7/24/2019 Reporte Luxometro

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Tecnolgico de Estudios Superiores de Ixtapaluca

Ixtapaluca, Estado de Mxico a 10 de diciembre de 2014 1

Resumen El trabajo presente consiste en desarrollar una

herramienta de medicin de intensidad de luz mediante un

luxometro, utilizando el microcontrolador PIC18F4550, tambin

llevara un LDR para realizar el proceso de medicin de luzl.

Palabras Claveluxometro, LDR, pic18F4550, conversor ADC

I. INTRODUCCIN

L siguiente trabajo se hablara del desarrollo deherramientas que se implementan en electrnica. Eldesarrollo de un luxmetro conlleva a que se implementen

tcnicas de programacin para obtener la respuesta a la que se

quiere llegar, tambin el uso de los LDR, el uso del puertoADC entre otras cosas.

II. DESARROLLO

El material necesario para realizar el proyecto se menciona acontinuacin.

Materiales:PIC18F4550LDRLCD 14X2Applications.Proteus simulacionCcs compiler.

Para comenzar la explicacin terica se hablara de que es ypara que sirve cada dispositivo as como algunas aplicaciones.

Para realizar este proyecto tuvimos que investigar sobre los ldrel cual es una resistencia que vara su valor en funcin de la luzrecibida, cuanta ms luz recibe, menor es su resistencia.

Para esto nos preguntamos por que se comporta as?

Un LDR est fabricado con un semiconductor de alta resistencia

como puede ser el sulfuro de cadmio. Si la luz que incide en el

dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por

la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la

suficiente energa para saltar la banda de conduccin. El

electrn libre que resulta (y su hueco asociado) conduce

electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia.

Enrique Ortiz Galindo tele_temo@hotmail.comJos Mara Lpez Martnez emene13@hotmail.com

Las clulas de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad

del cadmio de variar su resistencia segn la cantidad de luz que

incide la clula. Cuanto ms luz incide, ms baja es la

resistencia. Las clulas son tambin capaces de reaccionar a una

amplia gama de frecuencias.

Incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).

Cunta resistencia opone al paso de la corriente?

El rango de resistencia que nos puede dar un LDR desde la totaloscuridad hasta la plena luz, nos va a variar de un modelo a otro,

pero en general oscilan entre unos 50 a 1000cuando estn

completamente iluminadas y entre 50K y varios Mcuando

est completamente a oscuras.

Qu debemos tener en cuenta para nuestro proyecto?

Una de las cosas a tener en cuenta es el tiempo que tarda en

variar la resistencia cuando cambia la luz que recibe, hay

modelos con diferente tiempo de respuestas, adems no vara

de igual manera de luz a oscuridad, que de oscuridad a luz.

Cmo podemos conectarlo a nuestro circuito?

Para la conexin de un LDR a nuestro debemos hacer el ya

conocido divisor de tensin, de donde sacaremos la seal para

conectar a nuestra entrada analgica.

luxmetro con PIC18F4550Autores (Enrique Ortiz Galindo, Jos Mara Lpez Martnez)

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Podemos conectarlo de dos maneras diferentes:

Fig1.1 se muestra como se conecta el LDR

Si utilizamos el LDR como resistencia inferior del divisor de

tensin, nos dar la tensin mxima cuando tengamos el LDR

en plena oscuridad, ya que estar oponiendo el mximo de suresistencia al paso de la corriente derivndose esta por Vout al

completo, si lo utilizamos como resistencia superior, el

resultado ser el inverso, tendremos la tensin mxima cuando

est completamente iluminado, ya que se comportar

prcticamente como un circuito abierto, con una resistencia de

50 o 100.

Para continuar nuestro luxmetro se hablara de que es algunosusos entre otras cosas.lux es una unidad mtrica de medida que representa la

intensidad de la luz. Los luxmetros, tambin llamadosfotmetros, miden el lux de la luz que cae sobre un objetoespecfico

A. Usos

Los luxmetros suelen ser usados por fotgrafos ycinematgrafos para determinar la intensidad de luz que caesobre un sujeto fotogrfico. El fotgrafo usa la lectura de lux

para determinar los ajustes de exposicin y abertura de lacmara.

B. Tipos

Existen dos tipos principales de luxmetros: fotmetros de luz

reflejada y fotmetros de luz incidente. Los primeros se colocancerca o en la cmara misma y miden la intensidad de la luzreflejada del sujeto a la cmara. Los segundos se colocan lo mscerca del sujeto como sea posible y miden la intensidad de laluz que cae sobre l.

C. Medidores de luz reflejada

Estos suelen instalarse en productos del consumidor, comovideocmaras o cmaras de apuntar y disparar. Funcionan bien

para escenas en las que la luz est relativamente biendistribuida, porque las lecturas que toman son de intensidad de

luz general en la escena. Las escenas que contienen objetoscuyo brillo vara mucho (como los atardeceres) generalmenteno estarn adecuadamente expuestos al usar lecturas defotmetros de luz reflejada. Sin embargo, stos son tiles altomar sujetos que el fotgrafo no puede representar y medir.

