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Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

Arduino y Electrónica

arlex

Tecnólogo en sistemas y electrónica, con diplomados en informática, electrónica digital, análoga, diseño de tarjetas PCB multicapas y programación arduino.

28/07/2019

En este post propongo un Dimmer controlador de luz de potencia con arduino. el cual tiene la particularidad de apagar y prender la bombilla y controlar su intensidad.




primero un poco de teoría.

Atenuador de luz

 Un Dimmer, regulador o atenuador de luz, sirve para regular la energía en uno o varias bombillas, con el fin de variar la intensidad de la luz que emiten, cuando las propiedades de la lámpara lo hacen posible.

Actualmente los circuitos más empleados incluyen la función de encendido al “paso por cero” de la tensión. La disminución del valor eficaz en la bombilla se logra recortando la señal en el momento de subida en el punto que se elija (si cortamos la señal cuando la onda llega a 60 V p.e. se encenderá muy poco, mientras que si la cortamos al llegar a 120 V se encenderá casi al máximo).

Algunos dimmer pueden ser controlados remotamente a través de controladores y protocolos especiales. y en este caso de la iluminación para escenarios lo creare con un arduino uno.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO DIMMER CONTROLADOR DE LUZ .

Arduino y Electrónica

MATERIALES REQUERIDOS PARA EL PROYECTO.

 

1-Arduino uno
1-Optoacoplador MOC3021
1- Triac de 10 amperios a 800 voltios – QL8010L5
1-Resistencia de 220 ohmios
3-conectores de 2 pines
1-potenciometro de 10k con perilla
1-pulsador normalmente abierto de empotrar
1-fuente de voltaje de 5 voltios para alimentar el arduino uno
1-bombilla de 120 voltios
cables, disipador para el triac, cables de potencia para conectar a la línea de corriente alterna.

EXPLICACIÓN DEL PROYECTO

Este proyecto Dimmer controlador de luz de potencia con arduino, consiste de controlar su luz mediante el potenció metro RV1, este potenciometro es quien se encarga de mandar un nivel de corriente al pin A0 del arduino, para que el programa interprete el aumento o disminución de voltaje

tomado por el pin A0 y lo convierte en una señal que disminuirá o aumentará, ofreciendo la por el pin de salida 9.
este pin número 9 es quien da la señal de saturación para el pin número 2 del opto acoplador hasta este punto ya sabemos

que hace el potenciometro y el optocoplador, ahora bien si observamos el programa será esta la orden que tomara la lectura y la emitirá por el pin de salida 9 como se ve a continuación.

int lectura = analogRead(A0);       // Leemos A0  analogWrite
 (9, lectura / 4);       // Ponemos la tension de control 

La configuracion de coneccion en el potenciometro es el siguiente;

Dimmer con el potenciometro

El potenciometro como se ve en las figuras tiene 3 pines, donde el pin del extremo 1 va conectado a GND, el pin 2 del centro va al pin A0 del arduino y el pin 3 del otro extremo va conectado a el vcc de 5 voltios.

 

 

 

Ahora continuamos con el circuito de encendido y apagado de la bombilla.

pulsador on off

Este circuito es quien se encarga de prender o apagar la bombilla, solo tiene 2 pines, los cuales el pin 1 va conectado a GND (negativo) y el pin 2 va conectado al pin número 6 del arduino uno. este circuito toma un Cero lógico y lo manda al pin 6 del arduino y el programa determina cuando se genera un pulso, para emitir por el pin de salida número 13 del arduino y este es quien satura el diodo led del optoacoplador y será quien genera un 1 lógico para prender la bombilla o un 0 lógico para apagarla. en el programa la estructura sería la siguiente:

 




void loop() 
{  
bool boton = digitalRead(6) ;        
if (boton == LOW)     
 {  PowerON = ! PowerON ;        // se manda un pulso para accionar el optocoplador         
delay(250);                  // Para evitar rebotes      
digitalWrite(13, PowerON);   // Encender o apagar el LED          
 }

