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Tema: Anlisis y diseo de repelentes electrnicos de insectos

  1. #1 Anlisis y diseo de repelentes electrnicos de insectos 
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    Hace algn tiempo (bastantes aos ya), vi en algn lado, a saber, un documental de la 2 de naturaleza, o quien sabe, en una de esas revistas de ciencias que tiene el peluquero de tu barrio mientras esperas hasta que llega tu turno, que los mosquitos no soportaban ciertos sonidos y tenan que huir lejos de la fuente emisora. En concreto, se trataba de un sonido, o ms bien ruido de frecuencia 22KHz. No ech mucha cuenta salvo la de “dato interesante”, pero la sorpresa fue que un da navegando por Internet me top con una pgina que deca que dicho mecanismo no slo sirve para repeler a mosquitos, sino tambin para espantar a los jvenes para evitar que se renan en las calles y molesten a los vecinos que no pueden dormir. Me qued asombrado del dato y por lo visto se aplicaba en ciertos lugares de Londres... No s hasta que punto es ese dato fiable y mucho menos eficaz. Me surgi la duda de qu ocurre con los vecinos?estn inmunizados? En fin, lo que si es cierto es que al generar este tipo de ruidos a ciertas frecuencias si resulta eficaz en algunos animales e insectos, pero con personas parece que no. La explicacin ms lgica tal vez se deba a que el odo humano slo percibe sonidos comprendidos en el rango 20Hz – 20KHz, por lo que cualquier foco emisor que no est en esa banda ser inaudible por las personas y por consiguiente, tendrn poco efecto.

    En este documento expondr varios mecanismos, algunos inventados ya, pero bajo poco estudio y falta de documentacin, y otros son algunas soluciones o diseos que propongo.

    Resulta que desde el momento en que me inform de ese dato, hasta hoy, cada ao transcurrido con las llegadas de los veranos que han pasado desde entonces, supona investigar un poco sobre el tema, por intentar construir mi propio repelente de insectos (sobre todo de mosquitos), no llegando nunca a llevar nada a cabo por falta de tiempo. Este ao sin embargo me decid a ponerme manos a la obra y he llegado a disear e implementar varios mecanismos, todos siguen la misma filosofa, pero cada cual es distinto y posee sus ventajas e inconvenientes.

    Por tanto, pasar ya a explicar cada uno.

    En los primeros que comentar, el mecanismo consiste en generar una onda de sonido, por lo que es necesario incorporar un altavoz, normalmente un zumbador, altavoz ultrasnico (piezoelectrnico), o en su defecto un tweeter (altavoz para agudos/altas frecuencias).

    La cuestin principal radica en generar la onda y disear el sistema para lograr un buen alcance, ya que hay que recordar que las ondas mecnicas necesitan de un medio para propagarse, y que la energa de la onda mecnica decrece mucho ms rpido con el aumento de la distancia que en el caso de las ondas electromagnticas, esto se debe principalmente a la disipacin de calor producida por el rozamiento de las partculas del aire.

    Segn dicen, parece que las ondas cuadradas afectan ms que las ondas senoidales (a la misma frecuencia). No obstante, segn los experimentos que he realizado, cualquiera de las dos producen los mismos resultados.


    PRIMER DISEO.

    El primer diseo, consiste en construir un circuito electrnico conectado a un altavoz. Algunos de los diseos planteados, tal vez ya lo hayis visto en alguna ocasin. Bsicamente la idea consiste en generar una onda cuadrada mediante los siguientes mtodos:

    1 Multibrivador astable con dos etapas
    2 Oscilador astable con un timer (por ejemplo con un 555)
    3 Con los timers de un microcontrolador

    1 Multibrivador astable con dos etapas.

    Se trata de una configuracin bastante conocida ya para los que se dedican al tema de la electrnica. Se consigue generar una onda cuadrada mediante la carga y descarga de dos condensadores, en distintos perodos debido a la imperfeccin durante el proceso de fabricacin de los transistores, existente entre las dos etapas (cada una formada por un transistor).



