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E S C U E L A P O L I T É C N I C A N A C I O N A L
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROL DE TEMPERATURA EN UN
PLANTEL AVÍCOLA
SEGUNDO BALTAZAR GUANOCHANGA MOROCHO
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN LA
ESPEOAUZACION DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES DE LA
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
DICIEMBRE -1996
AGRADECIMIENTO
Al Ing. Jaime Velarde por su acertada dirección.
A ios Señores ingenieros Fernando Flores y Cesar Santander por
su asesoramiento y colaboración.
A ía Escuela Politécnica Nacional y de manera especial a los
Departamentos de Control y Telecomunicaciones.
Al Plantel Avícola del Sr Baltazar Guanochanga por el apoyo
económico otorgado para ia realización de la presente tesis.
D E D I C A T O R I A
A MI ESPOSA HILDA
A MÍS HIJAS: ANiTA Y YESENIA
A MIS PADRES
A TODA Mi FAMILIA
Y AL PLANTEL AVÍCOLA DEL
SR BALTAZAR GUANOCHANGA Pi LICITA
SEGUNDO
IN U I C b
PaginaCAPÍTULO i ; INFORMACIÓN GENERAL 1
1.1 INTRODUCCIÓN 1
1.1.1 importancia dei factor temperatura en un pianiei avícola 4
1.2 OBJETIVOS DEL SISTEMA 5
1.2.1 Control Automatizado 5
1.2.2 Equipo de Fácii Manejo. 6
1.2.3 Poríabilidad de! equipo 6
1.2.4 Programación manual y remota. 7
1 .2.5 Alimentación continua e ininterrumpida. 8
1.2.6 Señalización adecuada. 8
1 .3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA 9
1.4 SENSORES Y ACTUADORES QUE SE UTILIZAN 12
1.4.1 SENSORES '•' 12.
1.4.1.1 Sensor de posición. 12
1.4.1' .2 Sensor de temperatura. 13
1.4.1.3 Sensor de estado. 14
1.4.2.1 Motor DC ' 15
1.4.2.2 Relés de activación 15
CAPÍTULO //; DESARROLLO DEL HARDWARE 16
2.1.1 Diagrama de bloques de la etapa Eléctrica. 13
2.1.2 Diagrama de bloques de ia etapa Mecánica. 20
2.1.2.1 Grupo de engranajes de acopiamiento. 20
2.1.2.2 Llave de paso ó regulador de presión. 22
2.2 UNIDAD CENTRAL DE PROCESO 24
2.2.1 Características generales de! microconírolador. 26
2.2.3 Sistema de resei. 27
2.2.4 Temporizadores / Contadores. 31
2.3 CIRCUITOS DE ENTRADA DE INFORMACIÓN. 32
2.3.1 Circuitos de selección de rango de temperatura. 32
2.3.2 Circuito para indicar llave de paso cerrada. 33
2.3.3 Circuiío para indicar máxima apertura de llave de paso. 33
2.3.4 Circuito para indicar Lámpara encendida. 35
2.3.5 Iníerfaz de transmisión recepción. 35
2.3.6 Circuito de entrada de temperatura. 37
2.3.7 Diseño dei termómetro digiíai. 37
2.3.7.1 Sensor de temperatura. 39
2.3.7.2. Referencia de voltaje. 40
2.3.7.3 Amplificador no inversor. 41
2.3.7.4 Conversor A/D, Driver de dispiay de 314 dígitos 44
2.3.7.5 Dísplay de 314 dígitos de cristal líquido. , 47
2.3.8 Diseño del'conversor análogo digital. . 47i2.3.8.1 Principio de funcionamiento del ADC QF¡04. 47
2.3.8.2 Diseño dei circulo conversar análogo cügital. 43*Í
2.4 CIRCUITO DE SALIDA Y CONTROL. 51
2.4.1 Circuito para abrir ó cerrar la llave de paso 51
2.4.2. Circuito para activar chispa de encendido 55
2.4.3 Señalización 55
2.5 SISTEMA ININTERRUMPIDO DE AUMENTACIÓN Y
SEÑALES DE ALARMA 58
2.5.1 Sistema ininterrumpido de alimentación 58
2.5.1.1 Fuente de alimentación principal. 58
2.5.1.2 Fueníe de alimentación de emergencia. 62
2.5.1.3 Alimentación al CPU 62
2.5.1.4 Alimentación total dei equipo. 64
2.5.2 Señales de alanna. 65
A r>rTí ti r\ . t~\r~c- A no<"~*' -* *"» r\r~ f C-r~*F~n*s s\T) UL Í íii - ucjAf\r\\ji.L^^ LJCL-. oUrj wArit:
3.1 . DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL 67
3.1.1 Diagrama de flujo dei bloque inicio. 69
3.1.2 Diagrama cíe flujo de! bloque paramelros. 72
3.1 .3 Diagrama de flujo del bloque control. 72
3.2 PROGRAMA PRINCIPAL _ 75
3.2.1 INICIO 75
3.2.1.1 Modo de trabajo del mlcroconiroiador 75
3.2.1. 2 Variables 78
3.2.1.3 Chequeo de la llave de paso cerrada. 79
3 J-\ n A i— i A * 41 -- rr-i/-!i.4— - r\.¿,¿ rHrwMn: i mwo oí
3.2.2.1 Lectura de condiciones externas. 81
3.2.2.2 Lectura de temperatura 81
SUBRUTiNAS E INTERRUPCIONES 83
3.3.1 Subrutina comparación. 83
3.3.3. Subrutina ASC1IHEX 53
3.3.4 Subrutina HEXASCÜ 68
3.3.5. Subruíina de chequeo.de llave cerrada. 90
3.3.6. Subrutina de chequeo de üave abierta al máximo 90
3.3.7. Subrutina para encender !a 'ampara. 90
3.3.8 Subruiina de espera un segundo. -93
3.3.9 Subrutina de espera de medio segundo. 95
3.3.10 Subortinas de espera de 10, 30 y 60 segundos. 95
3.3.11 Subrutina de alarma 1. 93
3.3.12 Subruíina de alarma 2. 98
3.3. "13 Interrupciones 99
3.3.14 Programa para el computador personal 101
ni
CAPÍTULO IV ; CONSTRUCCIÓN, PRUEBAS Y PRESUPUESTO 103
4.1 CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA 103
4.1.1 Construcción de la fuente de alimentación 105
4.1.2 Construcción de la parte mecánica. 106
4.1.3 Construcción del módulo de control y la lógica digital 107
4.2 PRUEBAS REALIZADAS 105
4.3 MATERIALES Y PRESUPUESTO 111
4.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 117
BIBLIOGRAFÍA 120
ANEXOS 122
ANEXO 1 : Manual del usuario. 122
: ANEXO 2: Listado de programas , • 124
ANEXO 3: Fotografías del equipo ; 139
ANEXO 4 : Diagrama circuitaí completo - ' 141
ANEXO 5 : Especificaciones técnicas de los circuitos utilizados.' 142
IV
1.1 I2STTRODUCCION.
r ü tT Til U C h O t í e ni p O 1 Q 3 r 1 S. "ü "C e 1 £ ñ* A V 1 C ü 1' S. 3 h S ti
cultivado su 3 especies de manera manual,
sarisfac iendo adecuadamente 1 a demanda de e s to's
productos _ Actualmente el rendimiento de los
c1 u. 1 1 i v Q 5 y* s no es 3 a t i 3' í a c t o ir i o d e í j i o. Q a c[ u e 1 & sita
-casa de crecimiento poblacional ha aumentado la
u e TÍI anda de e .2 1 o 3 p r o d u c tos, p Q E" lo ^ u e la p tr o cí u c c i o n
de alimentos debe hacérselo en forma cada ves más
•J n a d. e 1 B. £' v a í T 3 . & f o l e H IR a B i. sip u r •_ a n t e 3 en la
c r i a n z a de pe l los es la ^empe r a n u r a a m b i e n t e , que
c o n j un u arrie nt e c o n el c. u JL d a cío y 1 & s. 1 iKie n t a c 3. Q n
p e r m i t e n un a d e c u a d o r e n d i m i e n t o de l cap i ta l
j. n v e E" "C 3, '-i Q £ n un p l an t e l s v 2. c o j_ a _
L B "C e Zíi "O e E" a t U £T a & d e C U S. CÍ S d S 1 'til e Q Í u 6 H ¿1 ' j U "5 Sé
desarrollan los pollos a partir del primer dia de
"/ i d & r es Q £ n e tr a d a a base cí e un 1 s reí p s ÜT s c a 1 e r a c t o E* a
cuyo combustible es gas licuado de petróleo de uso
CÍ O i'll t! 5 "t7 3- Cf O MÍ 3 t H "US ííí p tt E" a "C U E" a Cl t JJ 6 V a E i a E" C O n í: j. "O a 5 Q
del t iempo, , es asi que d u r a n t e la p r i m e r a s emana se
r e q u i e r e una te rape re -cura ambien te cíe 2 7 °C a 30 °C , la
s e g u n d a semana una t e m p e r a t u r a de 24 = C a 2 7 ° C , la
t? e ET c & E* s s e ríi a n a una t e m p e ET s t u ~r a de 2 1 ° C s 2 4 * 0 la
c u a r t a s emana una t e m p e r a t u r a de 18 C C a 2 1 ° C , a
P s ET 1 5. E" t_i e j. a cj u 3. n "c a s e rü & n a pa san & t e FÍI p e E* & t ü ÜT a
a m b i e n t e s i empre y cuando la -cerape r a t u r a no sea
rae na r & 1 8 ° C . Los p l a n t e l e s avícolas ' e s t án ubi e a do s
en l u g a r e s donde la t e m p e r a t u r a a m b i e n t e es
Q i r e r e n t e s. 1 5 5 iu e n c n Q n a u. a s a n t a E* 3, o E1 rü en te por
e j e mp lo en Sa i igolqui l u g a r donde se e n c u e n t r a este
p l a n t e l avícola y cuya t efíipe r&t ur a prQrrtecíi.o es de
intuí '_ t: u ti c!_; n d i o i o n e
Temperatura, en los píenmeles avícolas se realiza un
c Q n "ü i c-1 «i 5. r¿ u a 1 el e la i arüp s rr & c & 1 e r a c u o ir a _ S s ~c e
control consiste en realizar mediciones de
t e RI p e E* s t; u r a d. u ÜT s n ~c e 1 & s 24 horas del d i a a c i s E"C ü s
intervalos de tiempo,. y dependiendo de esto se
E* s s i 2. s a n los a j u 3 f £ s n e c e B a ÜT i o s p a ET a m a n t e n e ÍT la
t eraoe r atura en SLÍ rana o adecuado.
es C i fi ÍT *_.-'—' i_j Ll 6 é 3Í 3. S í S il
descuidos involuntarios por parte del personal
encargado, de . realizar el 'contro 1, lo que eausa
muchas veces • cuantiosas perdidas en el plantel
3. V X C O JL a _
Con este propósito se desarrolla el presente
p E* o y e c t o el e t: e s i s c{ u e c o n "C r 3. b u ya de b u e n a ni s n e r a al
mejoramiento de las condiciones de cultivo y crianza
-b-
S B p T 3. 5 í~i b 8 3. S B *3 T 3- £ T .3 5 3. t7' B Jí B D S B "£ LÍ Q D Lí 5 T Cí LU H D Q Lí 3 11 Í3
BA ' 5aU 51U1[B T O T U T O a E T A 5 -1 d DT Bp odlUeTÜ. EBIU O 3 B p B T 3 O
T^1 U 5 U B .3 B ¿3 E" Lí B llí .3 B d S O T T D d 5 D T 5 1"! fc' .3 T D B D E ííí
" jj T ~ O 3. 3. B S 5 TI' T B llí .3 Q Lí T B 5 j* l~l O T J5 ü Lí O '"- — " '"•
" 5 2. Lí 3 Uí "£ B llí ^i O Lí 5 5 D p Lí B -I Lí 5 Uí T * B
U B 1 S S T E S 11 b £ O T U D 3 U O T S B ^ e a U 5 O p T n U T UI E T p
5 A c1 S O ü Lí 5 T 1U T D 5 Ii O H S 3 Ti fci O T U G D ' ~ B l'.í ~L O U 5 Uí .3 O 1
Lie us3 .ueu iTT3 es o u s o r ^ o d sor enb e D B q oas^
oep Á BDTaBí ep BEHBD 53 ~"H
• - D0.e - E B U T l U B a T A '* E O D T a O "I q T a U B O1MOO
B AT aLlB ABJÍ d BU T 5 T p Bill Lí B 5 B J ü X B E O ü 5 B S _"5 BOBL{ B -1 B T n b B _~.
es oaLiBa QX ^ I O Q A s spBpeui^ szu e u s a a n s E Q - J L ^ o d
B O f ' B p B Ti D B p B B .3 n 3. B .3 5 d Uí B ü B ~[ JS B Lí B 2. Lí B llí D Lí X "¿
" S Q T T -' d S Cf T 3 P p í~¡ T B S B ~ LÍ 5 5 J\i ~ 2 L? ~ — " "H"
T 5 B S B 2. Lí B Ii J. D CÍUí T
SBUI s e ^ o a o B i S O " L ^p o un s* sau 5~quiB
'V1OOÍAV
U £ U 8. ÍT 1 O 3 r £ 5 '_ C- S ±. ittu u i V D d 6 ííi S y u '£ £ 3 Cí
cara e j. criador.
