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3 - SENSORES_ACTUADORES_AVANZADOS_2ª parte - Contenido educativo
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Curso "Investigación y método científico en el aula: Metodología STEM"
Ponencia "Sensores y actuadores habituales en Tecnología"
Sesión 6 - Parte 2: Contenidos didácticos - Video: 3-Sensores_Actuadores_Avanzados_2
Ponencia "Sensores y actuadores habituales en Tecnología"
Sesión 6 - Parte 2: Contenidos didácticos - Video: 3-Sensores_Actuadores_Avanzados_2
Bienvenidos de nuevo a esta serie de vídeos dedicados a los sensores y actuadores habituales en tecnología
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y en concreto a esta segunda parte del vídeo dedicado a los sensores y actuadores denominados avanzados
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porque requieren un control con unos protocolos de comunicaciones específicos
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y requiere por lo tanto el uso de librerías específicas para poder programarlos.
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Como comentamos en el vídeo anterior, la utilización de determinados lenguajes gráficos
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que incorporan ya esas librerías en los propios bloques, pues nos facilita mucho su control.
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El siguiente de los sensores que vamos a ver es un sensor muy particular, es un sensor de temperatura y humedad a la vez,
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el denominado DHT11 y que se caracteriza por incorporar tanto un sensor de temperatura como un sensor de humedad.
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Este dispositivo, como vemos aquí, tiene tres conexiones, aunque comercialmente se presentan con cuatro patillas,
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pero en realidad solamente necesitamos tres, una de ellas no se conecta y en concreto son dos patillas de alimentación
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y una tercera patilla, en este caso el pin número 2, que realiza la comunicación serie con Arduino.
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Ahora bien, esta comunicación no es una comunicación I2C, sino que se establece un protocolo propio de comunicaciones
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y la librería lo que hace es interpretar esa comunicación serie, que en concreto consiste en una trama de unos 40 bits
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cada 4 milisegundos, en el que envía la información del sensor en cuanto a temperatura y en cuanto a humedad.
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Las características o el rango de medida que presenta este sensor es capaz de medir entre 0 grados y 50 grados,
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con una precisión aproximadamente de 2 grados centígrados, en el caso de la temperatura,
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y mide entre 20 y 80% para la correspondiente humedad.
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La librería es la DHT11, perdón, DHT.H, que facilita, como digo, esta librería facilita la comunicación con este sensor y aquí vemos la conexión, particularmente esta conexión requiere una resistencia de 10 kOhm entre el pin número 2, entre los datos y en este caso la alimentación.
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simplemente tiene este requisito y a partir de ahí la información del dispositivo
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la podemos conectar por cualquiera de los pides
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aquí tenemos por ejemplo un programa escrito en Arduino Blocks
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que nos va a permitir visualizar a través del puerto serie de Arduino
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el propio ID de Arduino nos va a poder permitir leer los datos de temperatura y humedad
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Como vemos, en primer lugar lo que hacemos es establecer dos variables, las variables de temp y yum para guardar estos valores y el propio bloque, solamente tenemos que indicar qué magnitud queremos leer y el pin por el que vamos a recibir los datos en serie de este dispositivo.
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Y a partir de ahí, damos un tiempo para recibir esas medidas y luego lo visualizamos, en este caso, a través del puerto serio.
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Aquí vemos este mismo programa, pues, escrito en el correspondiente lenguaje Arduino.
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Y como decíamos en su momento, pues, la utilización de programas gráficos como Arduino Blocks, pues, facilita bastante su programación.
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El siguiente sensor que vamos a mostrar es el sensor conocido como sensor de calidad del aire
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El sensor MQ135, los sensores de la serie MQ existen en una gran variedad
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Cada uno de ellos sensible a un gas concreto
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Pero en este el MQ135 tiene la particularidad de detectar gases nocivos de una amplia gama
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Como son por ejemplo el amoníaco, el alcohol, el butano, el metano, etc.
