3 CAPITULO III
3.2 ESQUEMA DE CONEXIÓN AL ARDUINO
3.2.1 CARACTERIRSTICAS, FUNCIONAMIENTO E INSTALACION DE SENSORES
3.2.1.1 Sensor De Proximidad
HC-SR04
3.2.1.1.1 Hoja De Datos
• Corriente de reposo: < 2mA
• Corriente de trabajo: 15mA
• Ángulo de medición: 30º
• Ángulo de medición efectivo: < 15º
• Detección de 2cm a 400cm o 1" a 13 pies (Sirve a más de 4m, pero el fabricante no garantiza una buena medición).
• “Resolución” La precisión puede variar entre los 3mm o 0.3cm.
• Dimensiones: 45mm x 20mm x 15mm
• Frecuencia de trabajo: 40KHz
3.2.1.1.2 Funcionamiento
• Enviar un Pulso "1" de al menos de 10uS por el Pin Trigger (Disparador).
• El sensor enviará 8 Pulsos de 40KHz (Ultrasonido) y coloca su salida Echo a alto (seteo), se debe detectar este evento e iniciar un conteo de tiempo.
• La salida Echo se mantendrá en alto hasta recibir el eco reflejado por el obstáculo a lo cual el sensor pondrá su pin Echo a bajo, es decir, terminar de contar el tiempo.
• Se recomienda dar un tiempo de aproximadamente 50ms de espera después de terminar la cuenta.
• La distancia es proporcional a la duración del pulso y puedes calcularla con las siguiente formula (Utilizando la velocidad del sonido = 340m/s):
Funcionamiento Sensor HC-SR04. Imagen 4 1
3.2.1.1.3 CONECTIVIDAD
3.2.1.2 VÁLVULA SOLENOIDE 1/2" 12V DC
Electroválvula. Imagen 6 1
3.2.1.2.1 Hoja De Datos
• Voltaje de operación: 12V DC • Corriente de operación: 0.6A • Potencia consumo: 8W
• Temperatura de funcionamiento: 5ºC a 100ºC • Presión de funcionamiento mínima: 0.02 MPa
• Presión de funcionamiento máximo: 0.8 MPa (8 Bar) • Tiempo de respuesta (apertura): ≤ 0.15 s
• Tiempo de respuesta (cerrado): ≤ 0.3 s • Rosca externa: 1/2" NPS
• Normalmente cerrado • Tipo de vávula: Diafragma
• Dimensiones: 60*85*26
• No se recomienda para aplicaciones que usan solo la gravedad, por la presión mínima de
funcionamiento
3.2.1.2.2 Funcionamiento
Controlar el flujo de agua en una tubería es ahora más sencillo con la ayuda de esta válvula solenoide. Las válvulas solenoides son un tipo de electroválvula todo/nada o abierto/cerrado. Tienen dos partes: el solenoide y el cuerpo de plástico.
El solenoide es un electroimán que al ser energizado se desplaza junto con el diafragma de la válvula y permite el paso del fluido. La válvula se mantiene abierta mientras el solenoide está energizado. Cuando no está alimentado un resorte se encarga de regresar la válvula a su posición de reposo, que en este caso es del tipo normalmente cerrada (NC).
El cuerpo de la válvula está fabricado en plástico con roscados machos a ambos lados de 1/2" para conexión estándar NPS (recta).
Para su control se puede utilizar un microcontrolador como Arduino o un ESP8266 y utilizar un protocolo de comunicación para el control a distancia, como: Wifi, RF, RS-485, Z-wave, etc. Es necesario utilizar un driver de potencia entre el microcontrolador y la válvula, en este caso como el actuador de la válvula es un solenoide es suficiente con utilizar transistor o relay. Nuestra recomendación son los transistores TIP121 o el mosfet IRFZ44N, si se desea utilizar un relay se puede usar el módulo relay de 2 canales. (MECHATRONICS, s.f.)
