en lafigura 18.


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Figura 18.Cdigo configuracin edad de la mascota

Fuente: Autor

3- Funcin principal del cdigo: La funcin principal es la encargada de

supervisar, dirigir y controlar todo el cdigo, en esta funcin es donde seinicializan las variables, la hora y la cantidad exacta para suministrar elalimento, en que momento activar el motor dc, censa el nivel de alimentoque hay en la tolva y el depsito donde suministra la racin de este modoactivar o desactivar la alarma.(Ver figura 19.)


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Figura 19.Funcin principal o void main del cdigo

Fuente: Autor


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3.2DISEO ELECTRNICO

3.2.1Componentes Electrnicos utilizadosEs indispensable saber que componentes electrnicos se va a utilizar en el

desarrollo del proyecto debido que en el mercado se encuentra infinidades decomponentes que no sera de mucha ayuda en este proyecto. Ver cuadro 2

Tabla 2.Lista de componentes electrnicos

COMPONENTES ELECTRONICOS

ResistenciasCondensadores

Fuente de voltaje

Tarjeta LCD LM016lPIC 16f886

L293DIntegrado Cristal a 400 MH

Motor DCIntegrado ds1307

Diodo LEDPotencimetro

Alarma Sonora

Fuente: Autor

3.2.2 Descripcin funcionamiento del circuitoPara hacer una descripcin detallada del funcionamiento de la parte electrnica esnecesario saber que este circuito est dividido en tres tareas o funciones arealizar.

1- Tarea del micro controlador: En este pic es donde est programado lalgica del algoritmo o funcionamiento del alimentador (programado enPCW), el xito de este algoritmo est en cambiar la ejecucin del programacuando sea el momento indicado ya sea porque el usuario o el reloj digitalintervengan.

2- Tarea del reloj digital: El reloj digital es el encargado de hacer unacomparacin en tiempo real y el tiempo indicado por la persona, que eneste caso ser dado por el nmero de comidas diarias en el da que se lesuministra a la mascota, para saber en qu momento enviar la seal al


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motor para que se active de forma automtica y de esta manera dar paso alsuministro del alimento

3- Tarea o funcin que desarrolla el display: El display es muy necesario eindispensable debido que la persona en el momento de estar programandola edad y el peso del perro se da cuenta que cantidad diaria de alimento se

le est suministrando a su mascota por otro lado puede llevar unaestadstica de cuanto tiempo se demora su mascota para acabar una bolasde cuido

Las tareas o rutinas que se deben cumplir en estas secciones es sumamentecrtica e importante debido a que si se posiciona mal o falla alguno de estoscomponentes dejara de funcionar todo el circuito electrnico;

Como primera instancia el usuario tendr que programar solamente la edad y elpeso de la mascota.

3.2.2.1 Progr amacin del peso de la masc ota

En el momento de programar el peso de la mascota que es digitada por el usuariose tendr en cuenta dos aspectos fundamentales, el primero es que dependiendodel peso se calcula automticamente el tamao de la mascota y el segundo esque se calcula la cantidad de racin que se va a suministrar al da, para tener msclaro esta configuracin ver tabla 3.

Tabla 3.Configuracin de peso

TAMAO RANGO [kg] COMIDA DIARIA [gm]

Minidog 0.55.5 80

Pequeo 5.59 155

Mediano 922.5 260

Grande 22.545 450

Extra 45 o ms 150

Fuente: Estos datos fueron extrados de la nutricin Dog Chow.


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Se puede notar en la tabla en donde hay unos rangos especficos que varadependiendo del peso del perro y dependiendo de este rango se le suministra unacantidad de comida diaria de esta manera llevando una dieta balaceada a lamascota. En el programa proteus se puede notar que en el momento de estarconfigurando el peso se enciende un led color verde y que el aumento del peso

aumenta o disminuye cada 500g por un segundo de igual manera el usuariopuede observar el display para corroborar que la configuracin se est haciendocorrectamente.

3.2.2.2 Progr amacin de la edad de la masc ota

En el momento en que el usuario programe la edad de la mascotaautomticamente se configura el nmero de veces que se va a suministrar lacomida, para este caso sera ,3 comidas si tiene menos de 60 meses y 2 comidassi tiene ms de 61 meses, el clculo matemtico se hace con las siguientesformulas.

Una vez analizado las ecuaciones es necesario saber que el incremento de laedad del perro se hace en el programa mes por mes hasta llegar a 240 meses (20

aos) es decir el tiempo promedio de vida de un perro domstico y que se activarun led de color rojo y tambin en el displayse visualiza que se est programandola edad del canino.

Despus de tener programada la edad y el peso del perro, el usuario solointerviene en la configuracin de la mascota, cuando haya que suministraralimento en la tolva que es el depsito donde va estar suministrado ms de 5 kg


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de concentrado y en este caso sonar una alarma indicando que se estacabando el alimento. En Proteus se representa con un potencimetro donde 5vrepresenta que la tolva est llena y 0v est vaca.

Otro punto a tener en cuenta es que antes de suministrar la comida en el

recipiente se activa una seal verificando automticamente si el perro ya comi,de lo contrario no suministra la racin y se activa una alarma, de esta maneradejando dos leds encendidos para que el usuario se d cuenta que el perro nocomi y que su perro puede perder la rutina alimenticia. Para ilustrar un pococircuito electrnico ver la figura 20.

Figura 20.Circuito electrnico en Proteus


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Fuente: Autor

De esta manera queda concluida la simulacin y el diseo electrnico delalimentador automatizado para perros.


