PROYECTO: Semáforo control de ruido Nombre del programa en arduino: "Sonometro_fco.ino" (Realizado en Arduino 1.6.4) Construcción / Esquema electrónico. / programa / placa PCB circ. sensor y activador
Autor: Joaquín Berrocal Piris Fecha: Nov/Dic 2016
Joaquín Berrocal Piris
1
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN (Nov/Dic 2016) Vídeo en youtube de éste y otros proyectos míos: https://youtu.be/WuA_KYJCULY Otros https://www.youtube.com/user/joaquininbp/videos?view=0&shelf_id=0&sort=dd
Localización de las lamparitas leds
Comienzo del corte del tablet de 5mm de espesor
Joaquín Berrocal Piris
2
CONEXIONADO INTERNO
Joaquín Berrocal Piris
3
PRUEBAS INICIALES
CREACIÓN PLACA SENSOR DE SONIDO + ETAPA DE POTENCIA PARA ACTIVAR LEDS SEMÁFORO
Joaquín Berrocal Piris
4
RESULTADO (Cara Top y Bottom)
JoaquĂn Berrocal Piris
5
MONTAJE Y PINTADO CAJA CONTENEDORA
Joaquín Berrocal Piris
6
Algunas herramientas utilizadas
JoaquĂn Berrocal Piris
7
PRUEBAS CON CAPTACIÓN DE SONIDO A DISTINTO NIVEL DE DECIBELIOS dB.
Joaquín Berrocal Piris
8
JoaquĂn Berrocal Piris
9
---------------------------------------------------- PINES DE PLACAS ARDUINO ------------------------------------------Muestro la estructura de algunas placas Arduino, que se pueden utilizar para el control del semáforo de ruido, siendo más que suficiente con la NANO (3€) o la Uno (10€) La Arduino UNO R3
La Arduino NANO V3.1
Joaquín Berrocal Piris
10
La Arduino MEGA 2560
EL PROYECTO SE PUEDE MEJORAR incluyendo una tarjeta de 4 dígitos de 7 segmentos para el contaje de las veces que se supere un cierto nivel de decibelios. Así se motivaría al alumnado a reducir el nivel de ruido mantenido. En este proyecto, no está dispuesto, por no tener la citada tarjeta. Muestro una que podría ser utilizada:
Joaquín Berrocal Piris
11
SEMÁFORO CONTROL DE RUIDO
¡¡LOS ELEMENTOS EXTERNOS A LA PLACA PCB! ¡¡SON TODOS LOS QUE ESTÁN FUERA DEL RECUADRO !!
Realizado: Noviembre 2016
VCC
pas 1
R15
390-1/2
pas 1
R13 pas 1
pas 1
cada conjunto de LEDS alimentados a + 5V y sin resistencia limitadora consumen 0,43A (430mA) "tenían 3 pilas de 1,5V = 4,5V"NO SE ESTROPEAN He probado incluso a darle hasta 9 - 12 V y sin problemas
1k-1/4W
sup 0
pas 1
pas 1
GND
R16
sup 0
pas 1
pas 1
GND
+12V
1 2 3 4 pas 0 5 pas 0 6 pas 0 7 pas 0 8 pas 0 9 pas 0 10 pas 0 11 pas 0 12 pas 0 pas 0
pas 0
pas 0
JP4
6 --- "Conectar +12V y los (+) de todos los LEDS" 7 --- NO CONEXIÓN (NC) 8 --- GND ------------------------------------------------------------------09 --- A CÁTODO (--) DE LOS LEDS 1 VERDES 10 --- A CÁTODO (--) DE LOS LEDS 2 AMBAR 11 --- A CÁTODO (--) DE LOS LEDS 3 ROJO1 12 --- A CÁTODO (--) DE LOS LEDS 4 ROJO2
pas 0 pas 0
LED4
pas 0
LED3 pas 0
pas 0
pas 0
LED2
pas 0
Pin 2 Pin 4 Pin 6 Pin 8
pas 0
Pines de Arduino
LED1
NOTA: LAS MASAS "GND" TANTO DE LA PLACA ARDUINO COMO DEL CARGADOR DE 12V DEBEN ESTAR UNIDAS
+ Microfono
GND Conectar de la placa Arduino
GND Microfono
+ 5V Conectar de la placa Arduino
al Pin A0 de Arudino
GND
sup 0
GND
R2
*Le pongo R limitadora de 390 ohmios 1/2W al ser alimentados a 12V garantizando una buena luminosidad y seguridad.
