Lámpara nocturna Arduino

Lámpara nocturna computerizada con Arduino - Código, trabajo y simulación

Automatizar significa principalmente inventar una técnica que reduzca o erradique el esfuerzo humano. En este tutorial, aclararemos la mejor manera de automatizar una lámpara nocturna mediante una sencilla interfaz de Arduino y Relé utilizando el programa de software Proteus. La automatización es la necesidad del momento, ya que la aplicación va desde la gestión de calderas con un sencillo termostato hasta la administración masiva de empresas con una gran cantidad de información de entrada y salida. La complejidad de la automatización puede fluctuar desde la "gestión primaria" de encendido/apagado hasta algoritmos multivariados extremadamente complicados, comparables a los de un sistema de automatización industrial. Los programas de gestión con fines de automatización pueden ser de bucle abierto o de bucle cerrado, lo que significa que probablemente pueden trabajar con un solo parámetro de entrada o en respuesta a la salida alimentada porque la entrada como en el caso de los programas de bucle cerrado.

Como cada tecnología, la automatización también tiene sus ventajas y desventajas:

Ejecutivos

1. Aumentar la productividad
2. Alta calidad predecible (Mejora de la calidad)
3. Gran robustez
4. Buena consistencia de la producción
5. Descuento de las facturas de trabajo humano
6. Extremadamente correcto
7. Reduce el esfuerzo humano en el trabajo monótono

Cons

1. Propenso a las amenazas de seguridad
2. El precio de crecimiento podría superar las previsiones
3. Precio excesivo de la organización
4. Razón del desempleo en muchos sectores

Los profesionales han hablado de superar con creces los contras y por eso todo tu mundo está entrando en el periodo de la automatización.

En este tutorial tratamos de hacer que una lámpara se active o se apague por sí misma cuando el circuito detecte un cambio considerable dentro de la profundidad del sol y para conseguirlo utilizaremos los 2 instrumentos más comunes utilizados para la automatización, es decir, Arduino y Relé y la interconexión junto con la simulación se puede conseguir mediante el programa de software Proteus.

Elementos necesarios

1. Arduino UNO
2. Relé de 5 voltios
3. LDR (resistencia dependiente de la intensidad)
4. Resistencia de 10K ohmios
5. Transistor BC547
6. Alimentación DC 5 Voltios
7. Alimentación de CA 220 voltios

Programa informático necesario

1. Arduino IDE
2. Proteus

Diagrama del circuito de la lámpara nocturna computarizada

Descripción de la pieza

Arduino UNO

El Arduino es principalmente una placa de mejora que es de suministro abierto y principalmente hace uso del microcontrolador Microchip ATmega328P y es fabricado por Arduino.cc. La placa viene con un conjunto de pines de entrada/salida digitales y analógicos que pueden interconectarse con placas de crecimiento totalmente diferentes y circuitos exteriores. La placa viene con 14 pines digitales junto con 6 pines analógicos que se utilizan o programan con la ayuda de un IDE (Entorno de Crecimiento Incorporado). Este sistema se graba mediante un cable USB tipo B.

Las estrategias de alimentación de la placa pueden ser tanto a través del cable USB como mediante la conexión de 12 voltios de corriente continua suministrada. Desde el punto de vista del diseño y la negociación, no se diferencia mucho de los demás miembros de su familia, en particular de Arduino Nano y Arduino Leonardo.

STK500 sigue siendo el único protocolo para Uno speak. La principal diferencia con respecto a sus predecesores es que no utiliza FTDI (chip controlador de USB a serie).

Relé

El relé es un interruptor electromagnético que se puede accionar eléctricamente y hacer que active y apague equipos domésticos de CA/CC. Se puede gestionar incluso con una tensión baja de 5 voltios, como la que ofrecen los pines de Arduino. Consiste en una bobina con contactos de acero en una faceta (faceta de baja tensión) que puede magnetizarse y desmagnetizarse para abrir o cerrar el circuito conectado en la faceta opuesta (faceta de alta tensión). La faceta de sobretensión consiste en un conector con 3 tomas especialmente frecuentes (COM), normalmente cerradas (NC) y normalmente abiertas (NO). El relé está disponible en potencias totalmente diferentes, como 12V, 9V, 5V y 3V.

