Sensor De Viento

Resumen—En el siguiente informe podemos encontrar la forma en la que se implementó un sensor de la dirección del viento, los elementos que se utilizaron para el montaje del circuito y las características de cada elemento.

Índice de Términos—sensor, disco codificador, código gray, visualización.

I. INTRODUCCIÓN

La instrumentación se basa en realizar de forma correcta mediciones de diversas variables físicas, teniendo como herramienta principal instrumentos de medida, los sensores ópticos se utilizan en diversas áreas de la ingeniería como lo es el sensor de la dirección del viento, el saber implementar estos instrumentos y analizar los datos que nos arrojan después de realizar un proceso es parte importante de la vida profesional de todo ingeniero.

II. OBJETIVOS:

- Objetivo General:

Implementar un sensor de la dirección del viento a través de sensores ópticos, junto con otras herramientas como el código gray para lograr visualizar las ocho diferentes direcciones del viento según lo arroje el sensor.

- Objetivos Específicos

1) Conocer las características de los sensores ópticos.

2) Utilizar la ayuda del elemnto arduino para la visualización correcta de las direcciones del viento.

3) Implementar el código gray para el correcto funcionamiento del montaje.

III. MARCO TEORICO

A) Sensor:

Un sensor es un dispositivo que detecta o sensa manifestaciones de cualidades o fenómenos físicos como la velocidad, energía, aceleración, tamaño,etc.

Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitude que se quiere medir, en otra que facilita su medida como una señal eléctrica. [1]

B) Sensor óptico:

Son todos aquellos sensors que son capaces de detectar diferentes factores a través de un lente óptico, un sensor óptico se basa en el aprovechamiento de la interacción entre la luz y la materia para determinar las propiedades de esta.

Fig1. Diagram del proceso de un sensor optico.

FUNCIONAMIENTO

Por emisión y recepción de luz. Tanto en el emisor como en el receptor existen pequeñaslentes ópticas que permiten concentrar el haz de luz y se encuentran en un mismoencapsulado. Generalmente trabajan por reflexión de la luz, es decir, el emisor emite luz ysi esta luz es reflejada por un objeto, el receptor lo detecta.Un detalle que resulta muy importante a tener en cuenta es que los sensores ópticos son delos más sensibles que existen y justamente por este motivo es que la mayoría de ellos noduran demasiado tiempo.

En este tipo de sensores ópticos las señales que se transmiten son luminosas.[1]

C) Disco Decodificador absoluto de 3 bits:

también llamado codificador del eje o generador de pulsos, suele ser un dispositivo electromecánico usado para convertir la posición angular de un eje a un código digital, lo que lo convierte en una clase de transductor. Estos dispositivos se utilizan en robótica, en lentes fotográficas de última generación, en dispositivos de entrada de ordenador (tales como el ratón y el trackball), y en plataformas de radar rotatorias. El tipo «absoluto» produce un código digital único para cada ángulo distinto del eje.

Fig2. Disco decodificador absolute de 3 bits.

Para evitar problemas mecánicos se utliza la codificación con código de gray.

D) Código Gray:

Éste es un sistema de código binario en el cual dos códigos adyacentes sólo se diferencian en una posición. Para entrar en contacto con el ejemplo dado arriba, la versión Grey-Cifrada será la siguiente:

Sector Contacto 1 Contacto 2 Contacto 3 Ángulo

1 OFF OFF OFF 0º a 45º

2 OFF OFF ON 45º a 90º

3 OFF ON ON 90º a 135º

4 OFF ON OFF 135º a 180º

5 ON ON OFF 180º a 225º

6 ON ON ON 225º a 270º

7 ON OFF ON 270º a 315º

8 ON OFF OFF 315º a 360º

Tabla1. Código gray

En este ejemplo, la transición del sector 4 al sector 5, como el resto de las transiciones, implica solamente uno de los contactos que cambian su estado de encendido a apagado o viceversa. Esto significa que la secuencia de los códigos incorrectos demostrados en la ilustración anterior no puede suceder aquí. [2]

E) Display LCD:

Una pantalla de LCD (acrónimo de “cristal líquido” en inglés) es aquella pantalla delgada, formada por un determinado número de píxeles que se colocan delante de una fuente de luz. Este tipo de pantalla utiliza pequeñas cantidades de energía eléctrica y por eso las pantallas de LCD se utilizan en dispositivos con pilas o baterías.

A pesar de la amplitud del uso de pantallas de LCD, existen ciertos inconvenientes o limitaciones en esta tecnología, Uno de los problemas más frecuentes en las pantallas de LCD es la imposibilidad de utilizarlas adecuadamente en un ambiente externo dado que la presencia de la luz del sol reduce la visibilidad de la pantalla. Sin embargo, nuevas tecnologías de LCD superaron esta dificultad permitiendo el uso de dichas pantallas de forma óptima en todo tipo de condiciones. [3]

Fig3. Pantalla LCD de 2x16.

F) Arduino:

Arduino es una plataforma de hardware de código abierto,

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