UNIVERSIDAD UTE
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA LA EXTRACCIÓN DE PIN
CODE EN MÓDULOS DE SEGURIDAD CHEVYSTAR
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO AUTOMOTRIZ
Autor:
CARLOS GONZALO TANDAZO OVIEDO
DIRECTOR:
ING. ALEJANDRO HERNÁN CASTILLO HERRERA, MsC.
© Universidad UTE. 2019
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
TRABAJO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTOCÉDULA DE IDENTIDAD: 2300093974
APELLIDO Y NOMBRES: Tandazo Oviedo Carlos Gonzalo
DIRECCIÓN: Vía Quevedo Km 5.5
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO:
TELÉFONO MÓVIL: 0982080111
DATOS DE LA OBRA
TÍTULO: Dispositivo electrónico para la
extracción de Pin Code en módulos de seguridad Chevystar
AUTOR O AUTORES: Carlos Gonzalo Tandazo Oviedo
FECHA DE ENTREGA DEL
PROYECTO DE TITULACIÓN:
09 de enero 2019
DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
Ing. Alejandro Hernán Castillo Herrera, MsC.
PROGRAMA PREGRADO X POSGRADO
TÍTULO POR EL QUE OPTA: Ingeniero Automotriz
RESUMEN: Mínimo 250 palabras Actualmente en Ecuador, los vehículos de la marca Chevrolet se ensamblan nacionalmente, provocando que su clientela aumente cada tiempo, el problema radica en que, las alarmas de fábrica se dañan regularmente provocando que los delincuentes roben las pertenencias de las personas. El proyecto de investigación se centra en el diseño de un dispositivo de extracción de Pin Code en los módulos de seguridad Chevystar, facilitando al usuario, la extracción del código, sin la necesidad de desarmar el dispositivo de seguridad en su totalidad. La propuesta de implementación del proyecto se basa en la identificación de las características de funcionamiento y composición de los módulos de seguridad Chevystar utilizando esos conocimientos para elaborar por medio de un diagramado digital, la estructura eléctrica del dispositivo, utilizando pruebas que permitan identificar los la fallas de fabricación,
para posteriormente corregirlas para el diseño final, utilizando el método científico, se procede a la elaboración, estructuración, soldadura y montaje del dispositivo de seguridad. En cuanto al proceso de suelda, se utilizaron procedimientos actuales para que cada componente sea estable y se evite el riesgo soltura de suelda. Para el prototipo se realizó un diseño en 3D de una carcasa para colocar la placa de circuitos soldada con la técnica de soldadura a la superficie, para posteriormente realizar las pruebas en el dispositivo, demostrando su funcionamiento eficaz para descifrar el Pin Code de los módulos de seguridad Chevystar.
PALABRAS CLAVES: Seguridad, sistema de alarma,
mecánica automotriz, programación, diseño automotriz, Chevystar
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.
f:__________________________________________ TANDAZO OVIEDO CARLOS GONZALO
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, TANDAZO OVIEDO CARLOS GONZALO, CI 2300093974 autor del trabajo de titulación: Dispositivo electrónico para la extracción de Pin Code en módulos de seguridad Chevystar previo a la obtención del título de INGENIERO AUTOMOTRIZ en la Universidad UTE.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de titulación de grado para que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad UTE a tener una copia del referido trabajo de titulación de grado con el propósito de generar un Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.
Santo Domingo, 09 de enero de 2019
f:__________________________________________ TANDAZO OVIEDO CARLOS GONZALO
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de tutor, certifico que el presente trabajo de titulación que lleva por título Dispositivo electrónico para la extracción de Pin Code en módulos de seguridad Chevystar para aspirar al título de INGENIERO AUTOMOTRIZ fue desarrollado por TANDAZO OVIEDO CARLOS GONZALO, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y que dicho trabajo cumple con las condiciones requeridas para ser sometido a las evaluación respectiva de acuerdo a la normativa interna de la Universidad UTE.
____________________________________
Ing. Alejandro Hernán Castillo Herrera, MsC. DIRECTOR DEL TRABAJO
DEDICATORIA
Primeramente, a Dios quien me supo guiar proyectándome por las buenas costumbres siempre me ha dado fuerzas necesarias para seguir adelante en cada paso que he dado pese a las adversidades que se presentaron en el transcurso de mi carrera universitaria ya que sin la ayuda de él nada de esto sería posible.
Quiero dedicar el presente trabajo a la memoria de mi madre: Medeline de la Cruz Oviedo Sarango quien fue y será un pilar fundamental durante el transcurso de mi vida, gracias a ella he logrado y estoy seguro que lograré cada objetivo que me proponga pues ella es quien me ha inspirado a ser una persona perseverante. En su legado me enseñó a ser trabajador, optimista, luchador con carácter fuerte para afrontar los diferentes sucesos que tiene la vida.
A mi abuelita Luz Sarango quien fue parte fundamental en mi niñez y adolescencia cuidando de mí en cada instante con su cariño, amor, respeto, consejos de buen vivir y anécdotas que de cierta forma contribuyeron para formar mis creencias, así como también mi personalidad.
A todas las personas allegadas a mí que directa e indirectamente me apoyaron en el transcurso de mis estudios con su esfuerzo, palabras y tiempo para que este trabajo de titulación sea posible.
Por último y no menos importante a un gran amigo Ing. Alejandro Castillo a quien lo estimo mucho pues fue quien me acogió brindándome su confianza en momentos difíciles llenándome de esperanzas demostrando que con esfuerzo y dedicación todo lo que uno se propone es posible.
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por darme la salud en cada día de mi vida, la fortaleza para cada problema y el apoyo en los momentos difíciles.
Gracias infinitas a mi madre: Medeline de la Cruz Oviedo Sarango y mi abuelita Luz Sarango, personas que siempre me apoyaron, inspiraron e inculcaron los valores para ser una persona de bien. A más de eso creyeron ciegamente en que todo lo que me propongo lo puedo lograr.
A mi director de titulación Ing. Alejandro Castillo quien con su tiempo y fundamental apoyo me supo guiar para el desarrollo y presentación del presente proyecto.
A la Universidad UTE y a la facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias por permitirme gozar de su enseñanza a más de eso hacer uso de todas sus instalaciones durante el tiempo que fui estudiante.