    La explicacin detallada del funcionamiento, la podis encontrar http://es.wikipedia.org/wiki/Astable.

    Simplemente hemos de tomar los valores de R (en la figura R2 y R3) y de C, de forma que se cumpla la ecuacin:

    Frecuencia (en Hz)= 1/(1.38*R*C)

    2 Oscilador astable con un timer (NE555)

    Se trata de una de las posibles opciones (como oscilador astable), que presenta este antiqusimo integrado. Dicha configuracin aparece en su datasheet, por lo que no hay que complicarse mucho para implementarlo:



    Simplemente hay que darle valores a las resistencias y condensadores. Jugando con las resistencias R1 y R2, obtenemos el periodo del semiciclo en el que la onda est en nivel alto (Th) y en nivel bajo (Tl), tal que cumplan las siguientes ecuaciones:


    Tciclo = Th + Tl
    Th = 0.7 * (R1 + R2) * C1
    Tl = 0.7 * R2 * C1
    Si la frecuencia (f) es la inversa del periodo (Tciclo), entonces tenemos que:


    f=1.4/((R1+2*R2)*C1) Hz
    En el ejemplo, he puesto resistencias de valor R1=1Kohm, y R2=2Kohm aproximadamente, conservando el valor de C1=10nF (constante), por lo que la frecuencia de la onda cuadrada generada es de aproximadamente 28KHz. Dependiendo del tipo de insecto o animal que se quiere repeler habr que variar la frecuencia. Para mayor alcance, simplemente hemos de aumentar la amplitud de la onda, o lo que es equivalente, aumentar el volumen del sonido, que en nuestro circuito se traduce en aumentar la tensin de alimentacin del NE555, hasta cierto umbral marcado por el fabricante (ver el datasheet).

    En la simulacin podemos observar la seal de salida:




    3 Diseo mediante microcontrolador

    En este caso se utiliza un microcontrolador para generar la onda cuadrada. Se puede optar por un microcontrolador que posea modulacin por ancho de pulso (PWM), para precisar ms las caractersticas de la onda, pero dado que no es necesario ir ms all, seguir el mtodo usando un microcontrolador gama baja: el PIC 16F84. Para llevar a cabo este diseo hay que seguir dos fases. La primera es disear la circuitera para el microcontrolador y la segunda, disear el software (firmware) de ste. A parte de eso, se necesitar un circuito independiente para grabar el firmware en la memoria (EEPROM) de ste.

    Existen dispositivos universales para grabar toda una familia de microcontroladores, pero a menos que no haga falta para otros proyectos, recomiendo montar en una placa el nuestro propio (especfico para el PIC 16F84), ya que resulta ms econmico.

    Hay buena documentacin al respecto, pero de forma genrica se puede citar el programador serie COM84:



    Las conexiones TXD, GND, RTS, DTR y CTS, corresponden a la conexin con el puerto serie del PC, que es en donde desarrollaremos el software a grabar. Este circuito no necesita alimentacin externa para la grabacin, ya que la toma a travs del PC.

    Una vez disponemos del grabador, diseamos el circuito de nuestro repelente (lo ms sencillo posible):



    Con la herramienta MPLAB compilamos el siguiente cdigo:

    Cdigo:
    #include "p16f84a.inc"	; This includes PIC16F84A definitions for the MPASM assembler
    
