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IMPLEMENTACIÓN DEL SENSOR TOUCH CASERO MEDIANTE EL MICROCONTROLADOR ATMEGA FISICA DE SENSORES

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

LIMA-PERÚ-2018

Universidad Nacional Federico Villarreal

INDICE Pag.

INTRODUCCIÓN

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CAPITULO I: MARCO TEORICO

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CAPITULO II: OBJETIVO

6

CAPITULO III: MARCO EXPERIMENTAL

6

CAPITULO IV: RESULTADOS OBTENIDOS

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CAPITULO V: OBSERVACIÓN

15

CAPITULO VI: RECOMENDACIÓN

15

CAPITULO V: CONCLUSIONES

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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INTRODUCCIÓN

En este trabajo se presentara un informe sobre la implementacion del sensor touche casero , mediante el microcontrolador ATMEGA(arduino uno). El sensor de tacto capacitivo que elaboraremos esta hecho de una hoja tipo A-4 en la cual esta adherido de una papel de aluminio que actúa como un sensor de

presión

bastante

bueno

(tacto

humano)

con

una

respuesta

aproximadamente logarítmica. La principal ventaja del sensor de touche capacitivo es que no requieren de contacto físico para realizar el disparo, siendo suficiente acercar el dedo a 15mm del sensor. Por este motivo se les denomina dispositivos touchless. En el capitulo I se mostrara el marco teórico del sensor touch .En el capitulo II estan los objetivos de este informe.En el capitulo III se vera el marco experimental donde tenemos los materiales ,procedimientos y los resultados obtenidos. Finalmente terminamos este informe con las observaciones, conclusiones y referencia bibliografica.

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Universidad Nacional Federico Villarreal CAPITULO I: MARCO TEÓRICO 1.-SENSOR DE TACTO El sensor de tacto es un circuito que se activa, cuando tocamos una determinada zona del mismo con nuestras manos. Existen diversas formas de crear un sensor de tacto para diferentes aplicaciones; el mostrado en este presente trabajo es uno de los más simples que se puede realizar. Un sensor táctil capacitivo es un dispositivo que presenta un comportamiento similar a un pulsador, pero puede ser activado con poca o ninguna presión. 1.1.-FUNCIONAMIENTO Este tipo de sensor táctil basa su funcionamiento en la medición de la variación de la capacitancia. La placa sensora y el cuerpo humano actúan como condensador y, por tanto, forman un sistema que almacena una carga electricidad. Al reducir la distancia la capacitancia aumenta y el sistema almacena una carga superior. Esta acumulación de carga puede ser detectada en la placa sensora y generar una señal digital cuando supere un cierto valor. Esta señal de disparo puede a ser vez ser capturada con una entrada digital de Arduino. 1.2.-VENTAJAS Y USOS En términos generales los sensores capacitivos carecen de partes móviles por lo que, en principio, tienen una durabilidad superior a la de un interruptor convencional. Los sensores touchless son empleados a la hora de hacer interruptores eléctricos, por ejemplo, son frecuentes en baños y garajes. También pueden ser útiles, por ejemplo, para ubicar un pulsador táctil bajo un panel interactivo, de un vinilo con artes gráficas, o integrado bajo la madera de un mueble.

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Universidad Nacional Federico Villarreal 2.-SENSOR TOUCH ARDUINO Para este presente trabajo es necesario conocer alternativamente cómo trabaja el sensor touch. 2.1.-PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El sensor capacitivo es simplemente un condensador que detecta cuando una persona lo pulsa.

Figura 1: sensor touch 2.2.-CONEXIONES Dispone de cinco pines dos de alimentación y tres que serán las salidas. 

GND: Al GND de Arduino.



+5V: Alimentación, cinco 5V Arduino.



VIG: Entrada digital, 1 si es pulsado y 0 en caso contrario.

2.3.-CARACTERÍSTICAS DEL SENSOR TOUCH ANALÓGICO El sensor detecta cuando se le toca con la mano (o cualquier parte del cuerpo) generalmente este sensor detecta una determinada capacidad al pulsarlo nuestro cuerpo crea un efecto capacitivo sobre tierra suficiente para que el sensor salte a estado alto.

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Figura 2: Funcionamiento Touch Sensor Arduino

CAPITULO II:OBJETIVOS 

Implementar

un

circuito

de

un

sensor

touch

casero

con

el

microcontrolador ATMEGA (arduino UNO). 

Aprender a usar y analizar un sensor touch.