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Y es capaz de realizar esta detección porque en su interior incorpora una resistencia recubierta de dióxido de estaño y que al reaccionar es capaz de detectar la presencia de esos gases.
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Y por eso se le conoce como sensor de calidad del aire.
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Como digo, existe una gran variedad de sensores dentro de la serie MQ y este en particular es muy conocido por el amplio espectro que puede detectar.
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¿Cómo identificamos qué gas ha detectado? Pues para ello tendríamos que realizar una calibración y leer, en este caso por el pin denominado A0, es decir, salida analógica, e incorporarlo a la tarjeta Arduino en una de las entradas de los pines analógicos.
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Dependiendo del valor que nos vaya marcando, una vez que acerquemos este sensor, sabremos en qué nivel o en qué momento se puede detectar la presencia de uno de estos gases.
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la conexión como vemos es muy sencilla requiere simplemente la alimentación y luego el pin
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correspondiente de salida ha denominado a auto salida analógica pues lo conectaremos a los
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pines de entrada de tipo analógico existe también en los módulos como vemos aquí que tiene cuatro
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pines porque lo que incluye es un otro pin determinado de auto de salida digital y que
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lo que hace es incorporar un comparador para que dependiendo del ajuste que nosotros le pongamos
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sea capaz de enviar una señal por ese pin digital cuando se alcanza ese valor determinado por el
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potenciómetro que lleva en la parte en este caso posterior del dispositivo pero lo más habitual es
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de conectarlo directamente por el pin analógico y leer nosotros a través del bien del puerto serie o
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como por ejemplo vemos en este circuito le hemos incorporado una pantalla lcd y podríamos aquí ya
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mostrar diferentes mensajes en función del valor que estamos recibiendo y por lo tanto alertar de
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la presencia de uno de estos gases que hemos comentado en él en el programa que vemos aquí
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configuramos inicialmente en este caso la pantalla lcd con un direccionamiento ya que no se conecta
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por y no esté por lo tanto con un direccionamiento concreto que corresponderá con el modelo que
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tengamos y luego introducimos el programa pues una visualización en este caso de texto por ejemplo
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nivel de gas y en la columna 0 y en la fila 0 empezaría en este caso este texto nivel de gas
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y luego después en la segunda línea es decir a partir de la columna 0 y de la fila 1 es decir
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en la segunda línea incorporaríamos en este caso el valor que va a recibir el o que va a enviar en
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este caso el sensor de calidad del aire, por el pin A0. Ese valor estableceremos un nivel a partir
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del cual consideraremos que se ha detectado la presencia de ese gas. Para ello, como digo,
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debemos previamente hacer la calibración, acercar ese gas y comprobar a qué valor llega esta salida
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analógica y a partir de ahí estableceremos la detección de este gas. Y podremos en este caso,
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como vemos aquí en este bucle, incorporar un mensaje indicando que se ha detectado
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la presencia de ese gas concreto, en este caso de peligro gas tóxico
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que corresponde a cualquiera de los gases que hayamos utilizado.
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Es habitual, por ejemplo, utilizar un pequeño mechero con gas butano
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para hacer las comprobaciones y, por ejemplo, en este caso sería un sensor de gas butano
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y una alarma y podríamos, por lo tanto, establecer una alarma
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que avisara de la presencia de este gas butano.
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Bien, porque lo visualizaríamos a través de la pantalla LCD o luego ya incorporaríamos algún tipo de señal acústica o luminosa.
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Bien, el siguiente de los sensores que vamos a ver es un sensor muy particular, es un teclado matricial.
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Estos teclados se presentan en varios formatos, o bien de 12 teclas, de 4 filas y 3 columnas,
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o bien se puede presentar también como un teclado de 4 filas y 4 columnas, incluyendo las primeras letras del abecedario.
