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U.P.E.A.
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FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
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ELECTRÓNICA BÁSICA
(SEMESTRE 4TO "A")
(SEMESTRE 4TO "A")
INTEGRANTES: ELISEO WILFREDO AMARU FERNANDEZ
JUAN ARIEL APAZA QUISPE
ALVARO YUJRA LLAVILLA
WILSON ALEXANDER ASISTIRI ILARIO
ZENON ARUQUIPA
ZENON ARUQUIPA
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1 1 OBJETIVOS:
Objetivo general:
El objetivo del presente proyecto es la
demostración y realización de un instrumento electrónico de medición del voltimetro, amperimetro y ohmetro , utilizando rangos
de medición aplicando leyes de división de voltaje.
Objetivos específicos:
- - Aplicar las leyes de división de
voltaje, para que mediante el software, podamos obtener valores de medidas eléctricas.
- - Demostrar la
utilización de las leyes de división de voltaje y ley de Ohm para obtener
valores que puedan ser vistos en un software.
- Demostrar mediante la realización de un instrumento electrónico, las mediciones eléctricas.
1 Resumen
En el presente proyecto práctico se procederá a ensamblar un instrumento
electrónico para la obtención de medidas eléctricas como son: voltios, amperios
y ohmios; utilizando cálculos matemáticos para utilizar dichos valores y
procesarlos en una placa arduino y ver los resultados en una pantalla LCD.
Introducción:
Introducción:
En el estudio de la medición de voltajes, amperios y ohmios, se ve que es necesaria un instrumento para su medición ya que no podemos medirla o apreciarla a simple vista, para lo cual de tal forma que no se pueden manipular con el cuerpo, es por esta razón que se decidió realizar instrumentos de medición que puedan medir, de una manera exacta, la cantidad de material que se encuentra contenido en un recipiente; logrando así poderlos manipular y utilizar de una manera mas eficiente y con muchos mayores beneficios.
Materiales
·
Arduino Mega 2560
·
Resistencias de
varios valores
·
Potenciómetro 10 k.
·
Conectores o
cables
·
Pantalla Lcd 16x2.
· Diodos
·
Software de
programación “Arduino”
·
Computadora
· Bateria 9 V.
Marco teórico
RESISTENCIAS
Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que
tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de
resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la
letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el
principio que ahora lleva su nombre.
Una resistencia también llamado resistor es un elemento que causa
oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una
diferencia de tensión (un voltaje).
Las resistencias o resistores son fabricadas principalmente de carbón y
se presentan en una amplia variedad de valores. Hay resistencias con valores de
Ohmios (Ω), Kilohmios (KΩ), Megaohmios (MΩ).
POTENCIOMETRO
Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores
pero cuyo valor de resistencia en
vez de ser fijo es variable, permitiendo
controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito
conectándolo en
paralelo o la caída de tensión al conectarlo en serie.
Un potenciómetro está compuesto por una resistencia de valor total
constante a lo largo de la cual se
mueve un cursor, que es un contacto móvil
que divide la resistencia total en dos resistencias de valor
variable y cuya
suma es la resistencia total, por lo que al mover el cursor una aumenta y la
otra
disminuye. A la hora de conectar un potenciómetro, se puede utilizar el
valor de su resistencia total o el
de una de las resistencias variables ya que
los potenciómetros tienen tres terminales, dos de ellos en los
extremos de la
resistencia total y otro unido al cursor.
DISPLAY LCD
Una pantalla de cristal líquido o LCD (sigla del
inglés liquid crystal display) es una pantalla delgada y
plana formada por un
número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz
o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que
utiliza cantidades muy
pequeñas de energía eléctrica.
Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de
moléculas alineadas entre dos
electrodos transparentes, y dos filtros de
polarización, los ejes de transmisión de cada uno que
están (en la mayoría de
los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro
polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el
segundo (cruzando)
polarizador.
ARDUINO MEGA
Arduino es una plataforma física computacional open-hardware basada en una sencilla placa con entradas y salidas (E/S), analógicas y digitales, y en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje Processing/Wiring. Arduino puede utilizarse en el desarrollo de objetos interactivos a tónomos o puede conectarse a un PC a través del puerto serie utilizando lenguajes como Flash, Processing, MaxMSP, etc. Las posibilidades de realizar desarrollos basados en Arduino tienen como límite la imaginación.
El Arduino Mega está basado en el microcontrolador ATMega2560. Tiene 54 pines de entradas/salidas digitales (14 de las cuales pueden ser utilizadas como salidas PWM), 16 entradas analogas, 4 UARTs (puertos serial por hardware), cristal oscilador de 16 Mhz, conexión USB, jack de alimentación, conector ICSP y botón de reset. Incorpora todo lo necesario para que el microcontrolador trabaje; simplementa conectalo a tu PC por medio de un cable USB o con una fuente de alimentación externa. El Arduino Mega es compatible con la mayoría de los shields diseñados para Arduino Duemilanove, diecimila o UNO.