.1 . Jl W O U d I I V W - 3 LJCIL.
L& rea l i sac ior : del prese rit;e t; e m a de resis es tá
o r i e n t a d o a cumpl ir los s i g u i e n t e s o b j e t i v o s :
1 . - Cent; r o 1 AutoHia t i 2 a cío .
2 . - Equ ipo de r á c i 1 m a n e j o .
3 , - P o r t a b i l i d a d del e q u i p o .
4 _ — ? ro y iraiüac i ó n rüanua l y - r e r r iü t í a .
5 .~ Al iríis n~ s.c i o n c o n t í i n u B e inint e r ruriií"iid&
1 6 . - S e ñ a l i z a c i ó n a d e c u a d a .
1.2.1 CONTROL AUTOMATIZADO
Se p r e s e n d e d i s e ñ a r y cj o n s t; r u i r un 3 i s t e r¡i e
a u ro nía -e i 2 a do p a r a con -ero 1 de tempe r a r u r a en una
pa r r e de un p l a n t e l av íco la .
El cont ro l a u "C o reí a "c i z s cí ü c o n s i s t e e n ni a n t e n e r a
una 1 ampara c a l e f ac to r a gene rando calor en base a la
c o ríi b u 5 1 i ó n u. e cf a s 1 i c u a d o de p e t r ó l e o ( G L F ) el e
c; o n - u iii'_ cí o ¿u é - L i c o , cí u r a n u e 1 a - 24 h o r a s del
la x n ~ e r v e n c x ó n de p e r s o n a l a l g u n o y de a c u e r d o a un
r a n. y o cí e r e rrrai n a cío de ~ erap e r at u 'c a e 5 c o y x do
previ ame n te .
1.2.2 EQUIPO DE FÁCIL MANEJO.
C o n s -c r u i r un equ ipo de f ác i l m a n e j o . el cual
p e Erra x t a a su vez la o p e £" a c x ó n por pa r t e del p e r s o n a l
sin c a n o c i m i e n ' c a s " c e c n x c o s ae e l e c r r o n x c a .
Para la c o n s t r u c c i ó n se .deben t e n e r en c u e n r a
1 o B • « 1 e rft e n "C o s cí 3- s p o n i b 1 e 3 e n ' el ra e '¿r c a el o y c¡ u e n o
r e p r e s e n t e n proble 'ma a l g u n o en .t su repos ic ión ' , en
í¡caso el e H e ÍT ÍT e cj u e ÜT x d o s c u s n cí o ^ e ÍT e a 1 x c e el
c o r r e s p o n d i e n t e m a n t e n i m i e n t o .
La indicaciones de o p e r a c x ó n no deben s e r
c o ítip l e j a s , por el c o n T; r a ÍT i o d e b e n ser pocas y de
f á c i l c o m p r e n s i ó n .
1.2.3 PORTABiLiDAD DEL EQUIPO.
Este equipo debe ser de f ác i l t r a s l a d o de un
1 u y a ÜT a o t: r o , "Canto p a r a ÍT e a 1 i s s r el ra a n t e n i ra i e n t o
p ir s v e n !_ i v u c u íuu i j a ir =* el iu a n L. e n i reí i e n ü o c o L~ r ¿ c "u i v ü ,
HSÍ como para programarlo remotamente.
Sus dimensiones no deben representar problema
para la ubica ció n del e q ulpo en el lugar adecuad o
de n -ero del plan -bel avícola, se debe procurar
¿e alisar un equipo coríiplet aiíient; e de sarraable .
t i n i \
Fe rríii L- i r u ii a p r u g r a rata c i o n íua u u ti 1 f es <_• a
programación se refiere a elegir el rango de control
deseado de la farra a más sencilla posible y que
cumpla con las necesidades especificadas
inicialment e - Ademé s debe pe rrnit ir una pro g rara ación
remota mediante la utilización de un computador
personal y un programa diseñado en lenguaje de bajo
nivel,. en este punto el objetivo es tener la
po s i b i 11 d ad de c aiTib i a r los limites de t; emp e r at u r a
para ios rangos de control sin tener que modificar
e 1 Hardware existente, tan solo uti1i s ando la
facilidad de comunicación serial que presenta el
miérocontroladorutilizado.
SLITT n /•"• i /~\ n /•"• i /~\ / ~ i - i r " i nT ins i f t n: i n i S k i T r i ^ n n i i f c J i n i r t i ii .M.IW.IVJ ni v ,v /H í i NÚ A t I N i N i c R R U M P I D A ,
Mantener e n 6 r y 1 2 a cí o el e q u i p o durante las 2 3
horas del día. a pesar de la falta de energía
p ÍT o v t n lente de la K e el p ú b 1 i c a , para esto se
suministra energía mediante la utilización de una
i.' a t e íf i 5 Q e c a ÜT o~ a seca de 12 V D C „
Con el objeto de minimizar el consumo de energía
5 e debe t e ne ET en cuenta el u t x 1 1. 2 a ir ele rae n t o s c u yo
c onsumo de energía no represe nt; e n un tac "cor
p i." e p> o n d e r a n t e , s. s i. p> r o c u E" a ÍT e 1 e iti e n t o s de te c n o 1 o cj 3. s
CMOS, displays de crismal liquido., motores de bajo
c Q n £ u rao , e t c .
? ir u v e e r una. ±- e 11 a 1 i E t± c i u n a d e c u a d a y visible d e 1
funcionamiento normal del equipo y alarmas en caso
de T. a 11 a de u n o de 1 o s c o ni "p o n e n t e s del 3 2. s" t e ni a _ S n
cuanto se refiere a funcionamiento, se debe observar
e n u n g '£ u p o d e d i s p 1 & y 3 el v alo >~ de te ra p e r a t u r a
ambiente,. la posición del rango de temperatura
e s c Q y 2. d ü s e n ota en una perilla, el estado de la
lámpara si es^ca o no encendida la lámpara indican
1 Q 5 leds ir e s p e c 13. v o s , la rúente de e n e ÍT y i a cj u e se
Tp *UÍ 5 OpB S a SOjd -1 aS B _T B d SBlUapB -^ B O Ü T 5 T D- * i í- i ^ »
?t£ & P (Q O T ) o p T n h T x t s a s T a o a p B-[- [BauBd B u n u a
5 2. U E» U B llí.3 9 d B Uí .3 D 3. U ? S O p B 2 T "£ B í"i S T A J3 5 S U B p 5 H d 5 H fo B .3 B d
s o p T p a i u Ba na^:? aduie a ep s a ^ o ^ B A soi[ -[ B a T D T p Biu^oa
U a Q p B n ¿3 3 p» B U B U E1 S > .3 D n B T n j. n, 7_T O D O 3. D t llí T B U O T D B Uí Jl D H U T
e p B p B . T a u s 5 ^ E i T n b e _ i B ut e a s T s ^e a n b o a s a n j
B T j spuesue e T q T s o d 5 3 BU ^ B n s T 5 B d s T q 3 e p _T o p E .7 a u 5
a p o d n ai p A 3 o a oui : u o o s B D a q. E a u a a n b ' s a a o p B n a ."> B
S Q .A T 3. ¿3 5 í't » 5 .U S C "L 5 p B p 11 ¿\ 3 "£ Lí O JZ- T 5 ~ S O P"í ^ T T T 'L:- * 5
B T ep aopBi; D- iauoDO^ STUI 'un B asnq u a epar o^
_"í as aqap ^B no B *[ ' ( x® aT Í5 Tp Q_T a3UíDUí.~ 3a ) s.2 n as .7 s
8p T B a i ñ i p a o p T p a u i un ua a as T S U O D B U I S Ü . S T S 73
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S D AT 5. 5 C Cí O E O ü S » TI n n 7 T T rímn r> nu in n R ns T r• ' . f. — --• - * *- — '- — £- — t, {.
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S D A T a O a G S S _7 £ D e T U O O U B O T D U
B »T^ B T B s p s a I'B u a :~
1 ~ 1 B 3. l~í .6 T I B ~[ U 5 B ü U B 5 3 .A Cí 3 .3 5 S Q p B U Q T ¿I» U 3 Uí O T
a p o ;3 T o, B tu a n h E a B urs Ji c B T p un " ° o. u a T ui B u D T D un n. u a B 3. E a
D U D p B U 9 S T p ü d T 11 b 5 "£ * -^ I * — - I - T B ° 3- u 5 T l" T u * - Lí B ll~
BP as Q p u B n D a D B q Q T a s oa sB 5iib o a E a n d •' E a u a n o
U 5 B Uí D ü B i" 5 O U B T J3 9 ü B Q B T 5" "O B ü B
" O p T p U 5" CÍ S í~L S B T.J 5 S p 5 3 B "[ ^ p "£ B Uí í O U U D T D B 2- T-í 3 UI T "j~ B B *L
5 n b 5 q. o u as o p u B n o * o p A SI * P B T »~ a q. B q B u n a p a T q. _7 3 d
B D d T n b 5 "[ B D p B S T 5 J3 8 U 8 3. 5 U 5 . U B ÍU 5 3. T »í^ 5 d 5 n b Q 3. T Tí D ~J T D
un opB Q.U ama X Q U I T BLJ as B U I S I E T E I^P 93-^Bd
D-[ aE ODUBJ ouoTp jBTquiBD a _T a T n b e es T s
^ B J Ti ü. B í 5» d UI 5 3. 5 p T D J5 3. U D D f 5 B J3 B d S O p T .6 O D S 5 S 5 3. O J B /¿
E o i; ^ a a i ap o a a C q o y a u DO 'DSSS-SH o a _ i a n d I ^ p
O S í"i T 5 3 2. U B T l J a UI t B U ü S 3. E" d J3 D X3 B 3. Ti d Uí ü f3 U Tí U O D ~[ B T Jí 5 H
5 p p B p T f C q T S O d BJ a d a ^ Z O B l U a a E T S T ^
- Ii O p B t O _1 a U O D O .3 O T UJ
T í=¡ i~i R i~i B 1 '"i T T s Zt n s n TJ T n 7 n fí 5 n T TÍ T TJ B T 7 S «^ " D S U s EU - t ~ w £_ w --i — _ — i - -[- — — — - . « . - . — . — _ — ,_ _ , , ( — « _ ! _ — - -- — — — _ _
so-[ apsap Á EaaopBnaoB SO-L BTDBL] EODTa_7od sox ^p
B p T T W 5 B "[ epS ap " S S D B ^ J J S a U T 5 B AT q. D 5 d 5 5 í E O S 9 1 U B Tp5lU
u s n o a p s as oau e T U I B U O T o un 3. ap s a ^ s u a s E B ^
• O p B Z T 7 T 1 n
.3 O p B T '-' ~l 3 T-I '— ' D ü J5 D T *.U "j" 9 p J,-T Q V -? ? B T L! r* D p H Cí B Jí S B Uí B Jí 5 Q .3 d
SISTEMAININTERRUMPIDO
DE AL (MENTACIÓN
¡NTERFAZ DECOMUNICACIÓN
SERIAL
MICROCONTROLADOR
MCS 8751
Lámparacalefactora
Figura 1.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA.
la l lave el e p & 3 o el e
12
1.4.1.2 SENSOR DE TEMPERATURA.
Los sensores de tempe carura conocidos son:
T e írriiu c u p 1 a s y C1 *¿r c ü i t o s 2. TÍ t e cjí r s el o s (C1) , u e b 3. u o al
cosco y los requerimientos se ha debido utilizar lo
CI, ya que las- t e rmoeuplas se utilizan en ambientes
mucho más exigentes en cuanto a rangos de
t erüp e r a t ur s. (va "¿r i o s cientos* de y ir a u. o a c e nt i y r sdo s) ,
y el s i s *c e m a a lo mucho requiere d decenas dé
g E* a. d o 3' c e n t i cj ÍT & d o .
