Proyecto Colorimetro Reporte

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  • 12/06/2013

    INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE POZA RICA

    PROYECTO: COLORIMETRO

    MATERIA: SEMINARIO DE MECATRONICA

  • INDICE:

    Objetivo1

    Introduccin...2

    Color.2.1

    Espectro electromagntico.2.2

    Transmitancia2.3

    Absorbancia.2.4

    Colorimetra2.5

    Leyes de la colorimetra2.6

    Colormetro...3

    Elementos principales de emisin y recepcin del dispositivo.3.1

    Interfaz labview.3.2

    Diseo del circuito3.3

    Simulacin del circuito.3.4

    Circuito ensamblado3.5

    diseo del cable para conectar el led ala placa principal.3.6

    circuito totalmente armado..3.7

    Contenedor de aislamiento de la ldr y led rgb3.8

    programa del pic16f88.3.9

    programa de interfaz en labview3.10

    bloque de transmisin y recepcin de datos3.11

    seccin de procesamiento de las seales3.12

    Seccin de almacenamiento de datos3.13

    Programa de interfaz:..3.14

    toma de muestra3.15

  • 1-OBJETIVO DEL PROYECTO:

    Es realizar un dispositivo que ser capaz de realizar la medicin de o lo que es lo mismo 16.777.216 tonos de colores atraves de una ldr sobre la cual se pondrn los colores y segn la seal captada por la interfaz que ser en labview quien procesara toda

    las seales y despus en la computadora nos mostrara de qu color se trata, adems puede guardar en registro los colores censados en Excel ya que todos los colores sern

    mostrados en la computadora usando una aplicacin de labview y que nos permite ir guardando un registro de los elementos censados , de ah podemos usar los registros de colores segn sea nuestro inters en ellos ya sea para clasificar o ordenar y saber cuntos

    elementos de cierto color fueron censados en una produccin, pero esa ya ser segn sea la necesidad del usuario nosotros solo nos centraremos en disear el circuito que censara

    y en la interfaz del programa para mostrando el color. Gracias al proyecto tendremos un dispositivo que puede ser gran uso pudiendo ser una herramienta econmica pero fiable

    para todos los profesionales que deseen tener un control digitalizado del color de cualquier muestra para poder reproducirla exactamente sin ninguna complicacin.

  • 2-INTRODUCCION:

    El presente proyecto de investigacin trata sobre un colormetro y su funcionamiento, antes de

    decir que e es un colormetro definiremos que es la colorimetra ya que es en base a esta ciencia

    que es posibles fabricar un dispositivo como un colormetro. La colorimetra es la ciencia que

    estudia la medida de los colores y que desarrolla mtodos para la cuantificacin del color, es decir

    la obtencin de valores numricos del color y as resolver la necesidad de estandarizar el color

    para poderlo clasificar y reproducir.

    Las aplicaciones para dicho dispositivos son infinitas, desde la determinacin exacta del

    color en las pinturas, como analticas en la determinacin de concentraciones, son

    utilizados por los traficantes de diamantes para determinar la transparencia de las gemas

    y piedras preciosas. Otros usos de colormetros incluyen medir la exactitud, calidad y

    estado de los componentes electrnicos y la identificacin de los caracteres de la pasta de

    papel y tinta de impresin.

    Hoy en da ya se utiliza hasta en las peluqueras para determinar los tonos de los tintes,

    esto nos hace pensar que su utilidad puede estar en todos los campos donde el color sea un elemento determinante. El color es una variable importante para muchas aplicaciones industriales. La industria qumica, petroqumica, farmacutica, del vidrio, pinturas, papel, automotriz, textil entre otras, requieren de instrumentos pticos.

    Pero como funciona un colormetro

    El proyecto que se pretende realizar para obtener el color usando un colormetro y a ser la interfaz con el programa de labview y as mostrar el un aplicacin a travs de la

    computadora el color que se est censando, esto lo lograremos usando un dispositivo como una fuente de emisin de luz led RGB y foto receptor sensible ala luz reflejada en el

    objeto debido al emisor, dicha seal recibida por el sensor se transformara en voltaje que y entrara al dispositivo micro controlador, para recibir la seal de foto receptor se utilizara

    un pic16f88 el cual se encargara de recibir la seal y procesarla y poder enviarla a nuestro equipo pc y teniendo un programa de simulacin entiempo real dicha seal ser

    procesada por labview el cual se encargara en base ala seal definir que color se esta censando o que color estamos muestreando, en el proceso realizado por la interfaz se determinara previamente la absorbancia y transmitancia de la seal y en base a eso se identificara el color, las ecuaciones y operaciones necesarias ya estn establecidas en el simulador en tiempo real. A continuacin conoceremos varias de las definiciones y

    conceptos respecto al desarrollo de un colormetro.

