CIRCUITO TEMPORIZADOR PROGRAMABLE BASADO EN ARDUINO: 3 Passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Les voy a compartir aquest projecte d’utilització en empreses de fabricació i altres en on es requereix activar alguna màquina de manera periòdica sense intervenció d’algun operari.

Aquests sistemes ja existeixen de manera comercial i son bastant robustos i econòmics, però si volem fer-nos-ho nosaltres mateixos, un poc més econòmic i a la nostra manera, aquí podem deixar un guia per a ello.

Circuito temporizador de 256 tiempos desde 60 segundos hasta 4.27 horas, en intervalos de un minuto, colocados desde un minidipsw de 8P, con salida de relevador de 110 VAC @ 10A o 250v @ 7A y activación temporizada a 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 120, 180, 240 i 300 segons fijats en un altre minidipsw de 4 polos utilitzant un micro controlador ARDUINO NANO. Por: Luis Lapham @ lapham25 Inicio: 18/05/16 Versió 2.0: 05/07/17

Pas 1: Explicació del Diagrama Elèctric

La part més interessant del timer, és el programa d’arduino en el que es codifica als diferents temps, d’acord a l’estat dels interruptors o minidipsw d’entrada.

El diagrama o hardware és bastant senzill i el presento en seguida: Aquest diagrama, fet en el programari Eagle, podem apuntar el següent:

1.- La sortida del pols d’activació és per la terminal A1 / D15 cap a un transistor, amb el seu diode de protecció per a gasos inductius, que actua com a interruptor per activar la bobina d’un rellevant de 5V ja la seva vegada la seva sortida de 110 ó 220V.

2.- La sortida A2 / D16 da el pulso de auto Reset al final del temps d'activació per a què l'arduino inicie la temporització nuevamente. Notese la RED de retard formada per R18 y C1, que serveix per retardar el pols el temps suficient per a l'arduino el detecte en el seu terminal RST i se reinicie.

3.- A esta misma terminal RST va l’interruptor o push boton N. A. per fer, si és necessari, una inicialització manual. Notifiqueu-vos que el reset manual i l’autoreset van en paral·lel sense cap problema d’interferència.

4.- En la terminal 4 de 5V, col·locem un pont o jumper per retirar-se en cas que es requereixi cargar nuevamente el programa de la computadora a arduino.

5-. Els dipòsits han de dur a terme les resistències de PULL UP, en aquest cas de 2.2K per a fijar un nivell alt 5V, en les entrades de l’arduí quan cada interruptor està obert, quan aquests seran introduïts un zero, drenant el corrent respectiu (5V / 2, 200 ohms) dichos resistores.

6.- Como última entrada tomé A0 / D14, porque D13 hacia cosas raras y pues no la utilice?

Pas 2: Codi del temporitzador programable

En el pas 2, el compartiment del programa o codi en Arduino del temporizador o timer programable.

A la primera imatge tenim els comentaris pertinents al programa.

A la segona gràfica il·lustrem la declaració de variables: SET és la suma de valors ponderat del temps de retard principal, SET1 és la suma de valors ponderador per al temps d’activació del rellevant sortida. TB y TB1 son los tiempos base para los cálculos, TR y TA son los tiempos de retardo y activación respectivamente y de A a L son las 12 variables assignadas a los 8 + 4 interruptores de entrada, en donde programaremos los tiempos requeridos a nuestra aplicación y damos un valor inicial a tots de cero. En la tercera imatge es presenta el SETUP en on es declara que els pins del Arduino seran entrades i els seus salors. Me brinque el pin 13, no per superstició:(, sino per que no me funcionaba como entrada.

Per a la imatge de cuarta, comença en si el programa (LOOP) i iniciam llegint digitalment els interruptors del A al H, si no activem ningú el programa torna a l’etiqueta res: i torna a llegir-los. Els que estan activats assignaran a les variables respectives, un valor ponderat és dir, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 i 128. (o mar d’acord a la seva posició). Se aplica un retardo de 100 mS a cada lectura per a que el micro lea els interruptors ja estables i sense ruït de contactes.

En la quinta imatge llegim els dipsw que programen el temps d’activació amb les variables I, J, K, L que igualment s’assignen ponderades, d’acord a la posició de cada interruptor.

Con la sexta pantalla vemos que se suman los valores ponderados y se multiplican con los tiempos base predefinidos para los dos tiempos TR y TA.

En la sèptima imatge, vem com es calculen els temps d’activació TA, del un al 5 son directes, és dir que es multiplica la lectura dels interruptors per un, dos, tres, quatre o cinc segons. De 6 en delante, hay que multiplicar por el factor necesario para obtener 10, 20, 30, 40, 50, 60, 120, 180, 240 y 300 segundos. Per exemple per obtenir 10 segons que es multiplica el 6 per 1.67.

Finalment l’octava pantalla es mostra l’activació del rellevant i l’autorestabliment o restabliment per programari, per reiniciar el procés. Espero que les sea de utilidad este programa que se que pueda mejorar y hacer mas eficiente, y dejo en sus manos el modificarlo y superarlo.

Pas 3: Programable del temporitzador de PCB

En aquesta última entrega el compartiment el disseny d’un PCB doble cara per al circuit ja probat en targeta d’experimentació o proto.

El circuit es comprèn primer en PROTO o targeta d’experimentació, on es poden fer els canvis necessaris, abans de passar els components electrònics a PCB, en la primera imatge es veu la foto de temporitzador en el PROTOBOARD.

El tamany de la targeta PCB resulta de 7 X 7 cm, i en la segona imatge es veu la distribució dels components, utilitzant el programa EAGLE, que és gratuït fins a tarjetes de 10 X 10 cm, creo, si ocupes més grans que pagar per el software.

En la tercera foto es veu la cara superior (TOP) del PCB, que ha de contenir el menor nombre de pistes possibles per tenir pocs orificis amb necessitat d’alambre (TRUE HOLE) que connectin ambdues cares.

Y en la cuarta imagen se ve la cara de abajo de la PCB. També aquest disseny és preliminar i es pot millorar bastant, encara que creo que no es redueixi de mida massa, jejeje.

En la següent lliga de dropbox podrem disposar dels principals arxius del disseny per al vostre ús escolar o comercial, sempre citant la font (Ley de Weathon):

www.dropbox.com/…/dnwtb3…/AADqXDRw5WxnFFp5…

Finalment, si la programació de micros no és el teu, et pot compartir un disseny d’un temporitzador analògic, que compleix una funció similar, encara que estigui limitada en quantitat de temps, que el temporitzador digital programable.

Aquest timer correspon a l'última imatge de l'àlbum, i pots observar que es forma de 2 circuits LM555, autentico guerrero de la electrónica desde hace ya varias décadas, el primer es configura com a multivibrador astable i genera els polsos de disparo per al segon que és un multivibrador monestable que genera un sol pols de duració fija.

Entonces el primer gènere el temps de retard i el segon el temps d’activació del temporitzador. En aquest disseny la clau és el transformador d’acoplamient 1: 1 dels dos circuits que el monoestable sol respon a les baixes del dispari i després s’ha de mantenir en voltatge alt.

Espero que estos circuitos sean de utilidad para estudiantes y entusiastas de la electrónica y la programación, y cualquier duda o comentario lo recibirá con gusto.

Saludos y buen domingo.