CONEXION JP4 JP4 ARDUINO 1 --- Al Pin 2 activa T1 (Q1) 2 --- Al Pin 4 activa T2 (Q2) 3 --- Al Pin 5 activa T3 (Q3) 4 --- Al Pin 6 activa T4 (Q4) -----------------------------------------------------------------5 --- NO CONEXIÓN (NC)
pas 1
R9
Q4 BC338-40
sup 0
Q3 BC338-40
pas 1 pas 1
sup 0
pas 3
pas 0
Pot de ajuste sensibilidad
sup 0
pas 1
pas 0
pas 1
Son Leds blancos Tensión de alimentación 3,4V
pas 2
R14
+ microfono A0 -- microfono
GND
sup 0
pas 1
pas 0
pas 3
1k-1/4W
pas 0
pas 0
pas 2
pas 1
1 2 3
pas 0
S pas 0
R1 4K7
pas 1
pas 1
10k
1k-1/4W pas 1
+
6
GND
4,7uF
C6
390-1/2
pas 1
390-1/2
R7
pas 1
pas 1
R4
pas 1
10k
R5
JP1 pas 0
LM358N R3
C3
pas 0
E
in 0
out 0
A
7
10k
+
IC1B
5
4,7uF
pas 1
VCC
in 0
+5V pas 0 sup 0
pas 1
0,1 uF
out 0
pas 3
1k-1/4W pas 1
1
LM358N
pas 2
Q2 BC338-40
2
pas 1
pas 3
pas 1
in 0
pas 2
IC1A
pas 1
3
Q1 BC338-40
pas 1
R8
10k
1k R10
pas 1in 0
10k
1pas 0
sup 0
pas 1
pas 1
sup 0
pas 1
R11
C4
VCC
suppwr 0 0
pas 1
GND
OBSERVACIONES:
C2
+5V
Alimentacion + 5V (+ 5 V) 3pas 0 + NC 2pas 0
pas 1
C1
pas 1
0,1uF
pas 1
V-
4
pas 1
0,1 uF
GND
JP2
pas 1
sup 0
8 V+
1k R12
Leds señalizadores de las caras de la sonriente (led5) a la de enfado (led8)
+5V 390-1/2
pwr 0 sup 0
+5V
pas 1
(--)
LEDS VERDES (<40 dB)
AMBAR (>40 dB) ETAPA DE POTENCIA PARA ACTIVAR LEDS LEDS ROJOS1 (>55 dB) LEDS ROJOS2 (>65 dB) LOS LEDS DE CADA SEMAFORO
R6
VCC
SENSOR DE SONIDO Con LM358N
LEDS SEMAFOROS LEDS1 ES EL VERDE LEDS2 ES EL AMBAR LEDS3 ES EL ROJO1 LEDS4 ES EL ROJO2
+12 V
GND
Led de las Caritas Pin 3 arduino
330-1/4W
pas 1
pas 1
pas 0
Pin 5 arduino
R17 330-1/4W pas 1
pas 1
pas 0
Pin 7 arduino
R18 330-1/4W pas 1
pas 1
pas 0
Pin 9 arduino
R19 330-1/4W pas 1
pas 1
pas 0
R20
LED5 LED6 LED7 LED8
pas 0
pas 0
pas 0
pas 0
Autor: Joaquín Berrocal Piris
SENSOR DE SONIDO CON LM358N
(1
0.1 uF
R1 lkQ
l
R4 (4
0.1uF
10K
R6 10K
)1 1
( GN D 1
ND
7 R3 10K
4
R2
10K
Licenciado bajo Creative Commons BY-SA 3.0 ES
fritz.ing
SEMÁFORO CONTROL DE RUIDO DIMENSIÓN PLACA : 49,55mm X 88.9 mm
Q4
BC338-40
BC338-40
BC338-40 BC338-40
390-1/2 R15 1k-1/4W R16
Q3
390-1/2 R13 1k-1/4W R14
4K7
4,7uF
C4
IC1 10k R10 10k R8 R3 10k R5 10k
Q2
390-1/2 R4 1k-1/4W R6
R1
Q1
390-1/2 R7 1k-1/4W R9
0,1uF 1k R12
C2
LM358N
R2 10k
4,7uF
C1
C6 C3
R11 1k 0,1 uF
0,1 uF
JP4
LED4
LED3
LED2
LED1
NC NC GND NC Pin 2 Activa LED 1 Semáforo Verde Pin 4 Activa LED 2 Semáforo Ambar Pin 6 Activa LED 3 Semáforo Rojo1 Pin 8 Activa LED 4 Semáforo Rojo2
+5 V NC GND
JP2
PINES DE ARDUINO
330 ohmios
LED8 R20
Pin 9 a + Led Carita 4
LED7 R19
Pin 7 a + Led Carita 3
LED6 R18
Pin 5 a + Led Carita 2
LED5 R17
Pin 3 a + Led Carita 1
PINES DE ARDUINO
LED de las CARITAS
GND
