Control de velocidad de un motor DC por luz

El control de velocidad de un motor DC por luz es útil como principio para el desarrollo de proyectos cuyo comportamiento depende directamente de la luz

 

En el siguiente post se regulará la velocidad de un motor por el efecto de luminosidad aplicada a una resistencia variable.

Para esta experiencia utilizamos los siguientes componentes:

  • 1 Batería de 9 Voltios
  • 1 Transistor NPN (C2073)
  • 1 Fotorresistencia (LDR)
  • Jumpers
  • 1 Resistencia de 220 Ω
  • 1 Resistencia de 1 kΩ
  • 1 Motor DC
  • 1 Arduino Uno
  • 1 Protoboard

Para esta experiencia el motor debe ser alimentado con una batería de 9 voltios, sin embargo el Arduino UNO solo es capaz de proporcionar 5 Voltios por lo que consecuentemente se utilizó el transistor NPN C2073, cuyas funciones podemos recordar visitando el siguiente post:

Para esta experiencia utilizaremos la siguiente configuración:

Prototipo_PNG

 R1= 220 Ω                        R2= 1 kΩ

Abrimos Arduino IDE y escribimos el siguiente código:

 

Este código permitirá:

  • Que el Motor varíe su velocidad a medida que una fotorresistencia varía su resistividad.

El Valor de la luminosidad que será igual a la velocidad del motor podemos obtenerlo con la siguiente función:

 Se utilizan lecturas análogas de voltaje, tema que ya ha sido expuesto anteriormente en este blog en el siguiente post:

En esta experiencia utilizamos la función analogWrite(pin,nivel) la cual permite usar PWM (modulación por ancho de pulsos) el cual establece un nivel análogo de voltaje. En “pin” se colocará el pin a utilizar. En nivel se utilizará un valor entre 0 y 255 siendo el 0 el 0% y el 255 el 100%.

Para conocer más sobre PWM visita este blog:

En el código, se divide entre cuatro la lectura análoga (variable lum) para que que cuando la luminosidad en la fotorresistencia sea máxima, la lectura registrada sea 1023 y el parámetro de la función analogWrite (ver PWM) sea 255, es decir, el valor máximo con el cual el motor trabajará al 100% de su capacidad.

Para ampliar un poco más veamos el comportamiento del siguiente gráfico:

En ambos casos se utiliza una resistencia constante (valor de 100 Ohm) en serie con un LDR, cuyo valor varía de 100 a 1000 Ohms (una suposición). En una configuración el voltaje asciende y en la otra decrece.

Aquí podemos observar los diagramas del circuito, para cada uno de los 2 casos:

jp

 

Valores de resistividad del LDR

Voltajes (Vx) obtenidos en el divisor de tensión

Caso 1

Caso 2

100.0

2.5

2.5

200.0

1.7

3.3

300.0

1.3

3.8

400.0

1.0

4.0

500.0

0.8

4.2

600.0

0.7

4.3

700.0

0.6

4.4

800.0

0.6

4.4

900.0

0.5

4.5

1000.0

0.5

4.5

Ecuaciones matemáticas para calcular el valor del Voltaje en ambos casos:

jk

kj

El gráfico obtenido es el siguiente:

Gráfico de voltaje vs. resistividad en la fotorresistencia, para distintas configuraciones de divisor de voltaje

Colocando el circuito de una manera u otra, podemos hacer que la velocidad del motor aumente o decrezca con la luz.

En el siguiente video se muestra el proyecto ejecutado:

Espero que la información suministrada sea de utilidad para todos.

Saludos.

¿Te gustó? ¡Comparte!Share on LinkedInShare on FacebookTweet about this on TwitterEmail this to someoneShare on RedditShare on TumblrShare on Google+Pin on PinterestBuffer this page
  • Andres Maya Restrepo

    Hola, me podrian explicar porque la lectura analoga del potenciometro o de la LDR la dividen por 4??

    • Antony García González

      Una forma rápide de mapear los puertos. 1023/4 es mas o menos 255 que es el máximo que colocas en el analogWrite