£ 1 2'e nso r. de t e rape r at u tra empleado es de tipo
semiconductor,. el cual convier-ce la cantidad de
: =i(jurada s que pe re i be e n ' su slupe *cf ic ie 'en un vo It s j e
de corriente continua. En el presente caso se emplea
el circuito integra d o d i s e ñ s d o p o L~ M a t i o n a 1
Semiconductor para trabajar como sensor de
t eíup e ir a t u ir s .. Su rere iré neis técnica es LM^oS•-. .fc.
Contiene en su interior 16 transistores,, 2
c ondensadores y 10 resistencias, presentadas e n un
empaque similar a un transitor TO-92 " , su diagrama
de pines se indica en Is figura 1.2
NA71ONAL SEMICONDUCTOR ¡C. Temperatura Sensor Cold-Junüon Compsaationpa • _ '
• »
+l >
ADJ
Figura 1.2 Sensor de Temperatura LM336
1.4.1.3 SENSOR DE ESTADO.
• Este tipo de sens'or se utiliza para indicar el
& s "C a d o ds 1 a la "oí para c s 1 e r a c tí o ET a f a s x 38 u 'C i 11 z a una
roto resistencía debida m ente protegíaa como
i n d i c a d ora d <± la ni para e n c e n d ida o la m para apagada.
función e s o e c i f i c a v D r e c i 3 a. Principalmente tienen
f u n c i o 11 d e c u n •_, r o 1 ti r
lámoara calerac
1.4.2.1 MOTOR DC
C o iYi o p ¡f i n c i p a 1 B c t u & cí G ET se t i e n e u n
q u e se e n c u e n t r a acop lado -a un g r u p o de e n g r a n a j e s y
es te E su ves a. la l lave de paso de § a 5 , los cua le s
p e r m i r en ab r i r o c e r r a r de m a n e r a a p r o p i a d a esi:a
11 & v 6 el e p a 3 o .
1.4.2.2 RELÉS DE ACTIVACIÓN.
O t; ir G s e i e ríí £ n tj o E a c t; u a d o ÍT í s c o n s.* i s "C e n los ir "& 1 & s _
Un . relé pe rrait; e e o ne ct; ar un c i r cu i r á p a r a
generar la chispa de encendida de la lámpara de gas.
*¡
Otro relé realiza el cambio de rúen-ce de
ali mentación , p a r a obtener un s i H t: e KI &
ininúerrunpido .
Oos relés permiten la activación del rao-cor, en
déte rrainadG sent ido de giro. Cuando; se activa un
relé gira en sen rico horaria,, cuando se activa el
o t E* o irejL'5 y* se desconecta el antera, o £" üj-ira en
sendido antihorario, nunca se encuantraii los dos
activa dos _
15
• s 5 a u 8 u o cím o z> E 5 a u * 3 e a. T p
DpTnq.Tq.suoD
. 5 * GUIO D "[ B t7 G "{ .0 BUI .3 OH B D T pU T T " T
' O D T U B
5 T 5 B Uí 5 3. B T S T B 5 E 5 i J5 B CÍ B 3, 5 ití T 3. CÍ B ""•
5 5 ^ — T-
B q . E U O D B U I B q . E T 3 a B O O T _"í B S 3 D 8 U
CLCL V V JTO. J_¿LVJ. WÍVÓ.OJAJL
TTi í
r "% T T TT T-¡ i ! I 1 r\
Entrada ysalida de
información
Sistemaininterrumpido
dealimentación
V
J\
Sistemaeléctrico yelectrónico
G LP
Sistema
mecánico
Lámparacalefactora
FIGURA 2.1.1 DIAGRAMA DE BLOQUES GENERAL
y e .1 e c tí ÍT D n i. c & ü u e 5 a LT i. s "L. & tj e e 3.
diseño del sistema ha sido construida en base a tres
e t a p a s .
S n IB figura 2.1-2 se i n el i c a 1 o B diferentes
bloques cjue componen la e~capa eléctrica y electrónica.
La p r i rae ra e T; a p a es la concerniente a los
, _ _ _ i J_ " 1 J • 1 ' _ ' _ T TT1C j. üT e U i u u S O. e tr u il ü L~ u _L u i Q y 1 C S. Q 1 y i u a. j. _ ¿j S ü a e u a p a 85
la encargada de realizar el control propiamente dicho.
p u 5 en e 5 1 a se encuentra e 1 «i i cj E" o c o n t ET o 1 a d o "¿r y s u s
interfaces de entrada vr salida de información, asi
V ;
c D ítiü e 1 c o ti v e L s o r a n a 1 o tí o el i cí i t; a 1 y el ra a n e j a d o r de
displays que permiten una visualis ación permanente de
1 & t e ra p e i: a t u r a a ra b i e n t e en el local «le crianza.
La s e y u n d a etapa s e r e £ i e r e a la T u a n s iu 3. s ¿ Q n y
Recepción de datos. con el propósito de permitir
c a m fa i a ET los ¿angas de c o n t- r o 1 de te ra p e r a t; u L a , en d e c z ¡L
modificar los valores grabados previamente. Esta etapa
'p e ET TU i t e la c o ra u n i c a c n o n s e ÜT i a 1 e n t; "¿r e u n c o ra p u t a u o ET
personal y el mic r o cont ralada rf. mediante la
. - _ ^ T J _ _ _ . ^ i . . _ _ 1 _ T . _ . . _ - - _ _ _ . _ - _ - - , - l -T. !-• J-j.-iJ-V-j-l
U u JL 1 J. ü t± C J- u 1 1 u. <=: 1 jj> U « c t, u ü t i. j. ti i r\ — ¿. o £. í -
Circuitosde
potenciao
alimentación
— + 5V-
r-+ 12 V-
-+5V-
Entrada de
información
TX- RX
de
datos
Circuitosde
controly lógicadigital
puerto P2Salida de
informacióny control
PC
Figura 2.1.2 Diagrama de bloques de etapa eléctrica.
19
u S t~ €; ÍT e* tí i- & tí L- S. p a C u ÍT E" tí S p* Q íi d "5 3 1 C 3. E" C iJ. 3- t u el tí
ponencia ó alimentación. E s T; a >s r a p a se ferie ce a las
£ Ll S Fi "C €r Q tí tí i~i tí E" Q" 3, 3. íl tí C' tí 5 8. £T 2. B 5 Cí U £ J. & 3 tí t 5. p S 5 fi.uttíE'iQE'tíS
requieren, asi la etapa de control requiere de dos
n u a n "C £ 5 ; u n & ci s T 5 V q u e ü 11. «i n "C a. iodo lo r 6 1 a c i o n s el a
con la lógica y o~cra de +12 V que se la utiliza en el
Tít O "C O E" D C y S U S j_ u "u €: ~L T. £L C' €: S JT tí B p tí C "u j. V O S _ L ñ
comunicación utiliza una fuente de + S V. En esta etapa
C Q n S t H t 9. ííl íi1 i í: Ti 1 O 5 C i i. Cf U jL "C Q 5 tí íi C B. ÍT y & Cí O S Cí tí íu & Ü "G S Ti S ÍL Is.
eneráis en forma ininterrumoids.
2.1.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA ETAPA MECÁNICA.
La pa r t e m e c á n i c a n e c e s a r i a en el s i s tema 3 e
E* tí f 2. tí ÜT tí 3. Uíl Cf ÍT U p Q d tí 6 íi CJ E1 ñ i~i ñ ~t t: p1 1 S. "C i C u 5 & C ü p 1 S, O. O5 6. 1
eje del motor eléctrico de DC. estos engranajes están
u n i d o £' s u n a 1 1 a v tí el p a s Q el <s cí s, s f 1 3 cual ii s c tí
posible el control de flujo del gas hacia la lámpara
*c 3 1 £ n a eí "C o ür s -
S 1 9" r u p o el tí s n g E* a n a j 6 s u ~c 3. 1 3. 2 a el o c o n 5 1 a el tí
d i scos cien-cadas como se ind ica en la f i g u r a 2 ,1 .2 .1
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2.1.
2.1
DIA
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JES
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ü e e a *_• ¿ y E" U p O d t; £ H y ÍT S 21 ñ j 9 2 u x e" i~i e
e l o ro iuós i -co de d i s m i n u i r e l n ú m e r o de r e v o l u c i o n e s
fj L" u p o if c x u n a d u p o r el niu t u ir T r~i ^1X Ü U
RPM a la válvula para pasar de totalmente cerrada a
; o T s 1 m e n "C e a x s ,. & u i'ü e ü t; a ir a 5 u ves t o r. e* u <s
aplicado sobre el eje de la llave de paso del gas.
L s ir e 1 a c i o n de t ÍT a n s £ o ÜT rti & c i o n. del n uru e ÍT o de
r e v o l u c i o n e s . se ob t i ene ai d iv id i r el n ú m e r o de
Cí i e í 11; 8 5 Cí e ü o s e j e a en c u n "C s c "C u . a a i z
¡-: : - : : : : : : - : : : : • : ; • ; : : • : • : - ; - : : : : : ; : : : - !
62/18
m*&&®m$&v??m. - . - . - . • . • . • . • . • . • . • . • . - . • . • . - . • . • . • . • . • . • . • . - , • . • . • . - . • . • .
72 /18
.-,-::•:-„••:••.: •'.•.•'.•'.•^.•.•.•'•.•.•'.•'.•¿.•'.- •'.•'•'.
[ • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • " " " • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • i80/18
2 = 1,2,2 LLAVE DE PASO O REGULADOR DE P R E S I Ó N
£* & ÍT & ÜT e .0 u se u. t i 1 i z s 1 s l lave
de paso, la cual tiene un tornillo ajustable ecoplsdo
& 1 ct r u vt o de e n cí ir a n a "i e s y este a su ves al si D t o ir D C . S s
regulable desde el flujo nulo ( completamente cerrado)
li B s t EL el valor de tlu^o ( coitipl et aríient e
a b i e r t o ) . La d i r e c c i n de a p e r t u r a es en e l sen t ido de
IEIS rfi anee i l las del r e l o i .
La f i g u r a 2 . 1 . 2 . 2 ind ica e l e s q u e m a de la l lave de
ri a s D ó r e ci u 1 a d o r de p r e s i ó n -
¿¿
LLAVE DE PASO CERRADA
LLAVE DE PASO ABIERTA
hiqura ¿.t./.z utAVt ut
^ o i t M t r v A r » /•*- r~ M T n » i r^i—¿..£. U I M 1 U M U X^CrM í rVML. U C
cir c u11 o mic r o p r o c e s a d o r elegido para el
rollo cíe este equipo, ha sido el 87C51 ó el 87S1H
de la f ami lia INTE L,, que es el e 1 eme uto fundamental
del control electrónico, pues a el llega r o el a la
info rmacion necesaria, para poste rio rmente ser
pi r o c e s sel a por me cí i o cí e 1 software grabado en la memo r i a
S FRÜM inte rna que dispone este rnic rocont rol ador .
