martes, 11 de julio de 2017

Tarea# 1:Sensor de Temperatura y Humedad

UNIDAD EDUCATIVA PARTICULAR “POLITÉCNICO”
4° AÑO PAI  - 10° AÑO DE BÁSICA “A”
TAREA # 1 – Sensor de Temperatura y Humedad
Nombre: Christopher Acosta                                            Fecha: 11/07/17

Describir la conexión realizada en clase (procedimiento) y los resultados.
Conexión de sensor de temperatura y humedad con placa Arduino.
Materiales:
  • 1 placa Arduino UNO y su cable USB
  • 3 cables macho-macho
  • 1 resistencia de 1k
  • 1 protoboard
  • 1 sensor de temperatura y humedad DHT11
  • 1 computadora con el software Arduino ya instalado

Procedimiento:
  1. Poner el protoboard.
  2. Poner el Sensor de temperatura y humedad DHT11 en el protoboard (no en los huecos de los polos + o -)
  3. Poner la placa Arduino UNO.
  4. Colocar un cable macho-macho en la columna de la pata derecha del sensor (GND) y conectarlo en un pin GND de la placa Arduino.
  5. Ubicar otro cable macho-macho en la columna de la pata central del sensor (DATA) y concertarlo en el pin 4 de la placa Aruino.
  6. Poner una resistencia (de forma horizontal) en un hueco de la columna de la pata izquierda del sensor (VCC)
  7. Conectar el tercer cable macho-macho entre un hueco de la columna de la pata libre de la resistencia hasta el pin 5V de la placa Arduino
  8. Conectar el cable USB de la placa Arduino a un puerto USB de una computadora.
  9. En la computadora, abrimos el archivo "SENSOR_DHT11.ino" usando nuestro software Arduino.
  10. Verificamos que esté conectado la placa en el puerto (Herramientas/puerto) y lo seleccionamos (no puede ser el puerto COM1)
  11. Incluimos la librería en el archivo "SENSOR_DHT11.ino" (Programa/incluir libreria/añadir libreria ZIP) y seleccionamos el archivo "DHT11.zip"
  12. Poner a compilar y a subir el archivo en el software Arduino
  13. Verificamos la temperatura y humedad en (Herramientas/monitor serie)

Resultados:
Al hacer las conexiones físicas correctamente y al ejecutar el programa SENSOR_DHT11 (ya modificado en los pasos 10 y 11) en Monitor serie, se observa que cada 0.5 segundos (aproximadamente) aparece una nueva línea indicando la nueva temperatura y humedad según el paso de tiempo como en la imagen.



Investigar sobre el sensor de temperatura y humedad DHT11 (incluir imágnenes o videos). Usar de 4 a 5 fuentes aplicando normas APA.

DHT11: Sensor de humedad/temperatura para Arduino
El DHT11 que es un sensor de temperatura y humedad muy económico y muy utilizado por los amantes de la electrónica y los microcontroladores como Arduino.
El DHT11 es un sensor que proporciona una salida de datos digital. Entre sus ventajas está el bajo coste y el despliegue de datos digitales. Esto es una gran ventaja frente a los sensores del tipo análogo, en los cuales las fluctuaciones en el voltaje alteran la lectura de datos.
Este sensor se caracteriza por tener la señal digital calibrada por lo que asegura una alta calidad y una fiabilidad a lo largo del tiempo, ya que contiene un microcontrolador de 8 bits integrado. Está constituido por dos sensores resistivos (NTC y humedad). Tiene una excelente respuesta rápida en las medidas. Puede medir la humedad entre el rango 20% –  90% y la temperatura entre el rango 0ºC – 50ºC.
Cada sensor DHT11 está estrictamente calibrado en laboratorio, presentando una extrema precisión en la calibración. Los coeficientes de calibración se almacenan como programas en la memoria OTP, que son empleados por el proceso de detección de señal interna del sensor.
Sin embargo, entre las desventajas, el DHT11 solo lee enteros, por lo que no se puede leer temperaturas con decimales o ser utilizado para trabajos en los que se requieran lecturas precisas de temperatura y/o humedad. Para poder leer datos desde este sensor de una forma sencilla es necesario descargar una librería que ha sido escrita para este propósito.
Hay tutoriales que explican cómo leer este sensor sin dicha librería, sin embargo, el tema es bastante complicado para alguien que no esté acostumbrado a programar. Se necesita leer una onda cuadrada en la cual se envían los bits con separaciones de unos cuantos microsegundos.
El protocolo de comunicación es a través de un único hilo (protocolo 1-wire), por lo tanto, hace que la integración de este sensor en nuestros proyectos sea rápida y sencilla. Además, presenta un tamaño reducido, un bajo consumo y la capacidad de transmitir la señal hasta 20 metros de distancia.
En conclusión, el DHT11 es un sensor de temperatura y humedad que trabaja con Arduino, y no es difícil obtener lecturas de humedad y temperatura con este sensor. Solo se necesita conectarlo a Arduino e iniciar la lectura de datos.



