Detector de nivel de luz LDR: ojos abiertos y cerrados: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Hola a todos, espero que este instructivo sea de su agrado. Cualquier duda, comentario o corrección será bien recibida.

Este circuito se realizó como un módulo de control para proporcionar información sobre la cantidad de luz que hay en el entorno, con el fin de controlar la apertura de los ojos a través de un servomotor.

Este circuito tiene 4 salidas, que dan 5V o 0V cada una, dependiendo de la intensidad de la luz incidente. Suponiendo que tengamos una intensidad medida en porcentaje, tendremos los siguientes casos:

• Cuando la luz está entre 0% y 20%, las 4 salidas darán 0V
• Cuando la luz esté entre el 20% y el 40%, la primera salida dará 5V y las otras darán 0V
• Cuando la luz está entre 40% y 60%, las dos primeras salidas darán 5V y las otras darán 0V
• Cuando la luz está entre el 60% y el 80%, las tres primeras salidas darán 5V y la última dará 0V
• Cuando la luz está entre el 80% y el 100%, las 4 salidas darán 5V

Nota: estos porcentajes mencionados son solo un ejemplo para guardar explicaciones. En los siguientes pasos se explica cómo calibrar eso

Conociendo las condiciones, se realiza un programa en Arduino con estas 4 entradas, y como salida tendremos una señal PWM enviada al servo que controlará un mecanismo de apertura de ojos.

Suministros

¿Qué vas a necesitar?

(material de circuito)

• 1 LM324
• 1 Protoboard
• 6 resistencias de ajuste (10kOhms cada una) 1 LDR (resistencia dependiente de la luz)
• Algunos cables de puente de tablero o simplemente cables y alicates de corte
• 1 servomotor
• Voltímetro

(cosas de cabeza y mecanismo)

• Creatividad (lo más importante)
• Una cabeza de espuma
• Cartulina
• Pegamento
• Palitos de madera
• Otras cosas que te ayudarán a hacerlo más estético

(Opcional)

• Estación de soldadura o soldador
• Soldadura de estaño
• Una placa de circuito impreso de 5x5 puntos

Paso 1: Planificación de nuestro circuito

En primer lugar, necesitamos tener todos los componentes antes de hacer el mecanismo.

Es importante saber que si no obtiene los componentes exactos, puede usar alternativas, tal vez no obtenga recortadores de valor exacto, pero no importa: usará recortadores como divisor de voltaje, entonces, si tiene un valor entre 10kΩ y 100kΩ, puede usarlo. O si no obtiene un LM324, puede usar un MC34074 (como ejemplo, hay muchos), el único requisito es tener 4 amplificadores operacionales que puedan usar una potencia de 5 V no simétrica (fuente de alimentación arduino de 5 V).

Entonces, dado eso, comencemos.

Paso 2: Montaje del circuito

Para crear el módulo, tenemos el siguiente diagrama esquemático y el diagrama LM324

Cada número entre los amplificadores operacionales representa el número de pin del LM324, por lo que los pines con el mismo número EN LOS OPAMPS son nodos comunes.

NOTA: en la parte superior, hay un encabezado que representa las conexiones externas, es decir, las conexiones con un Arduino UNO. No confunda los pines del encabezado llamado J1 con los pines del LM324.

Aquí tienes dos opciones:

1. Hazlo en un protoboard. Es la forma más fácil de ensamblar y probar, pero el diseño no es el mejor en absoluto.
2. Utilice una placa de perforación (también denominada PCB DOT). Esta opción te dará la opción de reducir el circuito a un cuadrado de 5x5cm (solo el módulo), pero necesitas soldar. Si eres menor de edad, pide ayuda a un adulto.

En la tercera imagen, es el circuito ensamblado en protoboard.

En la imagen de 4 y 5 pies, se ensambla el mismo circuito, pero en una placa perfilada.

La sexta imagen tiene el circuito completo.

En resumen, el circuito tendrá 4 salidas. Estas salidas se utilizarán para conectarse al Arduino UNO.

Paso 3: calibre el circuito

Una vez montado, tenemos que conectar nuestro circuito, y comprobar el voltaje dado por cada resistencia del trimmer: debemos configurar 0.5V, 1V, 1.5V y 2V a RV1, RV2, RV3 y RV4 respectivamente.

Para hacer esto, debes alimentar el circuito con los 5V y GND del arduino, y medir cada voltaje en el trimmer. Conecta un voltímetro entre el pin central de un recortador (uno por uno) y a GND. Luego, gire el recortador hasta que obtenga el voltaje deseado.

Tu voltímetro tiene 2 cables, uno rojo y otro negro.

1. Coloque el cable negro en un nodo GND.
2. Coloque el cable rojo en el tercer pin del LM324. Gire la recortadora hasta que tenga 0.5V.
3. Cambie el cable rojo al quinto pin de LM324. Gire la recortadora hasta que tenga 1V.
4. Cambie el cable rojo al décimo pin de LM324. Gire la recortadora hasta que tenga 1,5 V
5. Cambie el cable rojo al pin 12 de LM324. Gire la podadora hasta que tenga 2V.

Todos estos pasos deben realizarse con todos conectados (el Arduino y el circuito hecho por nosotros).

Tal vez necesite más de 2 manos, pida ayuda a otra persona si es necesario.

El quinto trimmer sirve como calibrador de sensibilidad (el que está entre LDR, es decir, el llamado RV5)

Como ves en el video hay una prueba con las salidas, utilicé leds verdes para hacerlo más didáctico y fácil de apreciar (acerco mi mano a bloquear la luz, y el circuito hace que los leds se apaguen o giren en función de la luz incidente).

Paso 4: Montaje del servomotor

Aquí tienes que volar tu mente: necesitas poner los ojos en un mecanismo que pueda abrir y cerrar el ojo, simulando un párpado.

En la primera imagen, ves el modelo real implementado por mí.

en la segunda imagen, hay un dibujo que representa el mecanismo básico.

Use la cabeza de espuma, palos de madera y pegamento para hacer el mecanismo.

Como ves en la tercera imagen, el LDR está en la nariz.

Paso 5: codificación

Finalmente, debes conectar el circuito a los pines 3, 4, 5 y 6 del Arduino, y el servo se conectará al 9no pin.

El código está a continuación. Tiene los comentarios para explicar cada sección importante.

Paso 6: disfruta

Acerque y aleje su luz al LDR para apreciar los cambios en los ojos.

Gracias por ver. Espero que te guste.