como hacer un semaforo con arduino

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLOGICO P!LICO "NUE#A

%

U.D. Sistemas de Control Automático

INFORME DE PROYECTO A. OBJETIVO OBJETIVO DEL PROYECTO PROYECTO:: - Apli Aplica caci ción ón de nuev nueva a tecn tecnol olog ogía ía en asun asunto tos s de semáf semáfor oros os para mejorar la calidad de servicio, tomando como referencia los semáforos ubicados en el cruce de las AV. MANU! V"A N"#$U% & la AV. AM"#'A N(").

B. CONDICIONES INICIALES DE SERVICIO: SERVICIO:

&

Como 'odem Como 'odemos os o(se o(ser) r)ar ar en la *+ura *+ura,, co cont ntam amos os con con se semá má-o -orros en (uen (uen estado a'arentemente, son dos los 'atrones, uno 'ara cada a)enida, sus ue+os en los /ue act0an am(os semá-oros, se detallan a continuaci1n. continuaci1n. & Det Detalle alle de ue ue+o de luc luces es.. Semá-oro 23 A#. 4ANUEL #ERA ENRI5UE$. RO6O3 78 Se+undos. #ERDE3 79 Se+undos. :4!AR3 8 Se+undos. • • •

Semá-oro ;3 A#. A4ERICA NORTE. #ERDE3 79 Se+undos. :4!AR3 8 Se+undos. RO6O3 78 Se+undos. • • •

&

Ca(e se Ca(e se
C. CONDICIONES EN LAS QUE SE PROYECT PROYECTA A DEJAR EL SERVICIO: &

Se cons conser)a er)ara ra e ell ue+o ue+o de luce luces, s, se rres' es'eta etara ra los los tiem' tiem'os. os.


% & &


Se cam(iara el ti'o de lu>, esto /uiere decir /ue se utili>ara -ocos led, 'ara un a=orro en el consumo de ener+?a, se deara de lado los -ocos incandescentes. Para com'lementar el ser)icio, se im'lementara un sistema indicador de tiem'o, es decir un contador en cuenta re+resi)a 'ara el color en el /ue en ese momento se encuentra acti)o , 'ara /ue el conductor, /ue está o(ser)ando las luces del semá-oro, ten+a en cuenta /ue tiem'o estará esa lu> encendida, cuando cam(iara, @ as? 'ueda tomar las 'recauciones del caso.

D. ANÁLISIS TÉCNICO DE LA AUTOMATIZACIÓN. 1. Carac!r"#$ca# %c&$ca# '! ()# *)c)# (!'+#.

Defnición: Un led es un com'onente o'to electr1nico 'asi)o @, más

concretamente, un diodo /ue emite lu>. Funcionamiento: Cuando un led se encuentra en 'olari>aci1n directa, los electrones 'ueden recom(inarse con los =uecos en el dis'ositi)o, li(erando ener+?a en -orma de -otones. Este e-ecto es llamado electroluminiscencia @ el color de la lu> corres'ondiente a la ener+?a del -ot1nB se determina a 'artir de la (anda de ener+?a del semiconductor. Por lo +eneral, el área de un led es mu@ 'e/ue a a lucir con una tensi1n de unos ; #oltios. Valores de aplicación de voltaje de acuerdo al color: • • • • • •

Roo  2, a ;,; )oltios. Anaranado  ;,2 a ;,; )oltios. Amarillo  ;,2 a ;,7 )oltios. #erde  ; a ,8 )oltios. A>ul  ,8 a , )oltios. !lanco  ,F )oltios.

Formas de determinar la polaridad de un led: Eisten tres -ormas

'rinci'ales de conocer la 'olaridad de un led3 La 'ata más lar+a siem're )a a ser el ánodo. En el lado del cátodo, la (ase del led tiene un (orde 'lano. Dentro del led, la 'la/ueta indica el ánodo. Se 'uede reconocer 'or/ue es más 'e/ue

%


,. S)*-ar! a $($/ar 0ara ()rar !( 0r)2!c). El so-tHare Pro+ramadorB, /ue utili>aremos es el A"*U#N(. Arduino es una 'lata-orma de electr1nica a(ierta 'ara la creaci1n de 'rototi'os (asada en so-tHare @ =ardHare ei(les @ -áciles de usar. Se cre1 'ara artistas, dise

%


Eisten )arios ti'os de arduino, como el arduino uno, arduino me+a, arduino Leonardo, etc. Para este 'ro@ecto utili>aremos el arduino me+a. ARDUINO MEA: Este ti'o de arduino, es es'ecial @a /ue cuenta con 8 salidas di+itales /ue 'ueden ser 'ro+ramadas, esto nos a@uda a tener un cam'o de a'licaci1n muc=o más +rande, colocar más )aria(les. Otra caracter?stica es /ue una )e> =ec=o el 'ro@ecto, el arduino /uedara dentro del 'ro@ecto, @a /ue su inte+rado, el AT4EGA;8F9, no 'uede ser etra?do de la 'laca. Su alimentaci1n es )?a US!, a/u? se 'asan los datos, además una alimentaci1n de 8 #, /ue 'uede ir directo desde una PC, si -uera una alimentaci1n eterna, 'uede ser con un ran+o desde  =asta ;7 #, @a /ue la 'laca de arduino cuenta con un re+ulador /ue lo =ace /ue -uncione a 8 #, el arduino nos da en sus terminales, una tensi1n de 8 #, @ una corriente máima de 79 mA, si su'eraramos esta (arrera, estar?amos e'uestos a malo+rar la 'laca de arduino.