Bibliografía

González, A. G. (14 de Febrero de 2013). DHT11: Sensor de humedad/temperatura para Arduino. Recuperado el 11 de Julio de 2017, de PANAMAHITEK: http://panamahitek.com/dht11-sensor-de-humedadtemperatura-para-arduino/

PROMETEC. (4 de Octubre de 2016). SENSORES DE TEMPERATURA DHT11. Recuperado el 11 de Julio de 2017, de PROMETEC: http://www.prometec.net/sensores-dht11/

Regata. (24 de Diciembre de 2012). SENSOR DHT11 (HUMEDAD Y TEMPERATURA) CON ARDUINO. Recuperado el 11 de Julio de 2017, de TALLER ARDUINO: https://tallerarduino.com/2012/12/24/sensor-dht11-humedad-y-temperatura-con-arduino/

V IR Electrónica. (24 de Enero de 2015). Sensor Humedad y Temperatura (DHT11) - Arduino. Recuperado el 11 de Julio de 2017, de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=X7kSV3x4h4U

martes, 4 de julio de 2017

Bitácora/Blog

UNIDAD EDUCATIVA PARTICULAR "POLITÉCNICO"
4° AÑO PAI - 10° AÑO DE BÁSICA "A"
INDIVIDUAL #1 - Bitácora/Blog

Integrantes: Christopher Acosta                                                              Fecha: 04/07/17

Conceptos, para qué sirve, características, describa como lo ha utilizado en las conexiones.

  • Led
El LED, acrónimo de “Light Emitting Diode”, es un diodo emisor de luz de estado sólido, constituye un tipo especial de semiconductor. Su función principal es producir luz visible cuando la corriente eléctrica de bajo voltaje que atraviesa su chip. Desde el punto de vista físico, un LED común se presenta como un bulbo en miniatura, carente de elemento peligroso, con la ventaja sobre otras tecnologías que no contamina el medio ambiente.

En la actualidad los nuevos materiales desarrollados por los investigadores han permitido que se puedan reproducir todos los colores del espectro electromagnético visibles al ojo humano incluyendo el blanco, y los no visibles como el infrarrojo (IR) y el ultravioleta (UV). Al mismo tiempo se ha incrementado en varias veces la eficiencia lumínica de los LEDs hasta tal punto que hoy en día pueden llegar a superar en algunos casos la iluminación que normalmente proporciona una lámpara incandescente de más potencia en watt (W).

También se fabrican diodos LEDs emisores de rayos láser o luz coherente, de color rojo, verde o azul visible. Los dispositivos emisores de luz roja láser se utilizan ampliamente en función de punteros señalizadores en manos de profesores y conferencistas, así como en los equipos de grabación y reproducción de CDs y DVDs. El láser azul, por su parte, tiene un uso muy extendido en los equipos reproductores de películas en discos BluRay, que pueden almacenar mucha más información que un DVD, incluso que los que tienen doble capa.

Diodo láser emisor de luz visible coherente. Este tipo de diodo es muy utilizado en los equipos de sonido reproductores de CDs, DVDs y discos BluRay.
Todos los diodos LEDs poseen una construcción sólida. La principal característica que los diferencia de otras fuentes de luz es que no poseen filamento ni partes frágiles de vidrio, lo que les permite absorber vibraciones extremas y golpes sin llegar a romperse ni estropearse.

