sábado, 3 de decembro de 2016

Comparativa sensores de temperatura (V): Sensores con NTC.

Rematamos esta comparativa cunha entrada sobre os sensores de temperatura que utilizan NTC (resistencia dependente da temperatura con coeficiente negativo).
No taller dispoñemos dos sensores KY-013, KY-028 e tamén utilizamos unha NTC cunha resistencia limitadora de 9850 Ohmios.
Sensor KY-013: Na páxina de TkkrLab, se pode atopar información sobre este sensor.
Entre outros datos, indica que o rango de temperaturas de operación é: -55°C a +125°C. E a aproximación é: +- 0.5°C.
Sensor KY-028: A páxina de TkkrLab, neste caso fai referencia a outro sensor, polo que debemos buscar en páxinas de venta de produtos electrónicos como: Welectronics.
É un sensor de temperatura con saída dixital (indica a superación dun nivel de temperatura que se axusta co potenciómetro) e saída analóxica (da valores de tensión relacionados coa temperatura do NTC).
No noso caso interésanos usar a saída analóxica, A0.

Durante a realización desta comparativa observamos que as medidas de temperatura obtidas cos programas que atopamos en internet eran erróneas, polo que decidimos calibralos do mesmo xeito que un NTC do taller (ver entradas anteriores sobre NTC, NTC (II) e NTC (III)).

O método de calibración consiste en realizar medidas a diversas temperaturas de referencia, obtendo a curva característica do termistor NTC coa axuda dunha folla de cálculo.

Durante o proceso de calibración se foi modificando o valor da fórmula utilizada para o cálculo da temperatura, ata que as medidas se correspondían aceptablemente coa temperatura de referencia. Este é o motivo polo que non podemos engadir as gráficas de temperatura destes sensores á comparativa.

As curvas características obtidas foron:
Sensor KY-013:
Sensor KY-028:
A curva do NTC cunha resistencia limitadora de 9850 Ohmios:






venres, 2 de decembro de 2016

Comparativa sensores de temperatura (IV): Sensor TMP-36.

Imaxe obtida de Adafruit
Nesta entrada se mostran os datos da comparativa referidos ao sensor TMP-36 (que adoita vir no Starter kit de Arduino).

Existen múltiples páxinas que explican como conectar un sensor de temperatura TMP-36 a Arduino, pero despois de varias probas, preferimos recomendar a páxina de Adafruit.

As conexións do sensor TMP36 a Arduino veñen indicadas na figura e no programa utilizado (o indicado nas anteriores entradas desta comparativa).

As gráficas obtidas coa folla de cálculo son as seguintes:
Se pode apreciar que adoita dar valores superiores aos do termómetro de referencia.

Na gráfica que mostra a diferencia entre os valores obtidos co sensor TMP36 e o de referencia, se pode apreciar unha grande variabilidade, estando sempre por encima.

Comparativa sensores de temperatura (III): Sensor KY-015.



O sensor KY-015 ten un sensor de humidade e temperatura (DHT11) dixital.

Unha boa páxina con moita información sobre este sensor é a de tkkrlab.

Entre a información máis útil proporcionada por esta páxina están as especificacións:
  • Tensión de traballo: 3.3 ~ 5.5V DC
  • Saída: Saída dixital por 1 cable.
  • Rango de medidas: Humidade 20-90% RH, Temperatura 0 ~ 50 ℃
  • Aproximación: Humidade +-5% RH, temperatura +-2 ℃
  • Resolución: Humidade 1% RH, temperatura 1º C
 
Tamén proporciona un programa de exemplo para utilizar con Arduino (Probando_KY-015.ino), aínda que nos pareceu mellor o programa de exemplo que viña coa biblioteca do DHT11 (DHT), DHTtester.ino.

O sensor KY-015 o conectamos a Arduino do seguinte xeito:

  • Arduino pin 8 --> Pin S module
  • Arduino GND --> Pin - module
  • Arduino +5 --> Pin Middle

O programa utilizado para realizar as medicións é o indicado en entradas anteriores desta comparativa de sensores de temperatura.

A gráfica da comparativa de temperaturas medidas co termómetro de mercurio utilizado como referencia e o sensor KY-05 é a seguinte:
Na gráfica pode observarse que os valores de temperatura medidos polo sensor KY-015 son máis fiables a temperaturas menores de 32 ºC, aumentando a diferencia co aumento da temperatura.
A gráfica de diferencias se mostra de seguido:

Picuino + Arduino

Detalle dos cables de conexión por I2C entre Picuino e Arduino
Imaxe obtida da páxina de Picuino
A nosa 2ª práctica con Arduino, consistiu en buscar a información necesaria para poder traballar coa placa Picuino PC42 conectada a unha placa microcontroladora Arduino.

