DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE ILUMINACIÓN
ESNEYDER ARIAS CUARTAS
JHON ALEX SALAZAR ROJAS
KATERIN DAVID MEZA
ZULYMA GUTIERREZ MENA
INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO
MEDELLÍN - ANTIOQUIA
28 DE MAYO DE 2024
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Diseño y Construcción de un Sistema de Control de Iluminación, Guías, Proyectos, Investigaciones de Teoría de Circuitos
Este documento detalla el diseño e implementación de un sistema de control de iluminación que regula automáticamente la intensidad de la luz en un entorno dado, adaptándose a cambios en la luminosidad ambiental. El proyecto utiliza un microcontrolador arduino uno, una fotorresistencia de alta precisión, transistores y leds. El sistema tiene diversas aplicaciones en biomedicina, mejorando la precisión, seguridad y efectividad de estas tecnologías. Se presentan los resultados de las mediciones, diagramas del circuito y un video del funcionamiento. Además, se discuten posibles mejoras futuras.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2023/2024
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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE ILUMINACIÓN
ESNEYDER ARIAS CUARTAS
JHON ALEX SALAZAR ROJAS
KATERIN DAVID MEZA
ZULYMA GUTIERREZ MENA
INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO
MEDELLÍN - ANTIOQUIA
28 DE MAYO DE 2024
INTRODUCCIÔN
El presente informe detalla el diseño y la implementación de un sistema de control de iluminación. El objetivo principal de este proyecto es crear un sistema que automáticamente regula la intensidad de la iluminación en un entorno dado, adaptándose a cambios en la luminosidad ambiental, El proyecto se realizó utilizando una cuidadosa selección de materiales y herramientas, incluyendo un microcontrolador Arduino Uno, una fotorresistencia de alta precisión, transistores para el circuito de control, LEDs como fuentes de luz, y otros componentes electrónicos. A Continuación les mostraremos un montaje que realizamos describiendo los paso a paso que utilizamos para realizarlos introduciendo fotos, Simulaciones, Resultados de mediciones, incluyendo corrientes y voltajes en diferentes partes del circuito. APLICACIONES: En biomedicina, los circuitos de iluminación tienen diversas aplicaciones importantes, especialmente en la mejora de diagnósticos, tratamientos y procedimientos quirúrgicos. Aquí te presento algunas de las aplicaciones más destacadas: Microscopía: Los microscopios, tanto ópticos como electrónicos, utilizan circuitos de iluminación para proporcionar una luz adecuada y uniforme que permite observar muestras biológicas con gran detalle. La iluminación puede ser ajustable para diferentes tipos de observaciones, como contraste de fases, fluorescencia, etc.
- Endoscopia: Los endoscopios, que se utilizan para visualizar el interior del cuerpo, dependen de circuitos de iluminación para proporcionar una luz
- brillante y enfocada en áreas específicas, lo que permite a los médicos ver tejidos y órganos con claridad durante procedimientos diagnósticos y quirúrgicos.
- Láseres médicos : Los láseres se utilizan en una variedad de procedimientos médicos, desde cirugías oculares hasta tratamientos dermatológicos. Los circuitos de iluminación controlan la intensidad, duración y frecuencia de la luz láser para realizar cortes precisos o tratamientos de tejidos.
- Lámparas de fototerapia : Estas lámparas se utilizan para tratar diversas condiciones de la piel, como la psoriasis y el ictericia neonatal. Los circuitos de iluminación aseguran que la luz emitida sea de la longitud de onda adecuada y la intensidad necesaria para el tratamiento.
- Dispositivos de imagen médica: Tecnologías como la tomografía por emisión de positrones (PET), la resonancia magnética (MRI) y la tomografía computarizada (CT) utilizan circuitos de iluminación para la calibración y el funcionamiento de ciertos componentes del equipo, mejorando así la calidad de las imágenes obtenidas.
- Iluminación quirúrgica : En el entorno quirúrgico, la iluminación adecuada es crucial. Los sistemas de iluminación en quirófanos están diseñados para proporcionar luz brillante y sin sombras, permitiendo a los cirujanos ver claramente el área de operación y reduciendo la fatiga visual.
una investigación preliminar para identificar los materiales y herramientas necesarios, así como las mejores prácticas en el diseño de sistemas similares.