Se ha elegido este microeontra1ador de la familia
M C S ~~ S i o e* r 1 s s siguientes r a s o n e s f u n ¡"i s m e n t s 1 e s i
Facilidad presentada en el manejo, esto se
r e 'f i e r e si hecho dé haber t r a b a i a cí o con estos
míerocontrolado res, en las materias cíe Sistemas
M i c r o p r o c e s a -d o s y Comunicación Digital.
Disponibilidad cí e e q u i p o s a d e c u a d o s para
desarrollar Softwsre especifico asi existen procíraruas
cí e si m u 1 a c i 5 n c o m o el S ID E S y equipos de g r a b a c i ó n d e
La figura 2.2.1 i n cí i c s al m i c r c p r o c e s a d o r 8 7 S 1 y
la i n t e r e 1 a c i ó n que existe con -los diferentes
componente s del sistema cíe control-
Manejador dedisplays
DispíaysdeLCD
Buffer
Señales
externas
Sensor de temperaturay
Ampfificador de señal
Conversor/VD
Buffer 1
MICROCONTROLADORMCS 3751
Interfaz de
comunicación
serial
Interfaz de
salida
Computador
personal
Circuito de
salida
Buffer
Señalizacióny
Alarmas
Figura 2.2.1 Diagrama de bloques del CPU y su interelación
'J&S y £ il £ £T & ¿ £ 3 Su
~~ C P U d tí 8 í J 2. "C 3 _
- P r o c e s a d o r b c o l e a n o ( o e r a c i ó n sobre
- 128 bytes ú t i l e s p a r a el u s u a r i o y 256 i n c l u y e n d o el
- 4 K octetos de E PROM .
— £ 5 p S CJ i O U S m tí ül O E i a d S o 4 K p £ E £ }j L" O y E" & Fu & ^ X "C tí >T 11 ü .
- Espacio de memoria de €4,K para datos externo
F ÍT & s e n t s d o 5 c o n t a u o r E: s / 1 8 ru p o r 2. s a d o E* e 3 ( tí HH e r s )
- Comunicación asincrona F u 1 1 - D u p 1 e
C i n c o f u s n 1 6 s u t: i n t; tí E1 ÜT u p c i ó n c o n n ive les ci €:
r i o r i d a d .
— Dos i LÍ t; e '£ E* u p cf i o n e s e x "u 6 rr n a 2 _
- Dos interrupciones de los tiraers.
U n, & i n "C s E E u p c 2. o n o. t c o ni u u 2, c? a c 2. o n s tí E 3. £ j.
- O s c i l a d o r I n t e r n o . ' *
i n .j-, o ci:J-i^.>-i , ray. «L. L_i.tilOÍ
McGraw-Hil!. 1992
26
SI cristal ex-cerno utilizado es de cuarzo cuya
frecuencia es de 4 HHz se conectan a los tsrriiins3.es
18 y 13 (XI y X 2 ) -del rn i c r o c o n t r o 1 a d o r . Los
capacitores CÍO Y C11 tienen valores de 22 P F se los
utiliza para estabilizar la frecuencia. Los valores
r e c o m e n d. a d o s para " CIO, C11 = "3 ü p F i i o p F para
cristales" z La figura 2 _ 2 _ 2 indica la conexión del
cristal, c o n "i u n t e TU ente c o n el circuito de r e s e t
2.2.3 SISTEMA DE RESET.
SI r^sst; '-i s j. m i C'r D c o n t r o 1 3-_iO r consistí en ap.li.car
un valor de, 1L (uno lógico) en el te rminal B. durante=í t\O
par
correcta operación. Una ves detectado el nivel alto el
m i c r o c o n r r o 1 a d o r responde ejecutando una secuencia que
pone a cero a "codos los S F R , exceptuando al S F ¿ que
lo sitúa en la dirección O 7 H , el S B U F a con un valor
incle t e r rain a do , los 1 ate he s de los pórticos en un valor
de OFFH.
J GONZÁLEZ J. introcucción 3 !os MicrocQnirQíadQres Capítulo ¡, Pag. 8. EditorialMcGraw-Hill. 1992.4 SrR : Registro de función especial.
B £>SBUF " osria! Ciáis Buffsr (Rsftisíro ssria! d6 datos^.
27
5V
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S B T J3 O CÍ O P B IU Jí Q 3. 3 ÍJ O 5. T H D t T D T 5 p ^ '-í D CÍ S T p 5 S Q Q. T 5 Q CÍ G 3. CÍ
ease u o o • 'q.^sey i & B OT aBUtoar iB euiaog. u & e n a o & a . 5
5» S 'O CÍ T n b 5> I 5 J3 3 p' U 8 O U 5 t B 5 T"l b 3 T q B p LT 5 lll D 3 5 _~J S S
T c1 p D 5. 3 3 H ?• JÍ O CÍ S 3 1,1 O T D B J5 c< Ij. T B
ea a.n s ou B u -i e» 2. u T
c T 5 p T_I n T D B 3. Ti O B 13 Tí 3 U 3 ~ ü Lí O T £> B Jí 3 CÍ O
e n d o u n v a 1 o E" cí e VR£ $•£? ~ 2 V e o inu e 1 v a 1 o E~
m í n i m o pa ra 1L,. y r e e m p l a z a n d o e ti la f ó r m u l a a n t e r i o r
± «5 O ;j ~ I. <5 Fl tí ü n T! 3, tí iíl p u CÍ t; C S. E" Cí Q d "5 1. C O ii Ci ¿ il S S Ci O ¿T d t I
tí t = 51 . 63 m s .
Tiempo d u r a n r e el cual se aplica una señal de IL
r el e 1 i ti 3. c? E* o c o n t L~ o 1 a d o ÍT ,. 1 1 s FU p o c¡ u s e 5
muy superior al tiempo empleado por dos ciclos de
¿ti 5. Cí U ! 11 S C G i"¿ lo Ci U e 5 "5 Q B £T E. Ti u J. E Q 1 B. Q pe E* S. C í O Tí
a u T: o m á t; i e a del r e s e r .
Los .valores p a r a R 11 y C12 son f l e x i b l e s pues to
Cj U e O "Ü h~ 5 5 Cu ¿fi b 1 >"i & C 1 O íl 6 S p D d E" 1 E n CÍ a E" t l Fti 1 5 i ti O
resultado, sin embargo se han tomado estos valores
p O ÜT Q 1.1 fi S. i ~ t i~i e iT u, íl & E" fi 2 IL 3 "C *5 ü C 2. S "S JU S V a Ci H , J. a C O E" E" 3. é i"i "C S
que f luye es de b a j o va lo r , lo que ocasiona que la
i j. r\j e- h; i Í'E! a 11 U £ ,1. 5 t £ O 77 3. £ U é 5. j. p E* é 3" 2. Q ¡1 a E* e X
circuito,, que pone el - e r ra i n a 1 S del m i c r o c o 11 1 r o 1 a d o r
± V c c j~ cí e s c a E* cí s a £ u vez el c o n d « n s- & el o E" C 1 2 , el e e s t; a
manera al soltar el pulsador se produce el mismo
S i_ •£ C "Ü O u t: JL ÍT í S' t ~- & U TI u ÍVt a "C 3. C Q - ¿j 2 "C "± C 3. E" C U 3. TI O p E* u V í >5
además la eliminación de rebote ocasionado en el
p u 1 s a d D r _
30
2 o ,.¿.•
El mic roe ont rol ador 8751 tiene dos time rs , el TO y
el T 1 , los c u & 1 e s pueden s e ir c o n f i cí u r & d o s para operar
como -ce rapo risa dores o como contado re s . "Cuando el
dispositivo opera como TIMER, el registro contador se
incrementa con cada ciclo de máquina (La temporización
se p r o d u c e c o n t a n d o 1 o s c i c los de m ¿quina hasta
sobrepasar el valor prefijado)'' 7 _ £ n la función de
C O U N T E R (contador), el registro es incrementado en
respuesta a la transición del nivel alto de tensión al
nivel b s *í o (flan c o descendente) d. e la señal externa
aplicada ai pin 14 para T O , o pin 15 para TI.
b7
GATE
b€ -
C/T
b5
MI
b4
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b3
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C/T
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T 5 ui p O ÍT i E a £1 O iT Ca C lo iU i tu 3
T > e m p o K : i B « d o r / C o n - t a d o C d^ 16 bi^S
• r J / r ' u - i • n ' • t. t*mp ¿ - . . / - -n- , ! __ s -í?n -
c n c j r g *
Con"tsdoEcs rnúl 'Ciplcs cspecii.±icos
C/T S e 1 e c c i o n a te m p o r i s a d o r o c o n t a el o r
7 GONZÁLEZ J. Introducción a ios MícrQContrQJadQres Capítulo ÍX , Pag. 150. EditorialMcGraw-Hill. 1992.
31
GítTS Hab i l i t a la. e n >_• r seis e x»_- e n u r Z n T ü (pin. 123"
2.3 CiRCÜÍTOS DE ENTRADA DE I N F O R M A C Í Ó N .
La i n f o r m a c i ó n r e q u e r i d a por e l r a i c roeon t ro lac ío r ,
pa ra real is ar el con t ro l de la l á m p a r a cale f a c t o ra ,
Por el pórtico Pl ingresan los siguientes datos:
P l . Ü : Serial p a r a ac t iva r rengo 1 de con t ro l
P1.1 : Seña l pa ra a c t i va r r a n g o 2 de con t ro l
P 1 *3 - C; f. v-j a T^ . irt o v- o o P-« -t- -í VT o v r £ 1~1 rf O 3 '"'•=• «"• Q *"> "H *™ Q '"I
^'1.4 : .Je ñ s 1 pa ra ac t ivar r a n g o 4 de control
P1 S , «1 e n & 1 de 11 a v de '~¡ a 2 ó c e r r s. d s
P l _ 6 :Seña l de l lave de paso a b i e r t a al máximo
P l _ 7 :Señal d e l de tec to r d e l á m p a r a e n c e n d i d a
Tocias estas señales se activan a nivel bajo U lógico
2.3.1 CiRCÜÍTO DE SELECCIÓN DE RANGO DE TEMPERATURA.
Para es te o b j e t i v o se ha u t i l i z ado un swi tch ( S W 3 )
d _; 4t p o 5 i c j. o n e s , en el c u al el e p e n el z e n d o el e la p o s i c i. o n
8 üON¿ÁLtzl J. Introducción a ios Microcontroladores üapíiuio ¡X . Haq. 15'¿. tdiíoriaíMcGraw-Hill. 1992.
escogida se e n v i a a n O L al pórtico 1 en los p i n e s
Pl _ O , Pl . 1 . Pl _ 2 . y Pl . 3 respectivamente. La figura
• JL » u tí u C _L a. a
e l e j i d a s como l i m i t a d o r e s de c o r r i e n t e son de 3.3 KQ
c a u a u n a _
o j"- 1 r> i1"1- 1 i I ~r r1» DI1"1** i *i rn /-•- A n i i A wc:- -1- 1 i Ir \ i
SI pulsado r (rnic ro svit c h SW4 ) no r mal raerá te abie rto ,
(MO) que indica fin de carrera de la llave de paso.
e n v í a u n O L hacia el P 1 . 4 c u e n do se activa , es decir,
la válvula de paso de GLP está completamente cerrada.
e n e a s o c o n t r ario se envía un 1 L . a 1 pin P 1 , 4 . La
ficrura 2-3.2 indica el circuito diseñado. El valor de
2.3.3. CÍRCUITO PARA INDICAR MÁXIMA APERTURA DE LLAVE DE
PASO,
SI o u 1 s a d. o r £ ro. i c r o 3 v i t c li £• W -5 ) n o r ni a 1 ro. e ÍYI te & k> i e r t o
M O . que ind ica in ic io de c a r r e r a de la llave de p a s o ,
e nv i a un O L h a c i a el F1 .4 c u ando se ac t iva , es d e c i r,
la v á l v u l a de paso de GL? es tá c o m p l e t a m e n t e abie r t a ,
en caso c o n t r a r i o se e n v i a un 1 L _ a 1 p in F1 _ 4 _ La
f i g u r a 2 . 3 - 3 i nd i ca el c i r c u i t o d i s e ñ a d o .
