PROYECTO Nº 3: Termómetro de colores

Aprende a construir y programar un termómetro de colores utilizando los componentes del Maker Control Kit y el Maker Kit 2.

Utiliza el sensor de temperatura y el LED RGB para montarlo. Observa cómo el LED cambia de color de acuerdo a la temperatura ambiental, según los colores que muestra el termómetro.

NIVEL DE DIFICULTAD: Principiante.

DURACIÓN DEL EJERCICIO:  45 min.

MATERIALES:

  • 1 LED RGB
  • 1 Sensor de temperatura
  • 1 Placa controladora Build&Code 4in1
  • 1 Cable USB – Micro USB
  • Ordenador
  • Plantilla del termómetro
  • Adhesivo

¿Qué es un sensor de temperatura?

Un sensor de temperatura es un componente electrónico que devuelve un valor de tensión proporcional a la temperatura a la que está sometido.

En este caso, el sensor devuelve una señal analógica, con un rango de temperatura de -40ºC a +125ºC y una diferencia de +-2ºC.

CONEXIONES:

  1. Conecta el sensor de temperatura al puerto analógico A0 de la placa controladora Build&Code 4in1.
  2. Conecta el LED RGB al puerto digital 6 de la placa controladora Build&Code 4in1.

Para guiarte, mira los colores de los cables y los colores de los terminales de la placa controladora Build&Code 4in1. Cada cable debe ir conectado a su color:

CONSTRUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA:

Descarga la plantilla del termómetro y pega los distintos componentes electrónicos. Usa esta imagen como referencia:

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN:

El programa consiste en medir la temperatura de registrada por el sensor de temperatura y activar el color que corresponda a ese valor.

Hemos seleccionado una franja de temperatura que va desde 0ºC a 41ºC, y una selección de 11 colores. Para relacionar cada color con el rango de temperatura que le corresponde haz la siguiente división:

41ºC (Temperatura máxima) / 11 (número de colores) = 3,72ºC son los grados que deben de pasar entre color y color

Puedes realizar esta actividad utilizando los software Arduino y Bitbloq, además de otros software de programación por bloques compatibles. A continuación encontrarás el código de programación necesario para cada software.

Código Arduino

  1. Descarga el software Arduino y realiza el proceso de instalación.
  2. Añade la librería para el LED RGB al software Arduino siguiendo las instrucciones de la guía “Cómo añadir una librería para programar tu LED RGB”.
  3. Abre el programa Arduino y, una vez en él, copia el siguiente programa:
    /*
    R   G   B   TEMP ºC
    255 0   0   41
    244 80  43  37,27
    244 102 26  33,54
    248 147 31  29,81
    243 223 6   26,09
    147 198 45  22,36
    23  173 66  18,63
    40  209 188 14,90
    48  59  175 11,18
    58  33  117 7,45
    105 46  152 3,72
    155 36  152 0
    
    Escala (41ºC max / 11 colores = 3,72)
     */
    int PortTemp = A0; // Sensor de temperatura -> puerto digital A0
    float VoltTemp, Temp, ValueTemp; // Voltaje del sensor  de temperatura, Temperatura en ºC, Valor de sensor de temperatura
    #include <Adafruit_NeoPixel.h>  //LIBRERÍA LED RGB
    #define PIXEL_PIN 6    //PIN DEL LED RGB
    #define PIXEL_COUNT 1    // NÚMERO DE LEDS RGB
    Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); // CONFIGURACIÓN DEL LED RGB
    
    void setup() {
      // put your setup code here, to run once:
      Serial.begin(9600);
      //CONFIGURACIÓN DEL LED RGB
      strip.begin();
      strip.show(); 
    }
    
    void loop() {
      // Put your main code here, to run repeatedly:
      Temperature();  // Llama a la función para el cálculo de la temperatura en ºC
      Serial.println (Temp); // Mostrar el valor de la temperatura en ºC 
       
      if (Temp>41)colorWipe(strip.Color(255,0,0),0); // Temperatura superior a 41ºC
    
      if ((Temp>37)&&(Temp<41))colorWipe(strip.Color(244,80,43),0); // Temperatura comprendida entre 41ºC y 37ºC
    
      if ((Temp>34)&&(Temp<37))colorWipe(strip.Color(244,102,26),0); // Temperatura comprendida entre 37ºC y 34ºC
    
      if ((Temp>30)&&(Temp<34))colorWipe(strip.Color(248,147,31),0); // Temperatura comprendida entre 34ºC y 30ºC
    
      if ((Temp>27)&&(Temp<30))colorWipe(strip.Color(243,223,6),0); // Temperatura comprendida entre 30ºC y 27ºC
    
      if ((Temp>23)&&(Temp<27))colorWipe(strip.Color(147,198,45),0); // Temperatura comprendida entre 27ºC y 23ºC
    
      if ((Temp>20)&&(Temp<23))colorWipe(strip.Color(23,173,66),0); // Temperatura comprendida entre 23ºC y 20ºC
    
      if ((Temp>17)&&(Temp<20))colorWipe(strip.Color(40,209,188),0); // Temperatura comprendida entre 20ºC y 17ºC
     
      if ((Temp>13)&&(Temp<17))colorWipe(strip.Color(48,59,175),0); // Temperatura comprendida entre 17ºC y 13ºC
      
      if ((Temp>10)&&(Temp<13))colorWipe(strip.Color(58,33,117),0); // Temperatura comprendida entre 13ºC y 10ºC
     
      if ((Temp>6)&&(Temp<10))colorWipe(strip.Color(105,46,152),0); // Temperatura comprendida entre 10ºC y 6ºC
    
      if ((Temp>0)&&(Temp<6))colorWipe(strip.Color(155,36,152),0); // Temperatura comprendida entre 6ºC y 0ºC  
    }
    
    // FUNCIÓN PARA EL COLOR DEL LED RGB
    void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
      for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
        strip.setPixelColor(i, c);
        strip.show();
        delay(wait);
      }
    }
    
    void Temperature() // Cálculo de la Temperatura en ºC
    {
      ValueTemp = analogRead (PortTemp); // ValueTemp = Guarda el valor analógico del sensor de temperatura
      VoltTemp = 5.0/1024*ValueTemp; // 
      Temp = VoltTemp * 100-50; // Temp es el valor de la temperatura en ºC
      delay(1000);
    }
    
  4. Configura y carga el código, siguiendo las instrucciones indicadas en el documento de Primeros Pasos de la placa Build&Code 4in1.

Código para el software de programación por bloques compatible

  1. Descarga el software y realiza el proceso de instalación.
  2. Añade la extensión para programar el LED RGB siguiendo las instrucciones de la guía “Cómo añadir una librería para programar tu LED RGB”.
  3. Abre el programa y, una vez en él copia el siguiente código:
  4. Configura y carga el código, siguiendo las instrucciones indicadas en el documento de Primeros Pasos de la placa Build&Code 4in1.

Código BitBloq

  1. Accede al software Bitbloq.
  2. Abre el programa Bitbloq y, una vez en él, copia el siguiente código:
    • Hardware
    • Software
  3. Configura y carga el código, siguiendo las instrucciones indicadas en el documento de Primeros Pasos de la placa Build&Code 4in1.

RESULTADO DEL EJERCICIO

Como resultado del ejercicio, el termómetro comunica la temperatura del ambiente a través de un código de color. ¡Has programado tu propio termómetro de colores!

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