I. INTRODUCCIÓN

Los sensores son dispositivos capaces de detectar diferentes cantidades físicas y transformarlas en variables de tipo eléctricos. Un sensor térmico aquel capaz de detectar diferentes valores de temperatura , estos son de gran importancia ya que a través de ellos se puede detectar factores como temperatura ambiente o cambios de la misma a través del sensor lm35, en este laboratorio se medirá magnitudes de temperatura diferentes y su posteriormente se realizara su visualización en un lcd. Posteriormente caracterizaremos dicho sensor con los datos obtenidos[1]

II.OBJETIVOS1. Realizar un montaje que nos permita leer y visualizar

diferentes valores de temperatura (termómetro).2. Identificar los diferentes tipos de sensores térmicos, su

funcionamiento, diferentes tipos de conexiones y su aplicación.

3. Caracterizar el sensor de manera correcta basándonos en los datos experimentales.

III. MARCO REFERENCIAL

A. Sensor LM35El LM35 es un sensor de temperatura integrado de

precisión, cuya tensión de salida es linealmente proporcional a temperatura en ºC (grados centígrados). El LM35 por lo tanto tiene una ventaja sobre los sensores de temperatura lineal calibrada en grados Kelvin: que el usuario no está obligado a restar una gran tensión constante para obtener grados centígrados. El LM35 no requiere ninguna calibración externa o ajuste para proporcionar una precisión típica de ± 1.4 ºC a temperatura ambiente y ± 3.4 ºC a lo largo de su rango de temperatura (de -55 a 150 ºC). El dispositivo se ajusta y calibra durante el proceso de producción. La baja impedancia de salida, la salida lineal y la precisa calibración inherente, permiten la creación de circuitos de lectura o control especialmente sencillos. El LM35 puede funcionar con alimentación simple o alimentación doble (+ y -).[1]Requiere sólo 60 µA para alimentarse, y bajo factor de auto-calentamiento, menos de 0,1 ºC en aire estático. El LM35 está preparado para trabajar en una gama de temperaturas que abarca desde los- 55 ºC bajo cero a 150 ºC, mientras que el LM35C está preparado para trabajar entre -40 ºC y 110 ºC (con mayor precisión). [1].

B. Características del sensor lm35

Calibrado directamente en grados Celsius (Centígrados)

Factor de escala lineal de +10 mV / ºC 0,5ºC de precisión a +25 ºC Rango de trabajo: -55 ºC a +150 ºC Apropiado para aplicaciones remotas Bajo coste Funciona con alimentaciones entre 4V y 30V Menos de 60 µA de consumo Bajo auto-calentamiento (0,08 ºC en aire estático) Baja impedancia de salida, 0,1W para cargas de 1mA

[1].

C.Diagramas de conexión

Fig.1 diagramas de conexión sensor lm35 tomada de [1].

D.Circuito a realizar Se realizara un sensor de temperatura básico (+2⁰ C a 150⁰

C) Fig.2

Fig.2 circuito termometro sencillo tomado de [1].

SENSORES DE TEMPERATURAJoan Sebastián silva cód. 20121007090, Juan Sebastián Velasco cód. 20121007125, Manuel fajardo.

20121007124, Jonathan chila cód. 20121007137 – Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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E. Curvas características del sensor

Fig.3 tensión de alimentación mínima frente a la temperatura tomada de[4] .

Fig.4 corriente de reposo frente a la temperatura tomada de[4] .

Fig.5 precisión vs temperatura tomada de[4] .

Fig.6 respuesta de puesta en marcha tomada de[4] .

IV. MATERIALES

Potenciómetro 50k $1000jumpers $3000Arduino $63800Sensor LM35 $4000protoboard $12500

V. PROCEDIMIENTO Y ANALISIS1- Se realiza la conexión del sensor LM35 al micro

controlador Arduino de la siguiente manera (ver Fig.7).

Fig.7 conexión lm35 con Arduino tomado de [2].