- Selección de Materiales y Componentes: Se llevó a cabo una cuidadosa selección de materiales y componentes electrónicos, considerando criterios como rendimiento, disponibilidad, costo y compatibilidad con el microcontrolador Arduino Uno. Se adquirieron los elementos necesarios para la construcción del sistema.
- diseño del circuito y esquemas eléctricos : Se diseñó el circuito eléctrico del sistema de control de iluminación, incluyendo la disposición de los componentes, las conexiones entre ellos y los esquemas eléctricos correspondientes. Se tuvieron en cuenta consideraciones de seguridad, eficiencia y funcionalidad durante el diseño.
- programación del microcontrolador: se desarrolló el código de programación necesario para el microcontrolador arduino uno, definiendo algoritmos de control que permitieran la regulación eficiente de la iluminación en función de la entrada de la fotorresistencia.
- Ensamblaje final y optimización: se procedió al ensamblaje final del sistema de control de iluminación, soldando los componentes en una placa de circuito impreso (pcb) o protoboard. Se realizaron ajustes y optimizaciones en el código y en el circuito para garantizar un funcionamiento óptimo del sistema.
- pruebas y validación : se llevaron a cabo pruebas exhaustivas del sistema de control de iluminación para verificar su funcionamiento, fiabilidad y precisión en la regulación de la iluminación. Se realizaron ajustes y correcciones según fuera necesario para garantizar el cumplimiento de los objetivos del proyecto.
- documentación y elaboración del informe final: Se documentaron todos los aspectos relevantes del proyecto, incluyendo el diseño del circuito, el código de programación, los resultados de las pruebas y cualquier otra información pertinente. Se elaboró un informe final detallado que resumía el proceso de desarrollo y los resultados obtenidos.
DIAGRAMA DEL CIRCUITO DISEÑADO:
MEDIDAS DE RESISTENCIAS CON VOLTAJE CON POTENCIÓMETRO AL MÍNIMO
MÁXIMA LUMINOSIDAD MÍNIMO POTENCIOMETRO
MÍNIMA LUMINOSIDAD MÁXIMA POTENCIA
MÍNIMA LUMINOSIDAD MÍNIMA POTENCIÓMETRO
SIMULACIÓN EN TINKERKAT
VIDEO DEL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO
https://youtu.be/IY9W3OmjcrA?feature=shared POSIBLES MEJORAS: Si bien el sistema actual representa un logro notable, existen oportunidades emocionantes para futuras mejoras y desarrollos. Algunas áreas de interés para investigaciones futuras incluyen: ● Integración de tecnologías de comunicación inalámbrica para permitir una gestión remota y centralizada del sistema. ● Investigación de técnicas de iluminación inteligente basadas en análisis de datos y aprendizaje automático para optimizar aún más el rendimiento y la eficiencia del sistema. ● Exploración de materiales y componentes de próxima generación para mejorar la durabilidad, la eficiencia y la estética del sistema. CONCLUSIONES El sistema de control de iluminación diseñado ha demostrado ser altamente eficiente, confiable y adaptable a una amplia variedad de entornos. La cuidadosa selección de materiales y herramientas, así como el diseño meticuloso del sistema, han sido fundamentales para el éxito del proyecto. El sistema proporciona una solución innovadora y efectiva para la gestión de la iluminación, contribuyendo a la eficiencia energética y al confort visual en espacios interiores y exteriores.
CUESTIONARIO:
● ¿Cuál es el objetivo principal del proyecto "Diseño y Construcción de un Sistema de Control de Iluminación"? ● ¿Qué materiales y componentes electrónicos fueron utilizados en el proyecto? ● ¿Cómo se diseñó el circuito eléctrico del sistema de control de iluminación? ● ¿Qué áreas del proyecto podrían mejorarse en futuras iteraciones? ● ¿Qué aplicaciones prácticas podría tener este sistema de control de iluminación en diferentes entornos? ● ●