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Pia Dante
Sensores Y Actuadores Y Laboratorio (Universidad Autónoma de Nuevo León)
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Sensores y Actuadores
Integrantes del Equipo Enrique Ramirez García 1823985 Miguel Angel Morado Olvera 1839372 Brandon García Ávila 1736678
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¿Qué es Arduino? Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso. Para Par a po poder der ente entend nder er este este con conce cept pto, o, pr prim imero ero va vass a te tener ner que en ente tend nder er lo loss co conce ncept ptos os hard ware re cifica lilibre bre ynes el softw sof twar are e lilibr bre. El hardw ha are esolilibre bre son so n lo los dispos dis positi itivos vosdecuyas cuyha asrdwa espe especif icacio ciones y dia diagram gramas ase.son derdwar acce acceso púb públic lico, o, des manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas pero igualmente funcionales al partir de la misma base. El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades. El proyecto nació en 2003, cuando varios estudiantes del Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea, Italia, con el fin de facilitar el acceso y uso de la electrónico y programación. Lo hicieron para que los estudiantes de electrónica tuviesen una alternativa más económica a las populares BASIC Stamp, unas placas que por aquel entonces valían más de cien dólares, y que no todos se podían permitir. El resultado fue Arduino, una placa con todos los elementos necesarios para conectar conect ar perif periféricos éricos a las entradas y salid salidas as de un microcontro microcontrolador lador,, y que puede ser programada tanto en Windows como macOS y GNU/Linux. Un proyecto que promueve la filosofía ‘learning by doing’, que viene a querer decir que la mejor manera de aprender es cacharreando.
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¿Cómo funciona Arduino? El Ar Ardu duiino es un una a plac placa a ba basa sada da en un mi micr croc ocon ontr trol olad ador or ATM TME EL. Lo Loss micro microcon contr trol olad ador ores es so son n circ circui uito toss int integ egra rados dos en lo loss qu que e se pued pueden en gra graba bar r instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes
utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa. El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. La información de estos periféricos que conectes se trasladará al microcontrolador, el cual se encargará de procesar los datos que le lleguen a través de ellos. El tipo de periféricos que puedas utilizar para enviar datos al microcontrolador depende en gran medida de qué uso le estés pensando dar. Pueden ser cámaras para obt obtener ener imágen imágenes, es, teclad teclados os par para a introd introduci ucirr datos, datos, o difere diferente ntess tip tipos os de sensores. También cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la in info form rmaci ación ón que que se ha pro proce cesa sado do en el Ar Ardu duin ino o a otro otross perif perifér éric icos. os. Es Esto toss periféricos pueden ser pantallas o altavoces en los que reproducir los datos procesados, pero también pueden ser otras placas o controladores.
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Lista de Materíales Placa PCB Es una superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener
mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos.
ATMEGA328P El ATmega328 ATmega328 es un microcontrolador microc ontrolador de un solo chip creado por Atmel en la familia megaAVR
MAX232 Es un circuito integrado de Maxim que convierte las señales de un puerto serie RS-232 a señales compatibles con los niveles TTL de circuitos lógicos.
7805 Es una familia de circuitos integrados autónomos de regulador de voltaje lineal fijo. La familia 78xx se usa comúnmente en circuitos electrónicos que requieren una fuente de alimentación regulada debido a su facilidad de uso y bajo costo.
KIA278R35PI La serie KIA278R tiene baja tensión de caída, es un regulador adecuado para diversos equipos electrónicos. Proporciona una fuente de alimentación de voltaje constante con TO-220-4
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2N3906 El 2N3906 es un transistor de unión bipolar PNP de uso común destinado aaplicaciones de amplificación o conmutación de baja potencia de uso general.
2N3904 The 2N3904 is a common NPN bipolar junction transistor used for general-purpose low-power amplifying or switching applications.
LED Es una fuente de luz constituida por un material semiconductor dotado de dos terminales. Se trata de un diodo de unión p-n, que emite luz cuando está activado. 1N400x
1N400x La serie 1N400x es una familia de diodos rectificadores de silicio de uso general populares de 1 A, comúnmente utilizados en adaptadores de CA para electrodomésticos comunes. Su voltaje de bloqueo varía de 50 voltios a 1000 voltios.
Capacitor Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
Resistencia Una resistencia es un componente eléctrico pasivo de dos terminales que implementa resistencia eléctrica como elemento de circuito. 5
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Conector DB9 Los conectores DB9 alguna vez fueron muy comunes en PC y servidores. Los conectores DB9 están diseñados para funcionar con el estándar de interfaz en serie EIA / TIA 232, que determinó la función de los nueve pines como estándar, para que varias compañías puedan diseñarlos en sus productos.
Push Button Es un mecanismo de interruptor simple para controlar algún aspecto de una máquina o un proceso. Los botones generalmente están hechos de material duro, generalmente plástico o metal.
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Construcción del arduino
Primero iniciamo haciendo el grabado de la tinta del circuito en la placa
Se tiene la hoja impresa el diseño pcbde sobre la placa de cobre y sobre es que hojapegar impresa tenemos quecon pones una hoja maquina
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Depues usaremos la plancha a alta para darle calor durante 20 min y que se peque la tinta en la placa de cobre
Sumergiremos la placa en acido ferrico para eliminar todo aquel pedazo de cobre que no este cubierto por la tinta negro
Ya que lo que necesitamos es la parte de debajo de la pintura que quedo con cobre, utilizaremos acetona y una esponja para ir quitando la pintura
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Haremos los agujeros donde irán los componentes del circuito
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Insertaremos estos componentes y los soldaremos con cuidado Ya tendremos el arduino construido
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¿QUÉ ES Y CÓMO FUNCIONA UN SENSOR DE AGUA? El sensor de agua, también conocido como sensor de nivel, es un instrumento que activa una alarma de nivel de agua en el punto en el que ha sido instalado, para conseguir entre otros.la automatización del llenado de recipientes como tanques y depósitos, Su funcionamiento se basa, por norma general, en dos elementos clave: por un lado tenemos un receptor de señal que detecta el momento en el que el nivel de agua ha llegado al punto fijado; y por otro lado, contamos con un interruptor de nivel de agua, que activa el aviso en el momento que recibe la señal de dicho receptor. De esta manera, mediante el sensor de agua se consigue automatizar procesos de llenado y control de líquidos en tanques y otros recipientes. El sensor de agua y Arduino
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Sensor de agua Es muy probable que cada vez que hayas oído hablar de un sensor de agua, en muchas ocasiones aparezca ligado al concepto de Arduino. ¿Y qué es Arduino? Se trata de una plataforma informática de código abierto donde numerosos creadores dan lugar a objetos o entornos interactivos mediante el uso de software y hardware flexibles. Esta capacidad para fabricar instrumentos interactivos se lleva a cabo mediante sensores, de ahí que el sensor de agua aparezca fuertemente ligado a las actividades realizadas mediante Arduino. Se podría decir pues, que un sensor de nivel de agua Arduino desarrolla su funcionamiento a través de estas placas de hardware, buscando actuar como un sensor al uso para entornos interactivos, mediante los ultrasonidos como principal vía de comunicación.
