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Práctica 17. Controlar una electroválvula (110 V) para flujo de agua

17.1  Objetivo General:

Controlar una electroválvula (110 V) para flujo de agua usando un relé y la tarjeta Arduino.

En la sección de Tutoriales->Arduino podrán encontrar todas las prácticas relacionadas con la tarjeta Arduino

En esta práctica, se trabaja la parte electrónica que permite activar un rele para dar cierre o apertura de una electroválvula. Como paso previo se debe descargar e instalar el software IDE de Arduino. Adicionalmente, se utiliza el programa Fritzing que nos ayuda a esquematizar el circuito a desarrollar.

17.2  Materiales y Métodos:

  1. Una valvula de selenoide (electrovalvula) de 110V.
  2. Enchufe a toma corriente de 110V.
  3. Un relé 5VDC.
  4. Una tarjeta Arduino.
  5. Un cable USB impresora.
  6. Un computador.
  7. Cables para el montaje del circuito.
  8. Protoboard.

Antes de empezar con el desarrollo de la práctica debemos saber que es una electroválvula.

17.2.1 Electroválvula

Una Electroválvula es un dispositivo mecánico activado eléctricamente que permite el paso de un fluido a través de un ducto o tubería. La válvula es activada por medio de un selenoide que permite abrirla completamente o cerrarla. Es importante conocer si la valvula esta inicialmente abierta o cerrada. Esto por que si se daña quedará en la posición inicial. Algunas válvulas funcionan abriendo el flujo al ser energizada el seleoide.

La válvula trabaja a voltaje superior al de la placa arduino. En este caso, disponemos de una electroválcula que opera a 120V la hemos obtenido de una lavadora automática. En la lavadora, el dispositivo se encarga de permitir que entre agua a la lavadora hasta que esta alcanza la altura de llenado requerida.

La activación de la electroválvula con la tarjeta arduino requiere de un relé. En la Práctica 16 hemos aprendido como encender una bombilla de 110V por medio de un relé.  El circuito para la eléctrovalvula es similar al de la Práctica 16 pero se sutituye la conexión al bombillo por la de los terminales de la válvula.

17.3  Montaje de la Práctica:

Antes de comenzar montaje del circuito electrónico, primero se visualiza en  el programa Fritzing tal y como se muestra en la Figura 1:

Figura 1 – Montaje del circuito controlar una electroválvula

De la Figura 1, se observa el cableado a realizar para los distintos componentes. Como se ve, el relé  tiene tres entradas. La primera de izquierda a derecha conecta a tierra (GND en Arduino). El del medio va al pin de 5 V. El tercer pin va conectado al pin 9 que es el que al estar activo activará el relé.

Por otra parte, del relé se tiene que la línea activa va al punto común (pin central). Como se quiere que inicialmente el circuito esté abierto, la electroválvula esta en su posición de reposo. Se utiliza el canal abierto (primero de izquierda a derecha) para conectar el cable activo del enchufe a la válvula.

Luego de elaborar el circuito en el programa Fritzing, se desarrolla el código en el IDE de Arduino.

NOTA:

Para que el IDE de Arduino pueda entender los comandos es necesario que al final de cada instrucción se coloque punto y coma (;).

17.3.2 Procedimiento de cómo llevar a cabo el codificado del programa:

Una de las ventajas de las tardejas microcontroladoras, es que códigos previamente desarrollados pueden ser reusados en otras aplicaciones. En esta práctica reusamos el código de la Práctica 1 y el de la Práctica 16. En este caso se usa el Pin 9 para activar el relé que activa la eléctroválvula.

En la siguiente algoritmo se muestra como queda plasmado en el IDE de Arduino los procedimientos anteriormente señalados:

// Práctica activar una electroválvula
const int relePin=9;
void setup()
{
pinMode(LED,OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(relePin,HIGH);
}

Algoritmo 1: Código del programa para controlar la electroválvula con Arduino.

17.4 Conclusión:

Se aprendió como implementar un relé para activar una electroválvula.  Con una señal de corriente continua de 5 V se puede controlar la apertura o cierre de una electroválvula que trabaja a 110V. Esta práctica puede servir para todas aquellas aplicaciones que requiran activar un componente que trabaja a mayor voltaje y amperaje mediante la tarjeta electrónica arduino.

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