    STATUS 	equ 0x03
    PORTB 	equ 0x06
    TMR0 	equ 0x01
    INTCON 	equ 0x0B
    		org 0x00
    		goto INICIO
    		org 0x05
    INICIO
    		bsf STATUS,5 	;banco 1
    		clrf PORTB 
    		movlw b'00000000'	;divisor frecuencias por 2, asignado a TMR0
    		movwf TMR0
    		bcf STATUS,5 	;banco 0
    BUCLE				;bucle principal
    		bcf PORTB,0		;bit 0 PORTB a 0 (RB0 = 0)
    		call ESPERA 
    		bsf PORTB,0		;bit 0 PORTB a 1 (RB0 = 1)
    		call ESPERA 
    		goto BUCLE
    ESPERA
    		bcf INTCON,2 
    		movlw 0xEC
    		movwf TMR0		;cargamos el valor 0xEC en TMR0 
    FIN_C
    		btfss INTCON,2 	;fin de la cuenta?
    		goto FIN_C 		;continuar hasta que TMR0=256
    		return			;fin cuenta, volvemos al bucle principal
    		end
    Y generamos el binario (fichero con extensin .hex). Una vez lo tenemos, pasamos a grabarlo en el microcontrolador. Para ello podemos programarnos nuestra propia herramienta para transferir datos por el puerto serie (por ejemplo utilizando la estructura de datos DCB de Windows, y las funciones CreateFile, GetCommState, SetCommState, etc...). Para ello bastara con atender al protocolo que usa el microcontrolador para recibir datos del puerto serie (nota que el PIC 16F84 no posee un bus SPI para ello, por lo que es necesario consultar el datasheet de este microcontrolador).

    No vamos a programar nada aqu y ahora sobre transmisin del puerto serie, puesto que no es el objetivo en este momento. Si quieres optar por implementarlo, que sea nicamente con fines didcticos. En algn otro post coment algo muy bsico sobre el manejo del puerto serie: http://foro.hackhispano.com/showthread.php?t=33519#2. Pero sera recomendable obtener ms documentacin.

    El mtodo a seguir para la grabacin del firmware ser utilizando herramientas tipo ICProg (las cuales ya llaman a las funciones de la API que ya he comentado).

    Si seguimos estos pasos, ya tendremos listo nuestro repelente de insectos, similar a los dos circuitos anteriores.

    En la simulacin, podemos observar la salida, mucho ms limpia que con los anteriores diseos:




    SEGUNDO DISEO

    El segundo mecanismo consiste en implementar un software que aproveche las capacidades del PC, de forma que se consiga el mismo propsito que mediante el circuito anterior.

    Existen ya aplicaciones, las cuales no estoy nada contento con su funcionamiento (o tal vez no supiera usarlo, y no voy a citar nombres de ningn programa), por lo que me vi obligado a disearlo yo nuevamente.

    Hay dos formas de hacerlo, la primera es utilizando la funcin Beep, contenida en kernel32.dll para usuarios de Windows, y que coment en la ezine n1 de HackHispano, por lo que no voy a entrar en muchos detalles. No hace falta tarjeta de sonido, puesto que dicha funcin se encarga de aprovechar el contador interno del PC (8254 8253), el cual se encuentra accesible en las direccin 42h del mapa de E/S independiente en la arquitectura x86. Dicho contador aprovecha la frecuencia del reloj del sistema (oscilador de cristal), por lo que si se opta por escribir en ensamblador la rutina, simplemente habra que programarlo adecuadamente, eso si, bajo versiones superiores a W95/98/ME, habra que codificar un driver, puesto que las instrucciones IN/OUT del procesador slo son accesibles en modo supervisor. Por tanto, la forma ms fcil es realizar las llamadas al sistema operativo mediante la funcin beep como dije, y que ste se las apae como pueda para programar y acceder al contador para hacer sonar el altavoz interno.

    A modo de ejemplo, el efecto similar al circuito anterior sera el siguiente fragmento de cdigo:

    Cdigo:
    #include <windows.h>
    while(1){
           Beep(28000, 1000);
    }

    TERCER DISEO

    Como tercera opcin, y solucin al problema del volumen, podramos aprovechar la tarjeta de sonido del PC y conectar los altavoces ultrasnicos a la salida de audio.

