Lector de Temperatura con Arduino

Transcripción

1 Lectr de Temperatura cn Arduin C. Hernandez , Z. Pabón , I. Gnzález , E. Parrad Facultad de ciencias, Universidad Nacinal de Clmbia- Sede Bgtá Fundaments de Electricidad y Magnetism Juni 2012 RESUMEN Este pryect se ha venid desarrlland en el transcurs del semestre académic, guiads ns sl pr el cncimient adquirid en el aula sin también pr el respald del cuerp dcente encargad; nuestr grup de trabaj está cnstituid pr estudiante de diferentes carreras l que garantiza un mejr desarrll gracias la interdisciplinariedad presente necesaria paera alcázar el éxit del pryect, que cnsiste básicamente en btener una lectura cnfiable de la temperatura en Bgtá pr medi de una estación que regule las medicines dadas pr sensres de temperatura (LM35) cdificándlas pr medi de micrcntrladres y prgramas específics. INTRODUCCIÓN El sl emite a la tierra radiación de manera cnstante, hech pr el cual la temperatura del lad del planeta iluminad aumenta durante dicha expsición, para medir ls cambis de temperatura en un sectr gegráfic especific es necesari utilizar una estación de mnitre permanente [1]que permita btener ls dats necesaris y la cnfianza suficiente para analizarls, en este cas especific el cmpnente principal es un sensr LM35 que es un circuit integrad cuya salida de vltaje es linealmente prprcinal a la temperatura en C. Esta cnversión ns permite a través de un micrcntrladr y la prgramación respectiva, btener en tiemp real la temperatura del punt en que este ubicad el sensr. Se pretende que el pryect n sl sea cn fines educativs, sin que sirva cm apy para estudis y prgramas de investigación que requieran de una medición cnstante de la temperatura ambiente, así cntribuirems transversalmente cn el desarrll de nuestr país. OBJETIVOS Objetiv general Analizar ls índices y variacines de temperatura en Bgtá Objetivs específics - Optimizar el prces de medición y reclección de dats - Describir el desarrll de la estructura del pryect - Registrar las diferentes temperaturas que puedan generarse en la ciudad - Almacenar en una base de dats tds ls índices de temperatura btenids pr el circuit

2 - Aprender aplicacines de la tería aprendida en clase MARCO TEÓRICO Definición de temperatura La temperatura es la medida de la energía que puede absrber un cuerp, este fenómen físic se genera cuand las partículas que se encuentran en algún cuerp cmienzan a mverse, este mvimient depende principalmente del estad de dich cuerp pr ejempl si se encuentra en estad sólid las partículas vibran en el siti que cupan dentr del cuerp mientras que si es un gas las partículas cuentan además cn mvimients rtacinales. Escalas de temperatura Debid a que la temperatura es una medida relativa, se han inventad varias escalas para la medición de esta, basadas en distints punts de referencia: - Celsius ( C): para definir esta escala, se usan cm referencia el punt de cngelación del agua (0 ) y el punt de ebullición de la misma (99 ). - Fahrenheit ( F): En esta escala a la temperatura crpral se le asigna el valr de 100, mientras que el cer es el punt de cngelación de una slución de clrur amónic (NH 4 Cl). - Kelvin (K) : en esta escala se define el punt cer cm (-273,15 C), siend en este punt cuand las mléculas y átms pseen la menr energía térmica psible ELEMENTOS PARA EL MONTAJE DE LA ESTACIÓN - Prtbard La prtbard se utiliza para cnectar de manera efectiva y sencilla tdas las partes del circuit sin necesidad de usar sldaduras, algunas características de esta sn: Es en la actualidad una de las placas de prueba más usadas. Está cmpuesta pr blques de plástic perfrads y numersas láminas delgadas, de una aleación de cbre, estañ y fósfr, que unen dichas perfracines, creand una serie de líneas de cnducción paralelas. Una placa de pruebas, también cncida cm prtbard breadbard, es una placa de us genéric reutilizable semipermanente, usad para cnstruir prttips de circuits electrónics cn sin sldadura. Nrmalmente se utilizan para la realización de pruebas experimentales. Además de ls prtbard plástics, libres de sldadura, también existen en el mercad trs mdels de placas de prueba. [2] - Sensr El LM35 es un sensr de temperatura cn una precisión calibrada de 1ºC y un rang que abarca desde -55º a +150ºC. [1]

