Sistema De Monitoreo De La Temperatura

Diseño basado en Arduino que permite medir la temperatura al interior del contenedor y alertar al usuario cuando la temperatura se encuentra afuera del rango deseado.

• Protoboard: se utilizó una de 700 puntos, pero se puede utilizar una más pequeña para ahorrar espacio.
• Arduino UNO R3
• Baterías y adaptador: se utilizaron 6 baterías AA que se conectan mediante un adaptador
• LED: de color rojo o similar.
• Buzzer o zumbador: de 5V
• Cables macho-macho: El proyecto requiere aproximadamente 20 cables, pero se sugiere tener más debido a que en ocasiones es necesario pelar cables y estos pueden sufrir daños.
• Sensor de temperatura: se utilizó el sensor DS18B20 a prueba de agua, pero puede utilizarse la versión que no es a prueba de agua.
• Cinta aislante
• Tijeras: opcional, pero recomendado.
• Pelacables: opcional, pero recomendado.
• Resistencias: se necesitan dos resistencias de aproximadamente 100 Ohm

Este paso consiste en adaptar el sensor de temperatura para poder conectarlo en la protoboard.

Se debe comenzar por notar que del extremo inferior de sensor (final del cable) sobresalen tres pequeños cables. Se encontrará un cable de color rojo, otro de color negro y uno de color amarillo. El significado de cada uno de estos se encuentra a continuación:

• Rojo: voltaje de entrada (3 - 5.5 V)
• Negro: tierra
• Amarillo: señal de la lectura

Al observar con mayor detalle los cables, se notará que estos se encuentran pelados (tienen los alambres expuestos). Esto impide que se pueda hacer la conexión directamente a la protoboard, y hace sea necesario adaptarlos. Para ello, se deben pelar los cables macho-macho por uno de sus extremos y unirlos los cables del sensor. Una vez unidos los cables, se deben cubrir los alambres expuestos con cinta aislante. Las imágenes del principio ilustran este proceso

Se recomienda utilizar cables del mismo color que los cables del sensor para evitar confusiones al momento de conectar el sensor a la protoboard.

En este paso se realiza exactamente lo mismo que en el paso anterior, pero sobre el adaptador de baterías. En este caso, se encontrarán dos cables: uno rojo y uno negro. Su significado es el siguiente:

• Rojo: voltaje de salida (9 V)
• Negro: tierra

Ahora que se adaptó el sensor, se puede pasar a conectarlo en la protoboard.

Cada uno de los cables debe ir conectado en un fila distinta de la protoboard y se debe conectar una resistencia entre el cable de la señal (amarillo) y el cable de voltaje de entrada (rojo). Esta resistencia puede ser de un valor pequeño, como lo son 100 Ω.

Este paso es importante, ya que de no hacerlo se generará un cortocircuito que calentará significativamente el sensor y puede ocasionar daños en el dispositivo.

NOTA: la resistencia que se encuentra en la imagen es meramente ilustrativa y el valor de esta no necesariamente es el adecuado para el sensor.

Se aprovechará el pin 5V que, como su nombre lo sugiere, este pin permitirá obtener una salida de 5V, la cual se utilizará para alimentar el circuito.

Se debe conectar un cable al pin 5V (se encuentra al lado de los pines Vin y GND utilizados anteriormente) y luego conectar este a la fila donde se encuentra la alimentación del sensor (cable rojo). También se debe conectar un cable a uno de los pines GND que haya quedado libre y conectar este mismo a la fila donde está conectada la tierra del sensor. Debe cuidarse que la resistencia se encuentre entre los cables del Arduino y los cables del sensor

En este paso se implementa uno de los dos métodos que tiene el sistema para alertar al usuario sobre temperaturas que se encuentran fuera del rango deseado.

Se debe conectar el LED a la protoboard teniendo en cuenta en qué fila se encuentra el terminal largo y en qué fila se encuentra el terminal corto. En la fila del terminal corto se debe conectar un cable que provenga de tierra (se puede conectar este cable a la fila en la cual se encuentra conectado el cable de tierra del sensor). En la fila del terminal largo se debe conectar uno de los extremos de una resistencia pequeña (~100 Ω).

En el lado restante de la resistencia se debe conectar un cable que provenga del pin digital 6 de la placa de Arduino.

Ahora se implementa el segundo método por el cual se avisa al usuario cuando la temperatura se encuentra afuera del rango deseado.

En primer lugar, se debe identificar el terminal del zumbador al que debe ir conectada la entrada de voltaje. Esto se suele indicar en la tapa del dispositivo. Este terminal se debe conectar a un cable que a su vez estará conectado al pin 7 de la placa Arduino. El terminal restante se debe conectar a tierra utilizando el mismo método que se empleó para conectar el LED a tierra.

Ya se han realizado todas las conexiones necesarias sobre la protoboard, por lo que se puede proceder a subir el código que realiza el análisis de la temperatura leída por el sensor y activa las alarmas de ser necesario.

Para este paso se requiere conectar el Arduino al computador utilizando el cable designado para ello y se debe verificar y subir el código que se encuentra en el archivo adjunto.

NOTA: este código hace uso de librerías que no vienen instaladas con el IDE de Arduino, por lo que deberán ser instaladas antes de subir el código a la placa (si se intenta subir el código sin haber instalado las librerías, aparecerá un mensaje de error). Las librerías que se deben instalar son las siguientes:

• OneWire: cuya lista de autores comienza por Jim Studt y termina con Love Nystrom
• DallasTemperature: cuyos autores son Miles Burton, Tim Newsome, Guil Barros y Rob Tillaart.

Debe asegurarse que las librerías instaladas son las correctas, puesto que al buscar estos nombres puede encontrar diversas opciones.

Finalmente, se implementará el adaptador de baterías. Esto permitirá utilizar el sistema desarrollado sin la necesidad de que este se encuentre conectado al computador.

En primer lugar, se debe desconectar el Arduino del computador y retirar el cable de la placa. Hecho esto, se debe conectar el cable de salida de voltaje del adaptador al pin Vin de la placa y se debe conectar el cable de tierra del adaptador a uno de los pines GND. La imagen que se incluye al inicio de esta sección permite identificar la ubicación de estos pines.

NOTA: algunos adaptadores cuentan con un botón de encendido/apagado, por lo que debe cerciorarse que este se encuentre encendido para permitir el funcionamiento del sistema.