Agradezco a todas las personas allegadas a mí que directa e indirectamente siempre estuvieron conmigo apoyándome moralmente en mi etapa de estudiante e hicieron todo lo que estuvo a su alcance para que yo pudiese lograr mis metas.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
RESUMEN ... 1
INTRODUCCIÓN ... 2
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ... 3
1.1. JUSTIFICACIÓN ... 4
1.2. MARCO TEÓRICO. ... 5
1.3. 1.3.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. ... 5
1.3.1.1 Sector automotriz. ... 5
1.3.1.2 Interacción del sector automotriz con el sector electrónico ... 6
1.3.1.3 Sistema eléctrico del vehículo ... 6
1.3.1.4 Sistemas de encendido del vehículo ... 7
1.3.1.5 Dispositivos de seguridad ... 7
1.3.1.6 Sensores de puertas ... 10
1.3.1.7 Sensores de choque ... 10
1.3.1.8 Sensores de ventanas ... 10
1.3.1.9 Sensores de presión ... 11
1.3.1.10 Transmisor ... 11
1.3.1.11 Inmovilizador ... 11
1.3.1.12 Lenguaje de programación ... 12
METODOLOGÍA ... 14
2. DESARROLLO ... 14
2.1. 2.1.1. ENFOQUE DE INVESTIGACIÓN ... 14
2.1.1.1 Tipo de investigación ... 14
2.1.2. POBLACIÓN ... 15
2.1.2.1 Muestra ... 16
CARACTERÍSTICAS DEL DISPOSITIVO DE PRUEBA ... 17
2.2. 2.2.1. ESTADO DEL MÓDULO DE SEGURIDAD CHEVYSTAR DE PRUEBAS ... 19
2.2.2. CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO ... 20
2.2.2.1 Dimensiones ... 20
2.2.2.2 Seguridad ... 20
2.2.2.3 Comodidad... 20
2.2.3. DISEÑO Y ESTRUCTURA DEL PROTOTIPO DIGITAL ... 20
2.2.4. SELECCIÓN DE MATERIALES ... 21
2.2.4.1 Carcasa ... 21
2.2.4.2 Printed Circuit Board ... 22
2.2.4.3 LED ... 22
2.2.4.4 Cableado ... 22
2.2.4.5 Switch ... 23
2.2.4.6 Condensadores ... 23
2.2.4.7 Microprocesadores ... 23
2.2.4.9 Conversor ... 24
2.2.5. HARDWARE UTILIZADO EN EL SISTEMA ... 24
2.2.5.1 Microprocesador ... 24
2.2.5.2 Printed Circuit Board ... 28
2.2.6. LEGUAJE DE PROGRAMACIÓN UTILIZADO ... 29
2.2.6.1 Visual Basic ... 29
2.2.7. PROCESO DE PROGRAMACIÓN ... 29
2.2.7.1 Diseño de las capacidades del dispositivo ... 29
2.2.7.2 Traspaso de las órdenes al programa ... 29
2.2.7.3 Montaje del dispositivo ... 30
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 31
3. DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO CONCEPTUAL ... 31
3.1. 3.1.1. Tecnología SMD ... 31
3.1.1.1 Identificación de la codificación de resistencias SMD ... 32
3.1.1.2 Microprocesador PIC 16F877A ... 33
3.1.2. SOFTWARE PROTEUS ... 34
3.1.2.1 Prueba de evaluación del sistema de control de acceso .... 35
3.1.2.2 Cálculo de la tasa de aceptación ... 35
3.1.2.3 Pruebas en el sistema de Seguridad ... 35
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 39
4. CONCLUSIONES ... 39
4.1. RECOMENDACIONES ... 39
4.2. BIBLIOGRAFIA ... 41
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Desglose de la población objetivo ... 16
Tabla 2. Especificaciones de Fábrica LCD ... 18
Tabla 3. Contenido del módulo de seguridad Chevystar ... 19
Tabla 4. Descripción de las especificaciones del PIC ... 24
Tabla 5. PIN Definiciones ... 25
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Sistema Eléctrico del Vehículo ... 6
Figura 2. Alarma Electrónica ... 9
Figura 3. Alarma Electrónica para automóvil ... 9
Figura 4. Población proyectada de Santo Domingo de los Tsáchilas al 2017 ... 15
Figura 5. Distribución de Profesiones en Santo Domingo ... 16
Figura 6. Prototipo del dispositivo de seguridad ... 17
Figura 7. Diagrama de pantalla LCD ... 17
Figura 8. Diagrama de las especificaciones de la pantalla LCD ... 18
Figura 9. Panel alfanumérico para la escritura del dispositivo ... 18
Figura 10. Switch de encendido y apagado ... 19
Figura 11. Modelos de módulos de seguridad Chevystar ... 19
Figura 12. Diagrama de la estructura interna del dispositivo ... 21
Figura 13. Carcasa del dispositivo ... 21
Figura 14. Printed Circuit Board ... 22
Figura 15. Diodos LED ... 22
Figura 16: Cables de Cobre ... 22
Figura 17. Switchs eléctricos ... 23
Figura 18. Condensador ... 23
Figura 19. Microprocesador ... 23
Figura 20. Bocina de Audio ... 24
Figura 21. Conversor ... 24
Figura 22. Diagrama del PIC ... 25
Figura 23. Printed Circuit Board ... 28
Figura 24. Codificación de Visual Basic ... 29
Figura 25. Proceso de Soldadura ... 30
Figura 26. Cableado Final para ensamblaje ... 30
Figura 27. Dispositivo ensamblado ... 31
Figura 28. Microprocesador para Proteus ... 34
Figura 29. Dispositivo Encendido... 36
Figura 30. Utilización del sistema ... 36
Figura 31. Descifrando código PIN ... 37
Figura 32. Conexión a alarma ... 37
ÍNDICE DE ANEXOS
RESUMEN
Actualmente en Ecuador, los vehículos de la marca Chevrolet se ensamblan nacionalmente, provocando que su clientela aumente cada tiempo, el problema radica en que, las alarmas de fábrica se dañan regularmente provocando que los delincuentes roben las pertenencias de las personas. El proyecto de investigación se centra en el diseño de un dispositivo de extracción de Pin Code en los módulos de seguridad Chevystar, facilitando al usuario, la extracción del código, sin la necesidad de desarmar el dispositivo de seguridad en su totalidad. La propuesta de implementación del proyecto se basa en la identificación de las características de funcionamiento y composición de los módulos de seguridad Chevystar utilizando esos conocimientos para elaborar por medio de un diagramado digital, la estructura eléctrica del dispositivo, utilizando pruebas que permitan identificar los la fallas de fabricación, para posteriormente corregirlas para el diseño final, utilizando el método científico, se procede a la elaboración, estructuración, soldadura y montaje del dispositivo de seguridad. En cuanto al proceso de suelda, se utilizaron procedimientos actuales para que cada componente sea estable y se evite el riesgo soltura de suelda. Para el prototipo se realizó un diseño en 3D de una carcasa para colocar la placa de circuitos soldada con la técnica de soldadura a la superficie, para posteriormente realizar las pruebas en el dispositivo, demostrando su funcionamiento eficaz para descifrar el Pin Code de los módulos de seguridad Chevystar.
INTRODUCCIÓN
1.
Desde la invención del automóvil y el incremento del parque automotor especialmente en las grandes ciudades, se evidenció simultáneamente un aumento de inseguridad o atracos de vehículos, quienes de manera fácil conseguían hurtar los mismos, sobre todo cuando sus respectivos propietarios los dejaban estacionados en calles o lugares externos a sus viviendas.
Ante esta situación, surgió la necesidad de resguardar este bien de una forma más segura y prevenir el hurto del mismo. Es por ello que surgieron diversos modos de evitar atracos de vehículos, entre ellos podemos mencionar los bastones que se le colocaban a los volantes para impedir su movimiento, corta corrientes y hasta muchos llegaron al extremo de encadenarlos al suelo de sus estacionamientos.
Todo esto hizo surgir la idea de trasladar el uso de la alarma al campo automotriz como un sistema de seguridad pasiva en el vehículo que protege y reduce de manera significativa los atracos en vehículos, el cual contribuye a evitar la pérdida de bienes e incluso el automotor.
Con la incorporación de las computadoras en los vehículos, se implementan sistemas de seguridad en el campo automotriz obteniendo cambios totales, llegando a utilizar mandos a distancia o controles remotos que a su vez controlan y bloquean diversas funciones del automóvil, como cortar el suministro de combustible, activar o desactivar los seguros de las puertas, apagar el vehículo, y muchas más.
Actualmente la marca de vehículos Chevrolet, considerada como la más vendida del sector automotriz en Ecuador, incorpora en sus unidades un sistema de seguridad, la cual, en su funcionalidad resulta de gran eficiencia como medio de prevención de un ingreso no autorizado al interior del vehículo, sin embargo al momento de suscitarse una pérdida o daño del sistema de seguridad con el cual se equipan, su solución inmediata resulta tediosa debido a la falta de información o en algunos casos desconocimiento por parte del técnico encargado.
innecesarios. Actualmente se ha evidenciado que en la mayoría de los casos no se da pronta solución e incluso en ocasiones dichos problemas no han podido ser solucionadas por concesionarias locales de la marca y centros de atención automotriz.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1.
