Transforma Tu Proyecto con el Sensor de Voltaje 0-25V para Arduino 🚀🔋

¿Como conectar sensor de voltaje? Arduino

¡Hola, entusiastas de Arduino! En este artículo, te mostraremos cómo medir voltajes de hasta 25V utilizando un módulo sensor de voltaje con tu Arduino. Este sensor es una herramienta esencial para proyectos que requieren monitoreo de voltaje en circuitos de corriente continua (DC).

Contenido

¿Qué es un sensor de voltaje 0-25V?

Un sensor de voltaje 0-25V es un módulo que permite medir tensiones DC dentro de ese rango y transmitir la información a un microcontrolador como Arduino. Funciona mediante un divisor de tensión que reduce el voltaje de entrada a un nivel seguro para las entradas analógicas de Arduino, que operan típicamente entre 0 y 5V.

El sensor de voltaje 0-25V DC es un pequeño pero poderoso módulo que te permite medir voltajes de hasta 25V de forma precisa y segura. ¿Cómo lo hace? Usa un diseño sencillo pero efectivo: un divisor resistivo con resistencias de 30KΩ y 7.5KΩ. Este arreglo reduce el voltaje de entrada por un factor de 5 (gracias a la fórmula 7.5/(30+7.5)), lo que lo hace perfecto para trabajar con microcontroladores como Arduino, NodeMCU, ESP32 y otros que funcionan a 5V o 3.3V.

Divisor de tensión del sensor de voltaje

Pero ¡ojo! Para evitar dañar tu microcontrolador, hay que respetar algunos límites importantes:

Si trabajas con sistemas de 5V , no apliques más de 25V en la entrada.
Si usas sistemas de 3.3V , el voltaje máximo que puedes medir baja a 16.5V .

Así que, ya sabes: con este módulo, mides con precisión sin preocuparte por quemar tu proyecto. ¡Seguridad y tecnología en un solo paquete!

Ventajas de usar un módulo de voltaje para Arduino

Seguridad: Protege tu Arduino de posibles daños al medir voltajes superiores a 5V.
Precisión: Proporciona lecturas precisas del voltaje DC en tus circuitos.
Facilidad de uso: Simplifica el proceso de medición sin necesidad de circuitos adicionales complejos.

Cómo conectar el sensor de voltaje 0-25V a Arduino

Conexiones para el sensor de voltaje de 0-25V

Configurar este módulo es pan comido. Solo necesitas conectar tres pines básicos:

Alimentación («+» y «-«): Conecta el pin «+» al terminal de 5V de tu Arduino y el pin «-» al GND.
Salida Analógica (S): Conecta este pin a una entrada analógica de Arduino, como A0.
Clavija de Entrada (VCC y GND): Aquí conectas los terminales positivo y negativo del voltaje que deseas medir.

¡Y listo! Con estas sencillas conexiones, tendrás tu módulo funcionando en un abrir y cerrar de ojos.

Código Arduino para leer el sensor de voltaje 0-25V

A continuación, se muestra un ejemplo de código para leer y calcular el voltaje:

const int pinSensor = A0; // Pin analógico conectado al pin 'S' del sensor
const float factorCalibracion = 5.0; // Factor de división del módulo
const float voltajeReferencia = 5.0; // Voltaje de referencia del Arduino (cambiar este valor a 3.3 si se alimenta con este voltaje)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int lecturaADC = analogRead(pinSensor); // Leer el valor analógico (0-1023)
  float voltajeSensor = (lecturaADC * voltajeReferencia) / 1023.0; // Convertir la lectura a voltaje
  float voltajeEntrada = voltajeSensor * factorCalibracion; // Calcular el voltaje real de entrada
  Serial.print("Voltaje de entrada: ");
  Serial.print(voltajeEntrada);
  Serial.println(" V");
  delay(1000); // Esperar 1 segundo antes de la siguiente lectura
}

Este código lee el valor analógico del sensor, lo convierte a voltaje y lo muestra en el monitor serial.