2- Luego, se hace las conexiones respectivas de los pines de la pantalla LCD al Arduino de la siguiente forma:

Conexión: Arduino 5V --> fila + Conexión: Arduino GND --> fila – Conexión: fila GND (fila -) de la breadboard --> pin 1 de la LCD (VSS) Conexión: fila 5V (fila +) de la breadboard--> pin 2 de la LCD (VDD) Conexión: fila 5V (fila +) de la breadboard--> pin 15 de la LCD (A) Conexión: fila GND (fila -) de la breadboard --> pin 16 de la LCD (K) Conexión: primer pin del potenciómetro---> GND de la breadboard (fila -)

2

Conexión: pin de en medio potenciómetro --> pin 3 de la pantalla LCD (VO) Conexión: tercer pin del potenciómetro---> 5V de la breadboard (fila -) Conexión: pin 4 de la LCD (RS)---> pin 7 del arduino (salida digital, PWM) Conexión: pin 5 de la LCD (RW) --> GND de la breadboard (fila -) Conexión: pin 6 de la LCD (E)--> pin 8 de la placa Arduino UNO (PWM) Conexión: pin 11 de la LCD (D4)--> pin 9 de la placa Arduino UNO (PWM) Conexión: pin 12 de la LCD (D5)--> pin 10 de la placa Arduino UNO (PWM) Conexión: pin 13 de la LCD (D6)--> pin 11 de la placa Arduino UNO (PWM) Conexión: pin 14 de la LCD (D7)--> pin 12 de la placa Arduino UNO (PWM)

De esta manera podremos visualizar la temperatura en el Arduino . [3]

3- Después compilamos el código elaborado al Arduino y empezamos a tomar los datos necesarios para el laboratorio, para así saber si media los valores de forma correcta, el código usado para el montaje del sensor se muestra a continuación, teniendo en cuenta las indicaciones de funcionamiento de los LED para saber la temperatura detectada por el LM35, para cada uno de los rangos, la cual se mostrara en la siguiente figura:

Temperatura Visualización Indicador LED0-35 Baja temperatura Azul 35-45 Temperatura Normal Verde45-70 Temperatura alta Rojo70-100 Temperatura muy alta 2 rojos

Tabla 1: Visualización de la temperatura mediante indicación de LED

#include <LiquidCrystal.h>LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11 , 12);

float centi(){// Funcion para leer el dato analogico y convertirlo a digital:

int dato; float c; dato=analogRead(A0); c = (500.0 * dato)/1023; return (c);}

float kelvin(float cent){ float k; k=cent+273.15; return(k); }

float fahren(float cent){ float f; f=cent*1.8+32; return (f);

}

float rankin(float cent){ float r; r=(cent + 273.15)*1.8; return (r);}void setup() { // Definimos la LCD con dimension 2x16 y definimos los caracteres que deben salir en las filas:pinMode(1, OUTPUT);pinMode(2, OUTPUT);pinMode(3, OUTPUT);pinMode(4, OUTPUT);lcd.begin(16,2);lcd.print("C= K=");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Temperatura");}void loop() { float Centigrados = centi(); float Fahrenheit = fahren (Centigrados); float Rankin = rankin (Centigrados); float Kelvin = kelvin (Centigrados); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(Centigrados); lcd.setCursor(10,0); lcd.print(Kelvin);

if (Centigrados<35){ digitalWrite(1, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(2000); // wait for a second digitalWrite(1, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(20); }else{ if (Centigrados<45){ digitalWrite(2, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(2000); // wait for a second digitalWrite(2, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(20); }else{ if (Centigrados<70){ digitalWrite(3, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

3

delay(2000); // wait for a second digitalWrite(3, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(20); }else{ if (Centigrados<100){ digitalWrite(4, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(2000); // wait for a second digitalWrite(4, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(20); digitalWrite(3, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(2000); // wait for a second digitalWrite(3, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(20); } } }

De acuerdo con lo descrito en la tabla y en el código para la muestra de datos del sensor, podemos observar que de la formula c =(500*dato)/1023, el cual se observa que a mayor cantidad de datos obtenidos mediante cada grado Celsius (ºC) de nuestro sensor, el cual se puede ver en el Factor de escala lineal de +10 mV / ºC, donde solamente se hara la lectura de 1ºC hasta que dato=1023, de lo cual se puede observar que nuestro dato equivaldrá a: 1dato= +10mv/ ºC para el registro de esos datos, además en nuestra pantalla LCD, se puede observar las respectivas conversiones hechas para escalas de temperatura Farehrein, Kelvin y Rankine, las cuales dependerán del valor obtenido en ºC de mi sensor, en la siguiente figura se podrá mostrar el montaje hecho para la muestra de datos en la pantalla LCD:

Fig 8: Muestra de datos en la pantalla LCD

REFERENCIAS

[1]Electronica online: http://electronica.webcindario.com/componentes/lm35.htm [2]Internet de las cosas Online : http://www.internetdelascosas.cl/2012/05/04/midiendo-temperatura-con-arduino-y-lm35/[3] el cajón de arduino Online: http://elcajondeardu.blogspot.com/2013/12/tutorial-conectando-una-pantalla-lcd.html[4] data sheet lm 35 national semiconductor

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