    Tenemos el mismo problema, y es que podramos implementarlo directamente mediante un driver de funcin que, por debajo conectara con el driver de bus PCI que nos ofrece el sistema operativo, y por encima, con la aplicacin de usuario, o bien, aprovechando el driver de funcin que ya nos da el fabricante de la propia tarjeta (lo cual ya nos ahorra muchsimo cdigo), y slo tendramos que realizar la parte de software correspondiente a las llamadas al sistema (API WIN32), es decir, la aplicacin de usuario.

    Dichas llamadas podemos realizarlas directa o indirectamente. Directamente bastara con utilizar las funciones que ofrece el subsistema de la api win32, que se encuentran exportadas en las diferentes libreras (DLL’s). Indirectamente, consistira en utilizar interfaces intermedias, por ejemplo mediante DirectSound, la cual se encargara al final de realizar las correspondientes llamadas al sistema. La diferencia entre ambas radica principalmente en la facilidad y manejabilidad de las funciones, ya que normalmente una interfaz superior (como puede ser DirectSound) suele abstraer lo que se encuentra por debajo de ella, ahorrando gran parte de cdigo engorroso.

    Yo emplear el mtodo de las llamadas al sistema. El mecanismo es similar al comentado en la ezine n4 de HackHispano: (articulo “Creando un osciloscopio”), por lo que no voy a entrar en detalles sobre estructuras de datos. La nica diferencia radica en que en vez de usar las funciones WaveInXXX, utilizamos funciones del tipo WaveOutXXX, para escribir la estructura TWaveHdr (la cual contiene el puntero al buffer que contiene los datos de la seal a transmitir), en la memoria de la tarjeta de sonido.

    Lo primero sera escribir el cdigo para generar la seal que queremos que reproduzca la tarjeta. Para ello utilizamos un array de bytes de tamao prefijado. En cada posicin del array guardamos un valor comprendido entre 0 y 255 (puesto que utilizamos 8 bits por muestra, y 2^8 = 256, es decir, tenemos 256 posibles valores puede tener una muestra de la seal en un instante determinado).

    Supongamos que tenemos un array de 64K elementos. La forma de obtener por ejemplo una seal senoidal de frecuencia 28KHz, y utilizando una frecuencia de muestreo de 11500 muestras por segundo, sera la siguiente:

    Cdigo:
    for i:=0 to 65535 do begin
            muestra_i:=sin(i*2*PI*28000/11025);
            datos[i]:=Byte(Trunc(127*muestra_i+128));
    end;
    Y as tendramos el array relleno con valores comprendidos entre 0 y 255, puesto que la seal senoidal est acotada en el intervalo cerrado [-1, 1].

    Puesto que en los anteriores diseo hemos generando ondas cuadradas, aqu no bamos a ser menos, as que podramos hacer lo siguiente:

    Si sin(x) > 0 => datos[i] = 255;
    Si sin(x) < 0 => datos[i] = 0;
    Si sin(x) = 0 => datos[i] = 0;
    Una vez generada la onda y almacenada en el array (datos), completamos la estructura de datos TwaveHdr que ser la que escribamos en la memoria de la tarjeta de sonido:

    Cdigo:
    var
      Onda: TwaveHdr;
    
    Begin
    ...
    Onda.lpData:=PAnsiChar(@datos);
    Onda.dwBufferLength:=65536
    Onda.dwFlags:=0;
    Onda.dwLoops:=0;
    ...
    end;
    A continuacin debemos indicar al sistema que queremos hacer uso de la tarjeta de sonido. Esto lo hacemos mediante la funcin WaveOutOpen(). En ella, debemos pasar como parmetro un puntero hacia una variable de tipo TWaveFormatEx.

    En esta estructura de datos, indicamos el tipo de formato que utilizaremos, por ejemplo PCM, nmero de canales a utilizar (por defecto 1), bits por muestra, frecuencia de muestreo, etc...

    Por ltimo llamamos a las funciones WaveOutPrepareHeader() y WaveOutWrite(), para preparar y escribir los datos respectivamente en la tarjeta de sonido. En estas funciones debemos pasar como primer parmetro el identificador (handle) del valor devuelto por la funcin WaveOutOpen(), y como segundo parmetro un puntero hacia la estructura TWaveHdr.