Explicación del código para el sensor de voltaje de 0 a 25V

Este código es una guía básica para leer y calcular el voltaje de entrada usando un sensor conectado al Arduino. Aquí te explico cada parte:

Declaración de Variables Constantes:
- const int pinSensor = A0;
  Se define que el pin analógico A0 es donde se conecta la salida (S) del sensor. Esto permite que el Arduino lea la señal analógica proveniente del módulo.
- const float factorCalibracion = 5.0;
  Este factor corresponde a la relación de división del módulo. Dado que el sensor utiliza un divisor de tensión, la lectura que se obtiene es una fracción del voltaje real de entrada. Al multiplicar por este factor (en este caso, 5.0), se «reescala» el voltaje leído para obtener el valor real.
- const float voltajeReferencia = 5.0;
  Este valor es el voltaje de referencia del Arduino (comúnmente 5V, aunque puede ser 3.3V en otros modelos). Se utiliza para convertir el valor digital que entrega el ADC en voltaje. Por ejemplo, si el Arduino usa 5V como referencia, 1023 (valor máximo del ADC) equivale a 5V.
Configuración Inicial:
- void setup() { Serial.begin(9600); }
  Aquí se inicia la comunicación serial a 9600 baudios para poder enviar y visualizar los datos del sensor en el monitor serial.
Lectura y Procesamiento en el Bucle Principal:
- int lecturaADC = analogRead(pinSensor);
  Se lee el valor analógico del sensor, el cual oscila entre 0 y 1023 (por la resolución de 10 bits del ADC del Arduino).
- float voltajeSensor = (lecturaADC * voltajeReferencia) / 1023.0;
  Esta línea convierte el valor digital obtenido en una lectura de voltaje. Se multiplica la lectura del ADC por el voltaje de referencia y se divide entre 1023.0 para obtener el voltaje correspondiente que el sensor está entregando (esto se debe a que 1023 es el valor máximo que puede entregar el ADC).
- float voltajeEntrada = voltajeSensor * factorCalibracion;
  Debido a que el sensor está diseñado para reducir el voltaje de entrada a un rango seguro (por ejemplo, de 0 a 5V) mediante un divisor de tensión, se debe aplicar el factor de calibración para recuperar el voltaje real que se estaba midiendo.
- Las siguientes líneas usan Serial.print para mostrar el voltaje de entrada calculado y delay(1000) para esperar 1 segundo antes de hacer una nueva lectura.

Uso de arduino , sensor de voltaje 0-25V y LCD 16×2

Acontinuación te dejamos el diagrama de conexión si quieres visualizar la medición del voltaje en una LCD1606 con módulo I2C

Conexión sensor de voltaje con Arduino y LCD 16x2 I2C

Y por último te dejamos el código para agregar la LCD 16×2 con tu módulo sensor de voltaje 0 a 25V

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Configuración de la LCD: dirección 0x27, 16 columnas y 2 filas (ajusta la dirección si es necesario)
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

const int pinSensor = A0;              // Pin analógico conectado al pin 'S' del sensor
const float factorCalibracion = 4.81;     // Factor de división del módulo, ajusta aquí para calibrar el módulo
const float voltajeReferencia = 5.0;     // Voltaje de referencia del Arduino (usa 3.3 si es necesario)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();                          // Inicializa la LCD
  lcd.backlight();                     // Enciende la luz de fondo
  lcd.clear();
}

void loop() {
  int lecturaADC = analogRead(pinSensor);                            // Leer el valor analógico (0-1023)
  float voltajeSensor = (lecturaADC * voltajeReferencia) / 1023.0;     // Convertir la lectura a voltaje
  float voltajeEntrada = voltajeSensor * factorCalibracion;            // Calcular el voltaje real de entrada
  
  // Imprimir en el monitor serial
  Serial.print("Voltaje de entrada: ");
  Serial.print(voltajeEntrada);
  Serial.println(" V");

  // Mostrar el resultado en la LCD
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Voltaje Entrada:");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(voltajeEntrada);
  lcd.print(" V");
  
  delay(1000); // Esperar 1 segundo antes de la siguiente lectura
}

Aplicaciones del módulo sensor de voltaje 0-25V

Este módulo es versátil y se puede utilizar en diversas aplicaciones, tales como:

Monitoreo de baterías: Supervisa el voltaje de baterías en sistemas de energía portátil.
Fuentes de alimentación: Verifica el voltaje de salida en proyectos de fuentes de poder.
Proyectos de robótica: Controla el voltaje en diferentes partes de un robot para asegurar un funcionamiento óptimo.

