Práctica 3 (S4A): Control de un LED por LDR

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

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

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