    Una vez realizado, cerramos todo lo que haya abierto, utilizando WaveOutUnPrepareHeader() y WaveOutClose(), con un pequeo matiz. Por un lado, si lo cerramos mientras se estn leyendo los datos (del array “datos”), produciremos un error. Por tanto hemos de esperar a que finalice toda la reproduccin antes de cerrar nada. Por otro lado hemos de tener presente que una vez reproducida toda la onda, ya no se volver a reproducir ms veces. Esto lo solucionamos por ejemplo mediante un bucle que se repita indefinidamente (o las veces que queramos, acorde a un tiempo de reproduccin). Ahora bien, si en la segunda pasada del bucle se intenta reproducir nuevamente la onda mientras se estaba reproduciendo la anterior tenemos un problema de concurrencia que debemos resolver.

    La forma de resolver la concurrencia la dejo en manos del lector, puesto que es un campo bastante amplio como para extender mucho ms este texto . De forma general, los mecanismos existentes pueden ser la concurrencia, la sincronizacin y la comunicacin. Podramos ir desde la creacin de hilos en el cual el primer hilo que ejecute el cdigo desactive las interrupciones (instrucciones sti y cli de los procesadores de la arquitectura IA32) y las vuelva a activar una vez finalizada su ejecucin, hasta la creacin de eventos, por ejemplo usando las funciones CreateEvent() y ResetEvent(), pasando por la creacin de semforos, los cuales suspendan la ejecucin si la tarjeta est en uso y la reanuden cuando deje de estarlo.

    Por tanto, una solucin mucho ms sencilla (aunque no tan elegante, pero si mucho ms simple), consiste en que sea nuestro propio proceso el que se suspenda durante el tiempo de reproduccin y vuelva a continuar una vez finalizado. Para ello podemos hacer uso de la funcin sleep(), contenida en kernel32.dll, que recibe como parmetro el nmero de milisegundos que el proceso permanecer suspendido. El problema radica en que no sabemos cuanto tiempo dura la reproduccin. Bien, esto depende del tamao elegido para el array de datos. Cuanto mayor sea el array, ms tiempo tardar en reproducir toda la onda. La forma de obtenerlo segn lo expuesto aqu, es la siguiente: si sabemos que tenemos 65536 muestras y utilizamos una frecuencia de muestreo de 11025 muestras por segundo, quiere decir que tardar aproximadamente unos 5.9443 segundos en reproducir toda la onda, adems le aadiremos un margen de seguridad debido al error que se pueda cometer truncando decimales (La funcin sleep recibe un valor de tipo Cardinal).

    El cdigo final quedara por tanto as:

    Cdigo:
    const
       frecuencia = 28000;
       MAXBUFFER = 65536;
       PI = 3.14159265358979;
    
    var
       FormatoOnda: TWaveFormatEx;
       Onda: TWaveHdr;
       fin: THandle;
       idOnda: HWAVEOUT;
       i: integer;
       datos: array [0..MAXBUFFER-1] of byte;
       muestra_i: Extended;
    begin
       while true do begin
            ZeroMemory(@FormatoOnda, SizeOf(FormatoOnda));
            FormatoOnda.wFormatTag:=WAVE_FORMAT_PCM;
            FormatoOnda.nChannels:=1;
            FormatoOnda.wBitsPerSample:=8;
            FormatoOnda.nSamplesPerSec:=11025;
            FormatoOnda.nBlockAlign:=FormatoOnda.nChannels * FormatoOnda.wBitsPerSample div 8;
            FormatoOnda.nAvgBytesPerSec:=FormatoOnda.nSamplesPerSec * FormatoOnda.nBlockAlign;
            FormatoOnda.cbSize:=0;
    
            if (WaveOutOpen(@idOnda, WAVE_MAPPER, @FormatoOnda, fin, 0, CALLBACK_EVENT)<>MMSYSERR_NOERROR) then begin
                    ShowMessage('Error: No se ha podido abrir la tarjeta de sonido. Comprueba que est instalada correctamente');
                    Exit;
            end;
    