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¿QUÉ ES UNA BOMBA DE AGUA? Una bomba de agua es un máquina hidráulica que permite incrementar la energía cinética de un caudal de agua. Las bombas hidráulicas son elementos ampliamente conocidos y empleados en la industria desde antaño, y constituyen toda una rama de la técnica. Existe una gran variedad varied ad de bombas, que abarcan un ampli amplio o rango de potenc potencias ias y caracte característi rísticas cas hidráulicas. Independientemente de sus características o potencia, siempre podemos controlar un equipo de bombeo mediante un procesador, siendo de hecho frecuente que estén controlados por un autómata. Arduino, por supuesto, no es una excepción, y podemos encender cualquier tipo de bomba de agua mediante las salidas digitales y el uso de un MOSFET o MOSFET o una salida por relé. relé. Las bom bombas bas hid hidráu ráulic licas as son com compone ponente ntess fun fundam dament entale aless en inst instala alacio ciones nes e infraestruct infrae structuras, uras, en siste sistemas mas de abaste abastecimie cimiento nto y depurac depuración ión de agua y siste sistemas mas de climatización. Industrialmente, forman parte de un sin fin de equipamientos e impulsan todo tipo de fluidos. ¿CÓMO FUNCIONA UNA BOMBA DE AGUA? Una de agua consta un accionamiento, en la mayoría de los casos un motorbomba eléctrico, acoplado a undeelemento rotativo denominado rodete. El rodete está formado por álabes que, al girar, transmiten parte de la energía al fluido que lo atraviesa. Normalmente los álabes están curvados formando una guía para las partí partículas, culas, y su forma determ determina ina la cantid cantidad ad de energí energía a que se transmite al fluido y el grado en que esta se reparte entre velocidad o presión. Sin embargo, en algunas bombas de muy pequeña potencia los álabes son rectos, formando un simple aspa. En las bombas axiales, el agua entra en la bomba por el centro del rodete, in incr crem emen enta ta su en energ ergía ía a me medi dida da que lo at atra ravi vies esa a gira girando ndo co con n el mi mism smo, o, y finalmente abandona la bomba en sentido tangencial. Existen Exist en bombas que emplean emplean otro tipo de flui fluidos, dos, en lugar de agua. Por ejemplo, existen bombas para mover hidrocarbu existen hidrocarburos, ros, aceites, o disol disoluciones uciones.. Sin embargo, aunque la teoría dice que cualquier máquina hidráulica puede funcionar al cambiar el flui fluido do que que im impu puls lsa, a, en el mundo undo re real al de debe bere remo moss com compr prob obar ar en las especificacio especif icaciones nes que la bomba está preparad preparada a para el tipo de flui fluido do que vamos a emplear.
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Tam ambi bién én po pode demo moss clas clasifific icar ar las las bo bomb mbas as en entr tre e sume sumerg rgib ible less y bo bomb mbas as no sumergibles. Las bombas sumergibles el motor se encuentra sellado en un encapsulado, por lo que toda la bomba se introduce en el fluido, lo que evita tener una tubería de aspiración. En las bombas no sumergibles el motor no está impermeabilizado, por lo que no puede pu ede ser in intr trod oduci ucido do de dent ntro ro de dell flflui uido. do. Po Porr ta tant nto, o, neces necesititan an una una tu tuber bería ía de admisión, que debe cumplir unas determinadas de condiciones para que la bomba funcione correctamente (diferencia de altura con la cota del fluido, mecanismo de cebado, diámetro de la tubería de admisión)
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Lista de Componentes Circuito Integrado CD4011 CD4011
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CD4011 es un componente electrónico que consiste en cuatro compuertas NAND de dos entrada entradas, s, estas entrad entradas as están proteg protegidas idas contra descargas estática estáticass con diodos VDD y VSS. Una característica importante de estas compuertas, es que pueden ser usadas de forma independiente y como interruptores además de presentar una elevadísima sensibilidad en vista de su alta impedancia de entrada. La compuerta NAND es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica negada, se comporta de acuerdo a la tabla de la verdad mostrada en la imagen de la derecha al igual que su estr estruc uctu tura ra y la dist distri ribu buci ción ón de los los pine piness de cone conexi xión ón.. Cuando todas sus entradas están en 1 (uno), su salida es 0 (cero), mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 0 (cero), su salida va a ser 1 (uno). Este compone com ponente nte ele electr ctrónic ónico o se pres present enta a en un encaps encapsula ulado do DIL-14, (doble línea) además de encontrase también en el de tipo SMD.
74LS14 TTL El SN74LS14N es un inversor Hex Schmitt-trigger, con compe com pensa nsaci ción ón de te temp mpera eratu tura ra y se pu puede ede disp dispara arar r desde los triggered de entrada más lentas y aún así dar señal se ñales es de sa salilida da lilimp mpia iass y sin sin flfluc uctu tuac acio ione nes. s. Ca Cada da circuito funciona como un inversor, pero debido a la acción de Schmitt, tiene diferentes niveles de umbral de entrada para señales positivas (VT +) y negativas (VT-).
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Circuito Integrado lm7805 Circ Circui uito to in inte tegr grado ado 78 7805 05 es la den denom omin inac ació ión n de un una a fa fami mililia a de in inte tegr grado adoss reguladores de tensión positiva que comprende desde el 7805 hasta 7830. Muy común encontrarlos en fuentes de alimentación. Tienen tres terminales (voltaje de entrada, masa y voltaje de salida) y especificaciones similares que sólo difieren en la te tensi nsión ón de sal salid ida a su sumi mini nist strad rada a o en la int inten ensi sida dad. d. La in inte tensi nsidad dad má máxi xima ma depende del código intercalado tras los dos
primeros dígitos. El integrado lm 78xx es un regulador fijo de tensión ampliamente usado en fuentes estabilizadas. En la mayoría de los equipos electrónicos se requiere de fuentes que ent entreg reguen uen un valor valor est establ able e de tensió tensión, n, anterior mente construir una fuente regulada requería de una gran cantidad de componentes compone ntes electrónic electrónicos os que hacia que este proceso fuera casi imposible.
Transistor TIP41 El Transistor TIP41 es un transistor de potencia, para bajas frecuencias. Es un transi tra nsisto storr bip bipola olarr NPN NPN,, fab fabric ricado ado de silici silicio, o, con excele excelente ntess caracte caracterís rístic ticas, as, lo podemos encontrar en diversas versiones, cuyo sufijo indica la tensión máxima entre colector y emisor. Su par complementario es el Transistor TIP42. Es utilizado u tilizado principalmente en fuentes de alimentación y amplificadores de audio de baja potencia.
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Sensor de Agua Un sencillo sensor de agua / gotas de lluvia, que produce una señal analógica proporcional a la humedad detectada, o al nivel de agua que recoja. Es un sensor de pe pequ queñ eñas as di dime mensi nsion ones es pe pensa nsado do pa para ra dete detect ctar ar el agua agua de lllluvi uvia a o bien bien pequ pe queñ eñas as mo modi dififica caci cion ones es de nive nivell de agua agua (Un (Un pa parr de cm cm)) pa para ra de dete tect ctar ar filtraciones o fugas de liquido.
Arduino
Es una placa de microcontrolador de código abierto basado en el microchip ATmega328P ATmega328P y desarrollado por Arduino La placa está equipada con conjuntos de pines de E/S digitales y analógicas que pueden conectarse a varias placas de expansión y otros circuitos. La placa tiene 14 pines digitales, 6 pines analógicos y programables con el Arduino IDE a través de un cable USB tipo B. Puede ser alimentado por el cable USB o por una batería externa de 9 voltios, aunque acepta voltajes entre 7 y 20 voltios.
Ejemplo de placa Arduino
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Bomba de Agua Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua. Este movimiento, normalmente es ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipos “volumétricas” y “turbo-bombas”. Todas constan de un orificio de entrada (de aspiración) y otro de salida (de impulsión). En este caso, se utilizará una bomba de agua sumergible de 12v como la que se muestra a continuación.
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Construcción Hicimos el proced Hicimos procedimien imiento to de planc planchado hado de placas con estos circuitos que son los necesarios para crear un control de riego
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Ingresamos los componentes y lo soldamos
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¿Qué es un sensor de humedad? Un sensor de humedad es un dispositivo que mide la humedad relativa en un área dada. Un sensor de humedad puede ser utilizado tanto en interiores como en exte exteri rior ores es.. Lo Loss sens sensor ores es de hu hume meda dad d está están n disp dispon onib ible less en form formas as tant tanto o analógicas como digitales Los sensores de humedad se aplican para detectar el nivel de líquido en un depósito, o en sistemas de riego de jardines para detectar cuándo las plantas necesitan riego y cuándo no. Permiten medir la temperatura de punto de rocío, humedad absoluta y relación de mezcla Cómo funcionan los sensores analógicos de humedad Un sensor analógico de humedad mide la humedad del aire relativo usando un sist si stem ema a ba basa sado do en un co cond ndens ensad ador or.. El se senso nsorr está está he hech cho o de una pe pelílícu cula la generalmente de vidrio o de cerámica. El material aislante que absorbe el agua está hecho de un polímero que toma y libera el agua basándose en la humedad relativa de la zona dada. Esto cambia el nivel de carga en el condensador del circuito en el cuadro eléctrico.
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Cómo funciona un sensor digital de humedad Un sensor digital de humedad funciona a través de dos micro-sensores que se calibran a la humedad relativa de la zona dada. Estos se convierten luego en el formato digital a través de un proceso de conversión de analógico a digital que se realiza realiz a mediante un chip situad situado o en el mismo circuito. Un sistema basado en una máquina hecha de electrodos con polímeros es lo que constituye la capacitancia del sensor. Esto protege el sensor del panel frontal del usuario (interfaz).
Precisión en la medición de la humedad Los fabricantes y laboratorios de calibración buscan determinar la calidad del desempeño de los dispositivos para la medición de humedad, esto es, que tanto las especificaciones y como los datos de calibración reflejen la operación real de los sensores.Podemos definir la precisión de un sensor como la desviación con respecto a un patrón de laboratorio. Esta característica es afectada por los siguientes factores: Temperatura y humedad a la que fue calibrado el sensor Dependencia de la calibración con la humedad y la temperatura, muchos sensores son no-lineales y casi todos varían con la temperatura Como afecta al sensor el envejecimiento y la velocidad de envejecimiento Que tan sensitivo es el sensor a los contaminantes Que precisión tiene el estándar usado para construir el sensor y su certificación A causa de estas variaciones es de notar que una declaración de una precisión ±1% es poco representativa del desempeño efectivo en el ámbito de operación del sensor.. Por ejempl sensor ejemplo o un sensor con una precis precisión ión especific especificada ada de fábri fábrica ca del ±1% podría, después de operar durante 6 meses, caer hasta una precisión de ±6% mientras que otro sensor con una precisión de fábrica de ±2% podría, luego de operar 6 meses en la misma aplicación, tener una precisión del ±2%. Parámetros típicos para determinar la humedad Medición de la humedad relativa (RH) La medición de la humedad relativa consiste en la relación entre la presión parcial del vapor de agua en el gas de que se trate y la presión de saturación del vapor, a una un a temp temper erat atur ura a da dada da.. Por Por lo tant tanto o la hu hume meda dad d re rela latitiva va es func funció ión n de la temperatura. La medición es expresada como un porcentaje. La humedad relativa es un pa pará ráme metr tro o util utiliz izado ado pr prin inci cipa palm lmen ente te en ap aplilica caci cion ones es am ambi bient ental ales es (e (ej.j. Acondicionamiento de aire) o mediciones meteorológicas ya que impacta
