Sistema

Sistema de Iluminación Permanente
Israel Ruelas Ramírez, elisrael2@hotmail.com

RESUMEN
El sistema de iluminación permanente es un sistema automático que se encarga de
mantener un sitio iluminado a la misma intensidad en todo momento, ya sea de día o de
noche. El sistema es automático, lo cual determina su funcionamiento de manera híbrida con
interacción de la luz solar. Las salidas deldispositivo corresponden a 2 subsistemas:



Un motor a pasos que abre una ventana para iluminar la habitación
Una lámpara controlada para iluminar la habitación de noche.

El corazón del sistema es un LDR que controla especialmente a un micro controlador que
toma las decisiones sobre qué hacer. La señal proveniente del LDR es acondicionada para
tener comunicación con el microprocesador a través de unamplificador no inversor y un
convertidor Analógico – Digital. El microprocesador procede a tomar la decisión de
seleccionar ya sea el motor a pasos para abrir la ventana o el encendido de la lámpara
incandescente para iluminar la habitación. Cabe señalar, que ésta lámpara es controlada para
que su brillo sea proporcional a la obscuridad presente en el cuarto, lo cual determina un
comportamientoóptimo en el desempeño del sistema.
Las salidas del sistema son acondicionadas ambas por 2 buffer de 3er estado, los cuales
sirven para eliminar el efecto de carga existente a la salida del micro. En caso del motor a
pasos, el buffer es el componente inmediato para su control. En caso del sistema de
iluminación con la lámpara incandescente, al buffer de 3er estado le sigue una serie de
comparadoreslos cuales suman voltajes y los amplifican para ser aplicados a un subsistema
de acoplo con la carga.
El circuito regulador de la frecuencia de pulsos al opto acoplador se implementa con un
temporizador LM555 como oscilador astable el cual produce una frecuencia variable. Este
oscilador es controlado por medio de una modulación por ancho de pulso en su terminal
número 5, lo cual indica que el microcontrolador, por medio de los circuitos sumadores y
amplificadores, se encarga de enviar una señal que será proporcional a la frecuencia de
pulsos que el LM555 enviará al opto acoplador. El valor de voltaje que el micro controlador
entrega para modular el ancho de pulso es acondicionado con un convertidor Digital –
Analógico y una serie de amplificadores operaciones.

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Israel Ruelas Ramírez,elisrael2@hotmail.com

DIAGRAMA A BLOQUES DESCRIPTIVO
El siguiente diagrama a bloques muestra la manera en que se construye el sistema de
iluminación permanente:
LDR
Amplificador
ADC
Micro controlador
Buffer
Motor
a pasos

Buffer
Sumador de
voltajes
Vibrador
astable
Acoplamiento
con la carga
Lámpara
incandescente

Figura 1:Diagrama a bloques descriptivo del proyecto

El LDR
El LDR, por su nombre eninglés light dependent resistor, es un resistor cuyo valor varía de
acuerdo al nivel de luz al que está expuesto. De esta manera, es un foto resistor que se
construye a base de semiconductores de alta resistencia como el sulfuro de cadmio. Si la luz
que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad
del semiconductor dando a los electrones lasuficiente energía para saltar la banda de
conducción. El electrón libre que resulta y su hueco asociado, conducen electricidad de tal
modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos de un foto resistor varía entre 1MΩ, o
más, en la oscuridad y 100Ω con luz brillante.
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Israel Ruelas Ramírez, elisrael2@hotmail.com

Figura 2: LDR en físico

Las células de sulfuro e cadmio se basan en la capacidaddel cadmio en variar su resistencia
según la cantidad de luz que incide en la célula, cuanta más luz incide más baja es la
resistencia.
La variación del valor resistivo de un LDR presenta un retardo, diferente si se pasa de
obscuridad a iluminación o viceversa. Esto hace que los LDR no se puedan utilizar en
aplicaciones en las que se necesite exactitud en cuanto a tiempo de respuesta. El tiempo...