LDR

La LDR (resistencia dependiente de la luz) es un elemento de resistencia variable que puede fluctuar su valor de resistencia con el cambio de la profundidad de la luz solar y, en realidad, funciona según el precepto de la fotoconductividad. El valor de la resistencia disminuye al aumentar la profundidad de la luz solar. Se utiliza en circuitos de detección sensibles a la luz y en circuitos de conmutación activados por la luz.

La LDR se compone de un semiconductor de resistencia excesiva que tiene una resistencia en mega ohmios en ausencia de luz solar, mientras que un número de cientos de ohmios en presencia de luz solar.

BC547 - Transistor NPN

Un transistor es principalmente una máquina semiconductora que se utiliza para amplificar o intercambiar indicadores digitales y energía. Está formado por materiales semiconductores y tiene 3 terminales para conectar con un circuito exterior. En este circuito utilizamos ahora el BC547, que es un transistor de unión bipolar NPN.

Un valor presente pequeño en su terminal de base controla un valor presente grande en sus terminales de emisor y colector. Para que el transistor funcione dentro de la zona deseada de sus curvas de atribución, se necesita una tensión de corriente continua fuerte y rápida en sus terminales. El transistor, cuando se utiliza con fines de amplificación, se almacena polarizado de forma que esté parcialmente encendido para todas las entradas y la señal de salida amplificada se toma en el emisor. Para la conmutación, el transistor se polariza de forma que permanezca absolutamente encendido si la señal en el terminal de la base es de corriente y esté totalmente apagado en ausencia de la señal de la base.

Clasificaciones

• V_CEO =45 Vdc
• I_c=100mAdc
• V_BOD =50 Vdc
• V_EBO =6 Vdc

Descripción del programa informático

Proteus

La suite de diseño Proteus está dentro de la clase de programa de software propietario que se emplea para realizar la automatización del diseño digital. Este programa de software puede ser muy útil para los ingenieros de diseño digital y sus técnicos, con el fin de hacer esquemas y las impresiones de tipo digital llamadas estructura de PCB. El programa de software ha sido desarrollado en Yorkshire, Inglaterra, por Labcenter Electronics Ltd. y viene con asistencia multilingüe en inglés, francés, español y mandarín.

Se actualiza regularmente con nuevas bibliotecas compuestas por piezas avanzadas a intervalos comunes y puede añadirse simplemente al listado de bibliotecas vigente.

Este programa informático es muy utilizado por su capacidad de simular los circuitos o microcontroladores. La simulación ayuda a percibir el funcionamiento y las pruebas del circuito diseñado, incluso haciendo uso de las partes del cuerpo. Su interfaz personal también ofrece una ventaja sobre los diferentes programas de software disponibles en el mercado. Se pueden encontrar más de 15 millones de piezas dentro de la parte de la biblioteca para que los clientes no tengan que perder tiempo creando huellas o piezas.

Arduino IDE

El IDE de Arduino es un programa de software que puede utilizarse en diversas plataformas. Por lo tanto, es un software multiplataforma y se ha desarrollado utilizando el lenguaje de programación java. Su objetivo es escribir el boceto e importarlo en las placas Arduino adecuadas. Los lenguajes admitidos son C y C++, que se modifican ligeramente y dependen de la biblioteca que se utilice. Se ofrecen varias bibliotecas dentro del programa de software y se pueden descargar diferentes bibliotecas de distribuidores de terceros. El IDE utiliza un programa conocido como avrdude para transformar el código en un archivo codificado en hexadecimal que se carga en la placa con la ayuda de un programa cargador que viene preinstalado dentro del firmware de la placa.

Código de Desafío

Racionalización del código

Inicialmente, esbozamos dos variables del mundo de tipo entero. Variable analogIN se utiliza para indicar un pin analógico que puede obtener el valor analógico del circuito y la segunda variable de denota un pin digital que puede proporcionar una salida de tensión amplia.

int analogIN = A3;

int desactivado = 12;

La velocidad en baudios se ajusta a 9600 bits/segundo, que representa la velocidad de transmisión de la información. La función pinMode() se utiliza para describir el estado del pin. Aquí definimos la clavija 12 como salida y la clavija A3 como entrada. Todas estas declaraciones se escriben dentro de la configuración de perform void() y sólo funcionarán una vez a lo largo del intervalo de ejecución.

