INSTITUTO TÉCNICO DE EXALUMNOS SALESIANOS

XXXIIII EXPOSICIÓN TÉCNICA CULTURAL

NOMINADA A…

Expendedora de Sodas

2° Año / Sección A

Tecnología

Presenta:

Andrade Granados, Salvador Alexander

Martínez Escobar, Ricardo Antonio

Hernández Cárdenas, Marvin Rodrigo

Rodríguez Aguillón, Óscar Rutilio

Asesor del Proyecto: Prof. Eliseo Pérez

San salvador, Octubre de 2015

Agradecimientos

Damos gracias a Dios todo poderoso, María Auxiliadora y San Juan Bosco por habernos permitido finalizar nuestro año lectivo y a:

- Nuestra familia por su apoyo y comprensión brindada durante el desarrollo del proyecto Expo 2015.

- A todas las personas que de una u otra manera contribuyeron al feliz término de este proyecto.

- Al Instituto Técnico de Ex alumnos Salesianos por habernos formado técnica, académica y espiritualmente.

- Nuestro asesor(a): Eliseo Pérez por su orientación, entrega y acompañamiento de nuestro proyecto.

ÍNDICE

CONTENIDO

I. PortadaII. Agradecimientos III. Índice IV. Introducción

1. Objetivos

1.1. General 1

1.2. Específicos 1

2- Marco Teórico 2-8

3- Alcances 9

4- Descripción del Proyecto 10-11

5- Bibliografía 12

6- Anexo 13

1.3. Cronograma de Actividades 13-15

1.4. Cotizaciones 16-18

1.5. Presupuesto 19

1.6. Aprobación del docente 20

1.7. Autorización de la Coordinación respectiva 21

1.8. Carta compromiso de los integrantes del equipo de trabajo 22

1.9. Compromiso de padres de familia 23

Introducción

El presente trabajo, habla acerca de una Máquina expendedora que en inglés se conoce como «vending machine». Por eso, la palabra «vending» se utiliza con

frecuencia para referirse al sector de las máquinas expendedoras.

Una máquina vending, (en español máquina expendedora) es un dispositivo mecatrónico que oferta un determinado producto comercial por un determinado valor monetario. Éste tipo de máquinas se las encuentra principalmente en lugares de alta concurrencia de público en donde se necesita establecer un protocolo de comercio simplificado, eficaz y eficiente. Las aplicaciones actuales que se dan a los diferentes tipos de vending machines se las encuentran en:

- Sistema de pago y recarga de tickets de transporte.

- Compra de bebidas gaseosas, calientes y golosinas.

- Dispensación de preservativos y medicamentos.

- Máquinas de juegos de azar.

- Dispensación de prensa escrita.

- Reverse Vending Machines para el reciclaje de desechos sólidos.

El desarrollo del presente proyecto corresponde al diseño y construcción de un prototipo de máquina vending con el objetivo de realizar modificaciones conceptuales a partir de especificaciones y características de modelos similares.

Objetivos

Objetivo General:

Investigar el proceso mecánico de una expendedora de sodas, implementando procesos automatizados.

Objetivos Específicos:

Describir los elementos que serán de utilidad en el funcionamiento de la máquina expendedora de sodas y dar una breve explicación en base a su funcionalidad.

Determinar los pasos para realizar la construcción de una máquina expendedora de sodas y así poder implementar los conocimientos adquiridos durante el año lectivo.

Recopilar la información necesaria para el desarrollo del proyecto.

Marco Teórico

Antecedentes Históricos

Historia de las Máquinas expendedoras de refrescos

Los refrescos por definición, son las bebidas carbonatadas que son sin alcohol. Bebidas gaseosas también referidas como refrescos o gaseosas.

El vending (venta al por menor automática) tiene una larga historia. El matemático griego Hero parece haber recibido “el balón” en 215AC, cuando inventó una máquina para vender agua bendita en los templos de Egipto. Pero si nos basamos en las máquinas automáticas de aceptación de monedas, debemos decir que fue durante la década de 1880, cuando las primeras máquinas expendedoras comerciales que funcionan con monedas se introdujeron en Londres, Inglaterra y dispensaban tarjetas postales. Así como el editor y librero inglés, Richard Carlisle inventó una máquina expendedora para vender libros, al mismo tiempo.

En 1888 Thomas Adams Gum Company, presentó las primeras máquinas expendedoras a los Estados Unidos. Las máquinas fueron instaladas en los andenes del metro elevado en New York y vendía chicles Tutti-Fruiti. En 1897, el pulver Manufacturing Company agregó figuras animadas de sus máquinas de chicles como un atractivo añadido, La goma de mascar y caramelos redondos recubiertos con máquinas expendedoras de chicles se introdujeron en 1907.