Como en un articulo anterior hable de las conexiones de pines y sus funciones en un arduino uno, no voy a profundizar pero si les dejo el enlace para que los llevara al post directamente y allí se encontrará toda la información acerca del arduino uno, dando clic en el diagrama lo redirigirá a mi otro post donde hablo de arduino uno y así complementen este proyecto.
arduino uno



Pasemos al estudio del circuito de potencia.

circuito de potencia

Comencemos por partes, el optoacoplador MOC3021. 

optoacoplador

es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura
un componente opto electrónico, normalmente en forma de foto transistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo
semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un
encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
El MOC3021-M consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio ópticamente acoplado a un interruptor bilateral de silicio. Este dispositivo está diseñado para su uso en aplicaciones que requieren disparo aislado de  TRIAC.  
siendo así; el pin 1 es quien recibe el estado lógico de apagado y encendido por parte del pin número 13 del arduino. 
El pin número 2 del optoacoplador es quien recibe la señal que proviene del potenciometro RV1 que sale por el pin número 9 del arduino y es quien va a aumentar o disminuir la intensidad de luz en la bombilla.
por último pasemos al TRIAC Q8010L5.
triac-q4015l5 para proyecto
Este triac pertenece al conjunto de los TO-220, por lo tanto el modo de conexión será de la siguiente manera.
el pin numero 3 es quien recibe la señal que proviene del pin 4 del optoacoplador y es quien satura o disminuye la corriente que deberá pasar a la bombilla.
El pin T1 es quien recibe el voltaje de corriente alterna de 120 voltios ac.
ojo es aquí donde ustedes deben tener especial cuidado si se es principiante en electrónica ya que es donde se maneja la alta potencia y requiere de cuidado y buena manipulación,
El pin T2 es quien manda la corriente a la bombilla y se conecta con uno de los terminales descritos en el diagrama.
Con esto terminamos la explicación del proyecto Dimmer controlador de luz de potencia con arduino..
En conclusión. este circuito puede ser usado en lámparas, o bombillas en una habitación en la que se requiera que la intensidad varíe y que tenga la posibilidad de manipular su encendido,

PROGRAMA PARA EL PROYECTO.

bool PowerON = false ; 
 
 void setup() 
{  Serial.begin(9600);   
pinMode( 6, INPUT_PULLUP);   // Para leer el boton   pinMode(13, OUTPUT);         // Para usar un LED de encendido   
pinMode( 9, OUTPUT);         // Pin PWM para regular la base del transistor   
delay(1000);   // Pequeño retraso para asegurarnos de que la tension es estable   
Serial.println("Iniciando el encendido"); 
} 

void loop()
 {  
bool boton = digitalRead(6) ;        
if (boton == LOW)      
{  PowerON = ! PowerON ;        // se manda un pulso para accionar el optocoplador        
 delay(250);                  // Para evitar rebotes        digitalWrite(13, PowerON);   // Encender o apagar el LED          
 }  
int lectura = analogRead(A0);       // Leemos A0  
analogWrite (9, lectura / 4);       // Ponemos la tension de control 
  }

En la parte inferior puede descargar el código para arduino y el .HEX para que lo programe en la plataforma de isis proteus, recuerda que si a sido de tu interés este proyecto, le des me gusta, compartas en tus redes sociales y te invito a suscribirte a mi canal de youtube para que estes al dia en mis proyectos.




DIMMER CONTROLADOR DE LUZ DE POTENCIA MEJORADO, ENTRA AL POST DANDO CLICK A LA IMAGEN.

Dimmer controlador de luz de potencia

Dimmer controlador de luz

 

ahora puede descargar los archivos para la construcción de este producto de manera gratuita, en la descarga encontrará el diagrama diseñado en proteus, el diseño de la tarjeta pcb y el archivo GERBER para la construcción de dicha tarjeta.

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Publicado:06/04/2020
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1 Comentario

  1. Electronicamain

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