El tema principal acerca de la vida útil de un vehículo abarca ciertas reparaciones y revisiones electrónicas entre los cuales está la extracción de Pin Code la cual es de vital importancia en los módulos de seguridad cuya problemática en su sistema de seguridad radica en continuar utilizando el sistema de seguridad propio del vehículo y no migrar a un sistema de seguridad alterno o adaptación, lo que puede tener como consecuencia vulnerabilidad y una eficiencia baja en el sistema de seguridad, conllevando a ello posibles robos debido al nivel de seguridad que emplean los dispositivos alternos pudiendo tener como resultados pérdidas económicas a largo plazo. (Vidal, 2010)
Normalmente para la obtención del Pin Code se lo realiza con lectores de memoria en donde se debe abarcar un dominio total sobre dicho equipo y software para la extracción del Pin Code de no contar con dichos requisitos este puede afectar a otros componentes que son muy vulnerables y vitales para el funcionamiento del vehículo.
En tal oportunidad se ha planteado la necesidad de diseñar un Dispositivo electrónico para la extracción de Pin Code el cual puede aportar con la capacidad de no solo de extraer el código original de fábrica, sino que también es capaz de simular el sistema. Es decir que realiza la simulación o comportamiento de la Alarma que deriva en todos sus componentes ya que cuenta con los accesorios.
JUSTIFICACIÓN
1.2.
Los motivos que llevaron a realizar esta investigación se deben a que mediante un análisis detallado del trabajo en el cual se desempeñan y se ha podido apreciar en diversas mecánicas en santo domingo de los Tsáchilas. Esto se puede resumir a la manipulación y utilización de equipos que son de vital importancia para el funcionamiento del vehículo.
El presente Proyecto pretende crear un Dispositivo electrónico para la extracción de Pin Code el cual puede aportar con la capacidad de no solo de extraer el código original de fábrica, sino que también es capaz de simular el sistema entre otras funciones. Es decir que realiza la simulación o comportamiento de la Alarma que deriva en todos sus componentes ya que cuenta con los accesorios.
Mediante este dispositivo puedo detallar que simplificaría diversos procesos en el área de trabajo del servicio automotriz (convirtiéndola en el beneficiario principal) teniendo un potencial en la resolución de problemas concretos, en un área de actividad específica. Esto permitiría no solo aumentar la eficiencia en relación a los problemas que pueden presentar los vehículos de marca Chevrolet en Santo Domingo de los Tsáchilas tanto a corto como largo plazo.
En la sociedad el impacto que adoptará este dispositivo es la simplificación de trabajos y la eficiencia al resolverlo de esta manera la tecnología que se está presentando será de vital importancia ya que movería de forma más agresiva el comercio del servicio que pueda ofrecer, abriendo una puerta a oportunidades de reconocimiento a nivel de provincia ya que se caracterizando como identidad propia y de innovación la implementación de nuevas tecnologías en un lugar preciso del país.
El beneficio del dispositivo no está centrado en un lugar estratégico se centra en cualquier individuo o entidad que se dediquen a instalar sistemas de seguridad y tengan un RUC donde se compruebe que su profesión o servicio en afines de lo antes mencionado.
MARCO TEÓRICO.
1.3.
ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS.
Los avances tecnológicos en el ámbito de la seguridad del automóvil han evolucionado con el paso del tiempo, estos estudios se han concretado en relación a este ámbito ya que su utilización y manejo son de forma obligatoria brindando seguridad al conductor y su vehículo.
La presente investigación realizada, con el tema de un Diseño e implementación de módulos didácticos con comunicación Bus-Can para los sistemas de luces y alarma de un automóvil moderno. Los módulos didácticos cuentan con diversos sistemas inteligentes, las tarjetas electrónicas BCM, que recogen información del funcionamiento de los dos sistemas, generando un diagnóstico, dando una solución rápida de la falla que se presenta, como problemas de puertas mal cerradas y forcejeo de las puertas. (Garcia , 2018, pág. 55)
Los hallazgos de la investigación son realizados con un sistema de radiofrecuencia, de tal manera que si la alarma se activa el usuario recibe una señal de alerta, este sistema de alamar envía una señal de radiofrecuencia al control remoto del usuario identificando el conflicto y de posterior manera tomara las medidas pertinentes (Gamez, 2017, pág. 92)
Un alto porcentaje de usuarios de vehículos automáticos, han sufrido fallas por la descarga del acumulador, provocadas al dejar luces encendidas exteriores e interiores y estéreo, por ello la importancia de desarrollar el proyecto de encendido automático que consiste en agregar un dispositivo electrónico el cual se divide en tres fases (detección, control y alarma) (Paez, 2017)
1.3.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.
1.3.1.1 Sector automotriz.
1.3.1.2 Interacción del sector automotriz con el sector electrónico
Durante el periodo 1960-1969, las empresas del sector automotriz experimentaron el uso de componentes electrónicos. En 1960, Electric Autolite y Delco-Remy iniciaron el uso de transistores con el propósito de regular la energía eléctrica de los interruptores (breaker points). En 1961, Joseph Lucas, Ltd., patentó un sistema de encendido transistorizado que elimina la vieja tecnología de los interruptores. EN 1963, Delco introdujo de una manera comercial el sistema de encendido transistorizado en los modelos Pontiac
En los sistemas automotrices cada vez se sustituyen los sistemas mecánicos a electrónicos por las unidades de control electrónico es el corazón de un vehículo debido a sus múltiples funciones como el control de la combustión; conformado por computadoras que monitorean y controlan todo el vehículo gracias a sus diferentes sistemas. Hoy en día un vehículo típicamente contiene alrededor de 25 a 35 microcontroladores. (Ambrosio, 2017)
1.3.1.3 Sistema eléctrico del vehículo
Es un sistema el encargado de alimentar al vehículo con energía, es indispensable para el funcionamiento del coche. El sistema principal es el sistema de generación y almacenamiento, este se encuentra constituido por el generador, el regulador de voltaje, la batería de acumuladores y el interruptor de la excitación del generador. (Hella, 2013)
El sistema se encuentra conectado mediante cables que llevan la energía a todos lados, todos los componentes se alimentan de la batería como se demuestra en el siguiente gráfico. (Hella, 2013)
1.3.1.4 Sistemas de encendido del vehículo
Sistema de encendido con platinos y condensador
El sistema de encendido se puede definir como la generación de una chispa en el cilindro llevado a un orden indicado para inflamar una mescla de aire combustible y esta a su vez genere el encendido dentro de la cámara cuando interviene lo que es el platino o condensador se podría decir que funciona como un interruptor.
Este dispositivo acciona por leva (pieza que determina el ángulo de apertura y cierre del platino) el cual es una pieza de vital importancia en el mecanismo ya que abre y cierra el circuito primario de la bobina de encendido a las mismas resoluciones de giro del motor.
Sistema de encendido electrónico
El Sistema de encendido electrónico se caracteriza ya que el funcionamiento está compuesto por la batería, llave de contacto, bobina, distribuidor, bujías y cables de alta tensión. Partiendo de estos componentes podemos decir que este sistema inicia con general y distribuir alto voltaje a cada una de bujías del motor de combustión interna.
1.3.1.5 Dispositivos de seguridad
Cuando se habla de sistema de seguridad hay que constatar que abarca una gran variedad de componentes que los conforman y son de vital importancia para conservar la seguridad del usuario por tanto los fabricantes en un inicio han trabajo durante el anterior siglo y recientes años para conseguir un nivel aceptable para asegurar la vida del usuario. (comisario , 2016 )
Cuando se habla de sistema de seguridad en el área automotriz está conformado por dos partes esenciales que tienen que trabajar en conjunto para cumplir con su fin de diseño hay que recalcar que en un comienzo la fabricación de un vehículo carecía de estos componentes esenciales no obstante con la adaptación de las nuevas tecnológicas y en función de las normas internacionales ha dado como resultado: (comisario , 2016 )
Seguridad activa
suspensión, Neumáticos, Iluminación y Sistema de control de estabilidad. (comisario , 2016 )
Seguridad pasiva
Comprende aquellos elementos que reducen los daños que una persona pueda sufrir cuando un accidente o amenaza está presente. Estos pueden estar conformados por: Cinturones de seguridad, Airbags, Chasis y carrocerías, Cristales y Reposacabezas. Elementos que han sido diseñados minuciosamente para que de alguna manera pueda anular o defender al usuario del vehículo. (comisario , 2016 )
Alarmas.