En respuesta al esquema del circuito, ahora tenemos que aprender una información específica que está dentro del tipo de valor analógico del pin A3. Para este proceso en particular, ahora hemos utilizado el rendimiento analogRead() ya que el resultado de la entrada generada por el circuito es un valor analógico, por lo que esa es la explicación del uso del pin analógico y del rendimiento analógico.

Ahora, obtenemos este valor analógico del pin analógico A3, y luego su valor en la variable "valor".

Esta Variable incluirá un número entero que probablemente estará dentro del rango de 0 a 1234 y puede fluctuar en respuesta a la entrada analógica. Este es el ADC de 10 bits, ya que el Arduino viene con un convertidor ADC de 10 bits.

El valor almacenado en la variable "valor" se utiliza para ejecutar el operador condicional (if-else). Mediante este operador, establecemos el estado del pin digital como HIGH o LOW para encender y apagar la lámpara. La principal ventaja de imprimir la información almacenada en la variable "valor" es que asociaremos la profundidad del sol con un valor concreto y activaremos la lámpara a la profundidad del sol deseada.

El código que actualmente contiene la función "bucle inválido()" se ejecutará repetidamente hasta que el Arduino se encienda. Por lo tanto, para garantizar que la empresa esté en estado de funcionamiento en todo momento, tienes que asegurarte de proporcionar una fuente de alimentación 24/7 al Arduino Uno utilizado aquí.

¿Cómo puedes obtener la ubicación del archivo hexadecimal del código?

En tu IDE de Arduino haz clic en Archivo>Preferencias y luego en "Presentar salida verbosa" marca cada una de las opciones de compilación y añade y sobre la compilación de código dentro de la ventana de abajo elige y duplica la situación del archivo hexadecimal y en Proteus haz doble clic en Arduino y pega la ubicación del archivo dentro de la opción Archivo de programa y haz clic en Aceptar. Ahora tu circuito estará probablemente listo para la simulación.

Vídeo de simulación

Próximamente

Funcionamiento del circuito de la lámpara nocturna

Ahora hablemos del funcionamiento del circuito, aquí utilizamos una fuente de 5V DC (5V del Arduino) y relacionamos una resistencia de 10k ohmios y una LDR en un circuito divisor de tensión. El voltaje que se podría tomar a través de la resistencia o la LDR y alimentar el pin analógico del Arduino, el pin A3 en este caso.

Con la ayuda del código anterior, la placa tendrá la capacidad de detectar la entrada analógica que se le ofrece. Esto vale la pena aprenderlo, según la profundidad del sol que detecta el LDR.

Mientras que comprobaremos el valor de aproximación en el monitor de serie para calibrar el circuito en función de la profundidad del sol. Así que alteraremos la situación dentro de la declaración condicional ofrecida dentro del código para mostrar la lámpara "ON" y "OFF" a una profundidad deseada de luz solar, haciéndola así dinámica.

Ahora, cuando la declaración condicional sea feliz, es decir, la profundidad de la luz solar caiga por debajo del valor ofrecido por ti (en el ADC del mismo tipo), la placa generará una salida "HIGH" en el pin 12. Por "HIGH" se entiende que produce una salida de 5V como pin 12.

En este caso se desarrolla una amplia tensión en la base del transistor y éste comienza a conducir. Como resultado, el presente comienza a fluir dentro de las bobinas del relé y se enciende, lo que implica que el terminal NO pasa a un estado de energía con el que estaba relacionado el circuito de la lámpara y, al completarse el circuito, la lámpara se enciende.

La lámpara se apaga cuando la otra situación del código se hace realidad, es decir, la profundidad de la luz solar aumentará a partir del umbral ofrecido por nosotros. Por lo tanto, la salida en el pin 12 se convierte en "BAJA" y posteriormente el relé se apaga, lo que hace que la Lámpara se apague.

Línea trasera:

Todos deseamos hacer más fácil nuestro modo de vida, y aquí está lo que hace la lámpara nocturna automatizada. Ni siquiera quieres mostrar la lámpara nocturna encendida o apagada. Porque se enciende y se apaga rutinariamente en respuesta a la profundidad de las caídas del sol. Cuando es de día, la lámpara está apagada y cuando se oscurece sobre el sensor, la lámpara se enciende. La empresa te permitirá diseñar lo mismo utilizando piezas digitales primarias. Además, hemos definido el código para que te resulte fácil empezar a utilizar el Arduino.

Iniciativas asociadas: