TP sensores y actuadores

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Consignas A. En función al trabajo de sist embeb. 2 punto 5, donde eligió el proyecto ante una solución de una situación real problemática, analícelo, y explique detalladamente como funcionaría. (Debe constar cuál es la aplicación y/o solución de su proyecto escogido. La conexión circuital, y detalle las características técnicas de cada componente mediante la información otorgada por el fabricante. Detallé su sitio de info). En caso de no haber elegido proyecto con sensor en el tp anterior, elija uno en el web aplicado a una problemática real dando una solución y/o aplicación a la vida cotidiana. Analícelo, y explique detalladamente cómo funcionaría. (Debe constar cuál es la aplicación y/o solución de su proyecto escogido. La conexión circuital , y detalle las características técnicas de cada componente mediante la información otorgada por el fabricante. Detalle su sitio de info). Debido a la situación actual que atraviesa el mundo, como lo es la pandemia Covid-19. La higiene y el distanciamiento social paso a ser un facto importante. Dentro de la higiene, incluimos el uso de Alcohol en Gel o de Gel Antibacterial para lavarnos las manos. Esto es un producto indispensable, ya sea en nuestro hogar, o en lugares públicos, como un hospital, un baño público, un restaurant etc. Es por esto que un Dispensador automatizado de gel con ARDUINO es un proyecto de mucha ayuda, por qué? Este proyecto cuenta con un sensor, cuando este sensor detecta nuestras manos bajo la boquilla del dispenser, expulsa el alcohol sin la necesidad que nosotros lo toquemos, así evitamos que las personas estén constantemente tocando el dispenser. La siguiente lista muestra los materiales necesarios para construir un dispensador de jabón para manos automático con Arduino • Arduino Nano Atmega328p V3.0 • Sensor TCRT5000 • Servomotor MG995 • Dispenser para el alcohol • Piezas 3d

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#include Servo tap_servo; int sensor_pin = 7; int tap_servo_pin =6; int val; void setup(){ pinMode(sensor_pin,INPUT); tap_servo.attach(tap_servo_pin); } void loop(){ val = digitalRead(sensor_pin); if (val==0) {tap_servo.write(40); } if (val==1) {tap_servo.write(0); } }

Cuando el sensor no detecte valor, el servo motor estará 40º hacia arriba. Pero cuando tenga valor, el servomotor bajara, por lo tanto, lograra que el dispensador baje.

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B. Luego diagrame en bloques su proyecto y etiquete cuál es: sensor, actuador, y el sistema de control o procesamiento.

C. Según los audios de “sensor” responda: concepto de sensor//Su clasificación según las variables físicas//Piense en sensores 3 análogos y 3 digitales con imagen y sus características técnicas. _ Un sensor es un dispositivo con la capacidad de detectar movimientos, ruidos, presión, luces y cualquier otro tipo de elemento externo para convertirlo en señal eléctrica. • Presión • Temperatura • Humedad • Fuerza • Desplazamiento/ Velocidad/ Aceleración de objetos Clasificación según

variable • Caudal física • Presencia y/o posición de objetos • Nivel de sólidos y líquidos • Químicos • Magnitudes eléctricas • Magnitudes ópticas

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Sensores Digitales

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termómetro digital DS18B20 Rango de temperatura: -55 a 125°C Resolución: de 9 a 12 bits (configurable) Interfaz 1-Wire (Puede funcionar con un solo pin) Identificador interno único de 64 bits Múltiples sensores pueden compartir el mismo pin Precisión: ±0.5°C (de -10°C a +85°C) Tiempo de captura inferior a 750ms Alimentación: 3.0V a 5.5V

Sensor De Proximidad Detector Obstáculos Infrarrojo • • • • • • • • • • •

Detecta presencia de obstaculos entre 2 a 30 cm Ángulo de detección 35 grados Orificio de instalación para facilitar su uso Indicador de alimentación (LED rojo) Indicador de salida digital (LED verde) Conexión de 3 hilos Dimensiones 31 x 15 mm Distribución de pines: 3 pines OUT: Salida de tension digital (0, 1) GND: Masa VCC: Alimentacion 3.3 a 5V