1FÍQUI-* 2.3.2
*FOTORESISTENCIñ
U X4
OPTO ACOPLADOR
IFloun» 2.3.4
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ESCUELA POLITÉCNICA NOCIONAL F.I.E
CIRCUITOS DE ENTRADA DE DATOS
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Para este caso se ha utilizado una
f o t o r £ s i 3t e u c i & , la cual al incidir la 1 u s proveniente
cié la 1 ampare una vez que se ha encendido, tiene un
valor bajo ( 100 fí a 2 O O £2 ) c o n lo que activa el
circuito formado por un optoacoplador para enviar un
Ü L al pin P1 . b de pórtico 1, en caso de q u e no exista
incidencia de 1 u E , el valor de resistencia es alto
(100 K £2 5 La figura 2 _ 3 _ £ i n d i c a el circuito diseñado.
2,3,5 LNTERFAZ DE TRANSMISIÓN - RECEPCIÓN.
La t r a n s m i s i ó n -de datos desde el computador
personal hacia el ra i c r o c o n t r o 1 a d o r , 3 e lo r e a 1 i s a
mediante la utilización de los puertos seriales que
poseen tanto el PC como e 1 Míe rocoiit ro 1 ado r .
El interfas de comunicación está compuesto por el
c ircuito integrado MAX2 32C, el mismo que pe rmite
a-da^tar los niveles R S - 2 3 2 C i 10 V) a niveles T T L
(SV) , que se usa en el microconr rolado r, tanto en las
3 e i~í £ 1 s 3 el í31 enterada pin 10 como s la salida t?in 11_ E31
c i r c u i t o integrado MAX 2 3 2 C , consta de d o 3 t r a n 3 ra i 3 o r e s
y dos receptores del bus serial. La figura 2 _ 3 _ S . l
indica la conexión recomendada del MAX232C.
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL F.I.E.
INTERFñZ DE COMUNICACIÓN
2.3.S. 1
Oc-tober- 27,
REV
5GM
Por el pórtico u (PO) se tiene como entrada de
in f D rí'íia c i ó n el valor de temperatura amb i e nt e
existente en el plantel avícola y digitalizado a
través del c o nve r s o r análogo digital respectivo. Por
P O _ Q ingresa el bit menos significativo (LBS) y por
P O _ 7 ingresa el bit mes s i c{ n i f i c a t i v D £ M S E ) del
conversar análogo digital. Estas entradas pasan al
m. i c r o c o n t r o 1 a d o r a través de un L a t c h (74LS244).
SI gráfico 2.3.6. indica el circuito completo de
entrada de i n f o nú ación al r¿i i c r o c o n-1 r o 1 a d o r
2.3.7, DISEÑO DEL TERMÓMETRO DIGITAL .
SI t e r í'íi 6 m, e t r c digital es en sí u 11 circuito de
entrada de inf o rrasc ion y salida de inf o rmación a la
v s i , ya que sirve como ingreso de datos al
m i c r o c o n t r o 1 a d o r y a d e ra as se p u e d e visualizar en u n a
*"* = ntalls el í5* cí.isii'lavs d^ cristal liouido
El diseño del termómetro digital se basa en la
comparación de dos niveles de voltajes. Un nivel de
voltaje estable de referencia (A 5 y un nivel de
voltaje que varíe proporciónalmente a la variación de
la temperatura (E).
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SI 3 6 1 1 ü '— f iT Q e u e l'ft p ti r a t U r H C u 11 ü t ü O. e U U C i. r C: U J. "u LJ
integrado diseñado especialmente por National cuya
d e u 0 Til i n ü c i o n es L M 3 3 5 _
Este sensor trabaja como un diodo sentir cuyo
voltaje de ruptura es directamente proporcional a la
tempe r atura que le llega a su s upe r t i e i e _ Fo r c ada
grado centígrado de variación de temperatura el
e i r c u i t ü L M 335 varia su v o l T: & j e en 10 m V , p resé n tan d o
una lectura de O V a la temperatura del cero absoluto
Pare nuestro propósito le tempe r atura debe leerse
en cifras de 2 enteros y u n decimal, ya que el control
debe hacérselo en el rango de 18~C a 30°C_
La p o 1 a r i s s c i ó n del circuito LM 3 3 5 5 se lo hace desde
la f uenre de 12V s través de R4 y el ajuste del voltaje a
Ü0C corresponde a F2 que es un potenciómetro de 50 Kí¿ .
Para el cálculo de R 4 se t o m a en c u e n t a que el
Sene r .-- requiere c o m o m i n i TU o 2 iti A , la "fuente de
polarización es 12 V o o r lo que se t i e n e ~
R4= ( Vcc ) / I
R4= C 12 V ) / til A , un I ü% en la c u i. r i e n e t e
= S
el va lo r normalizado más cercano es:
R4 = 5.6 KG
La r i g u r a ¿; „ 3 - 7 » 1 inaica e i circuito a e
r> o 1 a r i s a c i ó n del sensor v el circuito d. e referencia
cíe voltaje
El nivel de voltaje de referencia requerido po
los converso res análogos digitales es de 2_73 V , 1 o
c o n v e r s o r e s .n. / j_* eaj.izan conversión cíe i
diferencia en los voltajes VA y V a , d onde V E es el
voltaje proporcional a la temperatura y VA es el
voltaje de referencia, este valor se debe a que las
características del sensor LM33 S provee un nivel de ÜV
a -273°C, v uara tener a O ° C se requiere 2_73V va a u e.
tu: el se ns o;
varia en 10mV -
Por la diricultad de hallar en el mercado un
e ITÍ e n t'_! cí ut e p r '_• p u r c 3. u n e v a 1 u r de v u 11 u j e
referencia ( 2 _ 7 3 V ) ,. se usa un circuito c o n f o r m a d o por
NATIONAL SEMICONDUCTOR. IC Temperatura SensorAplicaüon Note 225.
40
Un fiTílp 1 ¿ L X C &CiO "L iiQ 1 "fi V e ÍT 3 u '¿T y Un V u 11 a j 6 u6 r e f e r e TiC X a
diferente al requerido.
L s ir e f e ir e n c i a d s voltaje se la r e a 1 i s a p o E*
circuito integrado LH385 o LH3 3S la cual entrega un
v Q 11 a "i e de 2 -5 V ríivi v p ir s c i s o v esta h> le a 1 s.
t e mpe r a t ur a.
2.3.7.3 AüflPLlPICADOR NO INVERSOR
El amplificador operacional se considera como un
d i 3 D o s i t i v o s n á ÜL o c( D lineal que He u t i 1 i s a t a n t Q en
aplicaciones lineales como no lineales.
El ampli ficada r ope rae ional conectado en la
configuración no inversor, proporciona un voltaje de
salida en fase con la señal de voltaje de entrada"
El circuito de la .figura 2.3.7-1 indica la
c Q n e x i 6n y los- elementos requeridos por el
amplificador operacional LM301N en configuración no
inver so r _
Los elementos requeridos se calcula a continuación
0 WAINiríAUB J, Apiicaciones de amplificadores QperaciQnaies.CapitullQ 12. Páginas 12-2 a12-8.
41
EJ J. 5 "± L í e E" ür e O" U 3. e r e Li 11 S. C U £T ÍT i e i~i t e Cí
J. D Cí U. e Se 5 1 1. Cí 5 I
Rl « V / I
Rl = 12V / 2_2inA
Rl = 5.4535 Kfí, e lila
u e s L, dí 2 iü A p u ir
Rl == 5 . 6 KQ
La ganancia del arnpli fie ador operacional es:
Av = VoLir / Vin
Av = 2 . 7 3 V - / 2 . 5 V
Av = 1 . O S 2
Vout = Av*(Vin) = [( R2+ R3 ) / R3] *Vin
de donde: R2 = R3 / (Av - 1)
elijo
e n r o n e esdebido a
R3 = 1 KS
ue;2 = 1 K£ / (1.032 - 1) = 10.8635 Kí
existe en el mercado este valor de
resistencia elijo
y un pote nc i o me t r o
SI capacitor C4 recomendado es de 47 pF conectado
c* o m o se i n d ** r* s ^ n la f i'"' ui r a 2 3 7 1
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A i r\» r%c: r* i o- n i a \ r% c: f> 1 / rv i /•*-1 T i"» oJ L / J L f rv iwcK Ui_ u11 o r i_ A i u i_ -J /z L/itJií^Ji
C o n el p ir o p osito de indicar consta n t e rti ente el
valor de la temperatura ambiente y considerando el
mí n imo eo n s umo de energía, además de 1o s c o s t o s
económicos se ha elegido el circuito integrado IC71Ü6,
el cual es u n conversar análogo digital, de c o d i f i c ado r
y manejador de los displays.de 3 . dígitos
Este circuito integrado trabaja en- modo
_ I ' J T _ _, .: _ -i , - — _, -, _ "1 _ — - _ . . _ _ _ ! _ -i _ ._ _ -T _ ._ - _ : _ / •••> H1" w vu o, 1.1 £. t: 11 e j. a J. y ü L{ U t 1 u ^ n u L a u. a. u t: L "± i. tr L t; 11'_: JL a. \. _ / j V j
V^, es c o mparada con la entrada de A V / AT ( variación
de voltaje a variaeión d e temperatura ) VE , y su
diferencia es convertida en gradas centígrados, para
ser i n d i c a d o s en 3 H dígitos e n un d i s p1a y de cristal
liquido.de pulgada de alto.
La polarización de este circuito se la realiza
desde la fuente de -r 12 V . La c o n e x i ó n y valores de
los elementos requeridos y que recomienda el
fabricante se la indica en la figura 2 . 3 _ 7 _ 4
Electronic Now.PRECiSlON DIGITAL SCALE. Laristi Anthony. Páginas 44-47, Julio 1993.
44
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D e jj i d o 5.1. f j a j C' c o n 5 í,i ni o el "± t n s ir cf i s ( 10 Ltíx p o ir
segmento) se ha elegido el arreglo de displays de 3
dí g i r Q s de cristal liquido (LC D) , cada dígito del
display mide H pulgada de alto, su código de
identificación es DIGIKSY LCDOQ2, el cual indica el
rango de lectura de -1SS.9 a 199.9. además de
s o b ET e ÍT a n íj o H V _
L ü c u n r i y u ÍT a c i u n de p i n e n se i u Q i c u en la. 1.1 y u ÍT a
2.3.3 DISEÑO DEL CONVERSOR ANALOG'O DiGITAL
' f;»|
El circuito integrado utilizado como conversor
análogo digital es el ADC 0804, que es un conversor de
S bits de tecnología CMOS y del tipo de aproxima xión es
sucesivas. La ü o, y u "¿r a Z _ 3 , 8 indica su c IL* cuite na.
o t o A
El ADC 0804 contiene un circuito equivalente a 256
redes* resistivas o interruptores análogos, que están
en é e c u e n c i a p o r a p r o x i m aciones sucesivas p a r a
47
c1 u r r É; s p u n el í r u n & s n. t r >± d s. diferencial de v u 1 >_• s 1 e í V ¿ n + ~
Vi n ) a los correspondientes 256 redes resistivas. El
bit; Tii a 5 3 i cí n 2. £ 2. c s. t i v o (MS E } í s c h e c{ u e & cí o p r i icití r o ,
después de 8 comparaciones (S4 Periodos de reloj) es
un c o d i y o dí: b b 2. "C s b i n a E" i. o s tí s t; ÍT a n 3 í:« ÍT i do s 1
retenedor 1 a c t h de salida y la salida INTR (Interrup)
ya s± u n e s u 8 u u i j s. j u
El conversor puede operar en modo libre al ser
co n e c t a do INTR a la entra d a WR £ W r i t e ) _ Le conversión
se inicia cuando CS' (Chip Select) está en nivel bajo O
1 ó t? i c o .