La alarma es una serie de sensores conectados a una sirena, es decir un sistema de seguridad pasiva, significa que nos permite reducir los tiempos de ejecución de las accione a tomar en función del problema presentando, reduciendo así las perdidas.
Los componentes que conforman una alarma son:
Sensores de presión y de movimiento
Sirena que diferencie el sonido de tu coche
Un receptor inalámbrico, receptor de mano
Batería auxiliar
Una centralidad que hace reaccionar la alarma y el sonido.
Tipos de alarmas
Alarma básica
Las alarmas básicas o conocidas también como las más sencillas, tiene como función solo alertar al conductor de su entorno, su funcionamiento es gracias a varios sensores ubicados dentro del automóvil, que se activan al detectar un forcejeo en abrir las puertas de dicho automotor. (Tixce, 2017 )
Alarma con localizados GPS
Alarma con sistema inmovilizador
Es una de las alarmas más avanzadas que actualmente existen en el mercado, este sistema de seguridad detecta el momento en que es forzada la puerta y se activa de manera automática boqueando el motor en unos metros más adelante, su función es en desconectar la batería o interrumpir el sistema de frenos, obligando al coche a detenerse, se le puede adaptar la función de grabación y cámaras instalando equipos dentro del vehículos. (Tixce, 2017 )
Figura 2. Alarma Electrónica
1.3.1.6 Sensores de puertas
El tema de implementar los sensores radica en formar parte de la mecánica de un automóvil en su sistema de alarma de puertas. Esto se puede ver reflejado al momento que la puerta del maletero de un coche está totalmente protegida y este de alguna manera es abierto sin autorización esto activa de manera inmediata las luces internas.
Actualmente se ha empleado los sensores con una adicción en su función en términos técnicos de emplearlo con el cableado en su respectivo sitio al abrir una determinada puerta (cerrada el interruptor) esta automáticamente enviaría una señal eléctrica a la central además de encender las luces interiores esta hace sonar una alarma que, provoca una reacción al usuario de que una de las puertas ha sido abierta. (Maya, 2015)
1.3.1.7 Sensores de choque
La implementación de un sistema de choque es bastante sencilla. Funciona casi de igual manera que el sensor de puertas, pero con la característica que, si el vehículo es golpeado, empuja o mueve de alguna forma el coche, el sensor envía una señal a la central indicando la intensidad del movimiento. Dependiendo de la magnitud del choque, la central emite una señal de aviso o bien hace sonar una señal completa.
Las fallas que puede presentar dicha alarma es básicamente si hay una sacudida producida por un carro vecino o si algún pájaro se sienta con el vehículo este no tiene la capacidad de medir o diferencia la sacudida provocando que se despliegue una falsa alarma. (Maya, 2015)
1.3.1.8 Sensores de ventanas
Este sensor puedo decir que tiene un grado de innovación más elevado que la anterior, debido que lleva conectado un micrófono a la central este micrófono que se le ha adaptado al vehículo mide los cambios en la presión y convierte de ser necesario convierte las variaciones creadas en una corriente eléctrica.
1.3.1.9 Sensores de presión
El presente sensor se encarga de monitorizar los niveles de presión de aire del vehículo considerando de no haber presión diferencial entre el interior y el exterior hipotéticamente en el caso de haberse roto una ventana ser empujada o aspira el aire del interior, creando un breve cambio en la presión esta creara fluctuaciones en la presión del aire cercano(sonidos).
Este sistema puede manejarse de manera diferente, las fluctuaciones de presión mueven el cono arriba y abajo, lo que empuja y tira del electroimán. Posteriormente este electroimán dentro de su campo magnético moviéndose generaría una corriente. Cuando la central registra una corriente proveniente de este sensor, reconoce que algo ha causado un rápido incremento de presión dentro del coche. (Perez, 2014)
1.3.1.10 Transmisor
El transmisor es un dispositivo muy importante en la utilización de la alarma, con este dispositivo puedes enviar información al instrumento del sistema del cerebro a largas distancias, su funcionamiento es completamente básico, pero de gran uso para el usuario.
El transmisor también tiene como función abrir y cerrar las puertas, apagar y encender las alarmas, antes y después de subir al coche, la alarma es activada al momento de que los sensores que hayan disparado, lo que realiza el transmisor es comunicarse con el cerebro para apagar dicho sonido.
El sistema es muy efectivo, pero tiene muchas falencias, uno de ellas es que se puede detectar la clase y hacer uno de una copia de llave, si una persona no autorizada consigue el código Pin Code, es fácil que puede ingresar al vehículo y hacer uso del mismo.
1.3.1.11 Inmovilizador
1.3.1.12 Lenguaje de programación
Los lenguajes de programación son un conjunto de normas, símbolos, notaciones y un sin número de caracteres que utiliza el programador para expresar el proceso que tiene que seguir un dato y sus estructuras. Los tipos de lenguajes de programación se basan en 3 grandes grupos los lenguajes de cálculo numérico, los lenguajes de sistemas y los utilizados para inteligencia artificial. (Instituto Tecnológico de Celaya, 2015)
Otra clasificación popular es por el tipo de instrucciones con las que cuenta. Para esta clasificación tenemos al leguaje máquina (binario), leguaje ensamblador y lenguaje de alto nivel. (Instituto Tecnológico de Celaya, 2015)
Visual Basic
Visual basic es un programa el cual tiene como fin crear productivamente aplicaciones de todo tipo de seguridad, basándose de manera objetiva, apuntando al manejo y desarrollo de móviles, web y Windows, este programa facilita la creación y manejo de distintas soluciones innovadoras, Visual Basic continúa siendo la forma más rápida y fácil de crear aplicaciones. (Microsoft, 2018)
Sistema Goodlock
Se procede al bloqueo de vehículo por medio de tres acciones rutinarias en un orden específico marcar de forma determina el orden de ciertos botones, si no el vehículo no se encenderá, es un invento novedoso acondicionado al pedal freno, sube la ventana del conductor, y se procede a bloquear el carro. (Konami, 2014)
Invisible: No hay teclados ni otros dispositivos vulnerables.
El uso de la llave no es suficiente para encender el vehículo por cuanto es más seguro.
El vehículo sólo arrancará con el proceso correcto
No se desconfigura: El circuito electrónico opera en base a lógica alambrada. No emplea microcomputadores que requieren de software.
Sistema de seguridad Chevystar.
Chevystar integra en los vehículos varios dispositivos de última tecnología, como el localizador GPS y el módem celular, que permiten la interacción entre el vehículo, el conductor y el Centro de Atención al Cliente con solo oprimir un botón. (Chevrolet, 2018)
El sistema más avanzado en telemática e información en los pasos de Chevrolet, con el lanzamiento de las actualizaciones para la siguiente generación en la aplicación interactiva para teléfonos inteligentes y tabletas. Permitiendo facilitar la comunicación del usuario. (Chevrolet, 2014)
Como objetivo general tenemos que se Diseñó (construyó) un dispositivo electrónico para la extracción de Pin Code en módulos de seguridad Chevystar para los vehículos de marca Chevrolet en santo domingo de los Tsáchilas del año 2018.
