Proyecto de electrónica / Puertas semiautomáticas con puente H

Institución Educativa Liceo Moderno Magangué

Informática y tecnología

Elaborado por: María Gómez

Grado 1002

Docente: Carlos Romero

 Puertas semiautomáticas con puente H

1. Identificación del problema  

2. Exploración  

3. Diseño  

4. Planificación  

5. Construcción  

6. Evaluación

1. Identificación del problema

En contextos donde se requiere controlar el acceso a espacios, las puertas tradicionales pueden resultar poco prácticas o poco seguras. Esto es especialmente evidente en instituciones educativas o talleres donde los estudiantes manipulan herramientas electrónicas. Surge entonces la necesidad de automatizar puertas de forma económica y didáctica. Una puerta semiautomática permite abrir y cerrar con ayuda de un sistema motorizado, sin eliminar completamente la opción manual. La solución propuesta es un sistema de puerta semiautomática controlada mediante un puente H con transistores 2N2222A, permitiendo invertir la polaridad del motor de forma segura y sencilla.

2. Exploración

Se investigaron distintos mecanismos de automatización. El puente H es un circuito comúnmente usado en robótica para controlar motores de corriente continua, ideal para abrir o cerrar una puerta en dos direcciones. Los transistores 2N2222A son componentes accesibles, duraderos y eficientes para conmutar pequeñas cargas como un motor DC. Además, se exploraron sensores de límite, botones de control y posibles fuentes de alimentación. Se eligió un diseño que permita una fácil construcción con materiales escolares.

3. Diseño

El diseño consiste en una puerta motorizada conectada a un motor DC que recibe energía mediante un puente H construido con cuatro transistores 2N2222A, resistencias base y una fuente de 9V o 12V. El sistema incluye:

- Un botón para abrir.

- Un botón para cerrar.

- Un sistema de finales de carrera (limit switches) para detener el motor automáticamente.

- Una estructura de puerta sencilla montada sobre bisagras.

El circuito permitirá que al presionar un botón, la polaridad del motor cambie según el flujo de corriente definido por el puente H.

4. Planificación

Fase 1: Diseño del circuito en papel y selección de materiales. 

Fase 2: Pruebas del circuito puente H en protoboard. 

Fase 3: Construcción de la estructura de la puerta.

Fase 4: Integración del circuito con el motor y la puerta. 

Fase 5: Pruebas de funcionamiento, correcciones y ajustes. 

Fase 6: Evaluación final y presentación.

5. Construcción

- Materiales electrónicos: 4 transistores 2N2222A, 4 resistencias de 1kΩ, 1 motor DC, 1 protoboard, cables jumpers, 2 botones pulsadores, batería 9V. 

- Materiales mecánicos: Madera o cartón resistente para la puerta, bisagras, soporte para el motor. 

Se montó el puente H en protoboard y se probó el cambio de dirección del motor. Luego, se conectó a la estructura de la puerta con una polea o engranaje, permitiendo el movimiento físico. Se añadieron botones para simular la apertura y cierre manual.

6. Evaluación

El proyecto demostró que es posible construir una puerta semiautomática funcional con bajo costo y conocimiento básico de electrónica. El puente H cumplió su función de invertir la polaridad, y los transistores 2N2222A respondieron adecuadamente al control con pulsadores. Se observó que el uso de finales de carrera mejora la seguridad del sistema. El proyecto puede ampliarse integrando sensores IR, Arduino u otros controladores para hacerlo completamente automático.