INFORME LABORATORIO ELECTRONICOS - SENSOR DE NIVEL DE AGUA.

SENSOR DE NIVEL DE AGUA

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1. Planteamiento del problema

En nuestras necesidades diarias enfrentamos diferentes dificultades las cuales son necesarias ciertas atenciones y nosotros buscamos soluciones automatizadas para facilitar nuestro día a día. Para este caso tenemos el problema del llenado de un tanque de agua mientras es vaciado paulatinamente, con un continuo suministro de agua. Para esto nos valdremos de la electrónica y la programación digital.

En el campo de la “Programación Digital” hay un mercado muy amplio y creciente día a día, las aplicaciones de la electrónica tienden a ser innumerables y son aplicables para diversos fines.

Es importante incursionar ampliamente en este campo de la electrónica, experimentando las diversas maneras en que se puede programar, las tereas de una máquina u equipo cualquiera que sea y que conviene para la automatización de los procesos industriales, pero también los quehaceres diarios en nuestros hogares.

Hoy en día, existe la posibilidad de que ciertos sistemas específicos puedan controlar y/o efectuar el manejo por sí solos (automático) ya sean PLCs, Arduino, PIC, VHDLs u otros procesadores.

Los elementos necesarios, mediante los cuales se puede obtener los efectos deseados sin la intervención de la mano del hombre se denominan sensores o actuadores. Dependiendo de la variación de la magnitud que controlen.

            Los beneficios obtenidos por el usuario de estos sistemas de control automático son: confort (comandar sistemas o artefactos desde cualquier lugar por medio de un control o en forma automática, seguridad (crear situaciones de simulación de personas dentro de una propiedad o simplemente una alarma, y el ahorro tiempo (simplificando las tareas diarias). Sumado a todo esto necesita una programación de procesos por medio de órdenes consecutivas y que se pueden trabajar desde un software libre como lo es el Arduino en todas sus presentaciones.

1. Objetivos

OBJETIVO GENERAL:

• Desarrollar sistemas de control aplicadas de acuerdo a nuestras necesidades.
  
• Conocer los fundamentos teórico-prácticos de programación y todas las ventajas que ofrece el software libre “ARDUINO”, siendo una tarjeta que ofrece múltiples aplicaciones en la programación de sistemas de control, cualquiera que necesite la energía eléctrica como fuente de alimentación. Conociendo el lenguaje de programación, llevados a la práctica por medio de laboratorios.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Incursionar en el conocimiento de la programación con tarjeta “Arduino”
• Conocer las ventajas que ofrece la programación con tarjeta “Arduino”
• Conocimiento y diseño de circuitos de control y carga.
• Incursionar en el diseño electrónico (teoría, diseño electrónico y diseño del producto)

1. Materiales

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• Bomba de Agua. En nuestro proyecto la bomba de agua es la parte fundamental del proyecto ya que al controlarla con el “Arduino”, y diseñado con el relay para que pueda funcionar con el “Arduino” ya que la electroválvula que tenemos es de una lavadora funcionando a 220 AC.

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• Electroválvula. Funciona, activándose y drenando por un tanque ya antes diseñado.

• Relay. Conectado al pin de nuestro Arduino con el que activaremos el relé vamos a tener una resistencia de 1kΩ ( R2 ), que a su vez se conectara a la base del transistor. El emisor del transistor va a masa ( GND ) y al colector vamos a tener conectado un diodo rectificador ( que como ya hemos mencionado se ocupa de que las corrientes solo se muevan en un sentido y no puedan dañar nuestro micro controlador ) y en paralelo el relé, es decir, las patillas de control de la bobina del relé que serán las que activen o desactiven las salidas de este ( la bombilla ). Además al colector tenemos unido una resistencia de 1kΩ ( R4 ) seguido de un diodo led que nos indicara cuando el relé esté funcionando.[pic 4]

• Arduino. Es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro controlador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.[pic 5]

• Baquelita, cables hembra-hembra, materiales necesarios para la unión de elementos y el diseño en a placa.

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• Display LCD 16x2

1. Marco Referencial (cómo funciona el circuito)

La explicación de nuestro proyecto, cómo funciona es relativamente sencilla ya que nuestra programación y Arduino son lo más importante de nuestro proyecto.

Nuestro proyecto cuenta con dos sensores uno que activa la entada del tanque y el otro que activa la salida del mismo.

El sensor superior que está ubicado en la tapa, mide el nivel del agua cuando esta menos del 70% de su capacidad máxima la electro válvula de la entrada se activa hasta llegar a esta medida y se desactiva automáticamente. Este sensor es ultrasónico el cual funciona emitiendo un sonido de muy alta frecuencia el cual rebotar calcula la distancia.

El sensor inferior es un sensor infrarrojo en cual consta de un emisor (led blanco) y un receptor (led negro) el cual al ser cortado por algún cuerpo emite una señal hasta que la se restablezca a señal. Mientras el sensor este activado se ira vaciando el tanque.

El Arduino es el cerebro del circuito se encarga de controlar el sistema recibe las señales de entrada de los sensores y activa las electroválvulas por medio de relays. También muestra en el LCD a distancia del sensor hasta el agua y el nombre del trabajo,

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