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directamente en el confort humano. Cuando los niveles de humedad relativa son bajos puede producirse electricidad estática que dañe al equipamiento electrónico. Medición del punto de rocío/escarcha (D/F PT) El punto de rocío es la temperatura, por sobre los 0° grados, al cual el vapor de agua presente en el gas condensa. El punto de escarcha es la temperatura, por debajo de 0° grados, a la cual el vapor se cristaliza en hielo. El punto D/F PT es función de la presión del gas pero independiente de su temperatura, y por lo tanto se lo considera una magnitud fundamental. Los puntos de rocío y escarcha son utilizados cuando la sequedad de un gas es relevante, esto es en procesos en los que debe evitarse la condensación de el vapor de agua a bajas temperaturas. El punto de rocío se usa también como un indicador del contenido de vapor de agua en procesos de alta temperatura como el secado industrial. Consideración de los distintos tipos de sensor y sus aplicaciones No exis existe te un tecn tecnol olog ogía ía de me medi dici ción ón qu que e sea sea ap apro ropi piad ada a pa para ra toda todass las las aplicaciones. Algunas de las tecnologías típicamente usadas son: son : Técnicas para la medición de humedad relativa Las mediciones de humedad relativa puede ser hecha por sensores basados en: psicometría, desplazamiento, resistivos, capacitivos y por absorción de líquido. Algunos de los cuales describimos. Psicometría por bulbo húmedo/ Psicometría húmedo/bulbo bulbo seco: La psicometría psicometría desde hace tiempo tiempo es uno de los método métodoss más populares para el monit monitoreo oreo de la humeda humedad d debido a su simplicidad e inherente bajo costo. Un psicometro industrial típico consiste de un par dedo.termómetros deporac los cuales húme hú medo. Cuan Cuando do el eléctricos disp di spos osititiv ivo oacoplados, fu funci ncion ona a uno la eva evapo ració ión n de dellopera ag agua uaenenfr enestado fría ía el termómetro humedecido, resultando una diferencia medible con la temperatura ambiente o la temperatura del bulbo seco. Cuando el bulbo húmedo alcanza sus máxima caída de temperatura la humedad puede determinarse comparando la temperatura de los dos termómetros en una tabla psicométrica. El psic psicóm ómet etro ro pr prov ovee ee un una a alta alta pre preci cisi sión ón en la lass pro proxi ximi mida dades des de dell pu punt nto o de saturación (100% RH) y es fácil de operar y reparar, por otra parte a baja humedad re relat lativ iva a (m (men enos os del del 20 20%) %) el des desem empe peño ño es po pobr bre e y el ma mant nten enim imie ient nto o de debe be intensificarse. No puede utilizarse a temperaturas menores de 0° y, siendo el propi pr opio o psi psico come metr tro o un una a fu fuent ente e de hu hume medad dad,, no pu pude de ut utililiz izars arse e ta tamp mpoc oco o en 24
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ambientes pequeños o cerrados. Los psicómetros son utilizados típicamente para control ambiental en recintos. Sensores por desplazamiento: Es quizás el tipo de sensor más antiguo y de uso común, utiliza un mecanismo para medir la expansión o contracción de un cierto material que es proporcional a los cambios en el nivel de humedad relativa. Los materiales más comunes el nylon y la celulosa. Las ventajas de este tipo de sensos son el bajo costo de fabricación y es altamente inmune a la contaminación. Las desventajas son la tendencia a la descalibración en el tiempo y los efectos de histéresis significativos. Sensor Sens or de bloq bloque ue de po polílíme mero ro resis resistitivo vo:: Es Está tán n compu compuest estos os de un su sust stra rato to cerám cer ámico ico ai aisl slant ante e sobre sobre el cua cuall se de depo posi sita ta un una a gr grililla la de elect electrod rodos. os. Estos Estos electrodos electr odos se cubren con una sal sensible a la humedad embebida embebida en una resina (polímero). La resina se recubre entonces con una capa protectiva permeable al vapor de agua. A medida que la humedad permea la capa de protección, el polímero resulta ionizado y estos iones se movilizan dentro de la resina. Cuando los electrodos son excitados por una corriente alterna, la impedancia de el sensor se mide y es usada para calcular el porcentaje de humedad relativa.Por su misma estructura este tipo de sensores son relativamente inmunes a la contaminación superficial ya que no afecta su precisión aunque si el tiempo de respuesta. Debido a lo loss va valo lore ress extrem extremad adam ament ente e al alto toss de re resi sist sten enci cia a de dell sen senso sorr a nive nivele less de humedad menores que 20% es apropiado para los rangos altos de humedad. Sensores capacitivos: Los sensores capacitivos (polímero orgánico capacitivo) es di dise seña ñados dos no norm rmal alme ment nte e co con n plat platos os pa para rale lelo loss con el elec ectr trod odos os por poros osos os o co con n filamentos entrelazados en el sustrato. El material dieléctrico absorbe o elimina vapor de agua del ambiente con los cambios de el nivel de humedad. Los cambios resultantes en la constante dieléctrica causa una variación en el valor de la capacidad del dispositivo por lo que resulta una impedancia que varia con la humedad. Un cambio en la constante dieléctrica de aproximadamente el 30% corresponde a una variación de 0-100% en la humedad relativa.El material sensor es muy delgado para alcanzar grandes cambios en la señal con la humedad. Esto permite a el vapor de entrar ytipo salirdefácilmente el secado rápido para la sencilla calibración delagua sensor.Este sensor esy especialmente apropiado para ambiente de alta temperatura porque el coeficiente de temperatura es bajo y el polí políme mero ro diel dieléc éctr tric ico o pu pued ede e sopo soport rtar ar alta altass temp temper erat atur uras as.. Lo Loss sens sensor ores es capacitivos son también apropiados para aplicaciones que requieran un alto grado de se sens nsib ibililid idad ad a nivel niveles es bajo bajoss de hum humed edad, ad, do donde nde pro prove veen en un una a res respu pues esta ta relativamente rápida. A valores de humedad superiores al 85% sin embargo el sensor tiene una tendencia a saturar y se transforma en no lineal
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¿Qué es un sensor de lluvia? Un sensor de lluvia es un dispositivo electrónico que cambia su valor de acuerdo con la precipitación de lluvia. Hay dos tipos principales de sensores de lluvia. El primero es un dispositivo que acumula agua y que está conectado a un sistema automático de riego que provoca el apagado del sistema en caso de lluvia. El segundo es un dispositivo utilizado para proteger el interior de un vehículo de lluvia y para posibilitar el funcionamiento automático del limpiaparabrisas según la intensidad de la lluvia. Una aplicación adicional, en las antenas de comunicaciones por profesionales, un soplador de la aire quedel elimina las gotas aguasatélite de la superficie de laarranca membrana que cubre boca alimentador dede la antena.