3.2.1.3 SENSOR DE FLUJO POR EFECTO HALL YF-S201
Controlador De Flujo. Imagen 7 1
3.2.1.3.1 Hoja De Datos
• La resistencia al agua de presión:> 1.75MPa • Conexión: 1/2 pulgada.
• Voltaje de funcionamiento: DC 5 ~ 24V • Resistencia de aislamiento:> 100M ohm • Precisión: 1 ~ 30 L / min + / - 3%
3.2.1.3.2 Funcionamiento
Este sensor se encuentra en línea con el flujo del agua y contiene un sensor de molinete para medir la cantidad de líquido se ha movido a través de él. Hay un sensor de efecto de hall magnético integrado que genera un pulso eléctrico con cada revolución. El sensor de efecto Hall está sellado de la tubería de agua y permite que el sensor permanezca seguro y seco. El sensor viene con tres hilos: rojo (potencia de 5-24VCC), negro (tierra) y amarillo (salida de pulso de efecto Hall). Mediante el recuento de los impulsos de la salida del sensor, se puede calcular fácilmente el flujo de agua. Cada pulso es de aproximadamente 2,25 mililitros. Tenga en cuenta que este no es un sensor de precisión, y la frecuencia del pulso varía un poco
dependiendo del caudal, la presión del fluido y la orientación del sensor. Se necesitará una calibración cuidadosa si se requiere una precisión superior al 10%. Sin embargo, su gran para las tareas básicas de medición.
Tenemos como ejemplo el esbozo de Arduino que se puede utilizar para probar rápidamente el sensor, calculará el flujo aproximado de agua en litros / hora.
La señal de pulso es una simple onda cuadrada por lo que es muy fácil de registro y convertir en litros por minuto utilizando la siguiente fórmula.
3.2.1.4 MODULO ARDUINO LCD 16x2 KEYPAD SHIELD
Display LCD Arduino. Imagen 8 1
3.2.1.4.1 Hoja De Datos
• Pantalla:
• 16x2 LCD Azul • Contraste: • Ajustable
• Tamaño del módulo: • 78x60mm
• Pantalla LCD Tamaño: • 65x16mm
• Capacidad del Display: • 16x2 caracteres
• Voltaje de funcionamiento: • 4.5-5. 5 V
3.2.1.4.2 Funcionamiento
Este Shield con Pantalla LCD 16×2 te permite integrar fácilmente una interfaz de usuario a tus proyectos con Arduino agregando una pantalla LCD estándar de 16 x 2 y botones para la navegación a través de un sistema de menús. El shield incluye una pantalla basada en el controlador HD44780 con iluminación, 5 botones para la aplicación y un botón de reset en la parte superior. (NICOLAS, s.f.)
3.2.1.5 RASPBERRY PI 3 MODELO B V1.2
Tarjeta Raspberry PI. Imagen 9 1
3.2.1.5.1 Hoja De Datos
• Broadcom BCM2837 64bit ARMv8 Procesador Quad Core funcionando con un ordenador con 1.2GHz de velocidad
• 1GB RAM
• Bluetooth de baja energía (BLE) incorporado. • 40pin extendidos GPIO.
• 4 Puertos USB2.
• 4 polos de salida de estéreo y puerto de video compuesto. • HDMI de Tamaño completo.
• Puerto de cámara CSI para conectar la cámara del Raspberry Pi
• Puerto del monitor DSI para conectar el Raspberry Pi a la pantalla táctil del monitor. • Puerto MicroSD para cargar tu sistema operativo y guardar datos.