Modulo Sensor Digital Luz Ambiente Lux Bh1750 •

Voltaje de Operación: 3V – 5V

•

•

Interfaz digital a través de bus I2C con capacidad de seleccionar entre 2 direcciones Realiza mediciones de iluminancia y convierte el resultado a una palabra digital Amplio rango de medición 1-65535 lux

•

Modo de bajo consumo de energía

•

Baja dependencia de la medición contra la fuente de luz: halógeno, led, incandescente, luz de día, etc.

•

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Sensores Analogicos Modulo Sensor De Sonido Micrófono Regulable • • • • • •

Voltaje de Operación: 5V DC Pequeño tamaño 16mm Micrófono cilíndrico de alta sensibilidad Agujero de fijación de 3mm Led de alimentación Led de sensor

Arduino Modulo Sensor De Temperatura Analógico Ky-013 •

Dimensiones: 3 x 1.5 x 0.6 cm

•

Peso: 2 g

•

Voltaje de funcionamiento 5V

•

Rango de medición de temperatura -55 ° C a 125 ° C [-67 ° F a 257 ° F] Exactitud de medición ± 0.5 ° C

•

Sensor De Nivel Agua Y Líquidos Arduino •

Voltaje de funcionamiento: DC3-5V

• •

Corriente de funcionamiento: menos de 20mA Tipo de sensor: analógico

•

Área de detección: 40 mm x 16 mm.

•

Proceso de producción: FR4 HASL de doble cara. Temperatura de funcionamiento: 10 grados a - 30 grados Humedad: 10% -90% sin condensación

• •

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E. Nombre y adjunte imagen y ficha técnica de sensor pasivo y otro activo. Sensor Pasivo Fotorresistor •

Resistencia (con luz): ~10k-20k Ohm

•

Resistencia (oscuridad): ~1M Ohm

•

Vmax: 150V

•

Disipación: 100mW max

•

Dimensiones del sensor: 2 x 4 x 5mm

•

Separación entre pines: 4mm

•

Largo de patillas: 31mm

Sensor Activo Sensor Efecto Hall Analógico 49e Ss49e •

Rango de tensión de alimentación de 2.7VDC a 6.5VDC

•

Sensibilidad de 1,4mV/gausios

•

Tiempo de respuesta de 3µs

•

Tensión de salida de 1,4mV/gausios

• •

Linealidad (%) del 0,7%Rango de temperatura de funcionamiento de -40°C a 100°C Eficiencia energética

•

Interconexión sencilla a placa de circuito impreso

•

Salida estable y bajo ruido

F. Piense si el proyecto que ha elegido puede conectarse una interfaz. Si así fuese, ¿qué tipo de hardware sería? La interfaz a la que podría conectarse el proyecto sería a la placa NodeMCU, o también conocida como ESP8266 G. ¿La placa Arduino podrá activar el actuador de su proyecto? Efectivamente, la placa Arduino puede activar el actuador en este caso, el servomotor del proyecto.

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H.En caso de que las características del actuador, según la ley de Ohm, no fuera posible. ¿Cuál sería el driver, o placa intermedia como para activar dicho actuador? Muestre dicho driver con imagen. Fundamento. En el proyecto, el encargado de activar el servomotor en un Arduino nano, directamente conectado a el. Pero a su vez, podemos conectar el servo motor a un Arduino uno, mediante un protoboard y una fuente externa.

