7/24/2019 Reporte Luxometro
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Tecnolgico de Estudios Superiores de Ixtapaluca
Ixtapaluca, Estado de Mxico a 10 de diciembre de 2014 1
Resumen El trabajo presente consiste en desarrollar una
herramienta de medicin de intensidad de luz mediante un
luxometro, utilizando el microcontrolador PIC18F4550, tambin
llevara un LDR para realizar el proceso de medicin de luzl.
Palabras Claveluxometro, LDR, pic18F4550, conversor ADC
I. INTRODUCCIN
L siguiente trabajo se hablara del desarrollo deherramientas que se implementan en electrnica. Eldesarrollo de un luxmetro conlleva a que se implementen
tcnicas de programacin para obtener la respuesta a la que se
quiere llegar, tambin el uso de los LDR, el uso del puertoADC entre otras cosas.
II. DESARROLLO
El material necesario para realizar el proyecto se menciona acontinuacin.
Materiales:PIC18F4550LDRLCD 14X2Applications.Proteus simulacionCcs compiler.
Para comenzar la explicacin terica se hablara de que es ypara que sirve cada dispositivo as como algunas aplicaciones.
Para realizar este proyecto tuvimos que investigar sobre los ldrel cual es una resistencia que vara su valor en funcin de la luzrecibida, cuanta ms luz recibe, menor es su resistencia.
Para esto nos preguntamos por que se comporta as?
Un LDR est fabricado con un semiconductor de alta resistencia
como puede ser el sulfuro de cadmio. Si la luz que incide en el
dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por
la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la
suficiente energa para saltar la banda de conduccin. El
electrn libre que resulta (y su hueco asociado) conduce
electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia.
Enrique Ortiz Galindo [email protected] Mara Lpez Martnez [email protected]
Las clulas de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad
del cadmio de variar su resistencia segn la cantidad de luz que
incide la clula. Cuanto ms luz incide, ms baja es la
resistencia. Las clulas son tambin capaces de reaccionar a una
amplia gama de frecuencias.
Incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).
Cunta resistencia opone al paso de la corriente?
El rango de resistencia que nos puede dar un LDR desde la totaloscuridad hasta la plena luz, nos va a variar de un modelo a otro,
pero en general oscilan entre unos 50 a 1000cuando estn
completamente iluminadas y entre 50K y varios Mcuando
est completamente a oscuras.
Qu debemos tener en cuenta para nuestro proyecto?
Una de las cosas a tener en cuenta es el tiempo que tarda en
variar la resistencia cuando cambia la luz que recibe, hay
modelos con diferente tiempo de respuestas, adems no vara
de igual manera de luz a oscuridad, que de oscuridad a luz.
Cmo podemos conectarlo a nuestro circuito?
Para la conexin de un LDR a nuestro debemos hacer el ya
conocido divisor de tensin, de donde sacaremos la seal para
conectar a nuestra entrada analgica.
luxmetro con PIC18F4550Autores (Enrique Ortiz Galindo, Jos Mara Lpez Martnez)
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Podemos conectarlo de dos maneras diferentes:
Fig1.1 se muestra como se conecta el LDR
Si utilizamos el LDR como resistencia inferior del divisor de
tensin, nos dar la tensin mxima cuando tengamos el LDR
en plena oscuridad, ya que estar oponiendo el mximo de suresistencia al paso de la corriente derivndose esta por Vout al
completo, si lo utilizamos como resistencia superior, el
resultado ser el inverso, tendremos la tensin mxima cuando
est completamente iluminado, ya que se comportar
prcticamente como un circuito abierto, con una resistencia de
50 o 100.
Para continuar nuestro luxmetro se hablara de que es algunosusos entre otras cosas.lux es una unidad mtrica de medida que representa la
intensidad de la luz. Los luxmetros, tambin llamadosfotmetros, miden el lux de la luz que cae sobre un objetoespecfico
A. Usos
Los luxmetros suelen ser usados por fotgrafos ycinematgrafos para determinar la intensidad de luz que caesobre un sujeto fotogrfico. El fotgrafo usa la lectura de lux
para determinar los ajustes de exposicin y abertura de lacmara.
B. Tipos
Existen dos tipos principales de luxmetros: fotmetros de luz
reflejada y fotmetros de luz incidente. Los primeros se colocancerca o en la cmara misma y miden la intensidad de la luzreflejada del sujeto a la cmara. Los segundos se colocan lo mscerca del sujeto como sea posible y miden la intensidad de laluz que cae sobre l.
C. Medidores de luz reflejada
Estos suelen instalarse en productos del consumidor, comovideocmaras o cmaras de apuntar y disparar. Funcionan bien
para escenas en las que la luz est relativamente biendistribuida, porque las lecturas que toman son de intensidad de
luz general en la escena. Las escenas que contienen objetoscuyo brillo vara mucho (como los atardeceres) generalmenteno estarn adecuadamente expuestos al usar lecturas defotmetros de luz reflejada. Sin embargo, stos son tiles altomar sujetos que el fotgrafo no puede representar y medir.