A principios de la década de 1920, las primeras máquinas automáticas expendedoras de refrescos comenzaron su dispensación en las tazas. Una compañía llamada Vendorlator Manufacturing Company de Fresno, California hizo una serie de clásicos de máquinas expendedoras en los años 40 y 50 años que venden principalmente de Coca-Cola y Pepsi.

Marco Teórico Conceptual.

Arduino

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168,Atmega328, Atmega1280, y Atmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa. Se programa en el ordenador para que la placa controle los componentes electrónicos.

Desde octubre de 2012, Arduino se utiliza también con microcontroladores CortexM3 de ARM de 32 bits, que coexistirán con las más limitadas, pero también económicas AVR de 8 bits. ARM y AVR no son plataformas compatibles a nivel binario, pero se pueden programar con el mismo IDE de Arduino y hacerse programas que compilen sin cambios en las dos plataformas. Eso sí, las microcontroladores CortexM3 usan 3,3V, a diferencia de la mayoría de las placas con AVR, que generalmente usan 5V. Sin embargo, ya anteriormente se lanzaron placas Arduino con Atmel AVR a 3,3V como la Arduino Fio y existen compatibles de Arduino Nano y Pro como Meduino en que se puede conmutar el voltaje.

Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autónomos o puede ser conectado a software tal como Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data. Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar gratuitamente.

Módulo Bluetooth

Bluetooth es una especificación industrial para redes inalámbricas de área personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

1- Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.2- Eliminar cables y conectores entre éstos.3- Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la

sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA's, teléfonos, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales, entre otros.

La frecuencia a la que trabaja bluetooth, está en el rango de 2,4 a 2,48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de transmitir en full-dúplex con un máximo de 1600 saltos por segundo, los cuales se dan de entre un total de 79 frecuencias a intervalos de 1 MHz.Bluetooth define un canal de comunicación de un máximo de 720 Kbps con un rango óptimo de 10 metros. La potencia de salida máxima para transmitir a una distancia máxima de 10 metros es de 0 dBm (1 mW) mientras que la versión de largo alcance transmite entre los 20 y 30 dBm (entre 100 mW y 1 W). Se tienen tres clases de dispositivos según la potencia de los mismos:

1- Potencia Clase 1. Dispositivos de largo alcance (100 m), con una potencia máxima de salida de 20 dBm.

2-  Potencia Clase 2. Dispositivos de medio alcance (10 m), con una potencia máxima de salida de 4dBm.

3- Potencia Clase 3. Dispositivos de corto alcance (10 cm), con una potencia máxima de salida de 0 dBm

Bluetooth está compuesto básicamente por dos partes muy diferenciadas: La radio, que se encarga de la modulación, transmisión y recepción de la señal y un controlador digital.

El módulo bluetooth HC-06 es un módulo de coste reducido y bajo consumo tanto en funcionamiento como en stand by. Tiene un procesador Bluetooth EDR 2.0 Clase 2 con un alcance de hasta 100 metros. Tiene capacidad para transferir datos con una velocidad de 1200 bps hasta 1,3 Mbps.

A continuación se muestran las características y funciones más relevantes:

- Transceptor wireless: Con sensibilidad cercana a los -80 dBm, el rango de variación de la potencia de salida es del orden de: -4-+6 dBm.

- Funcionalidades: Tiene un módulo EDR, y el margen de cambio de profundidad de modulación es de 2 Mbps-3 Mbps. Viene con una antena integrada de 2,4 GHz. Puede trabajar con tensiones de entre 3,1 a 4,2 V. El consumo de corriente para el emparejamiento esta entre 30 y 40 mA, mientras que para cuando está en estado de comunicación es de 8mA. Respecto a la memoria, dispone 8 Mbits externos tipo flash. Es un dispositivo BT clase 2 basado en CSR BC04 Bluetooth tecnology.

- Bajo consumo

 - Bajo coste

 - Campos de aplicación: Dispositivos médicos, GPS, transmisión de datos, automoción, etc.

 - Software: CSR.

Módulo LCD

Un display alfanumérico de matriz de puntos (dot-matrix) es un dispositivo de interfaz humana formado por una pantalla de cristal liquido o LCD ( Liquid Crystal Display) sobre la que pueden mostrar mensajes formados por distintos cáracteres, leras, números, simbolos etc. Se encuentran en distintos formatos, por ejemplo 2x8, 2x16, 4x20, etc. El primer dígito indica el número de filas del display y el segundo el número de columnas, es decir 2x16 que significa que tiene 2 filas y 16 columnas.