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4. RESULTADOS

Los resultados esperados fueron los mejores primero porque se eligi el CADacorde al conocimiento adquirido tras el recorrido por la Universidad dando comoresultado un diseo esttico, un tamao ideal buscando siempre la comodidad delcliente ya que puede ubicar el comedero en cualquier parte de su vivienda (lasviviendas de esta poca son muy pequeas); Como segunda instancia el algoritmode programacin de este alimentador es muy sencillo de interpretar, el usuariosolo tendr que ingresar d dos datos que sern la edad y el peso, no obstante elusuario tendr una ayuda visual gracias a el display de este modo la racin quese suministra al perro ser la adecuada para tener una nutricin sin desrdenes

alimenticios.

La simulacin del circuito electrnico se realiz en el programa proteus, donde sepudo observar el comportamiento de cada uno de los elementos electrnicos queestaran vinculados en el circuito, algo muy importante en la simulacin esobservar la intervencin del micro controlador en el momento de ejecutar unatarea porque justo en este elemento est la secuencia la lgica programada parael funcionamiento del alimentador, de esta manera garantizando un productofinal confiable y de fcil programacin para el usuario de esta manera entregarleuna dosificacin ideal a el perro.


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5. CONCLUSIONES

En la seleccin de los elementos necesarios para el diseo en CAD y el control deldispositivo alimentador de perros fue el ms acertado el programa Solid Works,dado que se tiene afinidad y destrezas en el manejo de dicho software. Por otrolado, se pudo modelar el comedero automatizado para perros de compaa,haciendo un manejo del programa con propiedad, visualizando todas y cada unade las partes del mismo en todos sus ngulos.

En la programacin de la secuencia lgica de funcionamiento se desarroll eldiseo del modelo y se simul el sistema electrnico que encierra la lgica de

funcionamiento del comedero automatizado para perros de compaa, conherramientas muy tiles, funcionales, verstiles y de alta empleabilidad a nivelindustrial, iniciando con un bosquejo que reflejaba una idea y que finalmente fuetomando forma con el diseo en la herramienta de CAD Solid Works, y con laprogramacin en PIC C en donde se plasm la lgica ideal de funcionamiento enel micro controlador dando como resultado un cdigo sencillo, confiable y sobretodo ameno con las personas en el momento de ingresar los datos del comederocabe mencionar que el display o pantalla servir como ayuda visual en elmomento d configuracin del alimentador.

El software escogido para la simulacin de la parte electrnica fue PIC C, pues altener un lenguaje de programacin ya conocido y aprendido durante el tiempo deestudio vida universitaria, se facilita la creacin de algoritmos que den una lgicade trabajo adecuada al microcontrolador y a las otras partes electrnicas delsistema.

Durante la realizacin del proyecto se dieron cambios en modelo y en sistemaelectrnico, a raz de las mejoras que se iban dando en pro de un mejorfuncionamiento de cada parte del comedero, y poder llegar a lo que se planeinicialmente.


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6. BIBLIOGRAFIA

1-Curso de electrnica bsica cekit.(Teora, practica y proyectos). Autor: JuanAndrs Castao Welgos, ISBN (VOLUMEN): 958-657-498-9; 322 Pginas.

2-Nutricion canina y felina. Autor: Daniel p. Carey. Elserver Espaa, 2001 608pginas.

3-Qu es CAD y sus herramientas de aplicacin disponible en internet.http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/mecatronica/docs_curso/Anexos/TUTORIALcnc/DOCUMENTOS/TEORIA/SISTEMAS%20CAD-CAM.pdf

4-Simuladores de circuitos electrnicos, disponible en internet.

http://es.wikipedia.org/wiki/Simulador_de_circuitos_electr%C3%B3nicos

5-Video tutorial acerca del compilador pic c, declaracin de libreras y variables.https://www.youtube.com/watch?v=87jwQ7LOguc

5-Lenguajes de programacin ms utilizados en el mundo, [en lnea]http://electronicadesarrollo.blogspot.fr/2007/12/programacin-de-pics.html

6-Programacin de un PIC, capitulo 5 primeros pasos para programar.http://www.utp.edu.co/~eduque/arquitec/PRIMEROS.PDF

7-Data sheet del microcontrolador16f886.http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41291D.pdf

8-Tablas alimenticias para una buena nutricin del canino Dogchow,http://www.dogchow.com.co/home-page.asp. [en lnea]

9-Nutricion, cuidados y dedicacin a la mascota, Mascotia, Argentina [en lnea],http://perros.mascotia.com/alimentacion-y-nutricion/trastornos-alimenticios/

10-Sistemas digitales y electrnica digital, prcticas de laboratorio Autor: JuanAngel Garza Garza -2006, 305 pginas.https://books.google.com.co/books?id=Lq-4kUeLMRUC&pg=PR12&dq=libros+de+electronica+digital&hl=es&sa=X&ei=Uz3TVPK4LIK9ggT5gINA&ved=0CDMQ6AEwBA#v=onepage&q=libros%20de%20electronica%20digital&f=false

11-Libreras pic c para manejar tiempo real [en lnea],http://www.todopic.com.ar/asm/rama/ds1307.asm%20.txt


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7. ANEXOS

ANEXO 1.Configuracin del PIC 16f886.

ANEXO 2.Configuracin del circuito integrado ds 1307 comparador en tiempo real


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Anexo 3.Descripcin del circuito integrado L293D


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