Las luces de los estadios consumen mucha electricidad. Se trata de luces de carretera de gran potencia. Se puede ahorrar mucha electricidad controlando la intensidad de estas luces de forma manual o automática. Para controlar la intensidad de la luz, es necesario controlar el suministro de voltaje a las luces. Este proyecto es una demostración de la misma aplicación. En este proyecto de demostración, en lugar de luces reales del estadio, se utilizan luces LED.
Las luces de los estadios consumen mucha electricidad. Se trata de luces de carretera de gran potencia. Se puede ahorrar mucha electricidad controlando la intensidad de estas luces de forma manual o automática. Para controlar la intensidad de la luz, es necesario controlar el suministro de voltaje a las luces. Este proyecto es una demostración de la misma aplicación. En este proyecto de demostración, en lugar de luces reales del estadio, se utilizan luces LED. Se utiliza una serie de 8 LED para demostrar la funcionalidad de atenuación. Para el control manual de la intensidad de la luz, se utiliza una resistencia variable y para el control automático de la intensidad de la luz, se utiliza un sensor LDR. Los LED están conectados en dos series a través del transistor 2N2222. El transistor actúa como un amplificador cuya salida es impulsada por el voltaje en su pin base. Se utiliza un conjunto de dos interruptores para configurar el modo de operación automático o manual del proyecto.
El proyecto está construido sobre Arduino Pro Mini. El boceto de Arduino puede detectar la selección de modo, detectar el voltaje de entrada de la resistencia variable y el sensor LDR y generar un voltaje adecuado en la base del transistor de control de luz. El boceto de Arduino se escribe usando Arduino IDE y se graba en la placa usando el mismo.
Componentes necesarios –
Conexiones de circuito –
El circuito está construido alrededor del Arduino Pro Mini. La serie de LED, los interruptores SPDT, el sensor LDR y el potenciómetro están conectados a la placa Arduino. Las conexiones del circuito son las siguientes:
Fuente de alimentación – El circuito requiere una CC regulada de 5V para su funcionamiento. Se puede utilizar una batería de 18 V como fuente de alimentación principal. El suministro de la batería se puede regular a 5 V utilizando el CI regulador de voltaje 7805. El pin 1 del CI regulador de voltaje debe estar conectado al ánodo de la batería y el pin 2 debe estar conectado a tierra. La salida de voltaje debe tomarse del pin 3 del IC 7805.
Serie LED: un grupo de 8 LED interactúan con la placa Arduino como demostración de las luces del estadio. Los LED están conectados de tal manera que sus pines del cátodo están conectados a tierra mientras que los pines del ánodo están conectados al emisor del transistor 2N2222. La base del transistor está conectada al pin 6 de la placa Arduino y el colector está conectado a VCC.
Interruptores SPDT: los interruptores están conectados a los pines 9 y 8 de la placa Arduino. De forma predeterminada, los pines están conectados a tierra mediante resistencias de 10K. Al cambiar los interruptores, los pines respectivos se cortocircuitan a VCC. Si el interruptor conectado al pin 9 está ALTO mientras que el interruptor conectado al pin 8 está BAJO, se seleccionará el modo automático y las luces LED funcionarán de acuerdo con el sensor LDR. Si el interruptor conectado al pin 9 está BAJO mientras que el interruptor conectado al pin 8 está ALTO, se seleccionará el modo manual y las luces LED funcionarán de acuerdo con el potenciómetro. Si ambos interruptores están en BAJO, los LED se apagarán.
Sensor LDR: el sensor LDR tiene una resistencia que depende de la intensidad de la luz ambiental. Cuanta más luz incide sobre el sensor, menor es su resistencia. El sensor LDR está conectado a un circuito divisor de potencial en el pin A0 del controlador. Produce voltaje analógico en el pin del controlador que está escalado de 0 a 5 V.
Potenciómetro: se conecta un potenciómetro de 10K al pin A1 del Arduino. El potenciómetro permite pasar un voltaje variable por debajo de 5 V al pin del controlador.
Cómo funciona el circuito –
Tan pronto como se enciende la placa Arduino, la placa inicializa el circuito y configura los pines de entrada o salida digital. Comprueba el estado de los pines conectados a los interruptores SPDT. Si el interruptor conectado al pin 9 está ALTO mientras que el interruptor conectado al pin 8 está BAJO, se seleccionará el modo automático y las luces LED funcionarán de acuerdo con el sensor LDR. Si el interruptor conectado al pin 9 está BAJO mientras que el interruptor conectado al pin 8 está ALTO, se seleccionará el modo manual y las luces LED funcionarán de acuerdo con el potenciómetro. Si ambos interruptores están en nivel BAJO, los LED se apagan enviando una lógica BAJA en el pin 6 de la placa.