Dedicamos unha sesión a buscar información en internet, atopando a estupenda páxina de Picuino, cun apartado dedicado á placa Picuino PC42, onde atoparedes toda a información necesaria para a utilización de picuino con arduino, explicación dos sensores e actuadores contidos na placa, programas de exemplo para Arduino, etc.

Picuino é unha placa que contén seis leds (1 deles é RGB), seis pulsadores, un buzzer, e un módulo con 4 displays de sete segmentos.

Conectámolo a Arduino Uno (ver imaxe superior), usando o protocolo I2C.


E descargamos a biblioteca (library) PC42 que debemos instalar no IDE Arduino.

Pareceunos realmente fácil, pois se subministran exemplos de programas para interactuar cos LED, pulsadores, buzzer e display de 7 segmentos que se poden modificar sen moito traballo.

martes, 22 de novembro de 2016

Simulador de coche fantástico con 10 leds e buzzer.

A nosa primeira entrada no blogue deste curso, ímola a realizar dunha práctica con Arduino: Simulación do coche fantástico.

Para a realización desta práctica, conectamos e programamos un Arduino UNO.

Nunha placa protoboard conectamos 10 LED's vermellos coa súa correspondente resistencia limitadora de 220 Ohmios cada unha. Ademais conectamos un altavoz ou buzzer.
Os 10 LED's os conectamos aos pines dixitais 4 a 13 de Arduino e o Buzzer ao pin 3.
O programa utilizado é unha pequena variación dun programa orixinal de David Cuartielles, ao que lle incluímos as liñas necesarias para realizar un sonido similar ao do coche fantástico.

Se pode descargar o programa para Arduino premendo na seguinte ligazón: "Coche_fantastico_10.ino".

Podedes ver un vídeo co resultado obtido premendo na seguinte ligazón: Coche fantástico.

sábado, 19 de novembro de 2016

Comparativa sensores de temperatura (II): Sensor KY-001.

O sensor KY-001, contén o chip Dallas Onewire DS18B20, os datos recompilados sobre este sensor e as medidas obtidas aparecen resumidas no seguinte pdf: "sensor KY-001.pdf".
Este sensor debe conectarse do seguinte xeito a Arduino:
  • Terminal - : Conectado á masa de Arduino.
  • Terminal S : No noso caso o conectamos ao pin dixital 10 (ver o programa de Arduino: "Calibracion_sensores_temperatura.ino".
  • Terminal +: Conectado a 5V de Arduino.

Na seguinte gráfica se poden observar os datos obtidos durante a comprobación do sensor KY-001 co termómetro de mercurio de referencia:

En esta outra gráfica se representa a diferencia de medida entre o sensor KY-001 e o termómetro de referencia:
As conclusións ás que chegamos despois da comprobación realizada é a seguinte:
O sensor KY-001 da valores sempre por debaixo do termómetro de referencia (aproximadamente -1ºC), e esta diferencia permanece bastante estable no rango de medidas utilizado durante esta proba.

Comparativa sensores de temperatura do Taller (I)


Nesta e seguintes entradas imos a mostrar os resultados dunha comparativa e calibración, dos sensores de temperatura que temos no Taller para utilizar coas placas Arduino e compatibles.
O responsable do departamento de Física e Química, Jose Antonio Guerra, prestounos amablemente un termómetro de mercurio para utilizalo como referencia nas medicións realizadas.
Os sensores que comprobamos foron:
  • 4 sensores Keyes: KY-001, KY-013, KY-015 e KY-028.
  • Un NTC do taller.
  • Un sensor TMP36.
Estes 6 sensores se conectaron a unha mesma placa Arduino UNO, e foron colocados xunto ao termómetro nunha de cartón (para evitar a influencia de correntes de aire).
As medidas de temperatura foron realizadas en entornos con temperatura estable a diferentes temperaturas. Para acadar un maior rango de medidas, se completaron colcocando o conxunto nun forno de cociña a mínima potencia e tomando medidas cada 1/2 hora mentres iba descendendo lentamente a temperatura (sen abrir a porta do forno).
Os sensores KY-013, KY-028 e o NTC taller, utilizan unha resistencia NTC, de tal xeito que o valor da resistencia se asocia á súa temperatura. Polo tanto, deben calibrarse tomando múltiples medidas a diferentes temperaturas e así calcular a curva do termistor. Os parámetros desta curva serán os utilizados no programa Arduino para obter a temperatura nestes sensores.

