Ventilador de tiempo programable. 26/09/2014
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Ventilador de tiempo programable. 26/09/2014 Benemrita
Universidad Autnoma de Puebla
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRNICA
PRCTICA 2: Ventilador de tiempo programable.
Nombre de la Asignatura:Sistemas electrnicos de Potencia
Profesor:Dr. Antonio Micha Camarillo
Alumnos:Arrieta Fierro Carlos Enrique Hernndez Aguilar Luis
AdrinHerrera Medina Martin R.Martnez Orozco Jos JavierTrevio Ziga
Nayar
26-09-14 Otoo 2014
ObjetivoAdquirir los conocimientos necesarios para que el
estudiante pueda implementar y analizar un temporizador de tiempo
programable, que pueda controlar un ventilador utilizando su
circuito asociado Luces navideas, utilizando conocimientos bsicos
de electrnica, tales como configuraciones del oscilador 555,
sensores, y principios bsicos de dispositivos semiconductores.
I. IntroduccinA lo largo de las siguientes pginas expondremos
las caractersticas y el mtodo de implementacin usado para el
desarrollo de una aplicacin que nos permita controlar la potencia
de un ventilador con el fin DE controlar su velocidad y tener
interrupciones. Para ello sern utilizados un sensor que mande una
seal al PIC y se haga la interrupcin en forma binaria.
II. MaterialIlustracin 1 555
Circuito Luces Navideas TemporizadorEl 555 es un circuito
integrado cuya funcin principal es producir pulsos de temporizacin
con precisin, entre sus funciones secundarias estn la de oscilador,
divisor de frecuencia, modulador o generador.Este circuito
integrado incorpora dentro de s, dos comparadores de voltaje, un
flip flop, una etapa de salida de corriente, un divisor de voltaje
por resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de cmo se
interconecten estas funciones utilizando componentes externos es
posible conseguir que dicho circuito realice un gran nmero de
funciones tales como la del multi vibrador astable y la del
circuito monoestable.El 555 tiene diversas aplicaciones, como:
Control de sistemas secuenciales, divisor de frecuencias, modulacin
por ancho de pulso, generacin de tiempos de retraso, repeticin de
pulsos, etc.
Contador 4017Se trata de un contador/divisor o decodificador con
10 salidas.Ilustracin 2
Estructuralmente est formado por un contador Johnson de 5 etapas
que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con
recursos para continuar o detenerse al final del ciclo. Ilustracin
3
El Diagrama de funciones: Para comprender mejor su
funcionamiento lo haremos utilizando el diagrama de funciones.Con
las entradas "Habil. Reloj" y "Reset" a tierra, el contador avanza
una etapa a cada transicin positiva de la seal de entrada (Reloj).
Partiendo entonces de la situacin inicial en que "S0" se encuentra
a nivel alto y todas las dems a nivel bajo. Con la llegada del
primer pulso de entrada tenemos la primera transicin. "S0" pasa a
nivel bajo y "S1" a nivel alto, todas las dems permanecen en
cero.Ilustracin 4
Con el segundo pulso, "S1" pasa a nivel bajo y "S2" a nivel
alto, y as sucesivamente hasta la ltima.En modo positivo:Solo el
LED que tiene el nivel alto permanece encendido.Tambin puedes
realizar una secuencia completa con todas las salidas, algo as como
lo que se ve en la siguiente imagen.Ilustracin 5Ilustracin 6
PotenciometroIlustracin 7 POTENCIOMETRO
Unpotencimetroes unresistorcuyo valor deresistenciaes variable.
De esta manera, indirectamente, se puede controlar laintensidad de
corrienteque fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o
ladiferencia de potencialal conectarlo en serie.
Circuito temporizador-ventilador Pic 18F4550Un microcontrolador
es un circuito integrado programable que contiene todos los
componentes de un computador, aunque de limitadas prestaciones.Se
emplea para controlar el funcionamiento de una tarea
determinada.Funcionamiento: En su memoria slo decide un programa
destinado a controlar una aplicacin determinada; sus lneas de
entrada/salida soportan el conexionado de sensores y actuadores del
dispositivo a gobernar y todos los recursos complementarios
disponibles tienen como nica finalidad atender sus requerimientos.
Permite asignar niveles de prioridad a sus interrupciones de
salida. Cuando el dispositivo tiene mltiples interrupciones de
salida para hacer, las realiza en un orden dependiendo de una
relativa prioridad.Ilustracin 8
Una vez programado y configurado el microcontrolador solamente
sirve para ejecutar la tarea asignada.
SensorPara la parte de la interrupcin (Pausa) fue necesaria la
introduccin de un dispositivo sensitivo. En nuestro caso optamos
por un sensor ptico infrarrojo, el cual ya viene en un empaque el
cual est diseado para la introduccin de algn material, no mayor a
los 3.1mm. Ilustracin 9
Encontramos ventaja en este sensor ya que por su forma y
construccin no hay elementos del ambiente que puedan afectarle con
facilidad.Como todo sensor viene con un transmisor y un emisor, que
en este caso es un led infrarrojo y un fototransistor.La
comunicacin de dicho sensor viene dada por el siguiente circuito.
