Práctica 3: Control de un LED por LDR 2015

Práctica 3: Control de un LED por LDR

1. Objetivo

Esta práctica consiste controlar el encendido y apagado de un LED utilizando

una LDR, de modo que atendiendo al valor de luz que reciba, enciende o

apague el LED.

Para ello utilizaremos un LED rojo que se conectará al pin 10 (salida de

escritura digital) de la placa arduino, así como una resistencia y obviamente,

una LDR que se conectará a la entrada analógica A0.

2. Montaje eléctrico

Los componentes electrónicos que requiere el montaje eléctrico son los

siguientes:

1 led rojo, 2 resistencias de 220 y 1 LDR (Resistencia Dependiente de la

Luz).

Diodo emisor de luz: LED

Un diodo LED es un componente electrónico que emite fotones de luz cuando

deja pasar una corriente. Eso sucede, cuando la corriente circula de ánodo a

cátodo y se dice que el diodo está polarizado en directa (Va>Vk o Vak>0).

Cuando la corriente circula en el sentido contrario, es decir, cuando está

polarizado en inversa, se comporta como si fuera un interruptor abierto, no

dejando pasar corriente.

Su símbolo eléctrico es el siguiente:

Físicamente, presenta dos patillas siendo el ánodo (+) la patilla larga y el

cátodo (-) la patilla corta:

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Los LEds no siempre emiten luz visible de diferentes colores. Entre su gran

variedad, los hay que emiten luz ultravioleta. Tanto el tipo

de luz y color determinado vienen condicionados por la

composición química de los materiales semiconductores

que han usado en su fabricación.

En cualquier caso, la frecuencia de emisión de la luz y

color de un determinado LED depende de la composición

química de los materiales semiconductores utilizados en

la fabricación del chip, tal y como se muestra en la

siguiente imagen:

Resistencia eléctrica: R

La resistencia eléctrica es la oposición o dificultad que opone un material al

paso de la corriente eléctrica. Todos los componentes (que no sean

perfectamente conductores) presentan una resistencia eléctrica. Entre ese gran

número, existen unos que se construyen exclusivamente para que dificulten el

paso de la corriente eléctrica y se denominan resistencias eléctricas.

Su símbolo eléctrico es el siguiente:

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Físicamente, presentan dos patillas, y se reconoce su valor (en ) por sus

cuatro franjas de colores, siendo la 3º el multiplicador y la 4º la tolerancia de la

resistencia

Tabla de colores para el cálculo de la R

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Muestra de diferentes R

Resistencia Dependiente de la Luz: LDR

Las LDR también llamadas fotorresistencias, son componentes electrónicos

que aportan un valor en ohmnios atendiendo a la cantidad de luz que logran

recibir en ese momento. En consecuencia, pueden ser utilizados como

sensores de luz. Se construyen utilizando materiales semiconductores, como lo

es el sulfuro de cadmio que presenta la propiedad de ser sensible a la luz.

Su funcionamiento es el siguiente:

- Nos muestran un valor de R eléctrica elevada cuando las situamos en

lugar de oscuridad o poca luz. Es decir, en oscuridad no dejan pasar

corriente a su través.

- Nos muestran un valor de R eléctrica bajo cuando las exponemos a la

luz (bien sea artificial o no). Es decir, al iluminarlas, dejan pasar la

corriente eléctrica a su través (a mayor I, menor valor de R), haciéndose

más conductor.

Sus posibles símbolos eléctricos son los siguientes:

Físicamente, presenta dos patillas, una superficie superior sensible a la luz y de

una carcasa que la rodea, tal y como se observa en la siguiente figura:

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El pequeño circuito eléctrico que debemos construir para controlar el LED a

través de una LDR se muestra en las sucesivas imágenes:

Circuito de prueba. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

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Esquema en la placa protoboard. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

Esquema eléctrico. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

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3. Objetos en el entorno S4A

Creo dos objetos arduino: uno es la imagen de una LDR y el otro objeto es un

LED con 2 disfraces (on y off). También, creo un escenario con dos disfraces:

una linterna apagada (oscuridad) y otro con una linterna encendida

(lumonosidad).

Objetos en el escenario “oscuridad”. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

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Objetos en el escenario “luminosidad”. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

4. Programación en el entorno S4A.

A la hora de programar mi objeto arduino, necesito crear una variable, que

llamaré intensidad y que se la asocio o fijo al valor que nos mida el sensor

analógico LDR en el entorno S4A. El sensor, en el pin A0 no nos mide una

intensidad real, pero me sirve de símil porque, cuando nuestra LDR está en

oscuridad, el sensor nos ofrece un valor numérico pequeño y que podemos

asociar a que la LDR está evitando el paso de corriente por el diodo. En cambio

cuando ilumino la LDR, el valor del sensor en el pin analógico A0 aumenta

mucho el valor numérico (y puedo asociar este aumento con una circulación de

corriente por el diodo que hará que se ilumine). Si el valor medido es inferior a

100 (se testeará), el LDR recibe poca luz y el diodo del pin digital 10 no está

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encendido, pero, en caso contrario (mayor o igual a 100) se encendería ya que

la LDR estaría lo suficientemente iluminada para encender el diodo. Así pues,

un posible programa para nuestro circuito sería el siguiente:

Programa de nuestro objeto arduino (LDR). Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

Los mensajes apagar y encender son recibidos por el segundo objeto arduino

LED (off y on) y por el escenario (oscuridad y luminosidad), modificando los

disfraces atendiendo al valor que capta su sensor A0.

5. Vídeo demostrativo del funcionamiento de la práctica

El vídeo que muestra el funcionamiento de la práctica “Control de un LED por

LDR) se visiona en el siguiente link:

https://vimeo.com/118214690

Práctica 3: Control de un LED por LDR 2015

“Control de un LED por LDR” en S4A. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)