En las prácticas los usé para encender luces. Estos estuvieron conectados al protoboard con la pila y los cables macho-macho.

Resultado de imagen para led

Bibliografía

¿Qué es un Led? (2 de Marzo de 2016). Recuperado el 4 de Julio de 2017, de TECNOLOGÍA: http://www.areatecnologia.com/electronica/como-es-un-led.html
García, J. A. (s.f.). Qué es un LED. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Asifunciona: http://www.asifunciona.com/fisica/ke_led/ke_led_2.htm
Led - Explicación y definición de led. (28 de Enero de 2015). Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Queesinfo: http://www.quees.info/que-es-un-led.html

  • Resistencias
Una resistencia también llamado resistor es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparesca una diferencia de tensión (un voltaje). En el gráfico más abajo tenemos un bombillo / foco en el paso de la corriente que sale del terminal positivo de la batería y regresa al terminal negativo. La máxima cantidad de corriente que puede pasar por una resistencia, depende del tamaño de su cuerpo.

Los valores de potencia comunes de las resistencias son: 1/4, 1/2, 1 watt, aunque hay de valores mayores. Este bombillo / foco que todos tenemos en nuestros hogares se comporta como una resistencia, pues limita el paso de la corriente, disipa calor, pero a diferencia del foco o bombillo, la resistencia no emite luz. Las resistencias se representan con la letra R y el valor de éstas se mide en Ohmios (Ω).

Las resistencias o resistores son fabricadas principalmente de carbón y se presentan en en una amplia variedad de valores. Hay resistencias con valores de Ohmios (Ω), Kilohmios (KΩ), Megaohmios (MΩ). Estás dos últimas unidades se utilizan para representar resistencias muy grandes.

Para poder saber el valor de las resistencias sin tener que medirlas, existe un código de colores de las resistencia que nos ayuda a obtener  con facilidad este valor con sólo verlas. Para obtener la resistencia de cualquier elemento de un material específico, es necesario conocer algunos datospropios de éste, como son: su longitud, área transversal, resistencia específica o resistividad del material con que está fabricada.

Yo la usé como regulador de voltaje para evitar que se quemen los leds.

Imagen de un resistor / resistencia

Bibliografía

Electónica Fácil. (7 de Abril de 2017). La resistencia. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Electrónica Fácil: https://www.electronicafacil.net/tutoriales/resistencias-fijas.php
Resistor / Resistencia. (15 de Mayo de 2016). Recuperado el 9 de Julio de 2017, de Electrónica Unicrom: http://unicrom.com/resistor-resistencia/
  • Potenciometros
Un potenciómetro es un resistor eléctrico con un valor de resistencia variable y generalmente ajustable manualmente. Los pontenciómetros utilizan tres terminales y se suelen utilizar en circuitos de poca corriente, para circuitos de mayor corriente se utilizan los reostatos. En muchos dispositivos eléctricos los potenciómetros son los que establecen el nivel de salida. Por ejemplo, en un altavoz el potenciómetro ajusta el volumen; en un televisor o un monitor de ordenador se puede utilizar para controlar el brillo.

¿Cómo funciona?

Los potenciómetros son dispositivos relativamente simples. Uno de los tres terminales que tiene cada potenciómetro es conectado a la fuente de electricidad y otro es conectado a un punto neutral (toma de tierra – un punto con voltaje cero y sin resistencia). El tercer terminal se conecta a una resistencia. Esta resistencia generalmente está construida en un pieza cuya resistividad (nivel de resistencia) va creciendo desde un extremo hasta el otro. Este tercer terminal es el que manipula el usuario a través de un mando o palanca.
El usuario puede ajustar la posición del tercer terminal a lo largo de la resistencia. Cómo la resistividad no es homogénea, su valor variará según la posición en la que el usuario deje el tercer terminal. El valor de esta resistencia determinará la cantidad de corriente que fluye a través del circuito (intensidad de corriente o amperaje). Cuándo se utiliza para regular la intensidad de corriente, la capacidad de regulación del potenciómetro está limitada por la resistividad máxima de la resistencia.