Como objetivos específicos tenemos los siguientes:
Identificación de las características de funcionamiento y componentes de un sistema de seguridad Chevystar.
Selección de los materiales y componentes específicos para la construcción del dispositivo electrónico.
Simulación del diseño del dispositivo mediante la utilización de softwares CAD.
METODOLOGÍA
2.
DESARROLLO
2.1.
Para la elaboración del proyecto de investigación se utilizó el método científico, para determinar el diseño, la funcionalidad y sustentabilidad del dispositivo analizado, con el objetivo de establecer un modelo que pueda ser recreado en cualquier nivel y utilizado para la sistematización de la teoría del cambio de sistemas de seguridad en los vehículos, también para llevar a la práctica el conocimiento adquirido en la institución.
El dispositivo de seguridad utilizado para la investigación fueron los módulos de seguridad Chevystar implementados en todos los vehículos a partir del 2003, hasta el año 2015 fecha en que fueron reemplazados por sistemas más actuales, estos modelos fueron comercializados en Ecuador, Colombia y Venezuela por parte de los concesionarios Chevrolet y sus afiliados en cada país
2.1.1. ENFOQUE DE INVESTIGACIÓN
El enfoque utilizado en la investigación fue netamente cuantitativo ya que se pretende medir de forma sistemática y ordenada cada paso utilizado para la implementación del sistema de codificación por medio del Pin Code. Como lo describe Hernández Sampieri en su libro metodología de la investigación, la investigación cuantitativa es un conjunto de técnicas aplicadas de forma secuencial y sistemática, elaborada de tal manera que sea la base para futuros experimentos al proyecto.
2.1.1.1 Tipo de investigación
Se va a utilizar la investigación descriptiva para el proyecto, misma que establece que el fenómeno de estudio (problema de investigación) debe ser abordado con el fin de interpretar el funcionamiento entero del sistema de seguridad, dando una descripción de cada detalle y proceso que se implantará en la investigación, al determinar el análisis de los resultados obtenidos a partir de la simulación del circuito electrónico del diseño.
tecnología que puede ser implementada a todo tipo de módulos de Chevystar.
2.1.2. POBLACIÓN
Para medir el impacto de la investigación se toma como población inicial a los habitantes de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas con un total de 450.000 habitantes, con este dato se procedió a la segmentación de total para determinar una población objetivo para el análisis y la realización de la prueba piloto y la determinación de la necesidad del sistema.
Figura 4. Población proyectada de Santo Domingo de los Tsáchilas al 2017
Primero se realizó la segmentación por edades, considerando que la edad promedio para laborar o especializarse como técnico en seguridad es de 25 años, hasta un tope de 54 años, este porcentaje representa el 36,3% de la población, este porcentaje da como resultado 163.350. De este total, un 40,80% se establecen como población económicamente activa llegando a un total de 66.648 personas.
Figura 5. Distribución de Profesiones en Santo Domingo
Tabla 1. Desglose de la población objetivo
DESCRIPCIÓN PORCENTAJE N.º HABITANTES
Población total - 450.000 habs.
Edades entre 25 y 54 años 36,3% 163.350 habs. Población económicamente activa 40,80% 66.648 habs. Segmentación por trabajo realizado 2,15% 1433 habs.
Nota: La segmentación por ocupación se determinó de datos proporcionados por el INEC
2.1.2.1 Muestra
Para determinar la muestra se utiliza la fórmula de la muestra finita, cuyo objetivo es delimitar un número promedio para realizar el estudio y obtener resultados representativos de toda la población de Santo Domingo de los Tsáchilas. La fórmula es la siguiente:
Dónde:
N: es el número total de público objetivo (1433 habs.) Z: es el nivel de confianza de la investigación (95%=1,96) p: es la probabilidad de ocurrencia de un evento (0,50) q: es la probabilidad de no ocurrencia de un evento (0,50) d: es la tolerancia de error de la investigación (5%)
23% 12% 26% 8% 6% 8% 7% 6%
2% 2%
0%
Profesiones
Ocupaciones elementales
Oficiales, operarios y artesanos
Trabajadores de servicios y vendedores Agricultores Operarios No declarado Pesonal administrativo 𝒏
= 𝑁 ∗ 𝑍∝2∗ 𝑝 ∗ 𝑞
𝑑2∗ 𝑁 − 1 + 𝑍
∝2∗ 𝑝 ∗ 𝑞
𝒏
= 1.433 ∗ 1,96
2∗ 0,5 ∗ 0,5
0,052∗ 1.433 − 1 + 1,962∗ 0,5 ∗ 0,5
CARACTERÍSTICAS DEL DISPOSITIVO DE PRUEBA
2.2.
Dispositivo de seguridad para la extracción del Pin Code cuenta con una característica específica, es la extracción del código de seguridad del módulo de seguridad Chevystar en los vehículos Chevrolet reduciendo los procesos actualmente utilizados para el desbloqueo del vehículo. Esto se lo realiza cuando por cualquier motivo se bloquea el vehículo y la persona afectada, no activa el servicio de emergencia Chevystar, no se encuentra en zonas de cobertura o simplemente necesita cambiar el código.
Figura 6. Prototipo del dispositivo de seguridad
El dispositivo cuenta con una pantalla Led de 16x4 caracteres programada para reproducir los códigos alfanuméricos deseados por el usuario. Y mostrar el código de desbloqueo de la alarma conectada al dispositivo, además de informar el estado del código y la marca. A continuación, se presenta el diseño, la diagramación y las especificaciones.
Tabla 2. Especificaciones de Fábrica LCD
Ítem Valor estándar
Tipo de display 16 caracteres x 4 de largo Tipo LCD STN(Y-G) Transflective/Positive Método de manejo 1/16DUTY, 1/5BIAS, VOP4.7V, VDD5.OV
Ángulo de visión 6 O’Clock
Blacklight Y-G(Bottom), VDD5.0V, 1dd180mA
Drive IC KSOD66U
Temperatura de operación -20º a 70º Temperatura de almacenamiento -30º a 80º
Conectividad ZEBRA
Nota: La temperatura está establecida en grados centígrados
Figura 8. Diagrama de las especificaciones de la pantalla LCD
El teclado utilizado es alfanumérico ya que cuenta con 2 parte la parte numérica es utilizada para la digitación de los números y la especificación de los modos 1, 2 y 3 para la decodificación del código. La parte de las letras se las utiliza para cambiar las funciones del sistema de seguridad.
Por último, tenemos dos interruptores el de color rojo dedicado a proporcionar energía a los componentes del dispositivo y el otro está programado para simular la llave de encendido de un carro, para el automóvil.
Figura 10. Switch de encendido y apagado
2.2.1. ESTADO DEL MÓDULO DE SEGURIDAD CHEVYSTAR DE PRUEBAS
Para la prueba del dispositivo de seguridad se utiliza una alarma de seguridad que viene equipada desde fábrica, es decir ensamblada directamente al vehículo por la empresa Chevrolet, aproximadamente desde el año 2003, esta alarma está equipada o incorporada en modelos como; Chevrolet Grand Vitara, Chevrolet Lux, Chevrolet Rodeo y Chevrolet Corsa.
Figura 11. Modelos de módulos de seguridad Chevystar
Tabla 3. Contenido del módulo de seguridad Chevystar
Componente Utilidad (peso, energía) Unidad Principal Módulo de seguridad Chevystar Controles remotos 2 (frecuencias de 434 MHz)
Indicador Led Para programación
Sirena -
Cableado de arnés 3 metros. Etiquetas con Pin Code de fábrica -
Guía de usuario -
2.2.2. CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO
2.2.2.1 Dimensiones
Las dimensiones del dispositivo para la extracción de Pin Code es de 13 cm de ancho por 19 cm de largo, con un espesor de 3.2 cm en su parte inferior y 7.1 cm en la parte superior, ya que en este espacio se encuentra la pantalla y la mayoría de circuitos integrados del dispositivo tecnológico.