Estos dispositivos vienen gobernados por un microcontrolador que normalmente va incorporado sobre la misma placa del circuito impreso que soporta el LCD. En el mercado es muy habitual encontrarse con el controlador HD44780 de Hitachi, que es el que se describe a continuación aquí. El controlador se encarga de gestionar el display líquido: polarizar los puntos de la pantalla, generar los caracteres, desplazar la pantalla, mostrar el cursor etc. El usuario se despreocupa de todos estos problemas y simplemente necesita conocer una serie de comandos o instrucciones de alto nivel (limpia display, posiciona cursor, etc.) que le permitirán mostrar mensajes o animaciones sobre la pantalla de forma sencilla. Para comunicarse con el controlador del display se dispone de una interfaz paralelo al exterior, de fácil conexión a otros microcontroladores o microprocesadores.

Los caracteres que se pueden representar están formados por una matriz de puntos que vienen almacenados en memoria ROM dentro del propio controlador. El fabricante reserva una pequeña zona de memoria RAM donde se pueden definir algunos caracteres especiales, como por ejemplo la letra ñ que no suele venir, o si se desean pequeños gráficos.

Las características generales de un módulo LCD 16x2 son las siguientes:

Consumo muy reducido, del orden de 7.5mW Pantalla de caracteres ASCII, además de los caracteres japoneses Kanji,

caracteres griegos y símbolos matemáticos. Desplazamiento de los caracteres hacia la izquierda o a la derecha Memoria de 40 caracteres por línea de pantalla, visualizándose 16

caracteres por línea Movimiento del cursor y cambio de su aspecto Permite que el usuario pueda programar 8 caracteres Pueden ser gobernados de 2 formas principales:

Conexión con bus de 4 bits Conexión con bus de 8 bits

Teclado Matricial

Un teclado matricial es un simple arreglo de botones conectados en filas y columnas, de modo que se pueden leer varios botones con el mínimo número de pines requeridos. Un teclado matricial 4x4 solamente ocupa 4 líneas de un puerto para las filas y otras 4 líneas para las columnas, de este modo se pueden leer 16 teclas utilizando solamente 8 líneas de un microcontrolador. Si asumimos que todas las columnas y filas inicialmente están en alto (1 lógico), la pulsación de un botón se puede detectar al poner cada fila en bajo (0 lógico) y checar cada columna en busca de un cero, si ninguna columna está en bajo entonces el 0 de las filas se recorre hacia la siguiente y así secuencialmente.

Los teclados matriciales son ensamblados en forma de matriz, el diagrama muestra un teclado como matriz de 4x4; 16 teclas configuradas en 4 columnas y 4 renglones.Cuando no se ha oprimido ninguna tecla (todas las teclas abiertas) no hay conexión entre renglones y columnas, cuando se oprime una tecla se hace una conexión entre la columna y el reglón de la tecla.

Refrigerador

El refrigerador  (también llamado refrigeradora, frigorífico, nevera o heladera ) o frigider es un dispositivo empleado principalmente en cocina y en laboratorio que consiste en un armario aislado térmicamente, con un compartimento principal en el que se mantiene una temperatura de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un compartimento extra utilizado para congelación a −18 °C llamado congelador. El frío se produce mediante un sistema de refrigeración por compresión, alimentado por corriente eléctrica y, a veces, por un sistema de absorción usando como combustible queroseno o gas butano. Es uno de los electrodomésticos más comunes en el mundo.

Se conoce como refrigeración, generalmente, al enfriamiento de un cuerpo por transferencia de calor. Algunas aplicaciones típicas son la conservación, en particular de alimentos, y también el enfriamiento de bebidas para hacer su consumo más agradable.

La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor de un ambiente a baja temperatura (para el refrigerador sería la cocina) y cederlo en el ambiente exterior (en este caso un armario cerrado y aislado térmicamente), empleando una fuente de energía externa para mantener el proceso. Un refrigerador es una bomba de calor (como las de agua, bombea calor de un lugar a bajo nivel térmico a otro de mayor nivel), impulsada generalmente por un motor eléctrico. Es asimismo posible emplear sales eutécticas o absorción.

Para que la eficiencia sea mayor, la diferencia de temperatura entre el condensador, (que contiene el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador) y el aire ambiente debe ser máxima, ya que es en este lugar donde el calor sale del aparato.

Alcances

En el presente trabajo se lograra innovar y dar una extensa selección de bebidas frías, según gustos y necesidades.

El proyecto lograra otorgar una mayor accesibilidad al usuario a través de la aplicación.

Se obtendra un mayor manejo para que los usuarios dispongan de su utilidad sin dificultad y así obtener el producto deseado.

Descripción física del proyecto

El presente trabajo consiste en el desarrollo de una Máquina vending (Máquina Expendedora), consta de las siguientes dimensiones: 1.80 m de altura por 0.90m de ancho apróximadamente.