Control del voltaje

Los potenciómetros también se pueden utilizar para controlar la diferencia de potencial, también llamada tensión eléctrica o voltaje, entre varios circuitos eléctricos. La configuración del potenciómetro para utilizarlo para este fin es un poco más compleja que la anterior. Están involucrados al menos dos circuitos, el primero actúa como una batería o celda eléctrica y el segundo como una resistencia o resistor. El primer circuito se conecta al segundo en serie. El segundo circuito se conecta por el otro extremo al potenciómetro en paralelo.
Con esta disposición, el potenciómetro hace bajar el voltaje en una cantidad igual al ratio entre la resistividad definida por la posición del tercer terminal y la resistividad máxima de la resistencia. En otras palabras, si la palanca de control del nivel de resistencia se coloca exactamente en el centro de la resistencia, el voltaje de salida caerá exactamente un 50%, no importa cuál sea el voltaje de entrada. A diferencia de cuándo se usa el potenciómetro para regular la intensidad de corriente eléctrica, la regulación del voltaje no está limitada por la resistividad máxima de la resistencia.

Reostatos

Cuándo se utilizan potenciómetros con sólo dos terminales, el potenciómetro actúa como un tipo de resistor variable conocido como reostato. Los reostatos son similares a los potenciómetros pero son capaces de soportar niveles de tensión e intensidad eléctrica muchísimo mayores que los potenciómetros. Los reostatos se utilizan en ingeniería eléctrica a nivel industrial.

Los usé para poder más potencia a la luz de led o quitarle intensidad a la iluminación del mismo.
potenciometros

Bibliografía

Curioseando. (25 de Octubre de 2015). Curioseando. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de ¿Qué es un potenciómetro?: https://curiosoando.com/que-es-un-potenciometro
González, A. G. (16 de Enero de 2016). ¿Qué es y cómo funciona un potenciometro? Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Panamahitek: http://panamahitek.com/que-es-y-como-funciona-un-potenciometro/
Tecnología. (31 de Diciembre de 2014). Potenciómetro. Recuperado el 14 de Julio de 2017, de Tecnología: http://www.areatecnologia.com/electronica/potenciometro.html
  • Fotoresistencias
Concepto
El LDR (Light Dependent Resistor) o resistencia dependiente de la luz o también fotocélula, es una resistencia que varía su resistencia en función de la luz que incide sobre su superficie. Cuanto mayor sea la intensidad de la luz que incide en la superficie del LDR menor será su resistencia y cuanta menos luz incida mayor será su resistencia.

Material de Fabricación
Los materiales fotosensibles más utilizados para la fabricación de las resistencias LDR son, el sulfuro de talio, el sulfuro de cadmio, el sulfuro de plomo, y el seleniuro de cadmio.

Funcionamiento
Cuando la LDR no está expuesta a radiaciones luminosas los electrones están firmemente unidos en los átomos que la conforman pero cuando sobre ella inciden radiaciones luminosas esta energía libera electrones con lo cual el material se hace más conductor, y de esta manera disminuye su resistencia. Las resistencias LDR solamente reducen su resistencia con una radiación luminosa situada dentro de una determinada banda de longitudes de onda. Las construidas con sulfuro de cadmio son sensibles a todas las radiaciones luminosas visibles, las construidas con sulfuro de plomo solamente son sensibles a las radiaciones infrarrojas.

Valor Ohmico
Si medimos entre sus extremos nos encontraremos que pueden llegar a medir en la oscuridad valores cercanos al MegaOhm (1MΩ) yexpuestas a la luz mediremos valores en el entorno de los 100Ω.

Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de la décima de segundo.

Aplicaciones
Se emplean en iluminación, apagado y encendido de alumbrado (interruptores crepusculares), en alarmas, en cámaras fotográficas, en medidores de luz. Las de la gama infrarroja en control de máquinas y procesos de contage y detección de objetos.

Los empleé reemplazando las resistencias normales y probé que a la ausencia de luz, la corriente se detiene.