%


3. Carac!r"#$ca# %c&$ca# '! ()# '$#0)#$$4)# !(!cr5&$c)# a $($/ar. DI!"#A$ DE % !EMEN&O!: El )isuali>ador de siete se+mentos llamado tam(iJn dis'la@B, es una -orma de re'resentar n0meros en e/ui'os electr1nicos. Está com'uesto de siete se+mentos /ue se 'ueden encender o a'a+ar indi)idualmente. Cada se+mento tiene la -orma de una 'e/ue ador de  se+mentos es un com'onente /ue se utili>a 'ara la re'resentaci1n de n0meros en muc=os dis'ositi)os electr1nicos, de(ido en +ran medida a su sim'licidad. Aun/ue eternamente su -orma di*ere considera(lemente de un led t?'ico, internamente están constituidos 'or una serie de leds con unas determinadas coneiones internas, estratJ+icamente u(icados de tal -orma /ue -orme un n0mero . !e'mentos e identifcación de los mismos(

Cada uno de los se+mentos /ue -orman la 'antalla está marcados con siete 'rimeras letras del al-a(eto a&+B, @ se montan de -orma /ue 'ermiten acti)ar cada se+mento 'or se'arado, consi+uiendo -ormar cual/uier d?+ito numJrico. A continuaci1n se muestran al+unos eem'los3


%


Si se acti)an o encienden todos los se+mentos se -orma el n0mero QQ. Si se acti)an s1lo los se+mentos3 Qa, (, c, d, e, -,Q se -orma el n0mero Q9Q. Si se acti)an s1lo los se+mentos3 Qa, (, +, e, d,Q se -orma el n0mero Q;Q. Si se acti)an s1lo los se+mentos3 Q(, c, -, +,Q se -orma el n0mero Q7Q. 4uc=as )eces a'arece un octa)o se+mento denominado d'. Del in+lJs decimal 'oint, 'unto decimalB. Los leds tra(aan a (aa tensi1n @ con 'e/ue a un codi*cador en nuestro caso decimal!CDB /ue acti)ando una sola 'ata de la entrada del codi*cador, acti)a las salidas corres'ondientes mostrando el n0mero deseado. Recordar tam(iJn /ue eisten 'antallas al-anumJricas de 2F se+mentos e incluso de una matri> de 8 8 (itsB. #os )a* de dos tipos: +nodo com,n * c+todo com,n( n los de tipo de ánodo com+n, todos los ánodos de los leds o se+mentos están

unidos internamente a una 'atilla com0n /ue de(e ser conectada a 'otencial 'ositi)o ni)el "2%B. El encendido de cada se+mento indi)idual se reali>a a'licando 'otencial ne+ati)o ni)el "9%B 'or la 'atilla corres'ondiente a tra)Js de una resistencia /ue l?mite el 'aso de la corriente. n los de tipo de cátodo com+n, todos los cátodos de los leds o se+mentos están unidos internamente a una 'atilla com0n /ue de(e ser conectada a 'otencial ne+ati)o ni)el "9%B. El encendido de cada se+mento indi)idual se reali>a a'licando 'otencial 'ositi)o ni)el "2%B 'or la 'atilla corres'ondiente a tra)Js de una resistencia /ue l?mite el 'aso de la corriente. Los se+mentos 'ueden ser de di)ersos colores, aun/ue el )isuali>ador más com0nmente utili>ado es el de color roo, 'or su -acilidad de )isuali>aci1n. El ti'o de dis'la@ /ue utili>aremos es el de cátodo com0n, @a /ue tenemos /ue a'licarle un 'ulso 'ositi)o, 'ara /ue este 'ueda encender.