Al aplicar un nivel balo (O lógico) a las entradas
C S y R D, el resultado de la c o n versión aparece a los
pines de DBO a DB7 .
Con uno lógico están d e s a b i 1 i t a d a s (se ponen en
un estado de alta i m p e cí a n c i a ) 12
2.3.8.2 DISEÑO DEL CIRCUITO CONVERSOR ANÁLOGO DIGITAL.
B1 circuito ACD 0804 requiere de una señal de reloj,
la misma aue puede ser generada mediante la utilización de
12 TEXAS INSTRUMENTS. Data referenca, Capítulo 2. Páginas 2.9- 2.14. 19S4.
una. if É s o, s t e u >j i R y un c uncí e n5 adu E" cune c lu s
terminales 4 y 15 que proveen un reloj interno.
La f r e c u e n c i a de l r e l o j es tá dada p o r :
—— -1- / -L -
r _ C ! j t í _ í S 4 Ü I-CH E frecuencia recomendada por el
t a b r i c a n t e
R = 10 KQ y c = Íí>U pF
se tiene una f CLE -= SUS PCHz, valor serae j ante al recomendado
por el fabricante para una óptima operación del conversar -
L. a s señales provenientes del t r a n s d u c t o r el e
ingresa por1 el terminal VI- (pin 7) y la señal (AV
variación de voltaje /AT variación de temperatura) ingresa
por Vl-r (pin S) , es decir el circuito ADC 0304 trabaj a en
moda diferencial _
SI c o n v e r s a r r e q u i e r e de un v o l t a j e de r e f e r e n c i a ,
p a r a c a l i b r a r el v a l o r de p l e n a e sca l a se e l ige un
/ i fi y (~l % oltaje de referencia
pe rmite e le a i r los niveles de conversion y aiustar los
llores deseados.
13 TEXAS INSTRUMENTS. Data refarenca. Capitulo 2. Página 2.11. 1994
49
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CONVERSOR ANftLOGO
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La salida de información se la realiza por el
pórtico 2 (P2) del m i c r o c o n t r o 1 a d o r , la disposición de
las diferentes señales se detallan así:
P'¿ . Ü . — Cerrar 11 ave de paso
F2_1 _ - Abrir llave de paso
P2.2 .- Señal de tempe ratura en rango eleg ido
P 2 „ 3 _ — Activar relé d e chispa
P2 . 4 . - Ala Erna 1 .
P2.6.-Señalización
P2 . 1 .- Si'íñal ¡ie cambio de limites en e l -
t¡r a n g o e l e g i d o .
2.4.1 CiRCüiTO PARA ABRIR ó CERRAR LA LLAVE DE PASO.
Para c o n t r o l a r el s e n t i .d o de g i r o d el moto r q u e
p e r m i t e ab r i r y c e r r a r 1 s l lave de paso del cí s 2 2 & lis
diseñado el c i r c u i t o de la f i g u r a 2 . 4 . 1 .
51
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CIRCUITO PARA ABRIR Y CERRAR LA LLAVE DE PAS
Sil»Documeni: Numben
FIGURA 2.4.1
4,
El c i r c u i t u consta el e d u s partas, el i n u e r f. a a p' a r a
las señales de P 2 _ Ü y P2.1 y otra que es la
corres p o n de al d r i v e r d e 1 ni o t o r .
'-jOacop.i.scíor, que esta L, o r rn 3 >_t o por
un diodo emisor de lus y un fototransisror. La conducción
del LSD depende de la señal que envía el microcon-drolador
(01 ó 11} y de la configuración adaptada _ Un 01 en el
cátodo del LSD polariza directamente provocando de esta
manera la emisión de lus al f otot transistor, de modo que
éste conduce. Un 11 en el cátodo del LE D no pe rrrti t e la
emi s i ón de lus v con esto la n o c o nduc c i ó n d e
i_o 0 t/ransxs vos
Debido a ^ue el transistor actúa cosió int e r ru^t o r
(Sl/HO) se debe conseguir el estado de saturación o corte
del rnisrno, para ello es necesario controlar la cantidad de
lus emitida por el LSD, limitando la corriente directa de
diodo emisor riiecliante una resitencia conectada en serie
con este dispositivo, cuyo valor se calcula a continuación:
SI optoacoplador elegido es el ECG 3ü<il_
- Corriente máxima del LSD = SÜmA
*~ C-Qrriente rnsx. en e_L "izQuO^ransistor =1(JOIYIJ-Í.
- Voltaje de polarización SV_
53
fabricante se puede establecer que se tiene una buena
corriente en polarización directa del LED de 10 m A
para un volt a 1 e de 3 Y .
Entonces R = (V,c ~ VLEO) / I
R = •(SV - 3V } / lOmA
R = 200 fi
El v a 1 o '£ n u ~LU\ 11 a 3 cí o
La u t; r a a e c c i u n el & 1 c i r .c u i t? o e s"n a -c o rü p u e s t a p o r i
dos rel'ls f S T D P ) de 12 voltios . que con t ro lan el
d ÍT i ve ir Üe 1 moto r DC y con se nt ido de g i ro _
Deoendiendo del estado de las señales en P2.Ü v P2_l
se t iene el a e n t? n d u de cf i ÍT o
¡sent ido cíe g i ro
0 LJ o " i i"' o
1 Lóg-ic'o
1 L ó g i c o
0 Logic o
1 Lógico
0 Lógico
1 Lóg ico*
ü Lóg ico*
H o r s r i o
Antiho Erar io
S-psg sdo
n u n c a o c u r r e
14 HEWLETT PACKARD .Optoeíesb-oníce Designar'8 Cátalos, Páq. 48-49 ,1980, USA.
D4-
La señal proveniente del P 2 . 3 va al interfsz de
s B 1 i. el a , cf u e esté c o n f o r rii a d o x> o r u n o p t o a c o r» 1 B d o r
Cuando la señal de P2.3 es OL se activa el diodo
e líi i s o ir de 1 u 3 , de rao do c* u e el f o t o t r B n s i B t o r c o n d u c e
7 este a su ves activa un relé de eli mentación del
c i r c u 3. t o ge n e r a d o r de chispa. La figure 2 _ 4 . 2 indi c a
el circuito diseñado.
ES 1 circuito cf e r¿ e r B d o r d. e C h i s o a "o u e d. e ser u n
eneendedo r eléctrico o un gene rado r de pulsos como los
que se utiliza en la cocinas de uso doméstico.
2.4.3 SEÑALIZACIÓN.
Peta u n mejor control se ha determinado lasi -*\s elementos de señalización,
A- Señal luminosa de 1lave cercada, se indi c a en
el LSD 1, del circuito da la figure 2.3.2 .
Cuando el sensor de posición SI, se e n cu entra
babierto el diodo no conduce, pero cuando SI está
cerrado el diodo c o n d u c e e m i t i e n do 1u s .
Lt a s resistencia se calculan c o r¡i o s i cf u e i
\T — T * U 4- V -L wy cc — i í\ - J D ' U P L -
T =z co r r i en t e da sa l ida en }~¡ a "i o ríi a x i r¡i a f u e p a r a
tecnotlog í a TTL sc'hofcley de b a j o consumo es €• m&.
•4-5
V
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.2
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Ll t —• ü -i. -L '-I i e n b a j o d e
• c e c n o - L o c r i a .
T-7 —' — '- ^ J ^ '»'• & a _u 1 l'íi i il '_• B. C I. u íi
R = ( V c .. - V D - V o u ) / I
—r\ ; o
R = 300 Q.
\, r /; V /
B~ Señal 1 urgí no s a de Ll ave abie 2fC a al máxi rno , se
ind ica en el L E D 2r. de la f i g u r a 2 . 3 . 3
C u a n do el s enso r el e "pos ic ión S Z f se en c u e n "u ÜT a
ab i e r to el d iodo no c o n d u c e , pero c u a n d o S2 es tá
ÍT a d o el d 2, o ci u c u n d u ce e ÍTÍ i t; i e n u o 1 u -¿ _
Seña l luminosa de l a m p a r a e n c e n d i d a , se i nd i ca
en e -i. L ¿i L> ¿ f el e 1 c 2. ir c u i. "G o el e la n 2. cj LÍ rr a 2 . 3 _ 4 _
C u a n d o la la mp a r a s e -'.enciende emi te l u z , • 1 a cua l.1 :
inc ide £ TÍ la r o t o ir e s n, s "c e n c i a y es ta a s u ves pi e ETÍI i t e la
c o n d u c c i ó n de l fo to t ra i i s i s to r del o í n t o a c o o l a d o r .
p e ir i'ú ZL 11 e n d u cj u •
e ni i t x e n a o J. u z
el di o d o 1 ura i n o s o D 3 se ac t ive .
D - Seña l 1 u ra i n Q s a de Ala r m a
del circuito de la figura 2.
indica en el
Cu a ndo el e q u i po n o c umpie las c on di c one s
adecuadas de funcionamiento, el pin P2.S se pone en ÜL
c o n 1 o c[ u e se activa el c i ÜT c u i t o de ala i: rn a y
señalización. .
15 TEXAS INSTRUMENTS .Til Data Book. Capitulo 3,Páginas 3-527 a 3-531. USA
c £> i c- T t~ n a x i m fci~r r-r\ i i nn r* i r\/-\ r\ n ¡ i un r; fci T A p-1 \1 \;j ^10 i CIVIM I I M M M j crvrvuivir iu\_; un MLimmrj i Aui\JN T
Ti C A I A D M AU.-* l_- í—I 1_ -TI I •*. 1 T I J—I ,
un
La función principal del sistema inin-cerrumpido cíe
s ü. i i'íi ¿ ri "t s c i ó n s s 1 s cí & reí 2 n "t ¿ n s ÍT s ¡"i f LÍ n c i G n & m i ¡s 11 1 o si
equipo d u L~ a n r e las 24 horas del d í a , ya sea c o n
energía proveniente de la red p ú ta 1 i c s o con una
fo a r, e r i a de carga seca dé 12 V .
SI suministro normal de energía eléctrica al
^ _ . _ ; > _ _ „ _^ T i — i i.— +*. f*. T -í r* f*. ~i ~— i^j-i í. r-f *3 j-, 1^- i j - f T T r ^ l \ í ' 7 \ í r ~ 1 j-i 1 w í•= '_( !_t o- >_• G s •= -L w i. ÍT a X i ij a a u i. a V •= a '_i >= J. O = O, _L i-1 y JT. L.- -_t •= -la j~ <r >_(
1 .1
p ú b l i c a , y en caso de co r t e de e n e r g í a se u t i l i z a el
3 u rn i n 3. s T/ ÍT o Ct s s n s ÍT cj i s S m S S T y s n ' u S p ir o v & ü 2. © n "C s cí e j. a
b a l e r í a de 12 V .
2.5.1,1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN PRINCIPAL.
L a f u e n "D e cí e p o el e r n e c e s a r i a e n t r e c{ s dos v o l t a j e s
-rS V y -r-12 V c o m p l e t a m e n t e i n d e p e n d i e n t e s . Cada f u e n t e
t i ene ~
- R e c t i f i c a d o r de o n d a c o m p l e t a .
— F i l t ro de r i z a d o .
- . R e g u l a d o r de v o l t a j e de r 5 V y -f 1 2 V
r e s p e c t i v süi e n "t e .
58
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LM7812
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL F.I.E
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FUENTE DE ALIMENTACIÓN
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REV
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Fisun» 2. 5. X
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&at « :
Nov«mt>«r- 4 , 199fe (Sh**"t
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2. p Q
oue n-ce cuya denominación es S2VB i ?-v = 200V y I- = S
I. n t? T i 1 T: >~ n «í rl & v* "i s « t"! *"« iíi e el i 8 n t e la
u t i l i z a c i ó n cu- c a p a c i t o r e s , cuyo cí irne ns i ona rn i en to se
de ta l l a s c D n t? i n u ac ión i
L D 3 V O 1 t S Í ;r S ido (V«p 5 de las fuentes están
d a d o s por:
v; = rpri / ¿i-Frla^ T R l -. w- . ^^^.
donde : ID C = c o r ir i e n t e de c a JT cí a de cada fuente.