Precisión y calibración del sensor de voltaje 0-25V

La precisión de este sensor depende de varios factores, incluyendo la calidad del módulo, la calibración y las condiciones ambientales. Es recomendable calibrar el sensor comparando las lecturas con un multímetro de confianza y ajustando el factor de escala en el código según sea necesario.

Conclusión

Integrar un sensor de voltaje 0-25V en tus proyectos con Arduino es una excelente manera de ampliar las capacidades de tus sistemas de medición. Este módulo de voltaje para Arduino es fácil de usar, preciso y esencial para aplicaciones que requieren monitoreo de voltaje DC. ¡Anímate a incorporarlo en tus próximos proyectos y lleva tus creaciones al siguiente nivel!

Preguntas Frecuentes sobre el Módulo Sensor de Voltaje 0-25V para Arduino

1. ¿Cuál es el rango de voltaje que puede medir este módulo?

Este módulo está diseñado para medir voltajes de corriente continua (DC) en un rango de 0 a 25V. Gracias a su divisor de tensión interno, puede reducir el voltaje de entrada a niveles seguros para las entradas analógicas de Arduino.

2. ¿Cómo afecta la resolución del Arduino a las mediciones de voltaje?

Las placas Arduino, como la Uno, cuentan con un convertidor analógico-digital (ADC) de 10 bits, lo que proporciona 1024 niveles de lectura (de 0 a 1023). Con una referencia de 5V, la resolución es de aproximadamente 0.00489V por nivel. Al utilizar el módulo sensor de voltaje con un factor de división de 5, la resolución efectiva para la medición de voltaje es de aproximadamente 0.02445V.

3. ¿Es necesario calibrar el sensor antes de usarlo?

Aunque el módulo sensor de voltaje está diseñado para proporcionar mediciones precisas, es recomendable calibrarlo comparando sus lecturas con un multímetro confiable. Esto asegura que las mediciones sean lo más exactas posible y permite ajustar cualquier discrepancia.

4. ¿Puedo usar este módulo para medir voltajes de corriente alterna (AC)?

No, este módulo está diseñado específicamente para medir voltajes de corriente continua (DC) de hasta 25V. Para medir voltajes de corriente alterna (AC), se requiere un sensor diferente, como el módulo ZMPT101B, que está diseñado para ese propósito.

5. ¿Qué debo hacer si el módulo no proporciona lecturas precisas?

Si experimentas lecturas inexactas, considera los siguientes pasos:

Verifica las conexiones: Asegúrate de que todos los pines estén correctamente conectados y que no haya conexiones sueltas.
Calibración: Compara las lecturas del módulo con un multímetro y ajusta el factor de escala en tu código según sea necesario.
Interferencias: Minimiza el uso de cables largos y mantén el módulo alejado de fuentes de ruido eléctrico que puedan afectar las mediciones.

Si después de estos pasos las lecturas siguen siendo imprecisas, es posible que el módulo esté defectuoso y necesite ser reemplazado.

6. ¿Qué sucede si no conecto el pin «+» que está entre «-» y «S»?

El pin «+» en el módulo sensor de voltaje generalmente no se utiliza en las conexiones estándar con Arduino. Por lo tanto, dejar este pin sin conectar no afectará el funcionamiento del módulo. Las conexiones esenciales son:

Alimentación («+» y «-«): Conecta el pin «+» al terminal de 5V de tu Arduino y el pin «-» al GND.
Salida Analógica (S): Conecta este pin a una entrada analógica de Arduino, como A0.
Clavija de Entrada (VCC y GND): Aquí conectas los terminales positivo y negativo del voltaje que deseas medir.

Asegúrate de realizar estas conexiones correctamente para garantizar el funcionamiento adecuado del módulo sensor de voltaje.