Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

Dimmer controlador de luz de potencia version 2

Arlex

Diseñador de tarjetas Pcb en las modalidades SMD, THT y combinaciones en una capa o dos capas, Diseñador de circuitos electrónicos análogos o digitales, Programador en sistemas computacionales y arquitectura electrónica, con diplomados en informática, electrónica digital, electrónica análoga, programador en lenguaje CC++ y programador HTML-SCC.

28/07/2019

En este post propongo un Dimmer controlador de luz de potencia con Arduino. El cual tiene la particularidad de apagar y prender la bombilla y controlar su intensidad.

Primero un poco de teoría.

Atenuador de luz

 Un Dimmer, regulador o atenuador de luz, sirve para regular la energía en uno o varias bombillas, con el fin de variar la intensidad de la luz que emiten, cuando las propiedades de la lámpara lo hacen posible.

Actualmente, los circuitos más empleados incluyen la función de encendido al «paso por cero» de la tensión. La disminución del valor eficaz en la bombilla se logra recortando la señal en el momento de subida en el punto que se elija (si cortamos la señal cuando la onda llega a 60 V p.e. se encenderá muy poco, mientras que si la cortamos al llegar a 120 V se encenderá casi al máximo).

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO DIMMER CONTROLADOR DE LUZ.

Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

MATERIALES REQUERIDOS PARA EL PROYECTO.

 

1-Arduino nano
1-Opto acoplador MOC3021
1- Triac de 10 amperios a 800 voltios – QL8010L5
1-Resistencia de 220 ohmios
3-conectores de 2 pines
1-potenciómetro de 5 k con perilla
1-pulsador normalmente abierto de empotrar
1-fuente de voltaje de 9 voltios para alimentar el Arduino uno
cables, disipador para el triac, cables de potencia para conectar a la línea de corriente alterna.

EXPLICACIÓN DEL PROYECTO

Este proyecto Dimmer controlador de luz de potencia con Arduino, consiste de controlar su luz mediante él potenció metro RV1, este potenciómetro es quien se encarga de mandar un nivel de corriente al pin A0 del Arduino, para que el programa interprete el aumento o disminución de voltaje

tomado por el pin A0 y lo convierte en una señal que disminuirá o aumentará, ofreciéndola por el pin de salida 9.
Este pin número 9 es quien da la señal de saturación para el pin número 2 del opto coplador hasta este punto ya sabemos

que hace el potenciómetro y él opto acoplador, ahora bien, si observamos el programa será esta la orden que tomara la lectura y la emitirá por el pin de salida 9 como se ve a continuación.

<span style="color: #0000ff;">int lectura = analogRead(A0);// Leemos A0  analogWrite
 (9, lectura / 4);// Ponemos la tension de control</span> 

La configuración de conexión en el potenciómetro es el siguiente;

Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

El potenciómetro, como se ve en las figuras, tiene 3 pines, donde el pin del extremo 1 va conectado a GND, el pin 2 del centro va al pin A0 del Arduino y el pin 3 del otro extremo va conectado al vcc de 5 voltios.

Ahora continuamos con el circuito de encendido y apagado de la bombilla o carga.

Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

Este circuito es quien se encarga de prender o apagar la bombilla, solo tiene 2 pines, los cuales el pin 1 va conectado a GND (negativo) y el pin 2 va conectado al pin número 6 del Arduino uno. Este circuito toma un Cero lógico y lo manda al pin 6 del Arduino y el programa determina cuando se genera un pulso, para emitir por el pin de salida número 13 del Arduino y este es quien satura el diodo led del opto acoplador y será quien genera un 1 lógico para prender la bombilla o un 0 lógico para apagarla. En el programa la estructura sería la siguiente:

void loop() 
{
bool boton = digitalRead(6);
if (boton == LOW)
 {  PowerON = ! PowerON ;// se manda un pulso para accionar el optocoplador
delay(250);// Para evitar rebotes      
digitalWrite(13, PowerON);// Encender o apagar el LED
}

 

Pasemos al estudio del circuito de potencia.

Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

Comencemos, por partes, del opto acoplador MOC3021. 

optoacoplador

Es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura
un componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o foto triac. De este modo se combinan en un solo dispositivo
semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un
Encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
El MOC3021-M consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio ópticamente acoplado a un interruptor bilateral de silicio. Este dispositivo está diseñado para su uso en aplicaciones que requieren disparo aislado de TRIAC.  
Siendo así; el pin 1 es quien recibe el estado lógico de apagado y encendido por parte del pin número 13 del Arduino. 
El pin número 2 del optoacoplador es quien recibe la señal que proviene del potenciómetro RV1 que sale por el pin número 9 del Arduino y es quien va a aumentar o disminuir la intensidad de luz en la bombilla.
Por último pasemos al TRIAC Q8010L5.
triac-q4015l5 para proyecto
Este triac pertenece al conjunto de los TO-220, por lo tanto, el modo de conexión será de la siguiente manera.
el pin numero 3 es quien recibe la señal que proviene del pin 4 del optoacoplador y es quien satura o disminuye la corriente que deberá pasar a la bombilla.
El pin T1 es quien recibe el voltaje de corriente alterna de 120 voltios ac.
Ojo es aquí donde ustedes deben tener especial cuidado si se es principiante en electrónica, ya que es donde se maneja la alta potencia y requiere de cuidado y buena manipulación,
El pin T2 es quien manda la corriente a la bombilla y se conecta con uno de los terminales descritos en el diagrama.
Con esto terminamos la explicación del proyecto Dimmer controlador de luz de potencia con Arduino..
En conclusión. este circuito puede ser usado en lámparas, o bombillas en una habitación en la que se requiera que la intensidad varíe y que tenga la posibilidad de manipular su encendido,

PROGRAMA PARA EL PROYECTO.

bool PowerON = false ;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode( 6, INPUT_PULLUP);//Para leer el boton
pinMode(13, OUTPUT);//Para usar un LED de encendido
pinMode( 9, OUTPUT);//Pin PWM para regular la base del transistor
delay(1000);// Pequeño retraso para asegurarnos de que la tension es estable
Serial.println("Iniciando el encendido");
}
void loop()
{
bool boton = digitalRead(6);
if (boton == LOW)
{
PowerON = ! PowerON ;// se manda un pulso para accionar el optoacoplador
delay(250);// Para evitar rebotes
digitalWrite(13, PowerON);// Encender o apagar el LED
}
int lectura = analogRead(A0);// Leemos A0
analogWrite (9, lectura / 4);// Ponemos la tension de control
}

Este es el código completo para que lo compile en Arduino, de igual manera puede descargar el código fuente del proyecto realizado en KICAD 6.5, el archivo Gerber, los PDF para el método de fotocopia.

Dimmer controlador de luz de potencia con arduino.

Descargue el código fuente del proyecto diseñado en KICAD 6.5, el archivo Gerber, los pdf para el método fotocopia.
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8 Comentarios

  1. Electronicamain

    Recuerda que si a sido de tu interes este articulo, te suscribas a mi canal de youtube
    http://www.youtube.com/c/Electronicamain
    de esta manera me apoyas para poder continuar ofreciendo mas contenido de calidad.

  2. Brandor Marquez

    Hola amigo Arlex, antes que nada, tengo que agradecerte por este gran aporte me ayudo a encaminar un proyecto en el cual estoy trabajando donde tambien se usa un dimmer, me preguntaba si tendria que tomar en cuenta otro tipo de factores si lo pienso usar para un motor ac de nebulizador

  3. Arlex

    cordial saludo amigo ! es grato que construyas estos proyectos y por supuesto lo puedes usar solo debes tener encuenta que el triac deberá ser montado en un disipador de calor y bien aislado ya que allí se maneja carga alta.
    Saludos !!

  4. German Mamani

    hola amigo,
    como haces para tener en libreria del proteus el arduino uno
    o si tuvieras la libreria de quedare agracedico

  5. fabrizio torres

    En donde puedo descargar el codigo?

  6. Arlex

    Estimado Fabrizio, un gusto saludarlo, al final del post esta el código completo solo lo copias y lo pegas en el compilador arduino. saludos.
    mas sin embargo aquí te lo comparto.

    bool PowerON = false ;

    void setup()
    {
    Serial.begin(9600);
    pinMode( 6, INPUT_PULLUP); // Para leer el boton
    pinMode(13, OUTPUT); // Para usar un LED de encendido
    pinMode( 9, OUTPUT); // Pin PWM para regular la base del transistor
    delay(1000); // Pequeño retraso para asegurarnos de que la tensión es estable
    Serial.println(«Iniciando el encendido»);
    }
    void loop()
    {
    bool boton = digitalRead(6) ;
    if (boton == LOW)
    {
    PowerON = ! PowerON ;// se manda un pulso para accionar el optoacoplador
    delay(250);// Para evitar rebotes
    digitalWrite(13, PowerON);// Encender o apagar el LED
    }
    int lectura = analogRead(A0);// Leemos A0
    analogWrite (9, lectura / 4);// Ponemos la tensión de control
    }

  7. Curioso

    ¿Tienes un video del circuito funcionando?

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