Calibración de sensores (I). Uso de While

Calibración de sensores (I). Uso de While

En la entrada anterior vimos como ajustar un sensor para que actuase en un rango de funcionamiento determinado. El método era muy sencillo y sobretodo visual, lo que nos enseñaba a entender el procedimiento.

Por otro lado, tenía el inconveniente de que necesitas del portátil para calibrarlo, con lo que pierde practicidad e impide que la calibración la pueda realizar cualquiera, y en cualquier caso la complica un poco.

Veamos en esta entrada otro método más autónomo para calibrar sensores, pero primero explicaremos la instrucción que nos ayudará a realizarlo.

While 

La instrucción while, ejecuta una serie de instrucciones, hasta que la condición a testear sea cierta. Este bucle se repetiría indefinidamente hasta que se cumpla, por lo que hay que incluir una condición que pueda variar para que en algún momento se cumpla, de no ser así, entraríamos en bucle infinito, y sería un error de programación.

Esta condición, que debe estar dentro del bucle, puede ser el incremento de una variable o el chequeo de un sensor o entrada del Arduino.

La sintaxis de la instrucción es:

While (expresión){

Acciones en el bucle

}

Un ejemplo , sacado de la web arduino.cc, sería el siguiente:

var = 0;
while(var < 200){
  // do something repetitive 200 times
  var++;
}

En este ejemplo, se usa la variable while para realizar un bucle que repetirá una acción 200 veces antes de salir del bucle.

Ejemplo calibración

Para nuestro caso concreto, lo que queremos realizar es la calibración de un sensor LDR durante los primeros segundos de puesta en marcha, para luego modular la luminosidad de un LED en función de la luz incidente.

El algoritmo para nuestro montaje sería algo parecido a esto:

• Crear un bucle de un tiempo definido desde la puerta en marcha
• Comprobar en este tiempo los valores ofrecidos por el sensor almacenando los valores máximos y mínimos
• Fuera del bucle, escalar nuestros valores de salida (mapear)en función de los resultados obtenidos y generar la señal de salida correspondiente.

El montaje será idéntico a la entrada anterior, pero refresquémoslo:

El sketch propuesto para resolverlo es el siguiente:

/* Ejercicio Calibracion I. Procedemos a establecer los valores maximos
y mínimos durante los primeros segundos de ejecución del programa
 */

const int ldrPin = A0;    // pin conectado al LDR
const int ledPin = 9;     // pin conectado al LED
const int settime= 5000;  // Tiempo dedicado al ajuste desde
                          // el inicio del programa 
int ValorLDR = 0;         // Valor lectura LDR
int MinLDR = 1023;        // Valor mínimo de la LDR
int MaxLDR = 0;           // Valor máximo de la LDR

void setup() {
  // Encendemos ell LED del Arduino durante la calibración
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13, HIGH);

  //Iniciamos la calibración
  while (millis() < settime) {//Definido en principio para 10 segundos
    ValorLDR = analogRead(ldrPin); // Leemos el valor del sensor

    // Grabamos el valor máximo si es mayor que el guardado
    if (ValorLDR > MaxLDR) {
      MaxLDR = ValorLDR;
    }

    // Grabamos el valor mínimo si es menor que el guardado
    if (ValorLDR < MinLDR) {
      MinLDR = ValorLDR;
    }
  }

  // Apagamos el led 13 pasados los 5 segundos para indicar que 
  // la calibracion ha finalizado
  digitalWrite(13, LOW);
}

void loop() {
  // read the sensor:
  ValorLDR = analogRead(ldrPin);
  
  //Restringimos los valores a los obtenidos durante el calibrado
  ValorLDR = constrain(ValorLDR, MinLDR,MaxLDR);
  
  // Escalamos los valores en la horquilla obtenida en calibracion
  ValorLDR = map(ValorLDR, MinLDR, MaxLDR, 0, 255);

  // Encendemos el LED al valor obtenido con la salida PWM
  analogWrite(ledPin, ValorLDR);
}

El sketch o podeis descargar de aquí.

Esta vez para calibrar el sensor, a diferencia de la entrada anterior bastará con cargar el sketch y durante los primeros segundos ( hemos definido 5s), iluminar y oscurecer el sensor con los valores de trabajo. Transcurrido este tiempo los valores máximo y mínimo quedarán grabados.

Os dejo un video con el procedimiento.

Ya trabajamos con la función milis, en una entrada anterior, pero para refrescar, esta función cuenta el tiempo transcurrido desde la puerta en marcha.

En nuestro bucle While, vamos comprobando los sensores  hasta que transcurra el tiempo previsto.

Otro punto interesante del sketch, es que esta calibración no la realizamos en el cuerpo del programa , void loop, sino en el void setup, por lo que tan solo se realizará en una ocasión durante el arranque del Arduino. Para volver a calibrar el sensor habría que reiniciar el Arduino, con lo que bastaría con pulsar el reset de la placa.

Esta solución, si bien es sencilla, pierde practicidad si se han de calibrar varios sensores, y además implica interrumpir el programa en caso de querer recalibrarlo.

En la siguiente entrada desarrollaremos una versión mejorada, y que serviría para la mayor parte de los montajes.

Nos vemos!