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Los sensores de lluvia para sistemas de riego están disponibles en versiones con cables e inalámbricas. La mayoría usan discos higroscópicos que se hinchan con la presencia de agua y se encogen cuando deja de llover, accionando a su vez un interruptor. Sin embargo, algunos sensores eléctricos en el mercado también miden la cantidad de agua a partir de un cubo que gotea, o muestras conductoras
para medir la cantidad de agua llovida. Normalmente están conectados a los terminales del control de irrigación o están instalados en serie con el circuito común de la válvula del solenoide de forma que evitan que se abran las válvulas si se ha detectado lluvia. Algunos sensores de lluvia cuentan también con un detector de congelamiento para evitar que los sistemas operen en temperaturas bajo cero durante noches extremadamente frías. Algunos estados de los Estados Unidos, como por ejemplo Florida, Nueva Jersey, Minnesota y Connecticut ordenan el uso de sensores de lluvia en todos los sistemas de riego de césped
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Lista de Materiales
Resistencia 1K Lass re La resi sist sten enci cias as o re resi sist stor ores es son son los los elem elemen ento toss ma mass utilizados en electrónica y son utilizados en infinidad de proyectos, ya sea para limitar la corriente por ejemplo en un
LED , como divisor de voltaje, para disipar potencia como en el caso aso de los ar arre regl glos os de re ressist isten enci cia a par ara a mo mottor ores es eléc eléctr tric icos os,, o tamb tambié ién n pa para ra ge gen ner erar ar ca calo lorr co com mo las resi resist sten enci cias as
eléc elécttri rica cass
qu que e
util utiliz izan an
las las
ca cafe fetter eras as,,
calentadores de agua, etc. La resistencia resistencia de 1 KΩ a 1/4 de watt con una tol toleranci erancia a del 5% resist resiste e un voltaje máximo de 300V
Resistencia 10K La resistencia de 10 KΩ a 1/4 de watt con una tolerancia del 5% resiste un voltaje máximo de 300V. 300V.
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2N2222 El 2N 2N22 2222 22,, ta tamb mbié ién n id ident entifific icad ado o co como mo PN22 PN2222 22,, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general. Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conm co nmut utac ació ión. n. Pu Puede ede ampl amplifific icar ar pe peque queña ñass cor corri rien ente tess a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio watt). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
Potenciometro 10K Un pot ote enciómetro tiene una infinidad de usos y es componente muy común. Giras el eje y su resistencia cambia. Si conectas un pin lateral a VCC, el otro a GND, el pin central tendrá un voltaje que varía entre 0 y VCC dependiendo de la rotación. Tiene un diámetro de eje de 6mm aproximadamente y una resistencial total de 10k.
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Capacitor 1 uF Capacitor de 1 uF (microfaradio). Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad. Del mismo mis mo mod modo, o, tam tambié bién n se encu encuent entran ran con condens densador adores es de policarbonato y polipropileno. Una ventaja es que tienen muyy po mu poca ca pé pérd rdid ida a y exce excele lent nte e fact factor or de po pote tenc ncia ia.. La utilización más común de los capacitores, es absorber el ruido, el cual es por definición una señal rápidamente cambiante, y la desvía alejándola de la señal que interesa.
Circuito integrado LM311 Circuito Circui to integra integrado do LM3 LM31 11. Es un com compara parador dor est estánda ándarr muy versáti vers átill que pue pueden den man manejar ejar bom bombil billas las elé eléctr ctrica icass o rel relevo evos, s, voltajes de conmutación hasta 50 V.
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Construcción Hicimos el proced Hicimos procedimien imiento to de planc planchado hado de placas con estos circuitos que son los necesarios para crear los sensores
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Sensor de Temp Temperatura eratura Podemo Pode moss def defin inir ir co como mo se sens nsor or de te temp mpera eratu tura ra a aq aque uellllos os disp disposi osititivo voss qu que, e, tr trans ansfo form rman an lo loss cam cambi bios os de te temp mpera eratu tura ra de un veh vehíc ícul ulo o (e (en n est este e cas caso), o), en cambios, en señales eléctricas, que son procesados por el equipo eléctrico o electrónico. Hay tr Hay tres es titipo poss de se senso nsores res de te temp mper erat atura ura,, lo loss te term rmis isto tores res,, lo loss RT RTD D y lo loss termopares. El sensor de temperatura, normalmente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores. La vaina que lo envuelve y que está rellena rellen a de un material muy conduct conductor or de la tempe temperatura, ratura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico. Termistor El term termis isto torr está está ba basa sado do pr prin inci cipa palm lmen ente te en qu que e el comp compor orta tami mien ento to de la resistencia de los semiconductores, es variable en función de la temperatura. Existen los termistores tipo NTC y los termistores tipo PTC. En los primeros, al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia. En el caso particular de los PTC, al aumentar la ttemperatura emperatura por ende aumenta la resistencia. El problema fundamental y principal de los termistores, es que no son lineales según la temperatura, por lo que es necesario aplicar fórmulas complejas para determinar la temperatura según la corriente que circula y son complicados de calibrar. El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del semiconductor debi de bido do al cam cambi bio o de la te temp mper erat atur ura a am ambi bien ente te,, cr crean eando do un una a va vari riac ació ión n en la conc concen entr trac ació ión n de po port rtad ador ores es.. Pa Para ra los los term termis isto tore ress NT NTC, C, al au aume ment ntar ar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Hablemos de los termistores Hablemos termistores PTC. En el caso particular particular de un semiconduct semiconductor or con un do dopa pado do mu muyy in inte tenso nso,, ést éste e ad adqu quiri irirá rá pr propi opieda edade dess me metá tálilicas cas,, to toma mand ndo o un
coeficien coefic iente te posi positiv tivo o en un mar margen gen de tem temper peratu atura ra limita limitado. do. Usu Usualm alment ente, e, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto. Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resist resistencia encia con la temperatura no es lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia: Inconvenientes de los Termistores Termistores 33