Bibliografía

Electrónica Básica. (2014). Fotoresistencia. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Electrónica Básica: http://www.electronica-basica.com/fotoresistencia.html
Electronica-Electronics. (28 de Febrero de 2017). LDR - Resistencia dependiente de la luz - Fotoresistencia. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de electronica-electronics: https://electronica-electronics.com/info/LDR-fotoresistencia.html
Moreno, G., & Fernando, M. (21 de Noviembre de 2010). Fotoresistencia (LDR). Recuperado el 4 de Julio de 2017, de MEDICIONES INDUSTRIALES: http://martinezmorenomedicionesind.blogspot.com/2007/06/fotoresistencia-ldr_16.html

  • cables macho-macho / macho hembra
Estos cables son conocidos como cables puente.

Cable puente
Un cable puente para prototipos (o simplemente puente para prototipos), es un cable con un conector en cada punta (o a veces sin ellos), que se usa normalmente para interconectar entre sí los componentes en una placa de pruebas. P.E.: se utilizan de forma general para transferir señales eléctricas de cualquier parte de la placa de prototipos a los pines de entrada/salida de un microcontrolador.

Los cables puente se fijan mediante la inserción de sus extremos en los agujeros previstos a tal efecto en las ranuras de la placa de pruebas, la cual debajo de su superficie tiene unas planchas interiores paralelas que conectan las ranuras en grupos de filas o columnas según la zona. Los conectores se insertan en la placa de prototipos, sin necesidad de soldar, en los agujeros que convengan para el conexionado del diseño.

Tipos
Hay distintos tipos de cables puente por ejemplo:

•          Con pinzas cocodrilo
los hay que llevan pinzas cocodrilo en lugar de conectores terminales que entre otras aplicaciones, se utilizan temporalmente para puentear los sensores, botones y otros elementos de los prototipos entre sí y con los microcontroladores.

•          Con terminales aislados
En el tipo con terminales aislados la disposición de los elementos y la facilidad de insertar los "conectores aislados" de los "cables puente" sobre la placa de pruebas permite el incremento de la densidad de montaje de ambos (componentes y puentes) sin temor a los cortocircuitos. Los cables puente varían en tamaño y color para distinguir las señales con las que se está trabajando.
Variación de cables puente con terminales esmaltados, según las combinaciones macho-hembra:

•          Macho - macho
•          Macho - hembra
•          Hembra - hembra

Los usé para hacer las conexiones en el protoboard.
Resultado de imagen para cable puente

Bibliografía

Wikipedia. (8 de Mayo de 2016). Cable Puente. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Cable_puente

Pdta: Wikipedia era la única fuente, ya que el resto de páginas web son vendedores de los cables.
  • protoboard
La protoboard (breadboard en inglés) es una placa que posee unos orificios conectados eléctricamente entre sí siguiendo un patrón horizontal o vertical. Es empleada para realizar pruebas de circuitos electrónicos, insertando en ella componentes electrónicos y cables como puente. Es el boceto de un circuito electrónico donde se realizan las pruebas de funcionamiento necesarias antes de trasladarlo sobre un circuito impreso. Esta placa puede llamarse de varias formas, las más comunes son “protoboard", "breadboard", "placa protoboard" o incluso "placa de pruebas".

Partes de una placa protoboard (breadboard)
Existen muchos modelos de placas protoboards, se pueden diferenciar principalmente por la cantidad de orificios que poseen, pero por lo general en todos los tipos de placas de pruebas podemos diferenciar tres partes:
  • Zona de alimentación.
  • Zona de conexiones superior.
  • Zona de conexiones inferior.

Zona de alimentación

La zona de alimentación está compuesta por orificios horizontales conectados entre sí eléctricamente a lo largo de toda la placa. Son dos líneas independientes; una para alimentación y otra para masa. Normalmente las protoboards tienen dos zonas de alimentación situadas en lados opuestos para distribuir diferente alimentación.

Zona de conexiones superior

La zona de conexiones superior está compuesta por columnas de orificios conectados eléctricamente entre sí. Cada columna es independiente eléctricamente con las demás, es decir, los orificios solo están conectados de forma vertical.