Para esta calibración, se realizou un único programa no IDE Arduino, que mostra a temperatura obtida nos 6 sensores, este programa se chama: "calibración_sensores_temperatura.ino”.
As medidas obtidas foron introducidas nunha folla de cálculo, para obter as gráficas correspondentes.
Na seguinte gráfica pode verse a comparativa entre as temperaturas medidas cos 6 sensores e o termómetro de mercurio de referencia.
En próximas entradas comentaremos en detalle os resultados obtidos para cada sensor.

mércores, 7 de setembro de 2016

Nova andaina do blogue Flor de Toxo

Este blogue estivo dedicado ata o curso 2015-2016 a ser o blogue de aula da materia de Tecnoloxía de PDC.
Coa implantación definitiva da LOMCE, rematan os grupos de PDC e, polo tanto, desde o curso 2016-2017 pasa a  ser o blogue de aula da materia de Tecnoloxía de 4º de ESO.
De tódolos xeitos, se manterán as entradas e contidos anteriores.

Un saúdo.

Manuel Andújar
Profesor de Tecnoloxía do IES. Chano Piñeiro.

domingo, 10 de abril de 2016

Control con Arduino: Porta dun garaxe

 Vista dos elementos novos na porta do garaxe (respecto a cursos anteriores).
O noso proxecto consistíu en realizar a activación e control dunha das maquetas das que dispoñemos no Taller, en concreto, a maqueta dunha porta de garaxe, realizando varias modificacións nela.
Substitución dos pulsadores de entrada-saída do garaxe (realizados con finais de carreira) por un sensor de infravermellos.
Colocación dun Díodo LED que avise da apertura da porta do garaxe.
O resto da maqueta o deixamos como estaba, pero tivemos que realizar algún pequeno mantemento no circuíto de apertura e peche da porta.

As condicións que debe cumprir a secuencia de programación son: Ao detectarse un obxecto co sensor de infravermellos, debe comezar o proceso de apertura, o LED debe acenderse parpadeando durante todo o proceso de apertura e peche, o portal debe manterse, unha vez totalmente aberto, durante 5 segundos nesa posición antes de iniciar a secuencia de peche. Se algún coche quere entrar ou saír, durante a fase de peche, a porta debe volver a abrirse.
Esquema eléctrico do montaxe:
Vídeo ilustrativo do funcionamento da maqueta da porta do garaxe:


venres, 4 de marzo de 2016

Control con Arduino: Tiovivo.

Como en cursos anteriores, realizamos o control do funcionamento da maqueta dun Tiovivo (que se fixo fai varios anos no Taller) mediante a tarxeta microcontroladora Arduino.

O Tiovivo ten unha serie de luces (das que se poñen nas árbores de Nadal), que deben acenderse e apagarse durante a secuencia que programamos, un final de carreira que nos permite contar as voltas do tiovivo, un motor para producir o xiro do Tiovivo, un bruador para indicar o comezo e finalización do movemento e un pulsador (para comezar a secuencia de movemento do Tiovivo).

Para poder controlar estes sensores e actuadores, usamos a placa Arduino, unha placa interface (con relés) que nos permite usar as diversas tensións de alimentación (6V de contínua e 220V de alterna), xunto a 2 fontes de alimentación.  



Nas fotografías pódense ver a maqueta do Tiovivo, a placa Arduino, a placa interface, as fontes de alimentación e todo o cableado necesario para conectar os diversos compoñentes desta montaxe.
A secuencia programada en Arduino é a seguinte:

O Tiovivo  activarase cando pulsemos o botón de inicio e soará a bucina (durante 1 segundo para avisar do comezo do movemento). Acendendo o motor e as luces (de xeito contínuo).

Na segunda volta as luces parpadean, e pouco despois de completarse a terceira volta, acéndese a bucina e parpadean as luces (durante 2 segundos), antes de apagarse as luces e o motor. A partires deste momento, a maqueta queda á espera de que se volva a pulsar o botón de inicio.

No debuxo pode apreciarse o esquema de conexión dos diversos elementos necesarios para controlar a maqueta do noso proxecto.