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.. _3.1.7_c:

3.1.7 Monitor de Sobrecalentamiento
=====================================


.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Dependiendo de la versión de su kit, identifique si tiene **ADC0834** o **MCP3008** y continúe con la sección correspondiente.

Introducción
-------------------

Tal vez desees crear un dispositivo de monitoreo de sobrecalentamiento aplicable a diversas 
situaciones, por ejemplo, en una fábrica, si queremos tener una alarma y el apagado automático 
de la máquina cuando hay un sobrecalentamiento en el circuito. En este proyecto, utilizaremos 
un termistor, un joystick, un zumbador, un LED y una pantalla LCD para crear un dispositivo 
inteligente de monitoreo de temperatura cuyo umbral es ajustable.

Componentes Necesarios
------------------------------

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

.. image:: ../img/list_Overheat_Monitor.png
    :align: center

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nombre
        - ELEMENTOS EN ESTE KIT
        - ENLACE
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES
        - ENLACE DE COMPRA

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_joystick`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_transistor`
        - |link_transistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_i2c_lcd`
        - |link_i2clcd1602_buy|
    *   - :ref:`cpn_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_buzzer`
        - \-

Diagrama Esquemático
--------------------------

============== ========== ======== ===
Nombre T-Board Pin físico wiringPi BCM
GPIO17         Pin 11     0        17
GPIO18         Pin 12     1        18
GPIO27         Pin 13     2        27
GPIO22         Pin15      3        22
GPIO23         Pin16      4        23
GPIO24         Pin18      5        24
SDA1           Pin 3             
SCL1           Pin 5             
============== ========== ======== ===

.. image:: ../img/Schematic_three_one8.png
   :align: center

Procedimientos Experimentales
----------------------------------

**Paso 1:** Construye el circuito.

.. image:: ../img/image258.png

**Paso 2**: Ve a la carpeta del código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.7/

**Paso 3**: Compila el código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.7_OverheatMonitor.c -lm -lwiringPi

**Paso 4**: Ejecuta el archivo compilado.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

Cuando el código se ejecuta, la temperatura actual y el umbral de alta temperatura 
de **40** se muestran en el **I2C LCD1602**. Si la temperatura actual es mayor que 
el umbral, el zumbador y el LED se activarán para alertarte.

El **joystick** aquí se utiliza para ajustar el umbral de alta temperatura. Mover 
el **joystick** en la dirección de los ejes X e Y puede ajustar (subir o bajar) el 
umbral de alta temperatura. Presiona el **joystick** nuevamente para restablecer el 
umbral al valor inicial.

.. note::

    * Si aparece el mensaje de error ``wiringPi.h: No such file or directory``, por favor consulta :ref:`install_wiringpi`.
    * Si obtienes el error ``Unable to open I2C device: No such file or directory``, necesitas consultar :ref:`i2c_config` para habilitar I2C y verificar si el cableado es correcto.
    * Si el código y el cableado están bien, pero el LCD aún no muestra contenido, puedes girar el potenciómetro en la parte posterior para aumentar el contraste.

**Explicación del Código**

.. code-block:: c

    int get_joystick_value(){
        uchar x_val;
        uchar y_val;
        x_val = get_ADC_Result(1);
        y_val = get_ADC_Result(2);
        if (x_val > 200){
            return 1;
        }
        else if(x_val < 50){
            return -1;
        }
        else if(y_val > 200){
            return -10;
        }
        else if(y_val < 50){
            return 10;
        }
        else{
            return 0;
        }
    }

Esta función lee los valores de X e Y. Si ``X>200``, devolverá 
``1``; si ``X<50``, devolverá ``-1``; si ``y>200``, devolverá 
``-10``; y si ``y<50``, devolverá ``10``.

.. code-block:: c

    void upper_tem_setting(){
        write(0, 0, "Upper Adjust:");
        int change = get_joystick_value();
        upperTem = upperTem + change;
        char str[6];
        snprintf(str,3,"%d",upperTem);
        write(0,1,str);
        int len;
        len = strlen(str);
        write(len,1,"             ");
        delay(100);
    }

Esta función se utiliza para ajustar el umbral y mostrarlo en el I2C LCD1602.

.. code-block:: c

    double temperature(){
        unsigned char temp_value;
        double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
        temp_value = get_ADC_Result(0);
        Vr = 5 * (double)(temp_value) / 255;
        Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
        temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
        cel = temp - 273.15;
        Fah = cel * 1.8 +32;
        return cel;
    }

Lee el valor analógico del **CH0** (termistor) de **ADC0834** y luego lo 
convierte en valor de temperatura.

.. code-block:: c

    void monitoring_temp(){
        char str[6];
        double cel = temperature();
        snprintf(str,6,"%.2f",cel);
        write(0, 0, "Temp: ");
        write(6, 0, str);
        snprintf(str,3,"%d",upperTem);
        write(0, 1, "Upper: ");
        write(7, 1, str);
        delay(100);
        if(cel >= upperTem){
            digitalWrite(buzzPin, HIGH);
            digitalWrite(LedPin, HIGH);
        }
        else if(cel < upperTem){
            digitalWrite(buzzPin, LOW);
            digitalWrite(LedPin, LOW);
        }
    }

Cuando el código se ejecuta, la temperatura actual y el umbral de alta 
temperatura **40** se muestran en **I2C LCD1602**. Si la temperatura 
actual es mayor que el umbral, el zumbador y el LED se activarán para alertarte.

.. code-block:: c

    int main(void)
    {
        setup();
        int lastState =1;
        int stage=0;
        while (1)
        {
            int currentState = digitalRead(Joy_BtnPin);
            if(currentState==1 && lastState == 0){
                stage=(stage+1)%2;
                delay(100);
                lcd_clear();
            }
            lastState=currentState;
            if (stage==1){
                upper_tem_setting();
            }
            else{
                monitoring_temp();
            }
        }
        return 0;
    }

La función ``main()`` contiene todo el proceso del programa como se muestra:

1) Cuando el programa comienza, el valor inicial de **stage** es **0**, y la 
temperatura actual y el umbral de alta temperatura **40** se muestran en **I2C LCD1602**. 
Si la temperatura actual es mayor que el umbral, el zumbador y el LED se activarán para alertarte.

2) Presiona el joystick y **stage** será **1** y podrás ajustar el umbral de alta temperatura. 
Mover el joystick en la dirección de los ejes X e Y puede ajustar (subir o bajar) el umbral 
actual. Presiona el joystick una vez más para restablecer el umbral al valor inicial.



Imagen del Fenómeno
-------------------------

.. image:: ../img/image259.jpeg
   :align: center