            FillChar(datos, MAXBUFFER, 128);
    
            for i:=0 to MAXBUFFER-1 do begin
                    muestra_i:=sin(i*2*PI*frecuencia/FormatoOnda.nSamplesPerSec);
                    if muestra_i>0 then begin
                            muestra_i:=255;
                    end;
                    if muestra_i<=0 then begin
                            muestra_i:=0;
                    end;
                    datos[i]:=Byte(Trunc(muestra_i));
            end;
    
            Onda.lpData:=PAnsiChar(@datos);
            Onda.dwBufferLength:=MAXBUFFER;
            Onda.dwFlags:=0;
            Onda.dwLoops:=0;
    
            if (waveOutPrepareHeader(idOnda, @Onda, SizeOf(Onda))<>MMSYSERR_NOERROR) then begin
                    WaveOutClose(idOnda);
                    ShowMessage('Error: No se ha podido preparar la onda');
                    Exit;
            end;
    
            if (waveOutWrite(idOnda, @Onda, SizeOf(Onda))<>MMSYSERR_NOERROR) then begin
                    WaveOutClose(idOnda);
                    ShowMessage('Error: No se ha podido escribir en la tarjeta de sonido. Comprueba que no est en uso');
                    Exit;
            end;
    
            sleep(((MAXBUFFER div FormatoOnda.nSamplesPerSec)*1000)+1000);
    
            if (waveOutUnprepareHeader(idOnda, @Onda, SizeOf(Onda))<>MMSYSERR_NOERROR) then begin
                    WaveOutClose(idOnda);
                    ShowMessage('Error: No se ha podido vaciar el buffer');
                    Exit;
            end;
    
            if (WaveOutClose(idOnda)<>MMSYSERR_NOERROR) then begin
                    CloseHandle(fin);
                    ShowMessage('Error: No se ha podido liberar la tarjeta de sonido');
                    Exit;
            end;
       end;
    end;
    Si todo marcha bien, tendremos listo nuestro repelente de insectos a la frecuencia que queramos (indicada por la constante “frecuencia”), as mismo la duracin de cada iteracin. Por supuesto esta solucin no es eficiente en cuanto al tema de concurrencia, pero no me gustara desviar mucho ms el tema de este hilo, quizs en otra cuestin que se plantee.

    Conectando la salida de audio de la tarjeta a un altavoz para agudos (por ejemplo un tweeter) o bien a un altavoz piezoelectrnico, tendremos listo nuestro repelente de insectos.

    En este diseo y en los anteriores mediante circuitos electrnicos, podemos observar la seal generada a travs de un osciloscopio, pero si no disponemos de ninguno, podemos usar el planteado en la ezine n4. Para este ltimo diseo, bastara con conectar la salida de audio a la entrada de micrfono mediante dos conectores jack.


    CUARTO DISEO

    En este diseo y en los restantes, se cambia la filosofa de tener que generar una onda sonora, y resulta que obtenemos el mismo efecto (y ms limpio, ya que se elimina el efecto producido por la contaminacin acstica), generando ondas electromagnticas.

    Este mecanismo es el que presenta la mayora de los repelentes de insectos que anuncian en la TV... aparatos que cuestan un dineral a mi parecer, y que por supuesto no he comprado (ni comprar).

    Dichos aparatos segn deca el anuncio, generaban la seal por todo el cableado de la casa...

