Monitoreando la Presión: Guía Paso a Paso para Utilizar un Sensor de Presión con Arduino
Introducción
Este sensor transductor de presión de alta calidad puede ser usado con combustible, aceite, gas, agua, aire. Tiene un conector de cableado para desconexión rápida sellado al agua. Estas son sus características :
• Voltaje de trabajo: 5 V
• Voltaje de salida: 0.5 ~ 4.5 VDC
• Corriente de funcionamiento: = 10 mA
• Rango de presión de trabajo: 0 ~ 1.2 MPa
• Presión maxima: 2.4 MPa
• Longitud del Cable: 19 cm
• Temperatura de trabajo: 0 ~ 85 grados
• Error de medición: ± 1.5 % FSO
• Rango de error por variación de temperatura: ± 3.5 % FSO
• Tiempo de respuesta: = 2.0 ms
• Medida de rosca : 13.2 mm
Conexión
--- Rojo ----------> 5V
--- Negro --------> GND
--- Amarillo -----> Entrada analógica (por ejemplo A0)
Programando el Arduino para Leer la Presión
Este sensor de presión entrega una salida de voltaje de 0.5V a 4.5V, lo cual corresponde a un rango de presión de 0 psi a 174 psi. Esta es una representación lineal, donde el voltaje mínimo (0.5V) representa la presión mínima (0 psi) y el voltaje máximo (4.5V) representa la presión máxima (174 psi).
Por otro lado, Arduino utiliza un convertidor analógico a digital (ADC) de 10 bits para interpretar las señales de voltaje analógicas, que entrega valores de 0 a 1024. Estos valores representan voltajes de 0V a 5V, respectivamente. Es decir, el valor 0 del ADC corresponde a 0V, y el valor 1024 corresponde a 5V (aunque en realidad, debido a que el ADC es de 10 bits, el rango real es de 0 a 1023).
Para ajustar el rango de voltaje del sensor a la escala del Arduino, puedes utilizar una regla de tres simple. De esta forma, el voltaje mínimo del sensor (0.5V) correspondería a un valor de aproximadamente 102 en la escala del ADC de Arduino (0.5V/5V * 1023 ≈ 102), y el voltaje máximo del sensor (4.5V) correspondería a un valor de aproximadamente 920 en la escala del ADC de Arduino (4.5V/5V * 1023 ≈ 920).
De este modo, puedes convertir las lecturas del ADC en Arduino a los correspondientes valores de presión del sensor, sabiendo que los valores de 102 a 920 en la escala del ADC representan presiones de 0 psi a 174 psi, respectivamente.
Función map en arduino
La función "map()" en Arduino se utiliza para reescalar un número de un rango a otro. Esto es especialmente útil cuando se necesitan convertir los valores de un sensor a una escala más útil o manejable.
La sintaxis es como sigue:
map(valor, desdeBajo, desdeAlto, hastaBajo, hastaAlto)
Los parámetros son los siguientes:
-
valor: es el número que se desea reescalar. -
desdeBajoydesdeAlto: definen el rango actual del número. -
hastaBajoyhastaAlto: definen el rango al que se quiere reescalar el número.
Código
En un nuevo sketch declararemos una constante de tipo entero para el pin Analógico al que ira conectado el sensor, otra variable donde guardaremos el valor leído desde el ADC, y una variable de tipo flotante para guardar el cálculo de las psi.
| const int analogInPin = A0; // Pin Analogico al que esta conectado el sensor | |
| int sensorValue = 0; // Valor leido | |
| float psi = 0; // valor en PSI |
En la función void setup() configuramos el monitor serial a 9600 baudios:
| Serial.begin(9600); | |
Finalmente, en la función loop(), realizamos una lectura del valor actual del Convertidor Analógico a Digital (ADC) y empleamos la función map() con los límites superior e inferior que determinamos previamente, para calcular la presión en psi.
Es importante destacar que en la función map(), multiplicamos los psi por 100 y luego los dividimos. ¿Por qué hacemos esto? La razón es que la función map() solo acepta valores enteros (integers) y al multiplicar y luego dividir por 100, logramos mantener la precisión decimal de nuestras lecturas. De este modo, conseguimos una medición más exacta de la presión en psi, sin perder datos debido a la limitación de la función map() con los valores enteros.
| sensorValue = analogRead(analogInPin); //Lee el valor analogico | |
| psi = (map(sensorValue, 102, 920, 0, 17400))/100.0; |
El código completo queda de la siguiente forma:
Una vez que hayas cargado este sketch en tu Arduino, deberías ver las lecturas del ADC y del sensor de presión en el Monitor Serial.
Conclusión
A lo largo de este tutorial, hemos explorado cómo utilizar un sensor de presión analógico con Arduino. Aunque nos hemos centrado en un tipo particular de sensor de presión, los conceptos y técnicas que hemos analizado te ayudarán a trabajar con una amplia gama de sensores analógicos.
Esperamos que este tutorial haya sido esclarecedor y que te anime a experimentar con sensores analógicos en tus futuros proyectos. Ten en cuenta que la práctica y el experimento son fundamentales para el aprendizaje y el desarrollo de nuevas habilidades. ¡Buena suerte con tus futuras creaciones electrónicas!
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