Ilustracin 10
III. DiseoSe inicia con una interfaz creada en matlab cuya
funcin es el de configurar el tiempo de encendido y apagado de
nuestro ventilador. Adems cuenta con un indicador del sensor de
interrupcin, seguido esto mandara el tiempo acordado al PIC 18f4550
y este lo procesara y mandara la seal de salida a la etapa de
potencia. Esta etapa de potencia cuenta con un opto-acoplador
(MOC3031) el cual al recibir una seal analgica de 5 volts se hace
un switcheo interno el cual permite polarizar la terminal G (gate)
de nuestro trial (MAC12M), al recibir una seal de entrada en G el
triac permite una conduccin por sus terminales interna de alta
potencia y con esto logramos energizar la carga que en nuestro caso
es un ventilador. En todo momento hay una terminal del sensor
(ITR8102), conectado al pic para la interrupcin. Es decir, si el
sensor detecta un estado diferente al preestablecido mandara una
seal y el PIC mandar una pausa al temporizador de encendido y
apagado. Este proceso se repite hasta que exista una variacin de
los valores de tiempo en MATLAB.Ilustracin 11 Diagrama de flujo
IV. Diseo del programaPrograma hecho con interfaz Matlab-
PIC18F4550function varargout = PotenciaPraxis1(varargin)
gui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...
'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn',
@PotenciaPraxis1_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn',
@PotenciaPraxis1_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ...
'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endif nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code -
DO NOT EDIT% --- Executes just before PotenciaPraxis1 is made
visible.function PotenciaPraxis1_OpeningFcn(hObject, eventdata,
handles, varargin)% This function has no output args, see
OutputFcn.
handles.output = hObject;global nelegionelegio =
0;movegui('center');InitUsb(); % Update handles
structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes PotenciaPraxis1
wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);%
--- Outputs from this function are returned to the command
line.function varargout = PotenciaPraxis1_OutputFcn(hObject,
eventdata, handles) % varargout cell array for returning output
args (see VARARGOUT);% hObject handle to figure% eventdata reserved
- to be defined in a future version of MATLAB% handles structure
with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line
output from handles structurevarargout{1} = handles.output;
function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject
handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB% handles structure with handles and user
data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents
of edit1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns
contents of edit1 as a double% --- Executes during object creation,
after setting all properties.function edit1_CreateFcn(hObject,
eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata
reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles
empty - handles not created until after all CreateFcns called%
Hint: edit controls usually have a white background on Windows.%
See ISPC and COMPUTER.if ispc &&
isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),
get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
set(hObject,'BackgroundColor','white');end function
edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to
edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future
version of MATLAB% handles structure with handles and user data
(see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of
edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents
of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after
setting all properties.function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata,
handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved -
to be defined in a future version of MATLAB% handles empty -
handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit
controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and
COMPUTER.if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),
get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
set(hObject,'BackgroundColor','white');end % --- Executes on button
press in radiobutton1.function radiobutton1_Callback(hObject,
eventdata, handles)% hObject handle to radiobutton1 (see GCBO)%
eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB%
handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hint:
get(hObject,'Value') returns toggle state of radiobutton1% ---
Executes on button press in pushbutton1.function
pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
set(handles.pushbutton1,'backgroundcolor','g');pause(.001);WorkFan(handles,0,0);set(handles.pushbutton1,'backgroundcolor','m');pause(.001);%
hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to
be defined in a future version of MATLAB% handles structure with
handles and user data (see GUIDATA) % --- Executes on key press
with focus on figure1 or any of its controls.function
figure1_WindowKeyPressFcn(hObject, eventdata, handles) global
nelegionelegio = isequal(eventdata.Key,'escape'); global aux aux =
isequal(eventdata.Key,'tab'); % --- Executes during object
deletion, before destroying properties.function
figure1_DeleteFcn(hObject, eventdata, handles) CloseUsb();% hObject
handle to figure1 (see GCBO)
PROGRAMA PRINCIPAL EN PIC-CEste es el programa principal, tambin
se crearon subprogramas para crear funciones para iniciar usb y
cerrar, para hacer la funcin de contar los tiempos, y de recibir y
mandar paquetes.El programa del pic es el siguiente, el cual solo
recibe datos de la cantidad de segundos, y enva al programa si hay
una interrupcin por parte del sensor.#include //#device adc=8#fuses
HSPLL,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG,USBDIV,PLL3,CPUDIV1,VREGEN#use
delay(clock=48,000,000)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#define
USB_HID_DEVICE FALSE //deshabilitamos el uso de las directivas
HID#define USB_EP1_TX_ENABLE USB_ENABLE_BULK //turn on
EP1(EndPoint1) for IN bulk/interrupt transfers#define
USB_EP1_RX_ENABLE USB_ENABLE_BULK //turn on EP1(EndPoint1) for OUT
bulk/interrupt transfers#define USB_EP1_TX_SIZE 10 //size to
allocate for the tx endpoint 1 buffer#define USB_EP1_RX_SIZE 10
//size to allocate for the rx endpoint 1
buffer////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#include
//Microchip PIC18Fxx5x Hardware layer for CCS's PIC USB
driver#include //Configuracin del USB y los descriptores para este
dispositivo#include //handles usb setup tokens and get descriptor
reports#include
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////Functionsvoid ParvusRutina();void InitPIC();BYTE
GetTransferUSB();void SetTransferUSB();int Legio(); int
interrupcion = 1;int giro = 0; void main(){ InitPIC(); while(TRUE)
{ if(Legio()) { SetTransferUSB(); while(Legio()); interrupcion = 0;
SetTransferUSB(); interrupcion = 1; delay_ms(5); continue; }
if(GetTransferUSB()) { if(giro == 1) { output_b(0x0f); } else {
output_b(0x00); } } } } void ParvusRutina(){int q; for(q=0; q127) {
return 1; } else { return 0; }}
V. Diagrama elctrico
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