,.-.^.,-.,,^*-!^.-;^i. ÍT »_ Li "S 1 1 ••_ i a
C = capacitor de alisado (filtro)
pa ra V P H 1 <¡ I V e IDC < !•_ O At'\\ = IDC / 4 * f * V PR
C = 1 , Ü A / 4 ( 6 O ) < O . 9 )
C = ^ 6 2 3 uF
SI valor e s c o j i d o es ' C = 47 O Q nF /I 6 V.
Fuente de +12 V:
para VPRZ < 1.5 V e IDC < 1.50 A
C = IDC / 4*f*V FR
C = 1 . S A / 4 (€0) (1 . 4)
C = 4464 u F
51 valor s s co i d o es
1S
C = 47QD nF /25V.
BOYLEtoiAD tt. Eíeciróníca Teoría de Circuitos. Cap. 14, Cis. Lineaies Reguladores, Página573, Editcris!. Prantice Ha!!.
60
y. t j. j. j_ z si o. o ü son
Para la fuente de 5 V el CI LM7 8 Ü S , que es un
r <E c? u 1 a d o r de T 5 V y para la n u e n t; e
LM 7812 que es un regulador de 4-12 V, que pe r m i t e n
i ii ansí 2. r u n s c o "¿r ir i e n. te el e hasta 1 _ 5 A .
Los reguladores de voltaje fijos tienen un voltaje
no regulado aplicado a la entrada del CI. Y depende de
éste voltaje el que se mantenga el voltaje regulado
deseado a la s a 1 i d & - Para el caso del regulador C1
LM7812 ne recomienda un voltaje de 14_6V a la entrada
v n«ra el CI LH7SÜS un voltaie de 7 _ 3V _ i7
En el cálculo del transformador, se torna en cuenta
la relación de voltaje entre el primario y el
secundario.
Vf / VS = 110 / 15
SI c o n s umo ,-\ V-, ,—, -t- ü I", .-" *íí_i " J_- (_J ÍJ -_. 1 i •_ _L-
p = V/-TT =3 15V * 2 . SA = 37 _ S VA.
= ü7.5 VA
LJ a f i rr u r a 2 5 I indias j* 1 Circuito ¡*í i s n 2 d o v-< a r s
la fuente de alimentac ion.
" BOYLESTAD R. Eiecfa-ónica Teoría de Circuitoa. Cap. 1d; C!s. Lineales Reguladores, Página5S7, Editorial. Prentice Hall.
T c A i c r i i p f c i n r c r\ AI i *.* 1=: •.; -r a. ¿~- 1 r\ r\tz.c . O . i . Z i u t ÍV i i_ LJ-L. /-%. u i m i_ « i rt *_!• i "J r* L/I_
S I s i s t ema d i s eñado p a r a m a n t e n e r una a l i m e n t a c i ó n
i n i n t e r r UTÍID i el a de e n e r tí 1 a al e cj u i p o cons ta d. e ci o s
p a r t e s :
- Alimentación al CPU y alimentación al CAD _
~ A 1 i rn e n "D a c i ó n total del e rf u i o o
£' e h. a di v i d i d o d. e esta TÍI & n e r & el e h* i d. o & la
impar tañe i a cié la v e l o c i d a d cíe c o n m u t a c i ó n e n t r e la
f u e n t e cí e e n e r g í a p r inc ipa l y la f u e n t e de e n e r g í a
e m e r g e n t e , asi como el c o n s u m o civ- e n e r g í a al m o m e n t o
cí e usa r la f u e n t e de e n e r g í a el e e KI e r cf e n c i a -
ba f i g u r a 2 . 5 . 3 ind ica como es tá cons t i t u ido el
s i s tema in i n t e r r ump i do cí e & 1 ime n t a c i ó n
2.5.1.3 ALIMENTACIÓN AL CPU.
Sn ^s te ¿"'aso *j a r s ct s t é i~' t a JT la f s l t a cí^ í ^ n ^ r c í í L a
p r o v e n i e n t e de la red p ú b l i c a se u t i l i z a d iodos de
si l icio ( c a i cí a cí e v o 1 1 a i e = O . 6 V ) , y a q u e la v e 1 o c i cí a d
cíe c o n m u r a c ion pe rmi te que el raic rocont ro lado r s iga
t r a b a j a n d o en si m o m s n t o de la t r a n s i c i ó n .
IFUENTE DE EMERGENCIA I
CT)
CO
TitleESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL F.I.E.
ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA
SlzeDocuma-ní Number-
a-t«.:
NQvgmb«• r-FIGURA 2.S.3
1996 gh*«-
REV
5GM
o c ¿ -t A I
jj a ¡i i y u r a £. _ D _ o 111 o. x cj a e o. [_" j. r c u i u o u ¿ s e n «. u u p a E* a
la alimentación total del equipo.
Sn este caso se utiliza un relé de 2 posiciones y
2 contactos {D P D T _ 12 Y D C) , la b o b i n a de activación del
relé 3 e encuentra alimentada con los 12 VDC de la
fuente p ir i n cipa! de e n e E y i a ,. 1 u s c o n t a c "C o s n o ÍT TÚ a 1 «i ente
cerrados H C permiten alimentar a los circuitos
ÍT e s TÍ a n. TÍ e s ci e j. e c¡ u j. p o c o rn, o s o n i
- Moro r DC.
- D r i v e r del rao t o r D C . !
• - Sensor de temperatura. •
t.r — Manéis d o ir d e d i s p 1 a y s -
- Señalización y alarmas.
Cuando se suspende el suministro normal de energía
1 1 - ' ! _ _ • • ._ - i -e i ÍT e j. e se ci e s ti ij u 2. v a y p e r vn ó. t e cj u e a e a JL j. TU e n ^ e es •_, u s
c i r c u i t o s desde la b a t e r í a de 12 V D C . Sn este caso se
e Hip lea un r e l é , p u e s t o q u e el c o n s unió de e n e r g í a es
mayor que la del C P U , a d e m á s que el t i empo de
c o n m u ta c i ó n n o es u n " f ac to r que i n f l u y a e 11 es tas
cornea 11 e nt e s „
Las señales que . indic an alarma y que
"*"' r c* v i £ n s n d s 1 m i c r o c o r¡ t r o 1 s el o r son i
E' 2 _ -—Indica que la t? e ivi p e ET s t; u r a en B 1 cria el e ir u e 3
superior al límite máximo aún estando apagada la
1 STíip & i: & C a J. "5 T a C t O E" a _
Se deja activa esta señal para completar el
5isrema de eont ro 1 de tempe ratura , znediante la adié ion
de algún elemento que corri-ja el exeso de temperatura,
y ademan para a 1 e E* t a "¿r a, 1 operador que corrija esta
situación de alarma.' i
F 2 _ S . — Indica q u £ la t e rn p e r a t u r a en el c r i a d. e r o
es inferior al limite mínimo aún es-caiido prendida la
T ' — *1 f~j. ü m p t± r & c a i. e r a c u o r >±,
Al igual que en el caso anterior se deja esta
se nal para cumple t ar el sistema y como señalización.
u e JL fi i_ i q u £. a
indica el estado de alarma en cualauier casa.
R27
D6
lALARMft 1
•§v
SISTEMA ADICIONAL
DE
CALEFACCIÓN
R28
SZSTEMA ADXCIONflL
DE
ENFRIAMIENTO
FIGURA 2.5.2 SEÑALES DE ALARMA Y EQUIPOS ADICIONALES
O)
CAPITULO III
DESARROLLO DEL SOTFWARE
3.1 DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL.
En la figura 3.1.1 se indican ios principales'• ;
Vbloques que constituyen el diagrama de flujo general.
SI p r i me r bloque d e n o rn i n'a do INICIO, es el que se
refiere a la programación de las condiciones iniciales
en la cual constan: la inicialización del
m i c r o c o n t r o 1 a d o r , y el c o n t r o 1 de la posición cerrada
de la llave de paso del gas,- para evirar cualquier
peligro en cuanto a la circulación de gas hacia la
lámpara antes de que se inicie el control propiamente
d i c h o .
67
INICIOProgramación de
condiciones de trabajodel microntrolador
INTERRUPCIÓNSERIAL
PARÁMETROSCondiciones externasprogramadas que lee
et microcontrotador
RUTINA DECAMBIO DE
RANGOS
CONTROL
Control de operación
Figura 3.1.1 DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL
SI segundo bloque denominado PARÁMETROS, se
refiere al control de las condiciones iniciales, es
decir, se lee los par ara e u "¿r o s externos a t; r av e s d e 1
pórtico uno (Pl), y también se lee la temperatura del
t; r aves del p o r t: i c D cero (FU) _
TT-T - _ _ __ _ , _ - _ t- -i __.,._ _i -.-_.._ j .__ _i _ /-< <-. TI rn r. /-\ __ -, — , , _ T _.._ni j. »_! i± L C >± £. u 1 u 4 U »r u 1 1 u ÍCIJL ti tt u u U U W i r\ b , «a S 4 U J. Q Ll "±
toma decisiones en cuanto se requiere que los
actuado re 2f raant eng an las candic iones de te rape ranura
deseadas para el medio, en este bloque se detallan
t; o dos 1 o s p a 2 o s cf u e se requiere n p ara in a n t e n e r la
temperatura en el rango escogido, ya sea por las
c o n d i c i o n es grabadas e n el mi c r o c o n t r o 1 a d o r o " p o r las
condiciones escogidas mediante la programación remota.
A continuación se detalla los procesos de
p r o g r a m a c ion n e c e s a r i o s e n c a d a u n o de los b 1 o q u e s
mencionados .
3.1.1 DIAGRAMA DE FLUJO DEL BLOQUE INICIO.
Este bloque de indica en la figura 3.1.2 , con tiene
a 2 u ves 3 p a E"C e s "
T. 0.3 auoo- -£e 3 B Z U 3 U I Q D ep e e a u B S B C ep o L n •£ i ;; Bq.T A9
B P B Jí 3 e 5 A "B T T B T e T"l fc> Jl B e Ti ÍD 5" Lí O 5 C* 5" p
7. e o p U B S T f i a n B ut e o. s T s re SE o p u B n D o
' B UI e a E T E t 5 U 9 T 5 B D Q B _*í * UI T -7 d 3 ü d 5 p 1Z 5 3. d * E Q p U B Tt O Jl S Z> B
eqep es oase ' B p B i 3 e D osea ep e A B x I ^P oanbeu^ - * £
B UI T X B UI B _T 11 a B 3 3 Cl UI
B UI T U T IU B -7 n a B 3. 5 d UI £•
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B i» t u T ui B J?. n a B JH £ d Uí 5" jj " u T lu 2 i
T B U I T X 8 L U B3 n a B ,7 9QUI3J, ' X B I U J J,
T B iu T u T lu B .1 n a B :z e d ui e j, - u T uz
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sor ee
X í1 U B J 3 D p B 1 Q .3 Ü. U D D ü J. D T Ut "[ 5 p ü C B q B 3 a e p D O O IU ~ i
INICIO )
Modo de trabajo delmicrocontrolador
Variables utilizadas
Llavecerrada ? -NO-
si
RET
Figura 3.1.2 Diagrama de flujo del bloque INICIO
LECTURA P1Lee las condiciones extemas
que se programan
( RET
Figura 3.1.3 Diagrama de flujo det bloque PARÁMETROS
71
3.1.2 DIAGRAMA DE FLUJO DEL BLOQUE PARÁMETROS.
La figura 3 _ 1 _ 3 indica cuales son los parametros a
•comas: en cuenta para que si sistema inicie su
funcionamiento y po ste rio rmente realice el control
deseado, se destacan 2. partes :
1 „ - Lectura de condicione s exte rnas a través de 1
pórtico uno, entre las que constan : rango de control,
e s t s. u u de 1 s. llave de paso de y" & B f estado de la
1ámoa ra
3.1.3 DIAGRAMA DE FLUJO DEL BLOQUE CONTROL
Una vez que se han elegido todo s ios par ame t ros
necesarios, el programa pasa a la etapa de control. En
esta etapa p e rman e c e ira la riiayo r parte de t i e ñipo e 1
programa, salvo que se cambie el rango de temperatura
a controlar, ya sea utilizand o la perilla de r a n g o o
utilizando la opción de programación remote o también
cuando se r e i TÍ j_ c i. e el sistema.