Para la elaboración del proyecto se hará uso de una refrigeradora marca Cetron, está sufrirá modificaciones en el sistema de enfriamiento para resguardar la seguridad del usuario y dar un mayor control de calidad; la máquina constara de un sistema de encendido electrónico que se efectuara por medio del Teclado matricial, al digitar cierto código se proporcionara un voltaje que permitira el paso

de corriente a la máquina activando los demás elementos, para permitir una mejor interacción al usuario por medio del Arduino se diseñara una aplicación para dispositivos móviles dicho sistema se basa a través de condiciones, al momento de escoger un sabor de bebida esté será mostrado en la pantalla LCD y se enviara una orden mediante un pulso que activara el motor para empujar la bebida que ha seleccionado el usuario.

Materiales

Arduino Mega Módulo Bluetooth HC-06 Módulo LCD 16X2 Refrigeradora Cetron Celular Samsung Teclado Matricial Motor de Ventana electrica. Microcontrolador

Módulos de Relé

Bibliografía

Digital

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_expendedora http://www.madarashop.com/Historia-de-las-Maquinas-

expendedoras-de-refrescos https://es.wikipedia.org/wiki/Bluetooth http://picrobot.blogspot.com/2008/11/display-lcd-cmo-se-

controlan.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Arduino https://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerador http://www.circuitoselectronicos.org/2011/03/teclado-matricial-

4x4.html https://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador_PIC http://www.vendingdepot.com.mx/tienda/bebidas.html

Anexos

Cotizaciones

Presupuesto

CANT DESCRIPCIÓN PRECIO UNITARIO PRECIO TOTAL PROVEEDOR

1 Arduino Mega $37.00 $33.00 Electrónica

2001

1 Display LCD $40.00 $35.95 Electrónica

2001

1 Módulo Bluetooth HC-06 $12.00 $10.80 Electrónica

2001

1 Teclado Matricial 4x4 $15.00 $11.40 Electrónica

2001

1 Microcontrolador PIC

16F628A

$5.94 $5.35 Casa Rivas

1 Refigerador Cetron $110 $110 Particular

Aprobación del docente

Yo, __________________________________________________, docente del Instituto

Técnico EXSAL y responsable de la materia: _______________________________, en

mi calidad de asesor del proyecto: _____________________________________

presentado por los

alumnos:________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

______________________, del año, sección y

especialidad:______________________________________________________.

Habiendo revisado el contenido del documento escrito y la factibilidad del mismo, doy por

APROBADO la inscripción formal y el inicio de dicho proyecto a ser presentado en la

XXXIII Exposición Técnica Cultural 2014.

F.: ________________________________

Nombre del Docente

APROBACIÓN DE LA COORDINACIÓN RESPECTIVA

El infrascrito Coordinador de la Especialidad: __________________________ tomando

en cuenta las especificaciones presentadas por el docente asesor del Proyecto del

proyecto en cuanto a su contenido, presentación física, factibilidad y pertinencia autoriza

la inscripción y elaboración del Proyecto

denominado:_____________________________________________________________

___________________________________________________________, el cual será

presentado en la XXXIIII Exposición Técnica Cultural 2015.

San Salvador, _________________de _______________________de 2015

F.__________________________________

Nombre del Coordinador

CARTA COMPROMISO DE LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO DE

TRABAJO

Nosotros alumnos/as de ____________________________ nos comprometemos a

ejecutar el proyecto físico del tema elegido (Expendedora de Sodas) dando nuestro

máximo esfuerzo para concretizarlo y nos comprometemos a obedecer las observaciones

realizadas por los Docentes Asesores, Coordinador de Área y Autoridades de la

Institución encaminadas a mejorar la presentación del Proyecto, para lo cual firmamos a

continuación.

N° Nombre Completo del Estudiante Código Firma

1

2

3

4

5

6

7

8

San Salvador, _________________de _______________________de 2015

APROBACIÓN DE PADRE DE FAMILIA

INSTITUTO TÉCNICO DE EXALUMNOS SALESIANOS

Nosotros padres de familia de los alumnos que pertenecen al nivel____ sección____ de la especialidad de ____________. Reunidos en las instalaciones de nuestra institución el día____ Hora._______ Lugar._____________________

Nos comprometemos incondicionalmente en apoyar a nuestros hijos en los aspectos económicos, logísticos y morales, de acuerdo a lo detallado por las evaluaciones

realizadas y autorizadas por los profesores para el desarrollo del proyecto en las materias de tecnología y Prácticas de taller y, que será presentado en la XXXIIII EXPOSICIÓN TÉCNICA CULTURAL. Que tendrá su desarrollo en el mes de octubre del presente año.

Nombre de proyecto: _________________________________________

Costo aproximado para la elaboración del proyecto es equivalente a: $___________

Acuerdos económicos entre padres, madres y encargados para el desarrollo del proyecto.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________.___________________________________________________________________________________________________________.

Estando enterado(a) con las actividades y costos relacionados al proyecto, y no teniendo ningún inconveniente firmamos la presente.

Nº Nombre de padre madre o encargado

# de DUI Firma

1

2

3

4

5

6