    Cuando escuch ese dato pens que eso era mentira, que no se puede alterar nada de la red elctrica del hogar, puesto que si lo hacemos correramos el riesgo de estropear el resto de electrodomsticos conectados a las tomas de corriente. Pensaba que se podra tratar de algo similar a la suma de dos seales senoidales, algo as como:

    V(t) = [220 sen (2*PI*50*t)] + [A sen (2*PI*28000*t)]
    La primera sera la llamada onda portadora (la de la red elctrica a 50Hz en Europa), y la segunda sera la onda moduladora, la cual posee la frecuencia a la que se desea repeler a los insectos (por ejemplo los 28KHz que hemos estado usando hasta ahora). Si no se interfieren los electrodomsticos, pens que tal vez la amplitud “A” de la moduladora deba ser muy pequea, ya que en el instante en que ambas alcanzan su mximo valor tal vez se correra el riesgo de fundir ms de un dispositivo.

    Me inquiet el tema y decid investigarlo, no obteniendo mucha informacin, tan slo algo que me llam la atencin y que desconocia: El Protocolo X10.

    Breve explicacin al Protocolo X10

    Este protocolo se usa en domtica para el control de dispositivos, aprovechando el cableado elctrico del hogar.

    Dicho protocolo establece (y cito textualmente) que “cuando la corriente alterna pasa por cero, entonces podemos enviar o no un pulso de 120KHz. Con la presencia de un pulso en un semiciclo y la ausencia del mismo en el semiciclo siguiente se representa un '1' lgico y a la inversa se representa un '0'”

    Puesto que la corriente del hogar es corriente alterna trifsica, cuando se desea enviar por ejemplo un 1 lgico, se ha de sincronizar para enviar dicho pulso de 120KHz en las tres fases (se ha de conocer el desfase entre cada una de ellas para saber en qu instante colocar el pulso).

    Con una secuencia de “envos” o “no envios” de pulsos en los ceros de la corriente alterna, se puede enviar informacin digital a cualquier otro dispositivo del hogar, el cual puede interpretar o no (depender si posee la circuitera adecuada para anular la seal portadora, es decir, la corriente elctrica). Los “paquetes” enviados formaran una secuencia de 11 bits, es decir, 22 pasos por cero de la corriente alterna.

    el tiempo de transmisin de un paquete (11 bits), corresponder por tanto con 220 ms para una corriente de 50Hz, es decir, si se producen 50 ciclos/segundo, y para enviar un paquete de 11 bits se necesitan 11 ciclos (22 pasos por cero), entonces 11/50 = 0.22 segundos.


    Similitud con el repelente de insectos

    Pues bien, si de verdad estos dispositivos que anuncia la TV repelen a los insectos aprovechando el cableado elctrico, la nica solucin que se me ocurre es que funcionen de forma similar al protocolo X10. En vez de transmitir 120Khz como establece dicho protocolo, se enviara la frecuencia a la que se desea repeler los insectos (por ejemplo 28 KHz), y en cada paso por cero, equivale a enviar un “1”.

    Ahora bien, en donde radica la potencia de ste mtodo? puesto que el campo magntico generado en este caso, segn la ley de Ampere, a travs de los cables es pequeo, la onda electromagntica resultante tambin lo ser. La potencia del mecanismo radica en que dichos campos son generados por cada uno de los cables del hogar. Esto se traduce en mltiples campos electromagnticos repartidos por todos aquellos lugares que posean cables a lo largo de los suelos y paredes.

    No obstante esto slo son suposiciones, puesto que no dispongo de material para comprobarlo y desconozco su eficacia. Lo que s lo expongo aqu por motivos didcticos.


    QUINTO DISEO

    Este diseo es el que expongo como solucin alternativa. Si de verdad el cuarto diseo (el que anuncia la TV) funciona, es decir, las ondas electromagnticas dan resultado para repeler insectos, entonces este tambin.

    Se basa en un transmisor de radiofrecuencia que emite en principio una seal portadora de frecuencia la que se quiere para repeler insectos. Se podra a su vez sumar una onda moduladora a la anterior de frecuencia superior para repeler otro tipo de insectos. De momento no puedo ofrecer ms informacin puesto que no lo he diseado an. En cuanto lo tenga os lo muestro.



    VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CADA UNO DE LOS DISEOS EXPUESTOS

    La principal diferencia entre los tres primeros diseos y los dos ltimos como ya he dicho es que los primeros generan ondas sonoras y los segundos ondas electromagnticas. Por tanto el anlisis hay que enfocarlo desde este punto de vista.

    Las ondas mecnicas (sonoras), a pesar de que en este caso no sean con frecuencias dentro del rango audible por el ser humano, presentan el inconveniente de la contaminacin acstica. Si la amplitud (volumen) de stas es bastante grande, por ejemplo para aumentar el alcance, se podra correr el riesgo de romper algn objeto. Recuerda que las ondas con mayor frecuencia (agudos) poseen ms energa que las de baja frecuencia (graves). A su vez las ondas mecnicas poseen menor alcance que las electromagnticas, ya que las primeras necesitan del medio para propagarse y se producen transformaciones de energa cintica de las partculas que vibran en calor, por lo que a medida que se propaga la onda sonora, va perdiendo amplitud, hasta el momento en que se desvanece, por lo que si generamos dos ondas, una sonora y otra electromagntica a la misma amplitud y frecuencia, la primera se habr anulado antes que la segunda con el paso del tiempo.

    Adems de sto, los tres primeros diseos necesitan de un altavoz especial (zumbador, piezoelectrnico o en su defecto un tweeter).

    Con estas conclusiones, podemos deducir que los tres primeros diseos son para corto alcance, por ejemplo mientras ests con el PC, puedes ahuyentar los insectos, o bien, si es mediante circuitos, para hacerlos portables, llevndolos en un bolsillo (si el zumbador elegido es pequeo), mientras paseas por el campo, y los dos ltimos (si es que de verdad funcionan las ondas electromagnticas para repeler insectos), son para cubrir reas ms extensas, por ejemplo una casa.

    Por ltimo, hay que comentar un detalle importante. Parece ser que algunos insectos, pasado un tiempo, consiguen adaptarse a la seal que enviemos, por lo que todos estos inventos se pueden fastidiar si no inventamos algo que lo solucione. Como solucin se puede proponer el ir cambiando peridicamente la seal generada, de forma que durante cierto tiempo (unos dias) se genera una seal de frecuencia X, y a los dias siguientes subimos por ejemplo a frecuencia X+Y (dentro del rango al que no lo soportan).

    Otra cuestin es que si deseamos un repelente "universal", es decir, que nos ahuyente todos (o casi todos) los insectos posibles, lo primero es que es necesario conocer las distintas frecuencias que no soportan cada familia de insectos. Como solucin a esto se puede pensar en realizar un turno rotatorio (con un cuanto o ranura de tiempo de unos segundos o pocos minutos), con cada una de las frecuencias a emitir. Por ejemplo, durante 1 minuto se espanta a los mosquitos (frecuencia X), durante el minuto siguiente a las moscas (frecuencia Y), al siguiente a los roedores (frecuencia Z), etc... No obstante esto lo dejaremos para la versin 2 de estos diseos

    En fin, espero que os hay gustado o que os haya sido de utilidad.

    Un saludo.
    ltima edicin por hystd; 04-09-2009 a las 05:18
    El optimista tiene ideas, el pesimista... excusas

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  2. #2  
    Moderador HH
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    Muy buen post hystd, mucha info para deshacerse de los insectos sin andar gastando en productos quimicos. Supongo que vendria muy bien aca en Argentina para protegerse del dengue.

    En la escuela habia hecho uno de estos, era como el segundo diseo, no me acuerdo bien pero creo que usaba otro 555 para hacer variar la seal de forma que los mosquitos no se acostumbrasen.


    Sobre molestarlos con seales electromagneticas, nunca habia visto nada. Si es que funciona, usar la red electrica es asegurarse la proteccion en todos lados.


    Saludos
    - Me desagrada
    - Por qu?
    - No estoy a su altura.
    Ha respondido as alguna vez un hombre?

    Friedrich Nietzsche



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