Clase 3: Sensores I. Conviértete en un Joven Inventor PENTA UC

Transcripción

1 Clase 3: Conviértete en un Joven Inventor PENTA UC

2 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

3 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

4 Introducción: Qué son los sensores? Miden magnitudes físicas Ej: luz, presión, temperatura. Entregan una medida conocida Ej: Resistencia, voltaje corriente. Análogos a nuestros sentidos Ej: Piel, los ojos, oídos. Permiten comunicarnos con el medio que nos rodea!

5 Introducción: Qué son los sensores? Fenómeno físico Sensor Unidad útil (voltaje)

6 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

7 Análogo y Digital en Arduino Mundo digital: Representado solo por dos valores 0 y 1. Mundo analógico: Puede tener cualquier rango de valores en todo instante de tiempo.

8 Análogo y Digital en Arduino Digital: Son valores de 0 y 5 volts que representan los números binarios 0 (o LOW) y 1 (o HIGH) respectivamente. Valor = digitalread(pin) Permite leer una entrada digital en pin. Entrega una variable binaria: HIGH o LOW.

9 Ejemplos Botones Son sensores de tacto, si están presionados entonces unen una rama, sino esta queda abierta. OJO: los botones tienen solo dos estados, por ende son digitales!. Ejercicio I: Construyamos un circuito en donde al presionarse un botón se encienda un LED.

10 Ejemplos de sensores: Botones Solución: Listado de pasos: 1. Disponer los materiales 2. Revisar si el botón esta presionado. 2.1 Si es SI prender el LED 2.2 Si es NO entonces apagar el LED 3. Esperar un pequeño tiempo 4. Volver al punto 2 y repetir.

11 Ejemplos de sensores: Botones Solución:

12 Ejemplos de sensores: Botones Solución:

13 Ejemplos de sensores: Botones Solución:

14 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

15 ADC 1 bit Numero Voltaje [V]

16 ADC 2 bit Numero Voltaje [V]

17 ADC 3 bit Numero Voltaje [V]

18 ADC 5 bit

19 ADC 10 bit

20 Mundo analógico y digital en Arduino Análogo: Es cualquier valor entre 0 y 5 volts que se representa por un entero entre 0 y Medio Sensor Placa (Analog in) Código Magnitud Física Voltaje (0V, 5V) Numero entero (0,1023)

21 Mundo analógico y digital en Arduino Nuestras placas cuentan con 6 entradas analógicas.

22 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

23 Lectura Análoga Para leer los sensores utilizaremos la función analogread(); esta nos permite leer el voltaje entregado por un sensor (entre 0 y 5 volts) y lo convierte en un numero entero entre 0 y Ejemplo: int valor= analogread(pin);

24 Ejemplos de sensores: Potenciómetros Son resistencias variables. La resistencia cambia moviendo una perilla o deslizando una barra. Permiten generar distintos voltajes. Cómo?

25 Ejemplos de sensores: Potenciómetros El divisor de voltaje (Otra vez): V out = R 2 R 1 + R 2 V in

26 Tipos de Sensores Potenciómetros III 5 V 4.5 V 4 V 3.5 V 1000Ω 100Ω 200Ω 300Ω 400Ω 900Ω 500Ω 600Ω 700Ω 800Ω 0Ω 1000Ω 3 V 2.5 V V 2 V 1.5 V 1 V 1000Ω 900Ω 800Ω 700Ω 600Ω 100Ω 500Ω 400Ω 300Ω 200Ω 0Ω 0.5 V 0 V

27 Ejemplos de sensores: Potenciómetros Ejercicio II: Construir un circuito que encienda un LED amarillo si el potenciómetro esta bajo la mitad y uno rojo si esta por sobre la mitad.

28 Ejemplos de sensores: Potenciómetros

29 Ejemplos de sensores: Potenciómetros

30 Ejemplos de sensores: Potenciómetros

31 Escritura Análoga analogwrite(pin, valor) Escribe un voltaje analógico en pin. Donde valor es un numero entero que puede ir entre 0 y 255 que representan valores de salida entre 0 y 5 volt respectivamente. (Esta función se verá en profundidad más adelante). ADVERTENCIA: La función se puede utilizar solamente en aquellos pines que tienen el signo ~ (pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11).

32 Ejemplos de sensores: Potenciómetros Extra I: Utilizando la función AnalogWrite, haga que la intensidad del LED que esta encendido aumente a medida que nos alejamos del punto medio Hint: Defina dos puntos para calcular la ecuación de la recta. Ej: para cuando estamos en el punto medio el valor sensado es 512 y tenemos que darle 0 V y cuando esta en el valor sensado 1023, tenemos que darle 5 V p 1 = 512,0 p 2 = 1023,5 y y 1 = (x x 1 ) y 2 y 1 x 2 x 1

33 Ejemplos de sensores: Potenciómetros

34 Ejemplos de sensores: Potenciómetros Extra II: Por último, creé una función que calcule la intensidad respectiva. Hint: Defina una función que tenga 2 entradas: El valor sensado y un booleano si es para el LED 1 o el LED 2.

35 Ejemplos de sensores: Potenciómetros

36 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico

37 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia) Mide la cantidad de luz que esta recibiendo. Disminuye su resistencia al aumentar la intensidad de luz que recibe.

38 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia) Ejercicio III: Construir un circuito que prenda un LED cuando la intensidad de luz disminuya y que se apague cuando esta aumente de un cierto limite

39 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia) Solución:

40 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia) Solución:

41 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia)

42 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia) Ejercicio III: Construir un circuito que prenda un LED cuando la intensidad de luz disminuya y que se apague cuando esta aumente de un cierto limite Extra: En vez de utilizar la función para calcular el nuevo rango, utilice la función map Hint: map(valor, min1, max1, min2, max2) Realiza una conversión de la variable valor desde la escala 1 [min1,max1], a la escala 2 [min2,max2].

43 Ejemplos de sensores: Lumínicos (Fotorresistencia)

44 Contenidos Introducción: Qué son los sensores? Mundo analógico y mundo digital. Análogo y digital en Arduino. ADC Ejemplo Botones El potenciómetro (el divisor de voltaje) Sensor Lumínico