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En realidad se trata de una matriz de pulsadores y en esta matriz de pulsadores tenemos que identificar las filas y las columnas y sobre todo las conexiones para luego utilizar el lenguaje de programación adecuado para poder identificar qué tecla se ha pulsado.
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la librería que emplea este teclado matricial es la librería keypad.h
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y nos va a facilitar mucho la identificación de los pines y de la programación
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con la identificación de los pines y de las filas y de las columnas
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y nos va a facilitar por lo tanto saber que tecla ha sido pulsada
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es decir que hay dos modelos habituales para utilizar
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o bien los de membrana o estos que utilizan ya botones concretos
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En este programa, en este esquema que vemos aquí, en esta conexión, vemos como a partir del pin número 2 realizamos las conexiones correspondientes seguidas, entonces simplemente hay que identificar dependiendo del modelo que tengamos las filas y las columnas correctamente, porque no coinciden exactamente, entonces tiene que ir al fabricante, a los datasheets para ver exactamente como hacen las conexiones.
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Para este teclado concreto podemos ver que los pines de conexiones, en primer lugar este pin denominado número 1 no está conectado, todos los demás, los pines desde el 2 hasta el 8, tienen las conexiones correspondientes y corresponderían, como vemos aquí, a las filas y las columnas que se identifican.
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Por ejemplo, el conector número 8, en este caso, correspondería a la fila número 2.
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Entonces, identificando las columnas 1, 2 y 3 y las filas correspondientes y los pines en los que está conectado,
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cuando hagamos la conexión con la tarjeta de control Arduino, simplemente, en este caso, para el lenguaje Arduino Blocks,
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tenemos que identificar tipo de teclado, arrastrando el bloque correspondiente,
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y colocar adecuadamente las filas y las columnas que tenemos seleccionadas en este circuito de
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este en este tema de conexión e identificar claramente dónde están las filas y las
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columnas vamos a poner un ejemplo muy concreto si observamos en este caso para el teclado que
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vemos aquí vemos que el pin número 8 del teclado está conectado al pin número 2 digital de arduino
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bien esto qué significa significa que el pin número 8 corresponde con la columna pero con
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la fila número 2 bueno pues entonces en el bloque correspondiente para el control de filas y
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columnas vemos efectivamente como la columna número 2 perdón la fila número 2 correspondería
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en este caso con el pin número 2 si nos vamos por ejemplo al pin número 8 correspondería en
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este caso este pin que vemos aquí que es el 2 y en este caso concreto corresponde con la columna
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número 2 bueno pues nos iríamos entonces a la columna número 2 identificaríamos que está
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conectado el teclado a el pin número 8 de arduino si esta configuración hacemos correctamente luego
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ya podemos identificar por ejemplo con este programa podemos visualizar en la pantalla lcd
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podemos ver cualquiera de las teclas que nosotros tenemos pulsado podemos comprobar y podemos
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visualizarlo en la pantalla de cd vemos aquí que la variable tecla guardamos en este caso la tecla
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que haya sido pulsada y si la tecla una vez que hemos guardado la tecla si la tecla ya no no se
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pulsado, es decir, que hemos soltado la tecla, en este caso imprimimos por pantalla el valor
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de esa tecla que ha sido pulsada. Este pequeño programita nos permitiría, como digo, pulsar
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una tecla en el teclado y verlo visualizado el número correspondiente. Es muy sencillo
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para controlar el teclado y luego de aquí ya podríamos establecer proyectos muy interesantes
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como por ejemplo una cerradura codificada en la que una secuencia de pulsaciones concretas
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de cuatro pulsaciones, nos daría un pin
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y este pin si corresponde con el que tengamos
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almacenado en memoria, pues permitiría
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en este caso abrir una puerta, etc.
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- Autor/es:
- Henar Lastres y Rafael Morales
- Subido por:
- Rafael M.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 84
- Fecha:
- 4 de octubre de 2020 - 18:26
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES GRAN CAPITAN
- Duración:
- 12′
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 105.76 MBytes