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Para obtene obtenerr una buena estabilida estabilidad d en los termi termistores stores es necesario necesario envej envejecerlos ecerlos adecuadamente. Pero el inconveniente principal el que da muchos problemas del termistor es su falta de linealidad. El RTD (de (del ingl inglés és:: re resi sist stan ancce tem empe pera ratu ture re det detec ecto tor) r) es un de dete tect ctor or de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Al calentarse un metal habrá una mayor agitación térmica, dispersándose más los electr ele ctrones ones y redu reducié ciéndo ndose se su vel velocid ocidad ad media, media, aum aument entando ando la resi resiste stenci ncia. a. A mayor temperatura, mayor agitación, y mayor resistencia. La variación de la resistencia puede ser expresada de manera polinómica como sigue a continuación. Por lo general, la variación es bastante lineal en márgenes amplios de temperatura. RTD ( resistance temperature detector ) Un dispo dispositivo sitivo como el RTD es un sensor de de tem temperatur peratura a basa basado do en la variac variación ión de la resistencia de un conductor con la temperatura. Los metales que generalm generalmente ente son empleados como RT RTD D son: son: El plati platino, no, cobre, níquel y molibdeno. De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura. Termopar El termopar, también llamado termocupla y que recibe este nombre por estar fo form rmad ado o por por do doss me meta tale les, s, es un in inst stru rume ment nto o de me medi dida da cuy cuyo o pr prin inci cipi pio o de funcionamiento es el efecto termoceléctrico. Un ma mate teri rial al term termoe oelé léct ctri rico co pe perm rmitite e tr tran ansf sfor orma marr dire direct ctam amen ente te el calo calorr en electricidad, o bien generar frío cuando se le aplica una corriente eléctrica. El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se está aplicando al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, conoceremos la temperatura. Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos extend idos en la industria. El princi principal pal inconvenie inconveniente nte estriba en su precisión, que es pequeña en comparación con sensores de temperatura RTD o termistores. Por lo general los termopares industriales están compuestos ( en su interior), por
un tubo de acero inoxidable u otro material. En un extremo del tubo está la unión, y en el otro el terminal eléctrico de los cables, protegido dentro de una caja redonda de aluminio (cabezal). 34
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En ins instru trumen mentac tación ión ind indust ustria rial,l, los termop termopares ares son usa usados dos com como o sens sensores ores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación está en la exactitud, pues es fácil obtener errores del sistema cuando se trabaja con precisiones inferiores a un grado Celsius. El grupo de termopares que normalmente se encuentran conectados en serie recibe el nombre de termopi termopila, la, tanto los termop termopares ares como las termo termopilas pilas son muy usados en aplicaciones de calefacción a gas. Funcionamiento de un Sensor de Temperatura Temperatura Principio de funcionamiento de un Sensor de Temperatura Temperatura La mayoría de los dispositivos de sensor de temperatura funcionan aprovechando una caracte característic rística a físic física a de algunos algunos materi materiales ales conduc conductores tores y semico semiconducto nductores, res, estos materiales son capaces de variar la resistencia eléctrica en función de la temp temper erat atur ura a am ambi bien entte, gr grac acia iass a es estte pr priinc ncip ipio io pod odem emos os des escr criibir bir el funcionamiento de un sensor de temperatura de cualquier tipo. Existten mater Exis ateria ialles sem emic icon ondu duct ctor ores es con con co coef efic iciien entte de tem empe perratur atura a negativo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia disminuye) y otros con coeficiente de temperatura positivo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia aumenta). Bajo este principio se fabrican elementos circuitales conocidos termistores, son elementos eleme ntos capaces de variar su resist resistencia encia en funció función n de la temperatur temperatura, a, existen dos tipos distintos. NTC (Coeficiente de temperatura negativo) PTC (Coeficiente de temperatura positivo) Según el material que se utilice la curva de Resistencia – Temperatura sera diferente, por ejemplo si utilizamos cobre, niquel o platino el comportamiento sera bastante lineal (a estos se los laconoce como RTD), mientras que si utilizamos oxido férrico u oxido de cobalto curva serahiperbolica. Linealización: Además de lidiar con la compensación de unión fría, el instrumento de medición debe además enfrentar el hecho de que la energía generada por un termopar no es una función lineal de la temperatura. Esta dependencia se puede aproximar por un polinomio complejo (de grado 5 a 9, dependiendo del tipo de termopar). Los métodos métod os analógicos analógicos de line linealizac alización ión so son n usados en medid medidores ores de termop termopares ares de bajo costo. Formatos de T Termopares ermopares
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Los termopares están disponibles en diferentes formatos, como sondas. Estas últimas son ideales para variadas aplicaciones de medición, por ejemplo, en la investigación médica, sensores de temperatura para los alimentos, en la industria y en otras ramas de la ciencia, etc. A la hora de seleccionar una sonda de este tipo debe tenerse en consideración el tipo de conector. Los dos tipos son el modelo «estándar», con pines redondos y el modelo model o «mini «miniatura» atura»,, con pines chatos, siendo estos últim últimos os (contradicto (contradictoriamen riamente te al nombre de los primeros) los más populares. Tipos K, E J, T, N Tipo K(cromel/alumel): con una amplia variedad aplicaciones, está disponible a un bajo costo y en una variedad de sondas. El cromel es una aleación de Ni-Cr, y el alumel es una aleación de Ni-Al. Tienen un rango de temperatura de –200 °C a +1372 °C y una sensibilidad 41 µV/°C aproximadamente. Posee buena resistencia a la oxidación. Tipo E(cromel/constantán [aleación de Cu-Ni]: no son magnéticos y gracias a su sensi se nsibi bililida dad, d, so son n id idea eale less pa para ra el us uso o en baja bajass te temp mpera eratu turas ras,, en el ám ámbi bito to criogénico. Tienen una sensibilidad de 68 µV/°C. Tipo J (hierro/constantán): su rango de utilización es de –270/+1200 °C. Debido a sus características se recomienda su uso en atmósferas inertes, reductoras o en vací vacío, o, su uso uso cont contin inua uado do a 80 800 0 °C no pr pres esen enta ta pr prob oble lema mas. s. Su pr prin inci cipa pall inconveniente es la rápida oxidación que sufre el hierro por encima de 550 °C; y por debajo de 0 °C es necesario tomar precauci precauciones ones a causa de la condensac condensación ión de vapor de agua sobre el hierro. Ti Tipo po T(cobre/constantán): T(cobre/constantán): ideale idealess para mediciones entre -200 y 260 °C. Resist Resisten en atmósferas húmedas, reductoras y oxidantes y son aplicables en criogenia. El tipo termopar de T tiene una sensibilidad de cerca de 43 µV/°C. Ti Tipo po N(n N(nicro icrosil sil [Ni [Ni-Cr-Cr-Si] Si]/ni /nisil sil [Ni [Ni-Si -Si]): ]): es adecuad adecuado o par para a med medici icione oness de alta alta temperatura tempe ratura gracias a su elevada estabili estabilidad dad y resist resistencia encia a la oxidación de altas temperaturas, y no necesita del platino utilizado en los tipos B, R y S, que son más caros. Tipos B, R, S Por otro lado, los termopares tipo B, R y S son los más estables. Pero debido a su baja sensibilidad (10 µV/°C aprox.) generalmente son usados para medir altas temperaturas (superiores a 300 °C). Tipo B(Pt-Rh): son adecuados para la medición de altas temperaturas superiores a 1800 °C. Los tipo B presentan el mismo resultado a 0 °C y 42 °C debido a su curva de tempe temperatura/ ratura/volta voltaje. je. Limitando Limitando así su uso a temperaturas temperaturas p por or encim encima a de 50 °C. 36
