PRACTICA 1: Control de encendido de luz en
Exteriores.
OBJETIVO: El control de encendido de la luz exterior de la casa estará regido según la detección de presencia o ausencia de la luz del sol. Por lo cual con ayuda de Arduino Uno y de una fotorresistencia se procederá a efectuar un diagrama y código que controle los siguientes aspectos:
· Al salir el Sol la luz exterior deberá de apagarse
· Al haber ausencia de luz del Sol, la luz exterior deberá apagarse.
INTRODUCCION:
Arduino UNO:
Arduino Uno es una placa electrónica basada en el microcontrolador ATmega328. Cuenta con 14 entradas/salidas digitales, de las cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM (Modulación por ancho de pulsos) y otras 6 son entradas analógicas. Además, incluye un resonador cerámico de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reseteado. La placa incluye todo lo necesario para que el microcontrolador haga su trabajo, basta conectarla a un ordenador con un cable USB o a la corriente eléctrica a través de un transformador.
Fotorresistencia: Un Fotorresistor o fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente.1 Puede también ser llamado fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula fotorreceptora y dos patillas.
En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.
El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).
Resistencias:
Podemos definir la resistencia como aquel componente que opone cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Es decir, ofrece resistencia a dejarse atravesar por la corriente eléctrica en los más variados valores según el tipo de componente, de modo que pueden cumplir diversas funciones tales como la polarización de carga, limitadores de tensión, etc.
Las resistencias, son los elementos que más abundan en los circuitos electrónicos. Cuando destapemos cualquier caja que contenga semiconductores las veremos con profusión, distinguidas en seguida por aros de vivos colores que las envuelven y que, indican el valor de su resistencia óhmica, de acuerdo con su código.
Diodos LEDS:
Los diodos son componentes electrónicos que permiten el paso de la corriente en un solo sentido, en sentido contrario no dejan pasar la corriente. En el sentido en que su conexión permite pasar la corriente se comporta como un interruptor cerrado y en el sentido contrario de conexión como un interruptor abierto.
Un diodo Led es un diodo que además de permitir el paso de la corriente solo un sentido, en el sentido en el que la corriente pasa por el diodo, este emite luz.
Además la palabra LED viene del inglés Light Emitting Diode que traducido al español es Diodo Emisor de Luz.
Además la palabra LED viene del inglés Light Emitting Diode que traducido al español es Diodo Emisor de Luz.
Protoboard:
El protoboard o breadbord: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.
Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:
Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:
A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.
B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se conecta aquí.
C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.
C) Pistas: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.
Puentes de conexiones:
Es un elemento conductor usado para conectar dos terminales para cerrar un circuito eléctrico normalmente utilizado de cable telefónico que es vendido en metros en cualquier electrónica o también conseguirlos más “profesionales” esto quiere decir que su función es únicamente educativa.
Los Puentes de cable telefónico normalmente se utilizan como primera opción, por ser más barato y práctico a la hora de usarse en las prácticas escolares, ya que solo es necesario cortar a la medida requerida para nuestra conexión.
Lista de materiales empleados en la práctica:
· Arduino UNO R3
· 1 Fotorresistor (LDR)
· Tablilla de conexiones (Protoboard)
· 1 Diodo LED
· Puentes de conexiones
· Ordenador con software de Arduino en lenguaje C
DESARROLLO:
· Se elabora en el Software Arduino el código del programa que cumpla las condiciones que se especificaron en el objetivo de la práctica.
Explicación del código:
Se definen las variables a usar de tipo entero indicando con la función int, así como el valor que se les será asignado.
Por lo tanto el LED estará conectado en el pin 6 de Arduino y el Fotorresistor en el pin 3.
Int val; significa que se usara esta variable para almacenar datos por lo cual podrá variar su valor.
Después en el void setup () se indican los pines a usar en Arduino como entradas o salidas.
En nuestro caso el LDR (Fotorresistor) será usado como un sensor (salida).
El diodo LED será un actuador (Entrada).
En el void loop () es el lugar del programa el cual se ciclaran los comandos en esta región, de forma indefinida o hasta que el Arduino deje de operar.
Se usa la variable de almacenamiento de datos val = para indicar una lectura digital en nuestro sensor LDR (Fotorresistor).
Después se establecen 2 condiciones con if y else.
If= si el valor almacenado del sensor es igual a 1 lógico (5 volts), se cumplirá que el Led encenderá.
Else= En caso de no cumplirse la condición if se procederá a efectuar lo establecido en else, por lo cual el Led pasara a apagarse.
Diagrama eléctrico:
Como se puede apreciar, el diagrama mostrado es la manera en la cual se efectuaron las conexiones de nuestro circuito en conjunto de Arduino UNO para efectuarlas en una tablilla protoboard.
Dichas conexiones en conjunto con el código anteriormente establecido lograran que se cumplan las condiciones de nuestro control encendido que se establecieron como nuestro objetivo de práctica.
SIMULACION:
OBSERVACIONES:
En la elaboración de nuestra práctica nos encontramos con la dificultad de que la fotorresistencia que estábamos usando estaba quemada, por lo cual al darnos cuenta de esto procedimos a intercambiarla.
Aparte de esto no hubo ninguna dificultad más encontrada debido a la sencillez de la práctica.
CONCLUSIONES:
En esta práctica se logró el objetivo planteado de elaborar un circuito de control de encendido con el uso de un Arduino UNO, por lo cual con el diagrama y código anteriormente expuestos en teoría se podría controlar automáticamente el control de encendido de la luminaria de una casa, pero usando relevadores con switch para controlar los voltajes altos que manejan de 120 v.
Además se obtuvo el análisis teórico de los materiales que se expusieron anteriormente con su respectivo funcionamiento. Por lo cual se obtuvieron 3 puntos fundamentales de la práctica, el análisis del funcionamiento de los componentes usados en la práctica, el diseño y construcción del código a emplear para el circuito, así como, su respectivo diagrama, para así pasar a la simulación física de nuestro circuito comprobando y aplicando el objetivo de nuestra práctica.
FUENTES CONSULTADAS:
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