Si se selecciona el modo automático, Arduino lee el voltaje analógico en el pin A0 donde el sensor LDR está conectado en un circuito divisor de voltaje. Cuanto mayor sea la luz circundante, menor será la resistencia LDR y menor será la salida de voltaje en el pin del controlador. El voltaje se lee y digitaliza utilizando el canal ADC integrado. El valor se factoriza por cuatro y el valor de voltaje resultante se pasa al pin que conecta el transistor amplificador. Por tanto, cuanto mayor sea la luz circundante, menor será el voltaje suministrado al transistor y menor será la intensidad de las luces LED.
Si se selecciona el modo manual, Arduino lee el voltaje analógico en el pin A1 donde está conectado el potenciómetro. Al mover la perilla del potenciómetro, la salida de voltaje en el pin varía. El mismo voltaje se convierte en una lectura digitalizada utilizando el canal ADC integrado y se factoriza por cuatro. El valor de voltaje resultante se suministra en el pin 6 del Arduino donde está conectada la base del transistor. Por tanto, cuanto mayor sea el voltaje de salida del potenciómetro, mayor será el voltaje de alimentación para activar la base del transistor y mayor será la intensidad de las luces LED.
El factor cuatro se determinó después de calibrar la intensidad del LED durante las pruebas de diseño. Al diseñar y utilizar otro juego de LED se puede encontrar otro factor adecuado para el juego de LED respectivo. Dado que el canal ADC integrado de la placa Arduino tiene una longitud de 10 bits, el factor debe tener un denominador de 1024 y un numerador adecuado según lo determinado durante las pruebas de diseño.
Consulte el código del proyecto para ver cómo Arduino lee el estado de los interruptores SPDT, lee el voltaje analógico del sensor LDR y el potenciómetro y produce un voltaje factorizado en la base de los transistores.
Guía de programación –
El boceto de Arduino declara variables que indican potenciómetro, sensor LDR, conexión de LED e interruptores SPDT y asigna los respectivos pines del controlador según su interfaz.
int potPin = A1;
LDR interna = A0;
LED interno = 6;
int sw1 = 9;
int sw2 = 8;
La función de configuración se llama y ejecuta una vez después de encender el controlador. La función define los pines conectados a la base del transistor 2N2222 como salida digital y los pines conectados al potenciómetro, sensor LDR e interruptores SPDT como entrada digital usando la función pinMode.
configuración vacía {
pinMode(potPin, ENTRADA);
modopin(LDR,ENTRADA);
pinMode(LED, SALIDA);
pinMode(sw1, ENTRADA);
pinMode(sw2, ENTRADA);
}
La función de bucle se llama y se itera infinitamente. El estado de los interruptores SPDT se lee mediante la función digitalRead y se almacena en variables. si el interruptor conectado al pin 9 tiene ALTO mientras que el interruptor conectado al pin 8 tiene BAJO, se selecciona el modo automático y se llama a la función ldr. Si el interruptor conectado al pin 9 tiene BAJO mientras que el interruptor conectado al pin 8 tiene ALTO, se seleccionará el modo manual y se llamará a la función potenciómetro. Si ambos interruptores están en BAJO, los LED se apagan pasando LOW en el pin 6 del Arduino, lo que hace que el circuito del transistor se apague.
bucle vacío {
int SWITCH1 = lectura digital(sw1);
int SWITCH2 = lectura digital(sw2);
si (INTERRUPTOR1 == ALTO && INTERRUPTOR2 == BAJO)
{
ldr;
}
de lo contrario, si (SWITCH2 == ALTO && SWITCH1 == BAJO)
{
Cacerola ;
}
de lo contrario, si (SWITCH2 == BAJO && SWITCH1 == BAJO)
{
escritura digital (LED, ABAJO);
}
}
En la función pot, el voltaje del potenciómetro se lee usando la función analogRead y se almacena en una variable. El valor se escala mediante un factor y se escribe en el pin 6 del Arduino donde está conectada la base del transistor del controlador LED.
florero vacio
{
int readValue = analogRead(potPin);
int writeValue = (255./1023.) * readValue;
escritura analógica (LED, valor de escritura);
}
En la función ldr, el voltaje del sensor LDR se lee usando la función analogRead y se almacena en una variable. El valor se escala mediante un factor y se escribe en el pin 6 del Arduino donde está conectada la base del transistor del controlador LED.
ldr vacío
{
int sv = lectura analógica(LDR);
int wv = (255./1023.) * sv;
escritura analógica(LED, wv);
}
Esto completa el código Arduino para el proyecto de atenuación de luces del estadio.
Código fuente del proyecto
###
//Programa para###