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Tipo R(Pt-Rh): adecuados para la medición de temperaturas de hasta 1300 °C. Su baja sensibilidad (10 µV/°C) y su elevado precio quitan su atractivo. Ti Tipo po S(Pt/ S(Pt/Rh): Rh): ideales para mediciones mediciones de altas tempera temperaturas turas hasta los 1300 °C, pero su baja sensibilidad (10 µV/°C) y su elevado precio lo convierten en un instrumento no adecuado para el uso general. Debido a su elevada estabilidad, el tipo S es utilizado para la calibración universal del punto de fusión del oro (1064,43 °C). Los termopares con una baja sensibilidad, como en el caso de los tipos B, R y S, tienen además una resolución menor. La selección de termopares es importante para pa ra as aseg egur urar arse se qu que e cu cubr bren en el ra rang ngo o de temp temper erat atur uras as a de dete term rmin inar ar.. Precauciones y consideraciones considerac iones al usar T Termopares ermopares La mayor parte de los problemas de medición y errores con los termopares se deben de ben a la fa faltlta a de co cono noci cimi mien ento toss de dell fu func ncio iona nami mient ento o de lo loss te term rmop opare ares. s. A continuación, un breve listado de los problemas más comunes que deben tenerse en cuenta. Problemas de conexión La deSe losdebe errores de en medición uniones no intencionales del mayoría termopar. tener cuentason quecausados cualquierpor contacto entre dos metales distintos creará una unión. Si lo que se desea es aumentar la longitud de las guías, se debe usar el tipo correct correcto o del cable de extensió extensión. n. Por ejemplo, el tipo K corresponde al termopar K. Al usar otro tipo se introducirá una unión termopar. Cualquiera que sea el conector empleado debe estar hecho del material termopar correcto y su polaridad debe ser la adecuada. Lo más correcto es emplear conectores comerciales del mismo tipo que el termopar para evitar problemas. Resistencia de la guía Para minimizar la desviación térmica y mejorar los tiempos de respuesta, los termopares están integrados con delgados cables. Esto puede causar que los termopares tengan una alta resistencia, la cual puede hacer que sea sensible al ruido; y también puede causar errores debidos a la resistencia del instrumento de medición. Una unión termopar típica expuesta con 0,25 mm tend tendrá rá una resist resistencia encia de cerca de 15 ohmios por metro. metro. Si se necesit necesitan an termopares con delgad delgadas as guías o largos cables, Conviene mantener las guías cortas y entonces usar el cable de extensión. El cual es más grueso (lo que significa una menor resistencia) ubicado entre el termopar y el instrumento de medición. Se recomienda medir la resistencia del termopar antes de utilizarlo. 37
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Lista de materiales:
TIP41
Resistencia Las resi resiste stenci ncias as son uno unoss ele elemen mentos tos elé eléctr ctricos icos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a tr trav aves es de ella ellas. s. Su ca cara ract cter eríísti stica pr prin inci cipa pall es su re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca.. La re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca de un una a resistencia se mide en ohmios
2n2222 Es un dispositivo, extremadamente rapido, muy util en circuitos donde se requiera utilizar dispositivos finales con control PWM de bajo consumo, como pueden ser motores de 3V 3 V, con co control ntrol en velocidad. Ademas, puede ser utilizado en circuitos de amplificacion de señales bajas, inversor de estados logicos (TTL o CMOS), controlar reles y motores de baja potencias (3V), etc
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Ventilador de 5V
LM35 El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 °C. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV mV,, por lo tanto: 150 °C = 1500 mV -55 °C = -550 mV1 Opera de 4v a 30v.
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Circuito y programación
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const int Sensor = 0 ;
// Pin que lee la temperatura
void setup()
{
Serial.begin(115200); Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
int lectura = analogRead(S analogRead(Sensor); ensor); float voltaje = 5.0 /1024 * lectura ; float temp = voltaje * 100
Serial.println(temp) Serial.print ln(temp) ;
delay(200);
;
}
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Construcción
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¿Qué es un sensor de luminosidad? Un senso sensorr de lu lumi mino nosi sida dad d o cre crepus puscu cula larr es un dispo disposi siti tivo vo qu quee ofre ofrece ce la posi po sibi bili lida dad d de en ence cend nder er o apag apagar ar la lass luce lucess de un área área de dete term rmin inad adaa automáticamente en función de la luz ambiental e independientemente de la temperatura o humedad existente. Cabe destacar que este tipo de sensores se pueden instalar tanto en el interior como en el exterior del del hogar. Sin duda, el sensor de luz es uno de los elementos más buscados por parte de las personas que desean domotizar su vivienda para mejo ejorar su calidad de vida, así como ahorrar una can anttidad considerable en el consumo de luz mensual. Pero el sensor de luminosidad no solo sirve para controlar la iluminación de la vivienda,, sino que también resulta de gran utilidad para regular las persianas y vivienda lograr que suban o bajen dependiendo de la cantidad de luz que incida en ellas. Por ta tant nto, o, est este e se sens nsor or pued puede e te tene nerr do doss fu func ncio iona nalilida dades des mu muyy pr práct áctic icas as que que facilitará en gran medida la vida de los inquilinos.
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¿Cómo funciona un sensor de luminosidad en una instalación domótica? Este tipo de sensor ore es permi rmiten la aut uto omatización de la ins nsttalación eléctrica gr graci acias as a la acci acción ón del del chip chip fo foto toce celu lula larr qu quee inco incorp rpor oran an, el cual dete de tect cta a la dife difere renc ncia ia exis existe tent nte e en entr tre e un am ambi bien ente te diur diurno no y no noct ctur urno no pa para ra encenderse o apagarse, según cada momento. Aunque normalmente el sensor de luminosidad suele instalarse en el interior de la vivienda, vivien da, también es muy práctica su incorporación incorporación en un espacio exterior exterior,, como una terraza o un jardín, para disfrutar de cualquier situación con total comodidad.