I. Describa y explique un proyecto a una solución de la cotidianeidad con sensores pasivos, activos, analógicos y digitales. Describa los mismos. Grafique su conexión. Indique su actuador. Detalle la documentación ArduRiego es un sistema de riego inteligente controlado mediante Arduino. Su principal función es monitorizar el estado de humedad, entre otros, de plantas. Toda la información referente a las mismas se va a mostrar mediante una pantalla conectada al Arduino, por lo que el usuario puede comprobar en todo momento el estado de sus plantas. Dado que el habitante medio de centros urbanos vive en pequeñas casas con jardines chicos, patios o balcones, esos ámbitos suelen ser los únicos que dispone para entrar en contacto con la naturaleza cultivando plantas ornamentales o mini huertas. Dicho escenario genera la responsabilidad de mantener, podar y regar a las plantas, entre otras cosas. Estas tareas deben cumplirse de manera cotidiana, y muchas veces no pueden realizarse, ya sea por un viaje, o incluso por falta de tiempo. El principal problema al cual se debe que se enfrentar es el riego. La solución habitual es solicitar asistencia

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de amigos, vecinos o familiares para regar periódicamente las plantas. Esto no siempre es posible, y cuando la necesidad de riego de las plantas no es satisfecha correctamente deriva en la muerte o el deterioro del espacio verde hogareño. Para evitar estos inconvenientes, un sistema automatizado para el riego de nuestras plantas es la solución Componentes Placa Arduino UNO. Protoboard Sensor de temperatura y humedad DHT11 Cables Sensor YL-69 de humedad en tierra con higlómetro para clavar en tu/s maceta/s o tierra. Minibomba de agua sumergible de 3V y caudal aproximado de 120 l/h. Diodo 1N4007 Transistor bipolar PN2222 3 Resistencias: 1x 220 ohms, 1x 1k, 1x fotoresistencia LDR Tanque de agua, que puede ser un bidón o una botella de 5 o más litros, etc. Tubo para conectar a la minibomba y llevar hasta la/s planta/s Conexión

Codigo

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#include #include #define humidity_sensor_pin A0 #define ldr_pin A5 //Bibliotecas para los módulos sensores usados necesarias //Y definición de variables para los sensores de humedad y LDR en los pines A0 y A5 int pinDHT11 = 2; SimpleDHT11 dht11; int ldr_value = 0; int water_pump_pin = 3; int water_pump_speed = 255; //Aquí puedes dar valores desde 0 a 255 para la velocidad a la que trabajará la minibomba //Haz pruebas previas del caudal y configura la. Yo he //elegido 255 pero ustedes pueden elegir la que estimen conveniente. A más velocidad, mayor //bombeo de agua void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { // Mide la temperatura y humedad relativa y muestra resultado Serial.println(“*******************************”); Serial.println(“Muestra DHT11…”); byte temperature = 0; byte humidity_in_air = 0; byte data[40] = {0}; if (dht11.read(pinDHT11, &temperature, &humidity_in_air, data)) { Serial.print(“Lectura del sensor DHT11 fallida”); return; } Serial.print(“Muestra RAW Bits: “); for (int i = 0; i < 40; i++) { Serial.print((int)data[i]); if (i > 0 && ((i + 1) % 4) == 0) { Serial.print(‘ ‘); } } Serial.println(“”); Serial.print(“Muestra OK: “); Serial.print(“Temperatura: “);Serial.print((int)temperature); Serial.print(” *C, “); Serial.print(“Humedad relativa en aire: “);Serial.print((int)humidity_in_air); Serial.println(” %”); int ground_humidity_value = map(analogRead(humidity_sensor_pin), 0, 1023, 100, 0); Serial.print(“Humedad en suelo: “); Serial.print(ground_humidity_value); Serial.println(“%”);

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int ldr_value = map(analogRead(ldr_pin), 1023, 0, 100, 0); Serial.print(“Luz: “); Serial.print(ldr_value); Serial.println(“%”); Serial.println(“*******************************”); //************************************************************** // Condiciones de riego // Si la humedad en el suelo es igual o inferior al 60%, si la luminosidad es inferior al 30%, // Si la temperatura es inferior al 35%, entonces el sistema de riego riega. // En caso de que no se cumpla alguno o ninguno de los 3 requisitos anteriores, // el sistema de riego no riega //************************************************************** //Aquí puedes variar los parámetros que necesites de 60, 35 y 30, e incluso usar otros operandos =... if( ground_humidity_value