D. Fotmetros de luz incidente

Estos siempre son dispositivos aparte y suelen ser usados porfotgrafos de pelcula serios. Durante la medida, se sostienenfrente al sujeto con el receptor de luz hacia la cmara. Unfotgrafo podra medir la intensidad de la luz que cae en variosobjetos en una escena antes de decidir cmo ajustar la cmara.

E. Posible obsolescencia

Si bien los fotmetros de luz incidente son esenciales para lafotografa de pelcula profesional, son considerablementemenos necesarios en la fotografa digital. Debido a que es fcily gratuito tomar una foto de prueba con una cmara digital, unaque pueda ser examinada inmediatamente, un fotgrafo digital

puede usar el fotmetro de luz reflejada de la cmara para

obtener una lectura base, hacer una foto de prueba y ajustar laexposicin en base a los resultados.

III. CONVERTIDORADC

Un ADC convierte mide el voltaje V en un pin que tendr queestar declarado como entrada con el correspondiente registroTRISA y lo convierte en un nmero. El voltaje se mide enreferencia a un voltaje mnimo, Vref(-) , y a un voltaje mximo,Vref (+):

V_norm = ( VVref(-) ) / (Vref(+)Vref(-) )

La frmula anterior corresponde a un voltaje normalizado. Si elvoltaje V alcanza el mximo (Vref+) tendremos una salida de 1y si se queda en el mnimo (Vref-) una salida de 0.

Normalmente Vref- suele ser Vss=GND=0V y Vref+ = Vcc.

A continuacin se coloca la hoja de datos del PIC18f4550.

fig. 1.2 se ve el pic18f4550 para poder conectarlo correctamente a mi circuito.

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IV. LUXOMETRO

El control de luminosidad se conoce popularmente como

dimmer, sirve para controlar la intensidad con que ilumina una

lmpara incandescente, lo cual es muy til porque permite

adecuar la luz de un ambiente para cada ocasin.

En este luxometro su circuito est formado por varioscomponentes importantes el primero de ellos es el pic18F4550,

el cual empleamos para cargar nuestro cdigo ya anterior mente

colocado y asi al conectar el LDR mande la la luminosidad

obtenida.

A un lcd que fue de 14x2 configurado en los portD de mi Pic,

cabe mencionar que un LDR (Light Dependent Resistor) es una

resistencia que vara su valor en funcin de la luz recibida,

cuanta ms luz recibe, menor es su resistencia, el cual esta

conectado al RA0, acta como interruptor que recibe un pulso

en el pin A.

En la siguiente imagen se aprecia la placa con circuito simulado

en 3D.

Fig. 1.3 simulacion 3D en ares proteus

A continuacion insertaremos el codigo de ccs compiler:

# include #device ADC=10#fuses

NOWDT,PROTECT,NOLVP,PUT,BROWNOUT,INTRC#use delay(clock=8000000)#include

void main(void){ setup_oscillator( OSC_8MHZ );

int16 valor1, valor2;float V1, V2, I1,I2;setup_adc_ports(ALL_ANALOG );setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);

lcd_init();printf(lcd_putc, "Sampling...");delay_ms(300);

While(TRUE){set_adc_channel(0);valor1 = read_adc();delay_us(20);

V1 = (5.0*valor1/1023.0);V2= (1333*I2);

set_adc_channel(1);

valor2 = read_adc();

lcd_gotoxy(1,1);printf(lcd_putc, "\n luxes= %4.2f",I1);lcd_gotoxy(1,2);delay_ms(500);

}}

Para visualizar los valores en la LCD (14x2) de la medicinde la luz.

Fig.1.4 se visualiza la simulacin de proteus

V. CONCLUSIONES

Como ya se revis lo anterior, as quedara nuestro circuitoimpreso de pcb para posterior mente, fijar los componentes enla misma.

Fig 1.5 pcb del circuito.

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Dado que tenamos que hacer mediciones de la medicin deluz utilizamos la siguente formula:

Lux = 1333 * Vo

Con lo cual a la hora de armar el circuito y tapar el LDR se notauna disminucion en la lectura de la luz, y al dejar que entre laluz directamente automaticamente aumentara la lectura pues

por obvias razones entra mayor intencidad de luz.

Fig 1.6 lectura de luxes en circuito armado

VI. AGRADECIMIENTOS

Estos agradecimientos son especial mente por el apoyo denuestro docente Alfredo de la barrera y por la comprensinotorgada.

VII. REFERENCIAS[1] Robert L. Boylestad, Louis Iashelsky, Electrnica: Teora

de circuitos y dispositvos electronicos. Prentice Hall 2006.

[2] Esteban P. Fernandez. Luxes. November 2002.

[3] IES Jorge Juan. Departamento de tecnologa. lDR.