INSTITUTO TECNOLÓGICO ¨SUDAMERICANO¨ TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA
NOMBRE:
Eduardo Quezada Romero Carlos Carrión Diego Villa
DOCENTE: FECHA:
Ing. Juan Carlos Zaruma 01 / Junio / 2015
1. TEMA: Indicador de nivel de agua utilizando electrónica analógica 2. MARCO TEORICO:
Al ensamblar esta práctica se obtiene un circuito que permite conocer el nivel de agua dentro un recipiente, ya sea pequeño como un vaso o un tanque de gran tamaño. Dicho nivel se indica de forma visual con LEDs.
El componente principal del proyecto es el circuito integrado ULN2003, el cual, según las señales presentes en sus entradas, activa o no cada una de sus salidas, las entradas del circuito se conecta a los sensores ubicados dentro del tanque al que se le va a medir el nivel de agua las salidas, se conecta a un conjunto de LEDs organizado en forma lineal para presentar el nivel que se ha detectado. El circuito se debe alimentar con una fuente de +12VDC. El circuito integrado ULN2803, posee internamente un grupo de transistores NPN configurados especialmente para el manejo
de carga. En la base de los mismos, se conecta la señal proveniente de los sensores atreves de resistencias y en su salida, por el colector, se conectan los LEDs indicadores de nivel a través de resistencias de 220 ohm (R0 a R7). Dado que el terminal común tiene señal positiva cuando hace contacto a través del agua con uno de los sensores, se está polarizando directamente el transmisor asociado, por lo tanto, el mismo entra en conducción haciendo que el LED que está conectado en su colector se encienda. Este método presenta la ventaja de que es recipiente o tanque puede ser de cualquier tamaño ya que los sensores se pueden ubicar en la profundidad que el usuario lo desee para construir el sensor, o los sensores, Que se introducen dentro del agua se pueden utilizar cualquier objeto metálico que conduzca la electricidad. En nuestro caso, por ejemplo, llevamos cables desde los terminales ubicados en el circuito impreso, hasta el interior del recipiente. Allí, ubicamos a la altura que será de nuestro interés y en ellos conectamos dicho cables. Los transistores del circuito integrado ULN2003 tienen capacidad para manejar cargas hasta de 500mA esto permite que puedan controlar relés conectados directamente en su colector. Por esta razón en el circuito se han dispuesto unos terminales en la salida del integrado de tal forma que si se desea, se puede manejar un relé al mismo tiempo que el LED. Dicho relé puede ser utilizado para activar un indicador sonoro, como un buzzer, cuando se haga la prueba y el tanque este lleno, o activar una válvula de abra o cierre alguna llave, etc.
3. MATERIALES
7 RESISTENCIAS DE 220(R0 a R7) 2 LED ROJOS DE 5mm(D1 a D8) 3 LED VERDES DE 5mm(D1 a D8) 2 LED ANARAMJADOS DE 5mm(D1 a D8) 1 CIRCUITO INTEGRADO ULN2003(IC1) 1 SWITCH PEQUEÑO UNA BASE PARA INTEGRADO DE 18 PINES 18 TERMINALES PARA CIRCUITOS IMPRESO(ESPADINES) UNA SOLDADURA (1m) Cautil, Estaño, otros.
4. OBJETIVOS
Construir un indicador del nivel de agua, el cual puede ser utilizado para conocer en qué estado se encuentra un contenedor, es decir, vacío, lleno o en un nivel intermedio.
Solucionar muchos problemas de la vida cotidiana, inclusive, aquellos que aparentemente no tienen nada que ver con esta ciencia.
Aprender a manejar el circuito integrado ULN2003 con diversas aplicaciones. 5. DESARROLLO El primer paso fue unir los componentes a la placa del medidor de agua, el cuales fueron: las resistencias de 220 ohm. El segundo paso fue diseñar la fuente donde se iba a depositar el agua para el manejo de la cantidad de líquido que se quería medir
El tercer paso fue establecerlo en un lugar fijo como especie de maqueta para tener una presentación aceptable. Verificar que los componentes no estuvieran flojos, ya que esto puede ocasionar que no funcione la placa y dañar el proyecto.
5.1
CÓMO FUNCIONA
Cuando el agua llega al nivel en donde se encuentra uno de los sensores, se crea una unión eléctrica entre la conexión común para todos los sensores y el nivel de agua. Dicha unión cierra un circuito, enviándose la energía necesaria para encender el led que indica dicho nivel. Si el nivel de agua cubre varios sensores, se encenderán tantos led’s como sensores cubra, de esta manera, tendremos una idea del nivel de líquido dentro de un tanque. En este experimento, utilizamos un interruptor para aumentar la seguridad del circuito y ahorrar energía, pero, también puede funcionar de modo directo.
5.2
SIMULACION EN PROTEUS
A continuación presentamos la simulación realizada en Proteus de isis. J2
1 2
TBLOCK-I2
R7 220
R6
J5 1
220 CONN-SIL1
U1
J1 7 6 5 4 3 2 1 CONN-SIL7
1 2 3 4 5 6 7
1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B
J3 COM 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C
ULN2003A
9 16 15 14 13 12 11 10
1 2 3 4 5 6 7 8
R5
J4 8 7 6 5 4 3 2 1
CONN-SIL8 CONN-SIL8
220
R4 220
R3 220
R2 220
R1 220
6. CONCLUSIONES:
Los Leds se podrían sustituir por relés con algún tipo de temporización que evite las oscilaciones de conexiones y
desconexiones en las fluctuaciones que se producirán cuando los niveles se aproximen al límite si el agua no está completamente en reposo. Estos relés pueden arrancar bombas de llenado o achique, activar una alarma sonora, abrir una electroválvula de salida o entrada de agua, etc.
También se podrían utilizar los terminales de salida del ULN2003 como entradas de un sistema digital programable que realice cualquier acción automática que se nos pueda ocurrir.
Si se quiere pasar de la experimentación a algo más serio con un depósito y uso real, lo más indicado es utilizar barras de acero inoxidable de 10 mm de sección cortadas a la altura de cada uno de los niveles que deseemos detectar. 7. BIBLIOGRAFIA
• http://bvs.per.paho.org/bvsacd/scan/017575/01757514.pdf • http://imageshack.us/photo/myimages/142/dibujoymv.png/sr=1 • http://www.laneros.com/f97/como-algo-que-midaprofundidad189326/ • http://www.electronica2000.com/especiales/indicador_nivel_agu a.htm
