Hola, y bienvenidos a todos a este video de aprendizajes en ingeniera y agricultura. El dÃa de hoy conoceremos todo lo relacionado con sensores y actuadores para Arduino. Primero que todo, definiendo qué es un sensor. Un sensor es un dispositivo que capta magnitudes fÃsicas. Humedad, temperatura, sonido, etc. Y las transforma en información útil. En forma análoga, como voltaje, o a veces digital, con ceros y unos, quiere decir, de forma binaria. Ahora definimos el actuador. Es un dispositivo capaz de transformar energÃa hidráulica, neumática o electrica en la activación de un proceso. Con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Para este proyecto se manejaran los siguientes actuadores, electrobomba y relé. Y los siguientes sensores, hidrómetro, sensor DHT11 para humedad y temperatura ambiental, y el sensor de ultrasonido. Ahora a continuación conocemos la placa Arduino, la cual es una tarjeta electrónica para prototipar múltiples proyectos. Está compuesta por un micro controlador en el cual se graban las instrucciones que se escriben en el Arduino IDE. La placa está compuesta por una fuente de alimentación externa que va entre 7 voltios y 12 voltios. Puerto de conexión para USB, por el cual se carga el programa que se escribe en el Arduino IDE. Contamos con pines digitales, manejan voltajes de 0 voltios y 5 voltios. También la placa electrónica tiene pines analógicos. Cuenta con una sección denominada power, o en español energÃa, que suministra voltaje de 5 voltios y.3.3 voltios. También un pin para un voltaje entrante de 6 y 12 voltios. Y el potencial a tierra o GND. Ahora hablaremos a continuación de los sensores. En ese caso, de el sensor de ultrasonido o sensor HC-SR04. Este dispositivo permite medir distancias a través de los ultrasonidos. El sensor ultrasónico para Arduino utiliza las propiedades de propagación del sonido para medir distancias. Este tipo de ondas sonoras se encuentran por encima del espectro audible para los seres humanos. El sensor envÃa una onda ultrasónica a través del disparador o trigger, rebota contra el objeto, y el receptor o eco detecta la onda. Sabiendo cuánto ha tardado en viajar dicha onda, podemos saber la distancia. Todo se basa en este tiempo en que va y viene la onda para determinar la distancia. Como dato técnico, la velocidad del sonido viaja a 343 metros por segundo a una temperatura de 20 grados centÃgrados. La velocidad aumenta o disminuye 0.6 metros por segundo por cada grado centÃgrado. Este tipo de dispositivos se utiliza, por ejemplo, para medir niveles de tanques o para detectar objetos, entre muchas otras aplicaciones. El sensor de ultra sonido cuenta con cuatro pines, entre ellos el VCC, el cual es la alimentación del sensor a 5 voltios. El trigger, que manda un pulso de ultrasonido, el eco, que se encarga de recibir ese pulso y, finalmente, el pin GND o tierra. Ahora hablamos del higrómetro. Este dispositivo está compuesto por un sistema de electrodos y una tarjeta de acondicionamiento de señal. El funcionamiento del sensor se basa en medir la resistencia entre dos electrodos insertados dentro del suelo. La resistencia entre los electrodos dependerá de la humedad del suelo. Por lo que para un suelo muy húmedo tendremos una resistencia muy baja, y para un suelo muy seco la resistencia será muy alta. El electrodo va conectado a una tarjeta de acondicionamiento de señal de referencia YL-38. Esa tarjeta cuenta con cuatro pines. La salida digital o DO, es la salida de un amplificador operacional en modo comparador. La salida digital se activa cuando el nivel de humedad es menor al nivel deseado. Este nivel umbral se puede regular con el potenciómetro, el cual es el cuadrado azul que tiene un tornillo de estrÃa. La salida analógica a cero es la salida de un divisor de tensión entre una resistencia fija y la resistencia entre los electrodos. Entrega un voltaje analógico de 0 voltios para suelo muy húmedo, y hasta 5 voltios para un suelo muy seco. Cuenta con un pin VCC para la conexión de voltios, un pin GND para la conexión a tierra del circuito. Ahora tenemos en pantalla el sensor de humedad y temperatura ambiental, conocido como sensor DHT11. El DHT11 es un sensor de temperatura y humedad relativa. Utiliza un sensor de humedad y un termistor. Es un tipo de resistencia cuyo valor varia en función de la temperatura para medir el aire circundante. Y muestra los datos mediante una señal digital en el pin de datos. Tiene una excelente calidad y una respuesta rápida a las medidas. Puede medir la humedad entre el rango de 20% aproximadamente hasta el 95%. Y la temperatura entre el rango de 0 grados centÃgrados a 50 grados centÃgrados. No tenemos que confundirnos entre analógico y digital. Aunque lo conectemos a un pin digital, se trata de un dispositivo analógico. Dentro del propio dispositivo se hace la conversión entre analógico a digital,. Es un sensor muy utilizado para control automático de temperatura, monitoreo ambiental y agricultura. A continuación nos introducimos en los actuadores, en este caso el relé. El relé es un dispositivo electromagnético, funciona como interruptor controlado por un circuito eléctrico-electrónico. En el que, por medio de una bobina o inductor, se genera un campo magnética el cual se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica. Básicamente es un trozo de cable metálico enrollado en forma de bobina. Se consigue con esto generar un campo electromagético que hace que se comporte como un imán. Este mecanismo acciona uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar circuitos eléctricos independientes. Para el caso puntual del módulo relé de Arduino, ese flujo se genera usando los pines digitales del Arduino. Cuenta con tres pines, que son los que nos abren o cierran los contactos entre ellos. Pin entrada, pin que sirve para mandarle la señal de 0 voltios o 5 voltios, para que fluya o no la corriente eléctrica que activa la bobina interna del dispositivo. GND, el potencial a tierra o referencia, y VCC, la conexión a 5 voltios que se requiere para que el dispositivo eléctrico funcione. El normalmente abierto o normal open, quiere decir que sin energizar el estado de ese contacto es abierto. Normalmente cerrado, quiere decir que cuando está sin energizar su estado es cerrado. El común o COM, como su nombre lo dice, es común al punto o es la referencia para el normalmente cerrado y el normalmente abierto. Finalmente, conoceremos la electrobomba o bomba sumergible. Una bomba de agua es un dispositivo capaz de generar un caudal de lÃquido usando energÃa cinética. Entendiéndose cinética como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Por ello, la electrobomba dispone de unos elementos básicos. Entrada, por donde se absorbe el lÃquido. Motor hélice, encargado de generar la energÃa cinética que extrae el agua desde la entrada y la envÃa a través de la salida. Salida, es la toma por donde saldrá el liquido propulsado por la potencia de la bomba de agua, en la cual se conecta la manguera. Cuenta con dos cables, alimentación positiva, cable de color rojo que se energiza entre 2.5 voltios hasta 7 voltios. GND, cable color amarillo o negro, según el fabricante, el cual se conecta a la tierra como en el circuito. Cabe destacar que para que este dispositivo funcione correctamente en un sistema de riego debe conectarse en conjunto con el modulo relé. Para generar el control a través de la placa de Arduino cuando las condciones de los senores cambian y se ejecutan las condciones para activar el riego. Hasta pronto y nos vemos en el próximo video, cómo descargar e instalar Arduino IDE. [MUSIC]