DIVISOR DE
Un divisor de voltaje es un circuito simple que reparte la tensión de
una fuente entre una o más
impedancias conectadas. Con sólo dos resistencias en
serie y un voltaje de entrada, se puede obtener un
voltaje de salida
equivalente a una fracción del de entrada. Los divisores de voltaje son uno de
los
circuitos más fundamentales en la electrónica.
La fórmula matemática con la que podemos obtener los distintos valores
que se tienen en este circuito es
la siguiente:
Lo que quiere decir que: el voltaje en la resistencia 2 es igual al
producto del voltaje total que ingresa en
el circuito y el cociente entre la
resistencia 2 y la suma de ambas resistencias.
DIODO RECTIFICADOR
La rectificación de una corriente alterna (C.A.) para convertirla en
corriente directa (C.D.), es una de las
tecnologías más antiguas empleadas en
los circuitos electrónicos desde principios del siglo pasado,
incluso antes que
existieran los elementos semiconductores de estado sólido, como los diodos de
silicio
que conocemos en la actualidad.
Puesto que los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en una
dirección y lo impiden en la
dirección contraria, se han empleado también
durante muchos años en la detección de señales de alta
frecuencia, como las de
radiodifusión, para convertirlas en audibles en los receptores de radio. En la
actualidad varios tipos de diodos de construcción especial pueden realizar
otras funciones diferentes a la
simple rectificación o detección de la
corriente cuando se instalan en los circuitos electrónicos.
AMPERIMETRO Y VOLTIMETRO
OHMETRO
ARMADO DEL INSTRUMENTO
CODIFICACIÓN DEL PROGRAMA
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);
int switchr1;
int voltajer1;
int amperr1;
int switchr2;
int voltajer2;
int amperr2;
int switchr3;
int voltajer3;
int amperr3;
int ohmetro;
int R1;
void setup ()
{
pinMode
(A0, INPUT);
pinMode
(A1, INPUT);
pinMode
(A2, INPUT);
pinMode
(A3, INPUT);
pinMode (A4, INPUT);
lcd.begin (16,2);
}
void loop ()
{
ohmetro = analogRead (A3);
if (ohmetro == 0)
{
if (switchr1 > 20,48)
{
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print("VOLTAJE");
lcd.setCursor (12,0);
lcd.print("AMPS");
switchr1 = analogRead (A0);
double voltajer1 = ((switchr1 * 0.00488) * 2.15);
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print(voltajer1);
delay (1000);
double amperr1 =
(voltajer1/220);
lcd.setCursor(14,1);
lcd.print("mA");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(amperr1*1000);
}
if (switchr2 > 20,48)
{
switchr2 = analogRead (A1);
double voltajer2 = ((switchr2 * 0.00488) * 5.92); //se cambia de 1024 a valores
reales para que se transforme a voltaje
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print(voltajer2);
delay (1000);
double amperr2 =
(voltajer2/220);
lcd.setCursor(14,1);
lcd.print("mA");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(amperr2*1000);
//delay (500);
}
if
(switchr3 > 20,48)
{
switchr3 = analogRead (A2);
double voltajer3 = (switchr3
* 0.00488)*12; //se cambia de 1024 a valores reales para
que se transforme a voltaje
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print(voltajer3);
delay (1000);
double amperr3 =
(voltajer3/220);
lcd.setCursor(14,1);
lcd.print("mA");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(amperr3*1000);
}
}else{
if (ohmetro > 20,48)
{
delay(1000);
lcd.setCursor(0,5);
lcd.print("OHMETRO");
ohmetro = analogRead
(A3);
double R1 =
((994/((0.004887585532 * (ohmetro/5))) -1001.5));
lcd.setCursor(15,1);
lcd.print("Ω");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.print(R1);
}
}
}
Conclusiones
Al realizar la
instalación del display Lcd se debe tomar en cuenta que todos los puertos se
deben conectar a su respectiva posición ya que si uno de ellos no está
correctamente conectado o se olvida de conectarlo, el funcionamiento de la
pantalla no va a ser el adecuado y va a causar fallas.
Se debe declarar
las variables como “double” ya que estas al estar declaradas como enteras, no
se podrá visualizar el valor de variación, y los datos que se muestren en
pantalla va a ser un solo dato entero y va a variar constantemente.
Si la programación
que se realizo es correcta, pero persiste en mostrarse otros valores; puede
deberse a dos problemas principales:
Puede estar mal conectados las entradas de datos de la pantalla lcd a
los pines de la placa arduino.
Puede que se haya obviado o pasado por alto la conexión a tierra, este
dato es muy importante ya que si no se la conecta de manera adecuada los
valores que se muestren en la pantalla se presentaran con fallas.
Referencias
bibliográficas
- Espin, «Wkipedia,» Wikipedia S.A., 20 Marzo. Available:
https://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_cristal_l%C3%ADquido.
- Ing. Guillermo Uría, apuntes de Electrónica Básica.
- www.youtube.com/watch?v=RmtwsLe5R6o
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