2.2.2.2 Seguridad
El dispositivo de extracción de códigos de seguridad de los módulos de seguridad de Chevystar, cuenta actualmente con un sistema de seguridad por medio de un Pin Code, donde cada usuario que adquiera un sistema, tiene que instalar un código de cuatro dígitos con el que desbloquear el dispositivo y poder utilizarlo.
2.2.2.3 Comodidad
El diseño del dispositivo es de forma rectangular y alargado, para que el usuario pueda manipular de la mejor forma el dispositivo, y su construcción es robusta, para dar seguridad de la durabilidad de los componentes contra caídas. Otro aspecto de comodidad encontrado en el diseño es la conectividad con la que cuenta, el dispositivo se conecta directamente al módulo de seguridad Chevystar reduciendo el tiempo de descifrado del código, ya que actualmente, para conocer este código, el técnico en seguridad tiene que desarmar la alarma y localizar con exactitud la memoria en el módulo, para hacer lectura del mismo y así encontrar el código de fábrica.
2.2.3. DISEÑO Y ESTRUCTURA DEL PROTOTIPO DIGITAL
ISIS (Intelligent Schematic Input System – Sistema de enrutado de Esquemas Inteligente) permite diseñar el plano eléctrico del circuito que se desea realizar con componentes muy variados, desde simples resistencias, hasta algunos microprocesadores o microcontroladores, incluyendo fuentes de alimentación, generadores de señales y muchos otros componentes con prestaciones diferentes. Con el software Isis se diseñará el plano eléctrico del circuito del dispositivo electrónico a desarrollar con lo que permitirá el desarrollo y también la simulación en tiempo real.
Figura 12. Diagrama de la estructura interna del dispositivo
2.2.4. SELECCIÓN DE MATERIALES
2.2.4.1 Carcasa
La carcasa está diseñada por el programa Solidworks, mismo que sirvió de modelado en 3D, para el diseño final se construyó en plástico industrial para su durabilidad y manejo por parte de los técnicos de seguridad.
2.2.4.2 Printed Circuit Board
Para el montaje de todos los elementos de la selección de materiales se utiliza una PCB (Printed Circuit Board)
Figura 14. Printed Circuit Board
2.2.4.3 LED
Se utiliza un juego de luces LED de diferentes colores, con la finalidad de proporcionar información al usuario, sobre el estado del vehículo al momento de conectar el dispositivo al módulo de seguridad Chevystar. Se utilizan de varios colores y funciones.
Figura 15. Diodos LED
2.2.4.4 Cableado
Para la instalación del dispositivo se utiliza cables eléctricos de cobre, recubiertos con aislamiento y una cubierta que protege al cable de los efectos de elementos externos como el clima o el contacto con otros componentes.
2.2.4.5 Switch
Los switch se utilizan para el control de la corriente eléctrica (encendido y apagado) y para simular el encendido del automóvil.
Figura 17. Switchs eléctricos
2.2.4.6 Condensadores
Se utilizan condensadores o capacitores para el control y almacenamiento de la electricidad necesaria para el funcionamiento del dispositivo decodificador de Pin Code.
Figura 18. Condensador
2.2.4.7 Microprocesadores
Figura 19. Microprocesador
Tabla 4. Descripción de las especificaciones del PIC
Descripción Valor
Arquitectura RISC (35 instrucciones) Frecuencia de operación 0-20 MHz
Voltaje 2.0V a 5.5V
Memoria ROM Reprogramación de más de 1000000 Memoria EEPROM 256 bytes
Memoria RAM 368 bytes
Convertidor A/D 14 canales resolución de 10 bits
Nota: Los valores son un promedio de funcionamiento
2.2.4.8 Altavoz
Este dispositivo es utilizado específicamente para la reproducción de sonidos de las diferentes funciones, tanto de la pantalla LCD, como de los diodos colocados en el interior del dispositivo.
Figura 20. Bocina de Audio
2.2.4.9 Conversor
Dispositivo utilizado para la conversión de Corriente directa a corriente alterna.
Figura 21. Conversor
2.2.5. HARDWARE UTILIZADO EN EL SISTEMA
2.2.5.1 Microprocesador
Figura 22. Diagrama del PIC
Tabla 5. PIN Definiciones
Nombre Número
(DIP 40) Función Descripción
RE3/MCLR/Vpp 1 RE3 Entrada de propósito general en el puerto PORTE
MCLR Pin de reinicio. El nivel lógico bajo en este pin reinicia al microcontrolador
Vpp Voltaje de programación
RA0/AN0/ULPWU/C12lN0 2 RA0 E/S de propósito general en el puerto PORTA
AN0 Entrada del canal 0 del convertidos A/D
ULPWU Entrada de desactivar el modo de espera
C12lN0- Entrada negativa del comparador C1 o C2
RA1/AN 3 RA1 E/S de propósito general en el puerto A
AN1 Canal 1 del convertidor A/D
C12IN1- Entrada negativa del comparador C1 o C2
RA2/AN2/Vref-/CVref/C2IN+
4 RA2 E/S de propósito general en el puerto PORTA
AN2 Canal 2 del convertidor A/D
Vref- Entrada de referencia negativa de voltaje del convertidor A/D
CVref Salida de referencia de voltaje del comparador
C2IN+ Entrada positiva del comparador C2 RA3/AN3/Vref+/C1IN+ 5 RA3 E/S de propósito general en el
puerto PORTA
AN3 Canal 3 del convertidor A/D
Vref+ Entrada de referencia positiva del voltaje del convertidor A/D
Tabla 5. (Cont.)
RA4/T0CKI/C1OUT 6 RA4 E/S de propósito general en el puerto PORTA
T0CKI Entrada de reloj del temporizador T0 C1OUT Salida del comparador C1
RA5/AN4/SS/C2OUT 7 RA5 E/S de propósito general en el puerto PORTA
AN4 Canal 4 del convertidor A/D
SS Entrada del módulo SPI (Selección del esclavo)
C2OUT Salida del comparador C2
RE0/AN5 8 RE0 E/S de propósito general en el puerto PORTE
AN5 Canal 5 del convertidor A/D
RE1/AN6 9 RE1 E/S de propósito general en el puerto PORTE
AN6 Canal 6 del convertidos A/D
RE2/AN7 10 RE2 E/S de propósito general en el puerto PORTE
AN7 Canal del convertidor A/D Vdd 11 + Suministro de voltaje positivo
Vss 12 - Tierra (ground-GND)
RA7/OSC1/CLKIN 13 RA7 E/S de propósito general en el puerto PORTA
OSC1 Entrada del oscilador de cristal CLKIN Entrada del reloj externo RA6/OSC2/CLKOUT 14 OSC2 Salida del oscilador del cristal
CLKO Salida en la que se presenta la señal Fosc/4
RA6 E/S de propósito general en el puerto PORTA
RC0/T1OSO/T1CKI 15 RC0 E/S de propósito general en puerto PORTC
T1OSO Salida del oscilador del temporizador 1
T1CKI Entrada de reloj del temporizador 1 RC1/T1OSO/T1CKI 16 RC1 E/S de propósito general en el
puerto PORTC
T1OSI Entrada del oscilador del temporizador 1
CCP2 E/S de los módulos CCP1 y PWM1 RC2/P1A/CCP1 17 RC2 E/S de propósito general en el
puerto PORTC
P1A Salida del módulo PWM
CCP1 E/S de los módulos CCP1 y PWM1 RC3/SCK/SCL 18 RC3 E/S de propósito general en el
puerto PORTC
SCK E/S de reloj del módulo MSSP en el modo SPI
SCL E/S de reloj MSSP en el modol2C RD0 19 RD0 E/S de propósito general en el
puerto PORTD
RD1 20 RD1 E/S de propósito general en el puerto PORTD
RD2 21 RD2 E/S de propósito general en el puerto PORTD
Tabla 5. (Cont.)