D. Fotmetros de luz incidente
Estos siempre son dispositivos aparte y suelen ser usados porfotgrafos de pelcula serios. Durante la medida, se sostienenfrente al sujeto con el receptor de luz hacia la cmara. Unfotgrafo podra medir la intensidad de la luz que cae en variosobjetos en una escena antes de decidir cmo ajustar la cmara.
E. Posible obsolescencia
Si bien los fotmetros de luz incidente son esenciales para lafotografa de pelcula profesional, son considerablementemenos necesarios en la fotografa digital. Debido a que es fcily gratuito tomar una foto de prueba con una cmara digital, unaque pueda ser examinada inmediatamente, un fotgrafo digital
puede usar el fotmetro de luz reflejada de la cmara para
obtener una lectura base, hacer una foto de prueba y ajustar laexposicin en base a los resultados.
III. CONVERTIDORADC
Un ADC convierte mide el voltaje V en un pin que tendr queestar declarado como entrada con el correspondiente registroTRISA y lo convierte en un nmero. El voltaje se mide enreferencia a un voltaje mnimo, Vref(-) , y a un voltaje mximo,Vref (+):
V_norm = ( VVref(-) ) / (Vref(+)Vref(-) )
La frmula anterior corresponde a un voltaje normalizado. Si elvoltaje V alcanza el mximo (Vref+) tendremos una salida de 1y si se queda en el mnimo (Vref-) una salida de 0.
Normalmente Vref- suele ser Vss=GND=0V y Vref+ = Vcc.
A continuacin se coloca la hoja de datos del PIC18f4550.
fig. 1.2 se ve el pic18f4550 para poder conectarlo correctamente a mi circuito.
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IV. LUXOMETRO
El control de luminosidad se conoce popularmente como
dimmer, sirve para controlar la intensidad con que ilumina una
lmpara incandescente, lo cual es muy til porque permite
adecuar la luz de un ambiente para cada ocasin.
En este luxometro su circuito est formado por varioscomponentes importantes el primero de ellos es el pic18F4550,
el cual empleamos para cargar nuestro cdigo ya anterior mente
colocado y asi al conectar el LDR mande la la luminosidad
obtenida.
A un lcd que fue de 14x2 configurado en los portD de mi Pic,
cabe mencionar que un LDR (Light Dependent Resistor) es una
resistencia que vara su valor en funcin de la luz recibida,
cuanta ms luz recibe, menor es su resistencia, el cual esta
conectado al RA0, acta como interruptor que recibe un pulso
en el pin A.
En la siguiente imagen se aprecia la placa con circuito simulado
en 3D.
Fig. 1.3 simulacion 3D en ares proteus
A continuacion insertaremos el codigo de ccs compiler:
# include #device ADC=10#fuses
NOWDT,PROTECT,NOLVP,PUT,BROWNOUT,INTRC#use delay(clock=8000000)#include
void main(void){ setup_oscillator( OSC_8MHZ );
int16 valor1, valor2;float V1, V2, I1,I2;setup_adc_ports(ALL_ANALOG );setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);
lcd_init();printf(lcd_putc, "Sampling...");delay_ms(300);
While(TRUE){set_adc_channel(0);valor1 = read_adc();delay_us(20);
V1 = (5.0*valor1/1023.0);V2= (1333*I2);
set_adc_channel(1);
valor2 = read_adc();
lcd_gotoxy(1,1);printf(lcd_putc, "\n luxes= %4.2f",I1);lcd_gotoxy(1,2);delay_ms(500);
}}
Para visualizar los valores en la LCD (14x2) de la medicinde la luz.
Fig.1.4 se visualiza la simulacin de proteus
V. CONCLUSIONES
Como ya se revis lo anterior, as quedara nuestro circuitoimpreso de pcb para posterior mente, fijar los componentes enla misma.
Fig 1.5 pcb del circuito.
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Dado que tenamos que hacer mediciones de la medicin deluz utilizamos la siguente formula:
Lux = 1333 * Vo
Con lo cual a la hora de armar el circuito y tapar el LDR se notauna disminucion en la lectura de la luz, y al dejar que entre laluz directamente automaticamente aumentara la lectura pues
por obvias razones entra mayor intencidad de luz.
Fig 1.6 lectura de luxes en circuito armado
VI. AGRADECIMIENTOS
Estos agradecimientos son especial mente por el apoyo denuestro docente Alfredo de la barrera y por la comprensinotorgada.
VII. REFERENCIAS[1] Robert L. Boylestad, Louis Iashelsky, Electrnica: Teora
de circuitos y dispositvos electronicos. Prentice Hall 2006.
[2] Esteban P. Fernandez. Luxes. November 2002.
[3] IES Jorge Juan. Departamento de tecnologa. lDR.