RE!I!&OR: Se denomina resistor al com'onente electr1nico dise

%


elJctrico. En el 'ro'io ar+ot elJctrico @ electr1nico, son conocidos sim'lemente como resistencias. Es un material -ormado 'or car(1n @ otros elementos resisti)os 'ara disminuir la corriente /ue 'asa. Se o'one al 'aso de la corriente. La corriente máima @ di-erencia de 'otencial máima en un resistor )iene condicionada 'or la máima 'otencia /ue 'ueda disi'ar su cuer'o. Esta 'otencia se 'uede identi*car )isualmente a 'artir del diámetro sin /ue sea necesaria otra indicaci1n. Los )alores más comunes son 9,;8 K, 9,8 K @ 2 K. -ódi'os de colores de las resistencias(

Para caracteri>ar un resistor =acen -alta tres )alores3 resistencia elJctrica, disi'aci1n máima @ 'recisi1n o tolerancia. Estos )alores se indican normalmente en el enca'sulado de'endiendo del ti'o de JsteM 'ara el ti'o de enca'sulado aial, el /ue se o(ser)a en las -oto+ra-?as, dic=os )alores )an rotulados con un c1di+o de -ranas de colores. Estos )alores se indican con un conunto de ra@as de colores so(re el cuer'o del elemento. Son tres, cuatro o cinco ra@asM deando la ra@a de tolerancia normalmente 'lateada o doradaB a la derec=a, se leen de i>/uierda a derec=a. La 0ltima ra@a indica la tolerancia 'recisi1nB. De las restantes, la 0ltima es el multi'licador @ las otras indican las ci-ras si+ni*cati)as del )alor de la resistencia. El )alor de la resistencia elJctrica se o(tiene le@endo las ci-ras como un n0mero de una, dos o tres ci-rasM se multi'lica 'or el multi'licador @ se o(tiene el resultado en O=mios B. El coe-iciente de tem'eratura 0nicamente se a'lica en resistencias de alta 'recisi1n o tolerancia menor del 2. Valor de la 1°cifra significativ a

Valor de la 2°cifra significativ a

Multiplicador Tolerancia

Coeficiente de temperatur a

Negro

0

0

1

-

-

Marrón

1

1

10

±1%

100ppm/°C

Rojo

2

2

100

±2%

50ppm/°C

Naranja

3

3

1 000

-

15ppm/°C

Amarillo

4

4

10 000

±4%

25ppm/°C

Verde

5

5

100 000

±05%

20ppm/°C

A!"l

#

#

1 000 000

±025%

10ppm/°C

Morado

$

$

10 000 000

±01%

5ppm/°C

ri&

'

'

100 000 000

±0(05%

1ppm/°C

)lan*o

+

+

1 000 000 00 0

-

-

,orado

-

-

01

±5%

-

la.ead

-

-

001

±10%

-

Color de la banda


%


o Ning"no

-

-

-

±20%

-

6. D$#!7) (a 0r)ra8ac$5&.

Para lo+rar una correcta 'ro+ramaci1n, es necesario conocer al+unos datos /ue @a tenemos, asi /ue in+resaremos dic=os datos al arduino, determinaremos cuantos 'ines )amos a utili>ar, @ em'e>aremos con la 'ro+ramaci1n, es un 'oco com'licado, @a /ue no solo u+aremos con las luces, si no /ue tendremos /ue incrementar el contador de tiem'o. Lo 'rimero /ue =aremos es determinar los colores de semá-oros e identi*carlos con un 'in del arduino.

A=ora declararemos las )aria(les, es decir /ue 'ines son de salida OUTPUTB, donde nos dará 8 #, @ ;9 mA, 'ara 'oder encender un led.

A=ora /ue declaramos nuestras )aria(les comen>aremos con lo /ue es determinar los n0meros del contador de -orma descendente, a com(inar las luces, es decir a automati>ar todo el sistema de sema-ori>aci1n.


%


El incon)eniente es /ue no 'odemos incluirlo en este in-orme @a /ue la 'ro+ramaci1n *nal, son al+o de 78 'á+inas. Aneamos al in-orme, el arc=i)o, con la 'ro+ramaci1n com'leta del arduino.

9. D$#!7) '!( c$rc$) !(!cr5&$c).


%


. S$8(ac$5&; 8)&aa#.

La simulaci1n se reali>1 en la 'lata-orma de PROTEUS, -unciono de manera correcta sin errores, la )elocidad de simulaci1n con la /ue )iene 'ro+ramado dic=o 'ro+rama, no es a adecuada, @a /ue =a sido dise
E. C)&c(#$)&!#: Una )e> ec=o todo el análisis, 'odemos decir /ue @a tenemos la (ase 'ara 'oder construir cual/uier semá-oro donde sea, en el lu+ar /ue se necesite, con una mu@ (uena calidad, con -ocos leds, (ao consumo, con indicadores de tiem'o. Podemos modi*car los tiem'os sin nin+0n 'ro(lema, todo es cuesti1n de 'ro+ramaci1n, de eso se trata de sa(er c1mo cam(iar @ meorar o descu(rir nue)as cosas, la electricidad, unida a la electr1nica @ so-tHare, /ue 'ueden manear, son una +ran 'otencia /ue 'ueden mo)er +randes cosas.


%

F. INTE?RANTES: • • • • •

leaar . )orres Varas. orge !. Uruia /o0on. 1eison %. Vergara '2áve. Víctor 3. '2u&o 4óme. )on& 3. "odrígue Ullilen.


como hacer un semaforo con arduino

Recommend Documents