Zona de conexiones inferior

La zona de conexiones inferior es igual a la zona de conexiones superiores. Ambas zonas están separadas eléctricamente. Estas dos zonas son muy necesarias para la inserción de circuitos integrados con dos filas de pines
Otros puntos
·         Cuando el circuito a probar es complejo y requiere muchos componentes y cables, las protoboards tienen un código de localización de orificio, exactamente igual al famoso juego “Hundir la Flota”. Consiste en numerar verticalmente y horizontalmente la matriz de orificios que forma una protoboard. Para las filas se emplea las letras del abecedario, y para las columnas se emplean números enteros, aunque esto puede hacerse de forma contraria.
·         La conexión de un componente electrónico en la placa board se debe hacer de tal forma que sus patillas se inserten en columnas diferentes, si sus patillas quedan en la misma columna de la misma zona de conexiones estarían en cortocircuito.

·         Para circuitos integrados de dos líneas de patillas se debe tener especial cuidado, estos chips deben conectarse de tal forma, que cada fila de patillas quede en una zona de conexiones diferentes.

Fue mi tabla de pruebas de conexiones de leds, resistencia, fotorresistencia y potenciómetro.

Bibliografía

Ingenieria Electronica. (8 de Agosto de 2015). Definición de Protoboard y como utilizarlo. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Ingenieria Electronica: https://ingenieriaelectronica.org/definicion-de-protoboard-y-como-utilizarlo/
Paruro. (30 de Junio de 2013). ¿Cómo funciona un protoboard? Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Paruro.pe: https://paruro.pe/aprende/lo-b%C3%A1sico/%C2%BFc%C3%B3mo-funciona-un-protoboard
TuElectronica. (4 de Febrero de 2016). Que es la protobard (breadboard). Recuperado el 4 de Julio de 2017, de TuElectronica.es: http://www.tuelectronica.es/tutoriales/electronica/que-es-la-protoboard.html

  • Batería
Las baterias usadas son baterias alcalinas. Sin embargo, también podías ser recargables. La diferencia es que las recargables pueden ser usadas varias veces ya que se recarga su voltaje, pero las alcalinas no y por eso hay que desecharlas.

Las pilas alcalinas también llamadas baterías alcalinas (una batería es un conjunto de varias celdas electroquímicas individuales) o pila tipo Malloryson, son un tipo de pilas eléctricas que obtienen su energía de la reacción química entre el zinc y el dióxido de manganeso (MnO2), empleando hidróxido de potasio como electrolito.1 Se señalan en el envase con una "L".

Las pilas y baterías alcalinas utilizan hidróxido de potasio como electrolito, en lugar de cloruro (cloruro de amonio o cloruro de zinc) de las pilas salinas (o pilas de zinc-carbono) que ofrecen el mismo voltaje nominal y el mismo tamaño físico. Otros sistemas de pilas y baterías también utilizan electrolitos alcalinos, pero emplean distintos materiales activos en los electrodos.

En comparación con las pilas salinas (las de zinc-carbono, de Leclanché o las posteriores de cloruro de zinc), aunque todas producen aproximadamente 1,5 voltios por celda o célula, las pilas alcalinas tienen una densidad de energía mayor y una vida útil más larga.


En comparación con las pilas de óxido de plata, contra las que habitualmente compiten las alcalinas en el formato de botón, tienen menor densidad de energía y menor duración, pero también más bajo costo.

Yo usé una batería de 9V para dar energía a mis leds y poder encenderlos. Ésa fue su fuente de poder.

Bibliografía

Kessler, L. (6 de Agosto de 2015). Disección de una batería de 9V. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Afinidadelectrica: http://www.afinidadelectrica.com/articulo.php?IdArticulo=205
Pila Alcalina. (17 de Junio de 2017). Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Pila_alcalina
QUIMITUBE. (23 de Abril de 2012). La reacción redox implicada en el funcionamiento de una pila alcalina. Recuperado el 4 de Julio de 2017, de Quimitube: http://www.quimitube.com/reaccion-redox-funcionamiento-pila-alcalina