GND Micrófono Arduino Pin A0 + Micrófono
JP1
+12V LED 1 >> Semáforo Verde LED 2 >> Semáforo Ambar LED 3 >> Semáforo Rojo1 LED 4 >> Semáforo Rojo2
COMPONENTES: 4 Transistores NPN bc338-40 "CBE" I.max 0,8A / Pot 0,625W /hfe > 250 4 R 390 Ohmios 1/2W 6 R 1K 1/4W 1 Amplificador Operacional doble LM358 + zocalo 8 patillas 3 Condensadores poliester o papel de 0.1 uF (u1J100) 2 Condensadores electrolíticos 4,7uF / 25V 1 Potenciómetro de 4K7 o 10K 1 barra de pines de 2,5mm separacion entre pines COMPONENTES EXTERNOS A LA PLACA PCB 1 Micrófono 4 LEDS para ilumiar las caritas 4 Cajitas de LES (cada una lleva 24 leds tranparentes; estos trabajan a > 3V a 12 V 4 R330 ohmios 1/4W 1 Conector Hembra para la alimentación de +12V de 5,5mm X 2,5mm 1 Cargador o F. Alimentación de +12V y >= 1,5A
SEMÁFORO CONTROL DE RUIDO DIMENSIÓN PLACA : 49,55mm X 88.9 mm
Q4
BC338-40
BC338-40
BC338-40 BC338-40
390-1/2 R15 1k-1/4W R16
Q3
390-1/2 R13 1k-1/4W R14
4K7
4,7uF
C4
IC1 10k R10 10k R8 R3 10k R5 10k
Q2
390-1/2 R4 1k-1/4W R6
R1
Q1
390-1/2 R7 1k-1/4W R9
0,1uF 1k R12
C2
LM358N
R2 10k
4,7uF
C1
C6 C3
R11 1k 0,1 uF
0,1 uF
JP4
LED4
LED3
LED2
LED1
NC NC GND NC Pin 2 Activa LED 1 Semáforo Verde Pin 4 Activa LED 2 Semáforo Ambar Pin 6 Activa LED 3 Semáforo Rojo1 Pin 8 Activa LED 4 Semáforo Rojo2
+5 V NC GND
JP2
PINES DE ARDUINO
330 ohmios
LED8 R20
Pin 9 a + Led Carita 4
LED7 R19
Pin 7 a + Led Carita 3
LED6 R18
Pin 5 a + Led Carita 2
LED5 R17
Pin 3 a + Led Carita 1
PINES DE ARDUINO
LED de las CARITAS
GND
GND Micrófono Arduino Pin A0 + Micrófono
JP1
+12V LED 1 >> Semáforo Verde LED 2 >> Semáforo Ambar LED 3 >> Semáforo Rojo1 LED 4 >> Semáforo Rojo2
COMPONENTES: 4 Transistores NPN bc338-40 "CBE" I.max 0,8A / Pot 0,625W /hfe > 250 4 R 390 Ohmios 1/2W 6 R 1K 1/4W 1 Amplificador Operacional doble LM358 + zocalo 8 patillas 3 Condensadores poliester o papel de 0.1 uF (u1J100) 2 Condensadores electrolíticos 4,7uF / 25V 1 Potenciómetro de 4K7 o 10K 1 barra de pines de 2,5mm separacion entre pines COMPONENTES EXTERNOS A LA PLACA PCB 1 Micrófono 4 LEDS para ilumiar las caritas 4 Cajitas de LES (cada una lleva 24 leds tranparentes; estos trabajan a > 3V a 12 V 4 R330 ohmios 1/4W 1 Conector Hembra para la alimentación de +12V de 5,5mm X 2,5mm 1 Cargador o F. Alimentación de +12V y >= 1,5A
