FISICA II TERMÓMETRO DIGITAL

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL[pic 1]

INGENIERIA EN SISTEMAS

FISICA II

TERMÓMETRO DIGITAL

INTEGRANTES:    GUALOTO WLADIMIR

PARRA MIGUEL

REVELO ANDERSON

VILAÑA JOHNY

YUGCHA ALEX

QUITO-ECUADOR

2016

• INTRODUCCION

Un termómetro es un dispositivo utilizado para la medición de la temperatura, la invención del termómetro se le puede atribuir a Galileo Galilei, quien formulo un artefacto muy parecido a un termómetro de mercurio en el siglo XVI. En este trabajo se presenta la construcción de un termómetro digital basado en el sensor lm35 el cual es un dispositivo que puede variar su resistencia eléctrica en función de la temperatura. El trabajo tiene como fundamento experimentar con el manejo de circuitos digitales y como convertir la información analógica en un tipo de dato digital. Para la realización de este proyecto realizaremos un circuito con una serie de dispositivos electrónicos detallados posteriormente.

• OBJETIVOS

General:

• Construir un termómetro digital que reciba temperatura del ambiente y la muestre numéricamente en la pantalla LCD.

Específicos:

• Entender el funcionamiento del sensor de temperatura lm35 para poder utilizar la señal generada por este y usarla en la programación del Arduino UNO.

• Comprender las diferentes escalas de temperatura para poder realizar una correcta programación y así transformarlas de una escala a otra.

• DEFINICION DEL PROBLEMA

Debido a que los termómetros de mercurio pueden tener fallo debido al coeficiente de expansión térmica del mercurio y en ciertos ambientes u ocasiones puede haber errores de lectura

• JUSTIFICACION

Hemos realizado la construcción del termómetro digital por diversos motivos los cuales son:

• Entender el funcionamiento del sensor lm35.
• Medir la temperatura.
• Analizar y entender el funcionamiento de un termómetro digital.
• Familiarizarnos con el costo que tiene realizar un termómetro de este tipo.

• MARCO TEORICO

Un termómetro digital trabaja utilizando algún tipo de sensor sensible a la temperatura, para nuestro caso este sensor es el LM35, es un termistor, o sea que es un dispositivo que puede variar su resistencia eléctrica en función a la temperatura a la que es sometido, para que nuestro termómetro pueda clasificarse como digital, tiene que funcionar utilizando una señal digital, y no con una señal análoga como lo es el caso de la señal que emite el sensor, para esto necesitamos un dispositivo que sea capaz de convertir esta señal análoga a digital y por esto utilizaremos el ADC (o Conversor Análogo Digital) de Arduino, estos datos finalmente serán mostrados en una pantalla LCD de 16x2.

Los tres componentes mencionados son los más importantes de nuestro circuito, existen más elementos, pero los principales son:

Sensor LM35

Es un sensor de temperatura integrado de precisión, cuya tensión de salida es linealmente dependiente de la temperatura en grados centígrados. El LM35 no requiere ningún tipo de calibración externa o ajuste para proporcionar una precisión ± 1,4 0C a temperatura ambiente y de ± 3.4 0C a lo largo del rango de uso de temperaturas que es de -55 a 150 0C. este dispositivo es calibrado durante el proceso de producción. Este dispositivo presenta muchas ventajas, su salida lineal, su precisa calibración inherente de fábrica y su baja impedancia, hacen posible la creación de circuitos relativamente simples con este dispositivo.

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Imagen 1 (sensor ML35)

• Características del ML35 
• Calibrado directamente en grados centígrados.
• Factor de escala lineal de +10mV/0C.
• 0,5 0C de precisión a 250C.
• Rango de trabajo -550 C a +1550C
• Apropiado para aplicaciones remotas.
•  Bajo costo.
• Funciona con alimentación de entre 4V y 30V.
• Menos de 60µA de consumo.
• Bajo auto-calentamiento (0,080C en aire estático).
• Baja impedancia de salida, 0,1W para cargas de 1mA.

Arduino UNO

Arduino UNO es una placa con un microcontrolador Atmega de formato DIP y con toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB (En los últimos modelos, aunque el original utilizaba un puerto serie) conectado a un módulo adaptador USB-Serie que permite programar el microcontrolador desde cualquier PC de manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip. Un arduino UNO dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM.

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Imagen (Arduino UNO)

• Caracteristicas de Arduino UNO
• Cada uno de los 14 pines digitales se puede usar como entrada o como salida. Funcionan a 5V, cada pin puede suministrar hasta 40 mA.
• La intensidad máxima de entrada también es de 40 mA. Cada uno de los pines digitales dispone de una resistencia de pull-up interna de entre 20KΩ y 50 KΩ que está desconectada, salvo que nosotros indiquemos lo contrario.
•  Arduino UNO también dispone de 6 pines de entrada analógicos que trasladan las señales a un conversor analógico/digital de 10 bits.
•  RX y TX: Se usan para transmisiones serie de señales TTL.
•  Interrupciones externas: Los pines 2 y 3 están configurados para generar una interrupción en el atmega. Las interrupciones pueden dispararse cuando se encuentra un valor bajo en estas entradas y con flancos de subida o bajada de la entrada.
• PWM: Arduino dispone de 6 salidas destinadas a la generación de señales PWM de hasta 8 bits.
• SPI: Los pines 10, 11, 12 y 13 pueden utilizarse para llevar a cabo comunicaciones SPI, que permiten trasladar información full dúplex en un entorno Maestro/Esclavo.
•  I 2C: Permite establecer comunicaciones a través de un bus I 2C. El bus I 2C es un producto de Phillips para interconexión de sistemas embebidos. Actualmente se puede encontrar una gran diversidad de dispositivos que utilizan esta interfaz, desde pantallas LCD, memorias EEPROM, sensores...
• Puede alimentarse directamente a través del propio cable USB o mediante una fuente de alimentación externa. Los límites están entre los 6 y los 12 V. Como única restricción hay que saber que, si la placa se alimenta con menos de 7V, la salida del regulador de tensión a 5V puede dar menos que este voltaje y si sobrepasamos los 12V, probablemente dañaremos la placa

Pantalla LCD 16X2

Pantalla de cristal líquido que cuenta con 16 conexiones o pines, es una pantalla delgada y plana, que utiliza la polarización de la luz y la propiedad de algunas moléculas de comportarse como dipolos eléctricos. Dicha molécula tiene forma alargada, son alineadas entre si y colocadas entre dos electrodos, al haber un potencial entre ambos electrodos se genera un campo eléctrico entre las placas, provocando un retorcimiento de las moléculas cambiando su orientación.

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