  • 2.1-EL COLOR

    es una percepcin visual que se genera en el cerebro de los humanos y otros animales al interpretar las seales nerviosas que le envan los foto receptores en la retina del ojo, que a su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte

    visible del espectro electromagntico (la luz).

    Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como distintos colores segn las longitudes de ondas correspondientes.

    2.3-ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

    Se define espectro electromagntico a la distribucin energtica al conjunto de las ondas electromagnticas.

    El espectro electromagntico se extiende desde la radiacin de menor longitud de onda (rayos gamma, rayos X), hasta las de mayor longitud de onda (ondas de radio y de

    distribucin elctrica). Todas las radiaciones electromagnticas se transmiten a la

    velocidad de la luz (300.000 km/s) y en forma ondulatoria.

  • Las ondas electromagnticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y

    mucha energa mientras que las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca energa.El ojo humano slo percibe las longitudes de onda cuando la iluminacin es abundante. Con poca luz se ve en blanco y negro. En la denominada sntesis aditiva (comnmente llamada "superposicin de colores luz") el color blanco resulta de la superposicin de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de color. En la sntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales para crear colores) el blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y utilizando un

    soporte de ese color y el negro es resultado de la superposicin de los colores cian, magenta y amarillo.

    2.3-LA TRANSMITANCIA

    La transmitancia se define como la cantidad de energa que atraviesa un cuerpo en determinada cantidad de tiempo.

    Existen varios tipos de transmitancia, dependiendo de qu tipo de energa consideremos.

    La transmitancia ptica se refiere a la cantidad de luz que atraviesa un cuerpo, en una determinada longitud de onda. Cuando un haz de luz incide sobre un cuerpo traslcido, una parte de esa luz es absorbida por el mismo, y otra fraccin de ese haz de luz atravesar el cuerpo, segn su transmitancia. El valor de la transmitancia ptica de un objeto se puede determinar segn la siguiente expresin:

    I es la cantidad de luz transmitida por la muestra e I0 es la cantidad total de luz incidente.

    Muchas veces encontraremos la transmitancia expresada en porcentaje, segn la frmula:

    2.4-ABSORBANCIA

    Cuando un haz de luz incide sobre un cuerpo traslcido, una parte de esta luz es absorbida por el cuerpo, y el haz de luz restante atraviesa dicho cuerpo. A mayor cantidad de luz absorbida, mayor ser la absorbancia del cuerpo, y menor cantidad de luz ser transmitida por dicho cuerpo. Como se ve, la absorbancia y la transmitancia son dos aspectos del mismo fenmeno. La absorbancia, a una determinada longitud de onda

    lambda, se define como:

  • Para medir esta absorbancia, se hace incidir un haz de luz con determinada intensidad y

    longitud de onda, sobre la solucin, y se mide la luz transmitida al otro lado de la cubeta que contiene dicha solucin. Estas tcnicas estn comprendidas en el rea de la espectrofotometra

    2.5-COLORIMETRIA

    La colorimetra es la ciencia que

    estudia el color que desarrolla mtodos para cuantificar el color y que describe

    de forma numrica los aspectos psicofsicos atribuidos al color que

    estn dentro de nuestros lmites de percepcin visual. Dentro de la

    radiacin luminosa se puede observar dos aspectos importantes:

    Intensidad: cantidad de energa que

    llega a una seccin por un tiempo determinado.

    Cromaticidad: vienen dada por el tono (matiz) y la pureza (saturacin) del color.

    Cuando decimos que un objeto tiene un color determinado, realmente estamos viendo un reflejo de las radiaciones correspondientes a ese color especfico.

  • El procedimiento utilizado en la medida del color consiste sustancialmente en sumar la respuesta de estmulos de colores y su normalizacin a la curva espectral de respuesta del foto receptor sensible al color. Como referencia, se utiliza la curva espectral codificada

    de la Comisin Internacional de Iluminacin, (conocida por sus siglas CIE en francs), la llamada funcin colorimtrica. Debe notarse que el color es una caracterstica subjetiva,

    pues solo existe en el ojo y en el cerebro del observador humano, no siendo una caracterstica propia de un objeto. Los foto receptores del ojo humano son los conos de la

    retina, de los que existen diferentes tipos, co