/* Sonometro-Fco.ino (Nov/dic 2016) proyecto para captar el nivel de ruido en decibelios De 0 a 40 db --- nivel aceptable lámpara verde activa De 40 a 55 db --- nivel alto lámpara Ambar activa De 55 a 65 db --- nivel Muy Alto lampara Roja1 activa De 65 en adelante -- nivel Excesivo lámpara Roja2 Activa Con el potenciómetro podremos aumentar o disminuir la sensibilidad. También podremos modificar el programa cambiando los valores a los que se activan los leds. */ #define MIC A0 int sig = 0; int counter = 0; void setup () { //configuración de los puertos 2 al 9 como SALIDA pinMode (2, OUTPUT); pinMode (3, OUTPUT); pinMode (4, OUTPUT); pinMode (5, OUTPUT); pinMode (6, OUTPUT); pinMode (7, OUTPUT); pinMode (8, OUTPUT); pinMode (9, OUTPUT);
Serial.begin(9600); Serial.println ("estoy en el setup"); } //+++FUNCIÓN PARA INCREMENTAR LA APRECIACIÓN Y LIMITAR VALOR A 1023+++++ void led () { //------------lecturaanalógicadelMicrófono------------sig = ((analogRead(MIC) * 70)); //Multiplico para mayor sensibilidad if (sig> 1023) { sig = 1023; // para poner como límite el valor 1023 } //-------LED VERDE SE ENCIENDE A PARTIR DE 0DB ---------------if (sig>=0) { digitalWrite(2, HIGH); //activa LEDS VERDES del semaforo digitalWrite(3, HIGH); //Activa Led Verde Carita } else { digitalWrite(2, LOW); // los apaga digitalWrite(3, LOW); } //-------LED AMBAR SE ENCIENDE A PARTIR DE >= 40dB---------------if (sig>=300) { digitalWrite(4, HIGH); //activa LEDS AMBAR del semaforo digitalWrite(5, HIGH); //Activa Led Ambar Carita } else
{ digitalWrite(4, LOW); digitalWrite(5, LOW);
// los apaga
} //------ LED ROJO1 SE ENCIENDE A PARTIR DE >= 55dB ------------if (sig>=700) { digitalWrite(6, HIGH); //activa LEDS ROJO1 del semaforo digitalWrite(7, HIGH); //Activa Led Rojo1 Carita } else { digitalWrite(6, LOW); // los apaga digitalWrite(7, LOW); } //------LED ROJO2 SE ENCIENDE A PARTIR DE >= 65dB ------if (sig>=1000) { digitalWrite(8, HIGH); //activa LEDS ROJO2 del semaforo digitalWrite(9, HIGH); //Activa Led Rojo2 Carita } else { digitalWrite(8, LOW); // los apaga digitalWrite(9, LOW); } //-------------------------------------------------------------} //fin de la funciรณn void led() //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ void loop () { led (); // si detecta un sonido lo refleja //no es necesario, pero si, para permitir ajuste //viendo los valores en la pantalla del puerto Serial de ARDUINO if (sig > 1) { Serial.print (sig, DEC); Serial.print(" "); counter++; //para que en pantatalla serial se vean columnas de 30 valores if(counter==30) { Serial.println(); counter = 0; } } delay(2);
// 2ms. Si pongo mas tiempo estarรกn mas tiempo encendido
}// fin del void loop()
C4
4,7uF
10k R10 10k R8 R3 10k R5 10k
IC1
R1
JP1 JP4
JP2 390-1/2 R15 1k-1/4W R16
390-1/2 R13 1k-1/4W R14
390-1/2 R7 1k-1/4W R9
390-1/2 R4 1k-1/4W R6
4,7uF
C2 0,1uF 1k R12
C1
R11 1k 0,1 uF
C6 C3
4K7
LM358N
R2 10k
0,1 uF Q1 Q2 Q3
BC338-40 BC338-40 BC338-40 BC338-40
Q4
@
º
º
Jo B o P o o
DIC 16
C0)
11111111
®