¿Cuáles son las ventajas de un sensor crepuscular? Lógica Lógi came ment nte, e, la vent ventaj aja a má máss de dete term rmin inan ante te pa para ra inco incorp rpor orar ar un sens sensor or de luminosidad lumin osidad en una instal instalación ación domóti domótica ca es el aumento de la cali calidad dad de vida que se consigue gracias a la automatización de las luces del hogar. Por ejemplo, al subir las persianas durante el día, el sensor es capaz de detectar la presencia de luz y emitir una señal para apagar la iluminación ; mientras que si comienza a anochecer y nos encontramos en el jardín disfrutando de una agradable cena en compañía de amigos o familiares, el sensor ordenará el encendido de las luces para no tener que levantarnos a accionar el interruptor. Otra las ventajas más importantes se puede obtener condela los incorporación de undesensor crepuscular, al igual queque sucede con la mayoría elementos in inte tegra grado doss en una in inst stal alac ació ión n domót domótic ica, a, es el ahorr ner r ahorro o energé energético tico. Al tene encendidas las luces únicamente cuando sea necesario para desarrollar cualquier actividad, la eficiencia conseguida aumenta considerablemente , un aspecto que se verá reflejado a final de mes en el gasto en la factura. Pero si qu Pero quer erem emos os logr lograr ar el má máxi ximo mo ah ahor orro ro posi posibl ble e gr grac acia iass al sens sensor or de luminosidad interior o exterior, es muy importante incluir luces LED pa para ra que tanto el gasto como el consumo sea aún menor.
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Lista de materiales:
TIP41
LDR Un LDR es un componente que tiene una resistencia (variable) que cambia con la intensidad de la luz que cae sobre él. Esto les permite ser utilizados en circuitos de detección de luz.
Resistencia de 10k Las resi resiste stenci ncias as son uno unoss ele elemen mentos tos elé eléctr ctricos icos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a tr trav aves es de ella ellas. s. Su ca cara ract cter eríísti stica pr prin inci cipa pall es su re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca.. La re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca de un una a resistencia se mide en ohmios
LED Los LEDs son compon componentes entes eléctricos semiconduc semiconductores tores (diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente pequeña. Las siglas “LED” pr prov ovie iene nen n de dell ing nglé léss “L “Lig ight ht Emitt itting ing Diod Diode” e”,, qu que e traducido al español es “Diodo Emisor de Luz”. Dos materi mat eriale aless conduct conductivo ivoss cual cualesqu esquier iera a for forman man un dio diodo do cuando son puestos en contacto. 50
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Circuito y programación
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Construcción
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¿Qué es un seguidor solar? Un seguidor solar es un aparato que se inserta en un conjunto de paneles fotovoltaicos que se orientan hacia el Sol para aprovechar su luz y generar energía. La idea es ser capaces de inclinar los paneles solares en la dirección en la que el Sol se “mueve” durante todo el día y, por lo tanto, durante todo el año conforme cambian las estaciones y el clima. ¿Para qué sirve un seguidor solar? El uso de seg seguid uidores ores solares solares puede puede aum aument entar ar la prod producci ucción ón de ele electr ctrici icidad dad alrededor de un 30% a 40% en algunas regiones, en comparación con los paneles sola so lares res fifijo jos. s. En cu cual alqu quie ierr apli aplicac cació ión n de energ energía ía solar solar,, la ef efic icie ienci ncia a de la conversión se mejora cuando los módulos se ajustan continuamente según el ángulo del Sol “mientras se mueve en el cielo”. Como mejora la eficiencia, mejora el rendimiento. El uso de seguidores puede hacer una gran diferencia en el ingreso de una gran planta. Por eso, a escala comercial, a las instalaciones solares se les está agregando un seguidor solar. ¿Cómo funciona un seguidor solar? Los seguidores direccionan los paneles o módulos hacia donde se encuentra el Sol. Estos aparatos cambian su orientación durante el día para seguir el camino del Sol y maximizar la energía que se captura. En los sistemas fotovoltaicos, los seguidores ayudan a minimizar el ángulo de incidencia, es decir el ángulo que un rayo de luz crea con una línea perpendicular a la superf superficie, icie, entr entre e la luz que entra y el panel, el cual increment incrementa a la cantid cantidad ad de energía que el sistema produce. Los conc Los concen entr trad ador ores es sola solare ress foto fotovo voltltai aico coss y los los cole colect ctor ores es de calo calorr está están n ópticamente diseñados para aceptar directamente la luz del Sol, de esta manera los seguidores solares deben ajustarse correctamente para recolectar energía. Todos los sistemas de concentradores solares cuentan con seguidores para captar más energía solar. Tipos de seguidores solares que existen Seguidores solares de dos ejes. Permiten a los paneles moverse en dos direcciones, en lugar de sólo una, lo que significa signif ica una mayor obtención de energía del Sol debido a que se tiene un mayor alcance alcanc e de posic posicionam ionamiento. iento. Los seguido seguidores res duales son típi típicament camente e usados para orientar un espejo y redireccionar la luz del Sol hacia un recibidor estacionario. Seguidores solares de un eje. 60
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Rotan en un solo eje que se mueve una y otra vez en una sola dirección. Estos, a su vez, se dividen en: horizontales, verticales, inclinados, polares, los cuales rotan según lo indica su nombre. Los seguidores solares se pueden clasificar también según los conductores que indican su movimiento: Seguidores pasivos. Depend Depe nden en co comp mplet letam amen ente te del del ca calor lor so solar lar para para gu guia iarr y mo move verr el segu seguid idor or.. Básicamente, un fluido gaseoso a un bajo punto de ebullición se dirige de un lado a otro para mover el seguidor como un sube y baja; esto como respuesta al desbalance creado por el calor del Sol. Seguidores activos. Utilizan un controlador que monitorea la posición del movimiento del Sol con el propósito de direccionar los motores que mueven al seguidor.
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Lista de materiales:
Baterías plomo acido
Potenciómetro
LM741
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Resistencia de 10k Las resi resiste stenci ncias as son uno unoss ele elemen mentos tos elé eléctr ctricos icos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a tr trav aves es de ella ellas. s. Su ca cara ract cter eríísti stica pr prin inci cipa pall es su re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca.. La re resi sist sten enci cia a óh óhmi mica ca de un una a resistencia se mide en ohmios
LED Los LEDs son compon componentes entes eléctricos semiconduc semiconductores tores (diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente pequeña. Las siglas “LED” pr prov ovie iene nen n de dell ing nglé léss “L “Lig ight ht Emitt itting ing Diod Diode” e”,, qu que e traducido al español es “Diodo Emisor de Luz”. Dos materi mat eriale aless conduct conductivo ivoss cual cualesqu esquier iera a for forman man un dio diodo do cuando son puestos en contacto.
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Circuito
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Construcción
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