RC4/SDI/SDA 23 RC4 E/S de propósito general en el puerto PORTC
SDI Entrada Data del módulo MSSP en el modo I2C
SDA E/S Data del módulo en el modo I2C RC5/SDO 24 RC5 E/S de propósito general en el
puerto PORTC
SDO Salida Data del módulo MSSP en el modo SPI
RC6/TX/CK 25 RC6 E/S de propósito general en el puerto PORTC
TX Salida asíncrona del módulo USART CK Reloj síncrono del módulo USART RC7/RX/DT 26 RC7 E/S de propósito general en el
puerto PORTC
RX Entrada asíncrona del módulo USART
DT Datos del módulo USart en modo síncrono
RD4 27 RD4 E/S de propósito general en el puerto PORTD
RD5/P1B 28 RD5 E/S de propósito general en el puerto PORTD
P1B Salida del módulo PWM
RD6/P1C 29 RD6 E/S de propósito general en el puerto PORTD
P1C Salida del módulo PWM
RD7/P1D 30 RD7 E/S de propósito general en el puerto PORTD
P1D Salida del módulo PWM
Vss 31 - Tierra (GND)
Vdd 32 + Suministro de voltaje positivo
RB0/AN12/INT 33 RB0 E/S de propósito en el puerto PORTB
AN12 Canal 12 del convertidor A/D INT Interrupción externa
RB1/AN10/C12INT3- 34 RB1 E/S de propósito general en el puerto PORTB
AN10 Canal del convertidor A/D
C12INT3- Entrada negativa de los comparadores C1 o C2
RB2/AN8 35 RB2 E/S de propósito general en el puerto PORTB
AN8 Canal 8 del convertidor A/D
RB3/AN9/PGM/C12IN2- 36 RB3 E/S de propósito general en el puerto PORTB
AN9 Canal 9 del convertidor A/D PGM Habilita la programación del chip C12IN2- Entrada negativa de los
comparadores C1 o C2
RB4/AN11 37 RB4 E/S de propósito general en el puerto PORTB
AN11 Canal 11 del convertidor A/D
RB5/AN13/T1G 38 RB5 E/S de propósito general en el puerto PORTB
AN13 Canal 13 del convertidor A/D
Tabla 5. (Cont.)
RB6/ICSPCLK 39 RB6 E/S de propósito general en el puerto PORTB
ICSPCLK Entrada de reloj de programación serial
RB7/ICSPDAT 40 RB7 E/S de propósito general en el puerto PORTB
ICSPDAT Pin de E/S para introducir los datos durante la programación ICSPTM
Nota: Cada pin se puede programar de 35 maneras distintas para su funcionamiento
La mayoría de los pines del microprocesador son multipropósito. La funcionalidad de los pines presentados anteriormente es muy útil puesto que, permite un mejor aprovechamiento de los recursos del microcontrolador sin afectar a su funcionamiento. Estas funciones de los pines no se pueden utilizar simultáneamente, sin embargo, se pueden cambiar en cualquier instante durante el funcionamiento. En la tabla anterior se refiere a los 40 pines del microprocesador.
2.2.5.2 Printed Circuit Board
EL circuito impreso es indispensable para la realización del proyecto de investigación, al ser la parte central de todo el proceso de soldadura y ensamblaje, en este dispositivo se colocan y conectan todos los demás implementos necesarios, comunicandose por medio de las impresiones realizadas para la conductividad de señales eléctricas, sirviéndose de la codificación de los microprocesadores, para llevar la información de un componente a otro.
Figura 23. Printed Circuit Board
2.2.6. LEGUAJE DE PROGRAMACIÓN UTILIZADO
2.2.6.1 Visual Basic
Este programa es utilizado para la programación de funciones en determinados circuitos y dispositivos, para la investigación se utiliza esta herramienta, para la programación del microprocesador, con la finalidad de permitir que con cada movimiento o digitación de un número se utilice una función preestablecida.
Figura 24. Codificación de Visual Basic
Para poder programar en esta plataforma es importante conocer previamente el lenguaje de programación, utilizando textos y escritura específica para poder añadir funciones y capacidades extras al proyecto.
2.2.7. PROCESO DE PROGRAMACIÓN
2.2.7.1 Diseño de las capacidades del dispositivo
Como primer punto es necesario tener instalado el programa Visual Basic, una vez realizada esta etapa se plantea las funciones con las que se quiere dotar al dispositivo, realizando un diagrama de cada paso. Una vez realizada esta actividad, se procede a comenzar a traspasar las órdenes dadas a lenguaje de programación
2.2.7.2 Traspaso de las órdenes al programa
y diseñarlas de tal forma, que sea muy difícil que las órdenes se confundieran o dejaran de funcionar.
2.2.7.3 Montaje del dispositivo
Técnicas de suelda
Para la suelda de los componentes a circuito impreso, se utiliza un cautín de 50 vatios de potencia, además para unir los componentes se utiliza el estaño. Se utiliza suelda en frio para componer los elementos electrónicos. Cada componente individual se coloca en la posición en la que se diseñó la placa y se procede a colocar la pasta para soldar y el estaño en contacto con las dos partes, se utiliza el cautín para calentar el estaño y convertirlo en líquido, para después proceder a desviar la corriente proporcionada por este aparato y dejar que el estaño se enfríe y se coloque en la posición deseada.
Figura 25. Proceso de Soldadura
Ensamblaje de la carcasa
Una vez terminado el proceso de suelda, se procede a colocar los componentes cuidadosamente en la carcasa de plástico industrial, para acomodar finalmente todos los circuitos, componentes y cables y estructurar la base.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.
En el diseño del sistema se empezó analizando los requerimientos necesarios para cumplir con los objetivos planteados, luego se realiza un diseño conceptual de interacción del dispositivo, incluyendo un bosquejo general del sistema, para finalmente, realizar el diseño físico y lógico.
DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO CONCEPTUAL
3.1.
El Pin Code es original del módulo de seguridad de Chevystar, instalado en vehículos Chevrolet, el dispositivo pretende obtener dicho código sin la necesidad de quitar la soldadura del Microchip de la P.C.B., con este procedimiento se evita posibles daños al manipular estos componentes electrónicos, de forma que el dispositivo sea fácil de operar.
El módulo viene con dos PIC programados, el chip 1 es el encargado de gobernar la pantalla, mientras que el chip 2 se encarga de descifrar el código de la alarma. Para poder proceder a conectar el dispositivo electrónico al módulos de seguridad Chevystar se debe utilizar un cable mismo que consta de 2 harness el primer de 10 pines y el segundo de 14 pines.
Figura 27. Dispositivo ensamblado
3.1.1. Tecnología SMD
Entre nuevas herramientas para SMD encontramos este pequeño y económico multímetro de bolsillo, de manejo muy sencillo (solo dos teclas o pulsadores), diseñado especialmente para el trabajo con componentes SMD. Cuenta con una punta especial que permite medir los componentes (resistencias, capacitores, diodos) de montaje superficial, ya sea que se encuentren montados en la placa de circuito impreso o fuera de ella, de manera rápida y cómoda con una sola mano.
Puede medir desde décimas de Ohm hasta 60 Mohm y 7 rangos de capacidad que permite medir condensadores (o capacitores) desde unos pocos pF (picofaradios) hasta 6000 uF (microfaradios) mide tensiones de AC y DC en tres escalas: 600 mV, 6V y 50V. Prueba diodos con una corriente de 1 mA y cuenta con un indicador sonoro (buzzer) de continuidad.
El código de descripción de cualquier componente SMD consta de cuatro dígitos los que representan a su longitud y ancho en una centésima de pulgada (1/100”) que corresponde a 2.54 mm en el sistema métrico decimal.