• Fuente de Poder Actualizada Micro USB (Ahora soporta hasta to 2.4 Amps)
3.2.1.6 TARJETA ARDUINO 2560 MEGA
Tarjeta Arduino Mega 2560. Imagen 10 1
3.2.1.6.1 Hoja De Datos • Microcontrolador • ATmega2560 • Tensión de trabajo • 5V • Tensión de entrada (recomendada) • 7-12V • Tensión de entrada (límite) • 6-20V
• Pines Digitales I/O • 54 (de los cuales 15 proporcionan salida PWM)
• Pines de entradas
Analógicas • 16
• DC Corriente por Pin I/O • 20 mA • DC Corriente por Pin
3.3V • 50 mA
• Memoria Flash • 256 KB de los cuales 8 KB se usan por el bootloader
• SRAM • 8 KB
• EEPROM • 4 KB
• Velocidad del reloj • 16 MHz
• Largo • 101.52 mm
• Anchu • 53.3 mm
• Peso • 37 g
3.2.1.6.2 Funcionamiento
La Mega 2560 es una placa electrónica basada en el Atmega2560. Cuenta con 54 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 15 se pueden utilizar como salidas PWM), 16 entradas analógicas, 4 UARTs (puertos serie de hardware), un oscilador de 16MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un conector ICSP, y un botón de reset. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador; basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB o a la corriente con un adaptador de CA a CC o una batería para empezar. La placa Mega 2560 es compatible con la mayoría de los shield para el Uno y las placas anteriores Duemilanove o Diecimila. (ARDUINO EN ESPAÑOL, s.f.)
3.2.1.7 MINIBOMBA DE AGUA (ARDOBOT, n.d.)
Mini bomba. Imagen 11 1
3.2.1.7.1 Hoja De Datos
• Compacta y liviana
• Voltaje de operación: 3v-9v
• Corriente: 0.36A (sin carga)
• Velocidad: 12500RPM (sin carga)
• Capacidad: 2.5L/Min
• Diámetro de salida: 4mm
• Material: metal y plástico
3.2.1.7.2 Funcionamiento
Mini bomba de agua DC ideal para implementar en proyectos. Su voltaje de operación es el más bajo que hay en este tipo de bombas. Esta bomba de agua no es sumergible. No la utilice sin agua por periodos muy largos ni la someta a succión de impurezas ya que puede dañar la bomba permanentemente.
3.2.1.8 BOMBA DE AGUA AMARINE (LIBRE, n.d.)
Bomba De Agua Amarine. Imagen 12 1
3.2.1.8.1 Hoja De Datos
• Interruptor de presión incorporado de 35 PSI para parada. • Arranque automático.
• Auto-cebado.
• Permite montarlo sobre el tanque. • Capaz de funcionar en seco. • Protector térmico incorporado.
• 3/8 pulgadas puertos de la lengüeta de la manguera. • 1,1 galones por minuto (4,2 litros por minuto).
3.2.1.8.2 Funcionamiento
Funcionamiento silencioso, puede funcionar seco sin daño por sobrecarga térmica y protección de la ignición. Sistema de conexión fácil, consumo bajo de energía. Ideal para aplicaciones marinas y agricultura.
Interruptor de presión incorporado, para encender y apagar automáticamente al girar el grifo o la boquilla de encendido y apagado.
3.2.1.9 REALAY DOS CANALES (ELECTRONILAB, n.d.)
Ralay 2 Canales. Imagen 13 1
3.2.1.9.1 Hoja De Datos
• 2 canales independientes protegidos con opto acopladores
• 2 Relés (Relays) de 1 polo 2 tiros
• El voltaje de la bobina del relé es de 12 VDC
• Led indicador para cada canal (enciende cuando la bobina del relé esta activa)
• Activado mediante corriente: el circuito de control debe proveer una corriente de 15 a 20 mA
• Puede controlado directamente por circuito lógicos
• Terminales de conexión de tornillo (clemas)
• Terminales de entrada de señal lógica con headers macho.
3.2.1.9.2 Funcionamiento
Tarjeta de relés opto acoplada, incluye 2 canales para ser controlados en forma remota. Ideal para controlar dispositivos en el hogar o en la industria. Cada canal es controlado por una entrada TTL, la cual puede ser fácilmente controlada por un microcontrolador o Arduino. Esta placa requiere de una alimentación de 12V.
4 CAPITULO IV