3 El sensr se presenta en diferentes encapsulads per el más cmún es el t-92 de igual frma que un típic transistr cn 3 patas, ds de ellas para alimentarl y la tercera ns entrega un valr de tensión prprcinal a la temperatura medida pr el dispsitiv. Cn el LM35 sbre la mesa las patillas hacia nstrs y las letras del encapsulad hacia arriba tenems que de izquierda a derecha ls pines sn: VCC - Vut - GND. - Micrcntrladr Pr cuestines de versatilidad y facilidad en la cnsecución el más asequible es el arduin, debid a que este presenta gran flexibilidad al mment de desarrllar el sftware necesari para el almacenamient de dichs dats. El hardware cnsiste en una placa cn un micrcntrladr Atmel AVR y puerts de entrada/salida. Ls micrcntrladres pr su sencillez y baj cste permiten el desarrll de múltiples diseñs. Pr tr lad el sftware cnsiste en un entrn de desarrll que implementa el lenguaje de prgramación Prcessing/Wiring y el cargadr de arranque (bt lader) que crre en la placa. [1] - Cable USB Se utiliza para cnectar el arduin al cmputadr - Cables de cnexión Cables de cbre nrmales para aplicacines de circuits electrónics.

4 MONTAJE Ilustración 1 Mntaje lectr permanente de temperatura- cn arduin Ilustración 2 Mntaje lectr permanente de temperatura- cn arduin Ilustración 3 Mntaje lectr permanente de temperatura- cn arduin

5 PROGRAMACIÓN TOMA DE DATOS flat pintemperatura = 2; // Dams un nmbre al pin 2 flat tempvalr ; // La variable dnde guardarems la temperatura vid setup() { Serial.begin(9600); // De esta manera iniciams el puert serie para pder mnitrizar } vid lp() // Esta función repetira su cntenid indefinidamente { // Primer transfrmams la lectura analógica de tensión a un valr de temperatura tempvalr = ( 5.0 * analgread(pintemperatura) * 100.0) / ; // Ahra imprimims el valr en el puert serie dnde pdrems mnitrizarl Serial.print("Temperatura (Celsius) = ");Serial.println(tempValr); // Finalmente esperams 1 segund antes de vlver a leer la temperatura delay (1000); } CONCLUSIONES El funcinamient del arduin es muy buen para l que se necesitaba, y la versatilidad de este permite enriquecer el pryect, se espera mejrar alguns aspects de este a futur. El sensr ns permite registrar ls rangs de temperaturas, aunque es necesari tmar muchas medicines y realizar un análisis rigurs y sbre td persistente para pder generar algún tip se patrón climátic. La temperatura es un fenómen que tiene relación cn un sin númer de situación cn las que tenems cntact a diari, es pr ell que es imprtante cncer su cmprtamient y descubrir ls patrnes naturales inmerss en este. El desarrll del pryect enriqueció la tería vista en clase, aprtand cncimients de áreas cm: física, electrónica, prgramación, entre trs; dand asi mayr diversidad a nuestra frmación cm prfesinales. Bibligrafía [1] S. B. d. Ercila, Física General 32a Edición, Tébar, S.I.. [2] P. A. S. Miguel, Electrónica aplicada, España: Paraninf, [3] A.P.Gdse, Micrcntrller y Embedded Systems, Technical Publicatins Pune, [4] H. B. Jnathan Oxer, Practical Arduin- Cl Prjects fr Open Surce Hardware, Technlgy in Actin, 2009.