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IDENTIFICACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA Alfonso Gironza Vargas, Evans Ricardo Mondragón Fundación Universitaria Lumen Gentium, Cali ABSTRACT: detail the physical characteristics of the materials and components that are part of a temperature control system. INTRODUCCIÓN Sensor LM35DZ: Esquema de montaje en arduino: Es un sensor de temperatura digital. Es un Conectamos el pin de
  IDENTIFICACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA  Alfonso Gironza Vargas, Evans Ricardo Mondragón Fundación Universitaria Lumen Gentium, Cali  ABSTRACT: detail the physical characteristics of the materials and components that are part of a temperature control system. INTRODUCCIÓN Sensor LM35DZ: Es un sensor de temperatura digital. Es un integrado con su propio circuito de control, que proporciona una salida de voltaje proporcional a la temperatura. La salida del LM35 es lineal con la temperatura, incrementando el valor a razón de 10 Milivoltios (mV) por cada grado centígrado. El rango de medición es de -55ºC (-550mV) a 150ºC (1500 mV). Su precisión a temperatura ambiente es de 0,5ºC, es decir 5 mV. Esquema eléctrico:  Los pines extremos son para alimentación, mientras que el pin central proporciona la medición en una referencia de tensión, a razón de 10mV/ºC. Ver figura 1. Figura 1. Esquema de montaje en arduino: Conectamos el pin de 5v del arduino con la Protoboard, nos aseguramos de que el pin Vcc del LM35DZ quede en la misma línea de conexión con el arduino. Conectamos al pin GND del arduino con la Protoboard de manera que el pin del LM35DZ se encuentre en la misma línea de conexión. El pin central del LM35DZ lo conectamos a una entrada análoga del arduino. Ver figura 2. Figura 2.  Transistor 2N2222: Es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada, que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Esquema eléctrico: Un transistor 2N2222 cuenta con tres conexiones: Emisor, Base y Colector. Cuando se hace pasar una corriente entre la terminal de la Base y el Emisor, se permite el paso de la corriente entre el Colector y el Emisor en un voltaje y corriente amplificado por la relación de la beta del transistor así como la corriente de la base. Ver figura 3 Figura 3. En nuestro proyecto se utiliza el transistor como un switch por lo tanto colocamos una resistencia entre la base y el circuito de control digital. Esta resistencia deberá ser proporcional a la carga que se desea controlar. Por eso se recomienda utilizar una resistencia de 330 Ohms. Esquema de montaje en arduino: El emisor se conecta en la linea del voltaje de la protoboard donde va conectado los 5v del arduino. La base va conectada a la resistencia por el lado color naranja, mientras que el lado café de la resistencia va conectado a la salida digital PWM en cualquiera de los pines del arduino que tienen la virgulilla (~). Ver figura 4. Figura 4. Diodo led: Es una fuente de luz constituida por un material semiconductor dotado de dos terminales. Los Diodos Leds tienen dos patillas de conexión una larga y otra corta. Para que pase la corriente y emita luz se debe conectar la patilla larga al polo positivo y la corta al negativo. En caso contrario la corriente no pasará y no emitirá luz. Los led trabajan a tensiones más o menos de 2V (dos voltios). Esquema eléctrico:  Resistencia 330 ohm:  Las resistencias son uno de los tipos básicos de componentes electrónicos. Tienen dos terminales y un semiconductor, está formada por carbón y otros elementos resistivos. Las resistencias se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren electricidad para cambiar a una forma diferente con el fin de ser utilizadas. Las resistencias de potencia se utilizan con mayor frecuencia para regular la propia potencia y limitar la cantidad de energía que puede pasar en los circuitos digitales o en los pequeños motores para que la corriente no dañe los componentes eléctricos. Esquema eléctrico: El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω) , de acuerdo a la siguiente tabla: Arduino UNO R3:  Arduino es una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basados en software y hardware libre flexible y fácil de usar. El microcontrolador que es el cerebro de la placa, se programa mediante el lenguaje de programación arduino y el entorno de desarrollo arduino. Características: - Microcontrolador ATmega328. - Funcionamiento a 5V - Voltaje de entrada 7  –  12V - 12 pines digitales - 6 pines de entrada analógica - Memoria Flash de 32 KB de los cuales 0.5 KB son utilizados por el gestor de arranque. - SRAM 2 KB - EEPROM 1 KB - Velocidad de reloj de 16 MHz Microcontrolador ATmega328: Es un integrado de 28 pines, tiene 32 KB de espacio para los programas, 1 KB de memoria EEPROM, 2 KB de SRAM, funciona hasta 20 MHz con un cristal exterior y tiene un voltaje operativo de 1.8 a 5V. Entradas y salidas digitales : Están situadas en la parte de arriba de la placa, van del 0 hasta el 13, este último pin lleva una resistencia interna incluida. La señal digital puede estar o encendida o  apagada (LOW o HIGH). Los pines cero y uno se pueden utilizar para cargar el programa en la placa. Por ejemplo, se utilizan para parpadear un LED o; como entrada, un pulsador. Salidas analógicas: Son los pines 11, 10, 9, 6, 5 y 3, tienen una raya curva al lado, se denominan salidas PWM* (Pulse Width Modulation) que realmente son salidas digitales que imitan salidas analógicas, modificando la separación entre los diferentes pulsos de la señal. La señal PWM puede dar diversos valores hasta 255, se utilizan, por ejemplo para variar la intensidad de un LED o hacer funcionar un motor. Hay que decir que estos pines funcionan como salidas o entradas digitales o como salidas analógicas. Entradas analógicas: Son los pines A0, A1, A2, A3, A4 y A5 (analog in). Se utilizan para que entre una señal de un sensor analógico, tipo un potenciómetro o un sensor de temperatura, que dan un valor variable. También se pueden utilizar como pines digitales. Pines de alimentación: - GND: Son los pines a tierra de la placa, el negativo. - 5v: Por este pin suministra 5v - 3,3v: Por este pin suministra 3,3v - VIN: Voltaje de entrada, por este pin también se puede alimentar la placa. - RESET: Por este pin se puede reiniciar la placa. También están el conector USB, para cargar el programa y alimentar la placa; y el conector de alimentación, para alimentarla. PWM: Modulación por ancho de pulsos. Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga. En los motores, es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos. Ventilador 12V:  Un ventilador de ordenador consta de varias partes: el motor, la circuitería de control del motor, el conector, el rotor (las aspas) y el marco del ventilador. Se puede apreciar que en el centro del marco del ventilador está sujeto el motor. El rotor se sujeta al motor del ventilador mediante algún sistema de rodamientos, de los que puede haber varios tipos. Montaje
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