Capitulo III: MARCO EXPERIMENTAL 3.1. MATERIALES:  01 Arduino uno  Varios Cables conectores  02 Protobard  01 resistencia de 220kΩ  01 resistencia de 100kΩ  Aluminium foil  Cinta de embalaje  Hojas bon  Tijeras  Goma  01 Led rojo  Sensor capacitivo touch

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Figura 3: arduino uno

Figura 4: cables conectores

Figura 5: resistencia de 100kΩ y 220Ω

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Figura 6: protoboard

Figura 7: led rojo

Figura 8: laberinto

3.2. PROCEDIMIENTO : Paso1: Implementamos el circuito mostrado en la figura 9. Paso2: en el aluminio dibujamos el camino correcto del laberinto de la figura 8

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Universidad Nacional Federico Villarreal Paso3: verificamos y subimos el programa en el microcontrolador ATMEGA (arduino uno), ver figura 10. Paso4: verificamos que el nuestro sensor touch casero. Paso5: realizamos los anteriores pasos para el sensor touch de la figura 2.

Figura 9: esquema del sensor touch casero

Figura 10: verificamos si el circuito del sensor casero esta funcionando sin ningun problema.

3.3. PROGRAMA EN ARDUINO: SENSOR TOUCH CASERO : #include byte pinsalida=12; CapacitiveSensor misensor = CapacitiveSensor(2,5); unsigned int rango=150; void setup() { Serial.begin(9600); 28 de julio del 2018

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Universidad Nacional Federico Villarreal pinMode(pinsalida, OUTPUT); misensor.set_CS_AutocaL_Millis(0xFFFFFFFF);

}

void loop() { //delay(10); unsigned long valorled = misensor.capacitiveSensor(30); if (valorled > rango){ digitalWrite(pinsalida, HIGH); } else { digitalWrite(pinsalida, LOW);

}

Serial.println(valorled); //no es necesario delay(10); }

Sensor touch : const int sensorPin = 9; const int LED = 2; void setup()

{

Serial.begin(9600); pinMode(sensorPin, INPUT); pinMode(LED, OUTPUT); } void loop() { int estado = digitalRead(sensorPin); if (estado == HIGH)

{

Serial.println( "Contacto detectado" ); digitalWrite(LED, HIGH); } else { Serial.println( "Contacto no detectado" ); digitalWrite(LED, LOW); } delay(1000);}

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Figura 11 : Sketch del sensor touch casero ATMEGA(arduino uno)

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Figura 12 : Sketch del sensor touch ATMEGA(arduino uno)

CAPITULO IV :RESULTADOS OBTENIDOS SENSOR TOUCH: Para el Sensor touch en el monitor serial se obtuvo : Contacto no detectado Contacto no detectado Contacto no detectado Contacto no detectado

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Universidad Nacional Federico Villarreal Contacto no detectado Contacto detectado Contacto detectado Contacto no detectado Contacto detectado Contacto detectado

Cuando se realiza un contacto con este sensor el led se enciende ,en el caso contrario el led se apaga ,ver figuras 13 y 14.

Figura 13: contacto al sensor touch

Figura 14: el sensor touch sin contacto

SENSOR TOUCH CASERO: Se implementó un juego de laberinto usando un sensor touch casero, siendo así ,cuando tocamos el camino incorrecto el led se mantiene encendido, pero 28 de julio del 2018

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Universidad Nacional Federico Villarreal cuando tocamos el camino correcto el led se enciendo como señal , ver figuras 15 y 16.

Figura 15: camino erróneo en el laberinto

Figura 16: camino correcto en el laberinto

CAPÍTULO V: OBSERVACIÓN 

Observamos que en nuestro programa de implementación de un sensor touch con el microcontrolador ATMEGA(arduino uno ), se ha requerido hacer pruebas con varias resistencias desde 1k-1MΩ, siendo el valor de 100kΩ el correcto para nuestro sistema, debido a los materiales empleados en este laboratorio.

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Universidad Nacional Federico Villarreal Observamos que el sensor touch Ttp223b no necesita de ninguna



resistencia, led, ni capacitor ya que todo eso está dentro del sensor touch.

CAPITULO VI: RECOMENDACIÓN: 

Se recomienda colocar al sensor táctil debajo de un vinilo, plástico, cartón, madera o cristal, siempre que el espesor no sea excesivo. Por contra no funcionarán debajo de materiales conductores, en particular debajo de metales.

CAPITULO VII: CONCLUSIONES  El circuito implementado del sensor touch casero, tiene múltiples aplicaciones entre ellas un simple juego de laberinto, para poder seguir el camino correcto, entro otros, también este circuito se puede implementar para personas con ciertas incapacidades, y no puedan levantarse a tocar un interruptor o que no tengan las fuerzas para usar uno, logrando encender luces de distintas áreas de su hogar con tan solo hacer contacto con estos.

 Concluimos que nuestro sensor touch casero cumple las mismas funciones que el sensor touch Ttp223b.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA: [1]sensor touch arduino, Drouiz,blog https://www.drouiz.com/blog/2016/03/14/sensor-touch-arduino/ [2] interruptor táctil con arduino y sensor capacitivo touch touchless, luis llamas https://www.luisllamas.es/interruptor-touchless-con-arduino-y-sensor-capacitivo/

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