Control de Luz con PID

A continuación te proporciono una guía de ejemplo que incluye un posible código de Arduino para implementar el PID, junto con una descripción de cómo puedes realizar las conexiones físicas en tu circuito. Nota: Estos son ejemplos conceptuales; asegúrate de revisar las hojas de datos y tomar todas las precauciones de seguridad (especialmente al trabajar con AC) antes de construir el circuito.

Ejemplo de Código Arduino para Control PID

Cpp


#include <PID_v1.h>

// Definición de pines
const int LDRPin = A0;       // Pin de entrada analógica para el divisor del LDR
const int optoPin = 9;       // Salida digital/pwm hacia el optoacoplador [MOC3021]

// Variables para el PID
double Setpoint, Input, Output;
// Parámetros del PID (ajusta Kp, Ki y Kd según tu sistema)
double Kp = 2.0, Ki = 5.0, Kd = 1.0;

// Inicializa el controlador PID
PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(optoPin, OUTPUT);
  
  // Valor deseado (Setpoint) de la señal LDR (lo puedes ajustar según la intensidad necesaria)
  Setpoint = 500;  // Ejemplo: un valor intermedio de 0-1023
  myPID.SetMode(AUTOMATIC);
}

void loop() {
  // Lee el valor del LDR a través del divisor resistivo
  Input = analogRead(LDRPin);
  
  // Calcula la salida PID
  myPID.Compute();
  
  // La salida del PID se utiliza para generar una señal PWM que controle el optoacoplador.
  // Esta señal PWM (0-255) regulando el disparo del triac mediante el optoacoplador.
  analogWrite(optoPin, (int)Output);
  
  // Envía datos por serial para monitoreo
  Serial.print("Valor LDR: ");
  Serial.print(Input);
  Serial.print(" | Salida PID: ");
  Serial.println(Output);
  
  delay(100);  // Ajusta la demora según la respuesta deseada
}

Conexiones Físicas del Circuito
La siguiente tabla resume una posible implementación de cableado para el proyecto:

Table


Nodo / ComponenteConexión / Descripción
LDR y Divisor Resistivo- Conecta el LDR entre 5V y el punto de nodo. - Conecta una resistencia (por ejemplo, 10kΩ, valor estándar; ajústalo si es necesario) entre el nodo y GND. - Conecta el nodo (divisor) a A0 del Arduino Uno.
Arduino Uno- El pin A0 recibe la señal del divisor del LDR. - El pin de salida digital D9 (PWM) se conecta, con un resistor limitador (por ejemplo, 220Ω) al LED interno del MOC3021.
Optoacoplador [MOC3021]- La entrada de LED se controla desde el Arduino (a través del resistor limitador). - La salida del MOC3021 se conecta al circuito de disparo del triac, siguiendo las recomendaciones de la hoja de datos (incluyendo componentes de snubber si es requerido).
Triac [BT136]- Conecta la entrada de disparo (gate) a la salida del MOC3021. - El BT136 se integra en serie con la bombilla incandescente y la fuente de AC, asegurando el aislamiento y el cumplimiento de las normas de seguridad.
Bombilla Incandescente- Conecta la bombilla en la línea de AC controlada por el triac, respetando la correcta conexión a fase y neutro, y utilizando todos los elementos de protección necesarios.

Advertencias y Consideraciones
  • Seguridad en AC: Al trabajar con corriente alterna, es vital que tomes todas las precauciones de seguridad. Utiliza aislamiento adecuado y, de ser posible, consulta con un experto en instalaciones eléctricas.
  • Verificación de Componentes: Revisa las hojas de datos del MOC3021 y del BT136 para confirmar las restricciones eléctricas y recomendaciones de conexión (por ejemplo, resistencias limitadoras, snubber networks, etc.).
  • Ajuste del PID: Los parámetros Kp=2.0,Ki=5.0,Kd=1.0{\Large K_p = 2.0,\, K_i = 5.0,\, K_d = 1.0} son de ejemplo; se deben ajustar experimentalmente para lograr un control óptimo según la dinámica real de la bombilla y el sensor.

Esta guía cubre tanto el ejemplo de código de Arduino como una descripción general de las conexiones físicas. Si necesitas orientación adicional sobre alguno de estos puntos o ajustes en el código, ¡por favor indícalo!
List passive components.
Connect schematic components.

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