3.1.1.1 Identificación de la codificación de resistencias SMD
Tabla 6. Dimensiones de Resistencias SMD
Nota: Información suministrada por SMD
3.1.1.2 Microprocesador PIC 16F877A
Se denomina microcontrolador a un dispositivo programable capaz de realizar diferentes actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y comunicación digital de diferentes dispositivos.
Los microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir, los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de las diferentes funciones del microcontrolador.
Arquitectura RISC
o El microcontrolador cuenta con solo 35 instrucciones diferentes
o Todas las instrucciones son uni-ciclo excepto por las de ramificación
Frecuencia de operación 0-20 MHz
Oscilador interno de alta precisión
o Calibrado de fábrica
o Rango de frecuencia de 8MHz a 31KHz seleccionado por software
Voltaje de la fuente de alimentación de 2.0V a 5.5V
o Consumo: 220uA (2.0V, 4MHz), 11uA (2.0 V, 32 KHz) 50nA (en modo de espera)
Ahorro de energía en el Modo de suspensión
Brown-out Reset (BOR) con opción para controlar por software
35 pines de entrada/salida
o Alta corriente de fuente y de drenador para manejo de LED
o Resistencias pull-up programables individualmente por software
o Interrupción al cambiar el estado del pin
memoria ROM de 8K con tecnología FLASH
o El chip se puede re-programar hasta 100.000 veces
Opción de programación serial en el circuito
o El chip se puede programar incluso incorporado en el dispositivo destino.
256 bytes de memoria EEPROM
o Los datos se pueden grabar más de 1.000.000 veces
368 bytes de memoria RAM
Convertidor A/D:
o 14 canales
o resolución de 10 bits
3 temporizadores/contadores independientes
Temporizador perro guardián
Módulo comparador analógico con
o Dos comparadores analógicos
o Referencia de voltaje programable en el chip
Módulo PWM incorporado
Módulo USART mejorado
o Soporta las comunicaciones seriales RS-485, RS-232 y LIN2.0
o Auto detección de baudios
Puerto Serie Síncrono Maestro (MSSP)
o Soporta los modos SPI e I2C
3.1.2. SOFTWARE PROTEUS
Desarrollado por Labcenter Electronics es una compilación de programas utilizados para el diseño de esquemas eléctricos y simulación de circuitos, con completos paquetes de elementos electrónicos, actuadores, interruptores, etc.; dos programas principales que son Isis y Ares, que en conjunto forman una potente herramienta en el entorno electrónico.
Durante la elaboración del esquema se pueden llevar a cabo simulaciones avanzadas que nos ayudan a comprobar el correcto funcionamiento de nuestro proyecto, mediante el uso de las herramientas ProSPICE (motor de simulación de circuitos electrónicos) desde la propia pestaña 'Esquema electrónico'.
También podemos programar, depurar y simular el código que se ejecutará en nuestro microprocesador utilizando la pestaña 'Código fuente' aprovechando toda la potencia del VSM (motor para la simulación de la lógica del programa cargada en el microprocesador).
Al terminar el diseño de nuestra placa de circuito impreso, podemos obtener una imagen en tres dimensiones de nuestro diseño utilizando la pestaña 'visor 3D', que nos resultará muy útil para presentar a nuestros clientes una visión preliminar del resultado de nuestro trabajo.
El programa Isis o Sistema de Enrutamiento de Esquemas Inteligentes, sirve para el diseño del plano eléctrico del circuito que se desea realizar que utiliza una extensa gama de componentes y a través del módulo VSM puede simular en tiempo real.
El programa Ares o Software de Edición Y Ruteo Avanzado, sirve para la fabricación de placas de circuito impreso que permite editar la capa superficial (Top Copper) y de soldadura (Botton Copper) para generar pistas. Se utilizó el software de ISIS con el objetivo de simular el diseño de los circuitos y comprobar la ejecución correcta del dispositivo electrónico.
Una vez que se ha probado el hardware y software de los sistemas, se procede a las pruebas finales. Por ser el software la base de los procesos, esta primera etapa de pruebas es la que demando un detalle meticuloso para su realización. Para este proceso realizó el montaje de las diferentes interfaces con sus respectivos circuitos que intervienen en cada uno de los sistemas para su posterior simulación. Una vez finalizada la etapa de montaje de los elementos se procede a cargar el programa en el dispositivo.
3.1.2.1 Prueba de evaluación del sistema de control de acceso
Para esto se procedió a medir el nivel de confiabilidad del sensor, para lo que se utilizaron varios procedimientos de medida, los indicadores de rendimiento de mayor importancia son lo descritos a continuación.
3.1.2.2 Cálculo de la tasa de aceptación
Para esto se realizó una prueba de campo con una muestra de los técnicos en seguridad de Santo Domingo, con el fin de medir la confiabilidad y eficacia del dispositivo.
3.1.2.3 Pruebas en el sistema de Seguridad
Figura 29. Dispositivo Encendido
El dispositivo cuenta con programaciones que permiten manejar de forma sistemática los utilitarios del vehículo, tal y como se detalla a continuación: D: Doors, Administra las puertas, al presionar la tecla el dispositivo envía un pulso eléctrico que mostrará el cierre correcto o incorrecto de las puertas.
Figura 30. Utilización del sistema
Figura 31. Descifrando código PIN
En este caso se procede a ingresar con la tabla de inicio 2, se presiona la letra C y en la pantalla saldrá el código de inicio. Es importante considerar que para avanzar con el proceso de debe presionar la letra C, si por el contrario se pretende retornar a un punto anterior la letra indicada para realizar esa acción es la B.
Al avanzar el dispositivo comienza a descifrar el código, el mismo que tomará unos segundos para mostrar una información adicional.
Figura 32. Conexión a alarma
Figura 33. Procesos de Conexión
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.
CONCLUSIONES
4.1.
La construcción del dispositivo electrónico para la extracción del Pin Code de los vehículos en la marca Chevrolet en Santo Domingo de los Tsáchilas en el año 2018, se logró realizar gracias a la investigación y a los conocimientos adquiridos durante todo el lapso de tiempo como estudiante; con los cuales se llegó a desarrollar exitosamente el dispositivo nombrado.
Conociendo todos los procesos y partes esenciales en el funcionamiento del vehículo se ha tenido en cuenta en que el dispositivo electrónico para la extracción del Pin Code no afecte el rendimiento y confiabilidad de las partes del vehículo que puedan producirse por el uso de artefacto.
El dispositivo electrónico es efectivo en el proceso de extracción del PIN CODE, debido a la utilización de los números del 1 al 3 como series para la generación de la clave, los mismos que representan los dígitos de la alarma del vehículo, aprovechando de esa forma las probabilidades de obtención del PIN CODE necesario.
La estructuración del software permite que la última clave generada por el usuario sea grabada en la memora del dispositivo, con el fin de aprovechar la información disponible para la generación de un nuevo PIN CODE, a su vez que el proceso de generación de la clave es inmediato, ya que el PIN requerido se lo obtiene luego de haber ingresado los comandos requeridos en la pantalla del dispositivo.
RECOMENDACIONES
4.2.
Se recomienda leer manual con estricto cuidado de parte del usuario para poder conocer las principales funciones y limitaciones del dispositivo de esta manera el propietario o técnico utilizara de la manera más correcta el dispositivo en los vehículos que requieran la ayuda de este.
cuente con un establecimiento y tengan un RUC donde se compruebe que su profesión o servicio en afines de lo antes mencionado.
Para un mejor servicio del dispositivo se consideraría necesario hacer las modificaciones necesarias que podría necesitar a futuro para mejorar el rendimiento de este, con esto obtendría un funcionamiento óptimo general del dispositivo y abriría una oportunidad a más clientes en el largo plazo.
