En Progressive Automations, ofrecemos diversas opciones para el control de actuadores lineales. Desde soluciones sencillas como interruptores basculantes hasta nuestras cajas de control más avanzadas para gestionar múltiples actuadores, contamos con una amplia gama de opciones plug-and-play. Sin embargo, en ocasiones, los requisitos del proyecto y las necesidades del cliente son más específicos de lo que estas opciones pueden ofrecer. Aquí es donde los microcontroladores resultan de gran utilidad. En este artículo, explicaremos cómo podemos cambiar la posición de un actuador en función de la cantidad de luz presente, brindándole una forma única y avanzada de control de actuadores lineales.
¿Qué necesitarás?
Para este proyecto solo necesitamos un Arduino (en este caso un Arduino Uno), una resistencia dependiente de la luz (también conocida como fotorresistencia o LDR), una resistencia de 10k ohmios, un módulo de relé de 2 canales y, por supuesto, un actuador.
Cómo elegir su actuador lineal
En muchos casos, utilizaremos este tipo de actuador para aplicaciones exteriores, como por ejemplo , para la puerta de un gallinero con energía solar. Es importante tener en cuenta el entorno en el que operará el actuador y asegurarse de que tenga la clasificación IP correcta. Para ello, puede consultar nuestra guía de clasificación IP aquí. También es necesario asegurarse de que la longitud de carrera y la fuerza nominal sean las adecuadas para el actuador. Para obtener ayuda al respecto, puede consultar otras publicaciones de nuestro blog aquí. En resumen, el tipo de actuador que utilice dependerá totalmente de su aplicación y de las condiciones del entorno.
Alambrado
El cableado para este proyecto de actuador alimentado por energía solar es el siguiente:
LDR a Arduino
- Cable LDR 1 – Tierra
- Cable LDR 2 – 5V (a través de una resistencia de 10k)
- Cable 2 del LDR – Pin analógico 0
Módulo de relés para Arduino
- VCC – 5V
- GND – GND
- IN1 – Pin 2
- IN2 – Pin 3
Módulo de relés a la fuente de alimentación y al actuador.
- +12V a NC1 (terminal normalmente cerrado del relé uno)
- -12V a NO1 (terminal normalmente abierto del relé uno)
- NC1 a NC2
- NO1 a NO2
- COMMON1 al cable del actuador 1
- COMMON2 al cable del actuador 2
Utilizando un módulo de relés de 2 canales, las instrucciones anteriores explican cómo cablear este proyecto. Se trata de una configuración muy sencilla y fácil de programar, aunque tiene sus limitaciones. Si desea añadir funciones como control de velocidad o retroalimentación de fuerza, le recomendamos utilizar el controlador de motor MegaMoto. Encontrará más información aquí.
Programación de su actuador alimentado por energía solar
El código proporcionado busca que su funcionalidad sea lo más sencilla posible. Cuando hay luz, el actuador se retrae. Cuando está oscuro, se extiende. Para evitar que el actuador se active involuntariamente (si alguien pasa y bloquea la luz, o si el sensor detecta un destello), el cambio de oscuridad a luz (o de luz a oscuridad) debe durar al menos treinta segundos. Este retardo se puede modificar fácilmente cambiando el valor de `const int triggerDelay`.
La cantidad de luz presente se determina midiendo el voltaje en el pin analógico 0. A mayor cantidad de luz, menor será la resistencia de nuestra fotorresistencia. Dado que utilizamos una resistencia pull-up, esto significa que el voltaje disminuirá a medida que la luz ambiental aumente. El Arduino interpreta este valor entre 0 y 1028. Si desea modificar el valor en el que cambia el estado del actuador, simplemente cambie el valor de "const int threshold" (establecido en 650 por defecto).
Este código cumple su función tal cual, pero lo bueno de proyectos como este es que siempre hay margen de mejora. ¡Siéntase libre de modificarlo para adaptarlo mejor a su aplicación de actuador lineal alimentado por energía solar! Algunos ejemplos de funciones adicionales que se podrían agregar son: un temporizador para evitar que el actuador continúe moviéndose si no alcanza el interruptor de límite dentro de un período de tiempo determinado; detección de colisiones mediante monitoreo del consumo de corriente (requeriría un controlador MegaMoto en lugar de relés); o una función que permita configurar el actuador en varias posiciones según la cantidad de luz (no solo completamente arriba o completamente abajo).
/*El hardware necesario para este proyecto es un Arduino, una resistencia dependiente de la luz (LDR), una resistencia de 10K y un módulo de relé de 2 canales y 5V. Su propósito es controlar la extensión y retracción de un actuador en función de la cantidad de luz presente. Escrito por Progressive Automations 12/02/2020 */ #define relay1 2 //relé utilizado para extender el actuador #define relay2 3 //relé utilizado para retraer el actuador int ldr; //lectura analógica de la resistencia dependiente de la luz int countOpen = 0;//cuenta cuánto tiempo el sensor está recibiendo luz int countClose = 0;//cuenta cuánto tiempo el sensor no está recibiendo luz const int triggerDelay = 3000;//número de segundos x 100 para esperar después de los cambios de iluminación antes de activar el actuador const int threshold = 650;// void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(relay1,OUTPUT); pinMode(relay2,OUTPUT); digitalWrite(relay1,HIGH); digitalWrite(relay2,HIGH); } void loop() { checkSensor(); } void checkSensor() { ldr = analogRead(0); Serial.println(ldr); if(ldr> threshold)//si la lectura es mayor que el umbral, comienza a contar { countOpen++;//cuenta cuánto tiempo el sensor no recibe luz delay(10); } else { countOpen = 0;//reinicia el contador a cero si la condición no es verdadera } if(countOpen> triggerDelay)// espera x segundos antes de activar el actuador { extend();//extiende el actuador } if(ldr < threshold)//si la lectura es menor que el umbral, comienza a contar { countClose++;//cuenta cuánto tiempo el sensor recibe luz delay(10); } else { countClose = 0; } if(countClose> triggerDelay)// espera x segundos antes de activar el actuador { retract(); } } void extend() { digitalWrite(relay1,LOW); digitalWrite(relay2,HIGH); } void retract() { digitalWrite(relay2,LOW); digitalWrite(relay1,HIGH); }
Conclusión
¡Ahí lo tienen! Nuestra metodología para controlar su actuador mediante energía solar utilizando un sensor de luz en un actuador lineal. Sabemos que cada aplicación es diferente, por lo que es posible que tenga alguna pregunta sobre este proyecto o que desee consultar con nuestro equipo de ingenieros sobre posibles modificaciones. No hay problema: envíenos un correo electrónico a sales@progressiveautomations.com o llámenos gratis al 1-800-676-6123.