Bn este bloque se utilisa algunas suforutinas así :
~ B Uí B J3 J5 Q .3 d 1 % p B CÍ B 3 5"
BpTnq.Tq.suo3 e as a O W D D B D T p t i T " £» ~ T " £ B^nS t i sq
' B d £ T q D B T 3 B A T q. D B A e A B X I 3 T 3 B .3 .3 S 3 J 5» A B "£ T
B T; .3 T .3 C{ B B Jí B CÍ ' ~ 5 .3 O p B F1 3 i~' B S Q "[ 5 "O U O T D Z» B í1 Q
B p T, p Lí 8 .3 d -3 B 3- S % T B B .3 H 3- B .3 5 CÍ Uí 5 Q. 5 O
B T B p B 6 B ci B _7 B a s e jB B n a B _T e dui e a
•p DS5í~ 'K8 3. Dd S B U í J Í B f S Jí B 5 U. ? 5 B.3BCÍ 'S
o a n u T ni
un Á s o p u n f i e s B a u T e a J s o p u n S e s s 5 T p • ' o p u n ñ e s un
5* O B B 3 5 CÍ S 5 .3 B JZ 51 U S* £? B .3 B CÍ * B .3 íí CÍ S 5 5 ' ( " : 5 D d Uí B T 3 5 rr _ "
" 9 3 U 8 UÍB T A 3.3 d S O "O T S O D 5 5
B .3 nasa eduie a sp s s q . T i U T f saf uoo eq.u5Tc[uiB oxpeur T ^ p
B 3 n 3 B 3 9 CÍllí 53 B "f JZ B .3 B d U! O D B B CÍ ' U D T D B .3 B C- UID-"^ ^Q — "
" í ? O D T 3 ^í O r1 ) B Jí í"l 3 B I? 5 CÍ Uí 53 5 C1 O O B 3 5 5 5 P
B ,7 n a 3 5 J B X B _T B CÍ Á ( f O D T a _T 9 J 1 B UI 3 a E T £ T ? p E e U O T D T p U D O
5" p B 3 1~1 3 D 5 T B T B -3 B CÍ J B iíl 5 3 S T S 5 P tí D 7 D B IU ? G Ü U T 5 — "
CONTROL
LECTURA P1LECTURA P2
Llamar a SubrutinaComparación
Llamar a SubrutinaComparación
Llamar a SubrutinaComparación
Llamar a SubrutinaComparación
Figura 3.1.4 Diagrama de flujo del bloque CONTROL
74
3.2 PROGRAMA PRINCIPAL.
El programa principal está desarrollado
básicamente tal corno se indica en el diag rama de flujo
de la figura 3.1.1.
3.2.1 INICIO
Esta parte del programa como ya se mencionó, se
tiene 3 partes:
3.2.1.1 MODO DE TRABAJO DEL MICROCONTROLADOR
TMOD . Este registro permite la selección de los
modos de operación de los temperieadores / contadores
(Tu y TI) que dispone el microcontrolador
TMOD 20H ; SI TIMSR 1 trabaja como Temporizador
de y bits con recarga automática, que se utiliza para
generar la velocidad de transmisión serial.El TIMEF, O
trabaja como temporizador de 13 bits , se utiliza para
generar los tiempos de espera requeridos por el
programa _
bl bG bS b4 b3 b2 bl bO
*-i -n. m WtA 1 Ci
j-i / m
i
VA Tri j. MO GATE C/T V* Tn J.V,I ,riu
0 1 0 0 0 0
T I M E R Ü
SCOH ; Es t e r eg i s t ro c o n t r o l a el e s tado del p u e r t o
3 tí íf i £ ,. dé "Ce ir ni i na el RIO do de t í r a b a j u y aderas 5 con t i ene
el n o v e n o bit p a r a "c ransmis ión y r e c e p c i ó n asi como
las b a n d e r a s de i n t e r r u p c i o n e s del p u e r t o s e r i e .
SCOH 5 OH ; se e s c o g e el mo d o 1 de t r a b a j o , que es un
UART* ( Unive rs al Asyiieh roño us Rece iver and Transmi te rr)
de 3 bit s eon v e 1oe i da d v a r i a b l e .
SCOAT
b7 b6 b S b3 b2 bl bu1
3 Mui
SM1 i SH2!
R B N T E S RB'd 'i' I RI
O O
VELOCIDAD DE COMUNICACIÓN , p a r a el caso del modo
e 1 número de baud ios v i e n e n d a d o s por la fó r rnula
2 S*OD * Frecuencia del Oscilador 18
BAUDIOS =00 * 12 * (256-TH1)
d e d u n d e
TK1 =Frecuencia del oscilador
132 * Velocidad en baudio:
para el cris ral u til i sacia de 4 Mhs f y una velocidad de
600 b a u d i o 3 se t i ene :
T J T 1~\ r— •-*, r . ' - V ' - V l . I- lT-iTTno. — ¿ L O O — o o — ¿.¿.1 = UL/n
TH1 = DDH
TCQH = 4QH ,permite habilitar el timer. 1
S P = 1 E1 H ; 1 n i o i a 1 i z a el puntero del S t a c fc en 1 ¡
dirección 1F H.
P3. 6 O Q H D e s a b i l i r a l e c t u r a de datos de
t e ra p e ET a t u r a que s »r c o n e c t a- al "p ó r t i c o ce ro ( P O ) .
13 GONZÁLEZ J.I introducción a ¡03 rn icrocontroíadorsa , Capitulo 12
.pag.242.Edit McGraw Huí . 1992
77
3.2.1.2 VARIABLES
S n e 3 t a parte del p "¿r o y r a fu a 3 £ detalla los
Iiniciales de las más i mp oreantes variable'3 que se
utilisan durante las siguientes etapas del'programa_
T a ; te mp e ra tura amfoi e nt e medida.
Tirain.; Límite de tempe ratu ra mínima en el rango
elegido ni".
Timáx.r Limite de tempe r atura máxima en el rango
elegido »i".
Localidad SAH ; utilizada para almacenar la
temperatura ambiente cuando se lee del pórtico Q.
Localidad 6SH ; utilizada para almacenar
t e ra p o r a 1 ra e 111 e el 1 í m i t e m i n i m o w i " .
Localidad 6 6 H ; utilizada para almacenar
t e rapo raímente el límite máximo "i"
Localidad SCH ; utilizada como control para el
cambio de rango de temperatura.
Ro ; utilizado para indicar el rango de control y
a la ves para e nviar el carácter ASCI I al coraput a do L~ _
R5 ; utilizado para contar el número de veces que
se 11 ara a a la su b r u t i n a un a e a u n d o .
79
3.2.2 PARÁMETROS
i LC>
l e c tura p u ET t Í C u U n '_' ( P 1 ) f 5 p U e d e
saber las condiciones externas programadas, la
distribución de señale* se indica a c o n t i n u a c i ó n
'&¥$X&.
Pl . O
Fl , 1
Pl .2
Pl . 3
Pl . 4
Pl . S
Pl . 6
Rango 1 de tempe ratura
Rango 2, de temperatura
P^ango 3 de tempe ratur a '
P, a n g o 4 de te mp e r a t u r a
Liave'de paso cerrada
Llave abierta al máximo
L ampara encendida
3.2.2.2 LECTURA DE TEMPERATURA
SI dato de te mp e r a t u r a una ves que se ha
digitalisado, se lee por el pórtico cero (P O) del
m i cr o co nt r o 1 a d o r. la distribución se indica a
continuación
31
FU
Bato
FI _ 7
D7
Pl „ 6
Dfc
Fl . S
D5
Pl . 3
D4
Pl . 3
D3
Pl .2
D2
Pl . 1
DI
Pl . 0
DO
3.2.3 CONTROL DE OPERACIÓN.
En primer lugar se lee las condiciones externas
del sistema (pórticos 1 y pórtico 2), a continuación
3 e chequea que rango de control se ha escogido , ya
sea mediante la utilización del swicht de selección de
rango ó me d i ante la utilización de la prog r arnación
remota de la interrupción serial.
,- na ves cí u s determinado cual es el rango
elegido se ubica los limites máximo y mínimo de
temperatura, para llamar a la sutarutina comparación.
se indica al diagrama de flujo
de esta parte del pro a rain a.
82
COMPARACIÓN
Lectura de estadodel sistema
Ta > Timín?
Figura 3. 3.1. Diagrama de flujo de subrutina COMPARACIÓN
3.3.2 S U E R U T I N A C A M B I O .
Una v e 2 que se ha a ~c e n u i«j. o a la i n t e r r u p c i o n
serial. se ingresa a esta subrurina. la cual realiza
el c arabio de lo 3 rangos de control.
Para indicar que se ingresado a modificar los
rangos se activa la señal F2„7 (01).
La figura 3,3.2 indica el diagrama de flujo de
esta 3 u b r u t i n a ,
S n p r i m e r lugar se envía al c o ra p u t a d o r el r a n g o
"i" de trabajo elegido que se encuentra almacenado en
R 3 , se prepara el dato de limite ' ra a x imo del rango
elegido' para enviar al computador (subrutina HEXASCII)
y se envía , una ve s rec ib i do el nuevo límite máxima
se la acondiciona para el trabajo del mic rocon-c ro 1 ado r
(subrutina ASCIIHEX) , a continuación se envía e 1
límite mínimo igual que el caso anterior y se espera
recibir el dato del n u e v o límite ra í n i mo , c o n 1 o e u a 1
se terminan los cambios y se pregunta si finaliza o
n G , e n c aso afir m a t i v o termina la i n t e r r u peí 6 n serial
caso contrario se rearesa a cambiar los límites.
86
CAMBIO
TRANSMISIÓNMicrocont rotador enviael rango presente " Í "
SUBRUTINA HEXASC11
TRANSMISIÓNMicrocontrolador envia
el Límite " i" max
SUBRUTINA ASCIIHEX
RECEPCIÓNMicrocontrolador Recibeel nuevo Limite ' i " max
SUBRUTINA HEXASCII1
TRANSMISIÓNMicrocontrolador envia
el Límite " i" min
SUBRUTINA ASCIIHEX1
RECEPCIÓNMicrocontrolador Rcibeel nuevo Limite " i " min
RET
Figura 3. 3.2 Diagrama de flujo de la subrutina CAMBIO
87
3.3.3 SUBRUT1NA ASC1ÍHEX .
Sara subrutina se la u t i 1 i z a en la parre de
CAMB10. tiene por objeto c amblar el valor ASCIH
entregado por el coraput adu r f a un valor equivalente en
HEXADECIMAL requerido por el mic rocont tro 1 ado r para
re al i sar las operaciones en forma adecuada.
El diagrama de flujo de esta subrutína se indica
en la figura 3.3.3.
3.3.4 SUBRUTINA.HEX ASCII
Al igual que la subrurina anre rio r se la utiliza,
en la parte del programa CAMBIO. tiene por objeto
c a rabí ar el valor HE3XADECIMAL ent regada por el
microeontro1ador a un equivalente en ASCII utilizado
en el c? o mp u t a d o r .
SI diagrama de flujo de esta sub rutina se indica
en la figura 3.3.4.
Para es~ca3 subrutinas se utiliza loa registros Rl,
fl *-» . „ 1 _ _ T _, _ "I ' _1 _ _1 _ _, *— T - T T __ .-— y-TT£\. y .L >± a i Q '- u 11 u a u »± ii o o n b b n . _
( ASCUHEX )
i
MOVER DÍGITOSR1 <__ DIG1
R2 <— DIG2
CONVERTIR DATOSA HEXADECiMALES
UBICÍR ENLOCALIDADES DE
TRABAJO (65H36GH)
Figura 3.3.3 Diagrama de flujo de la subrutina ASCIIHEX
( HEXASCII )
CONVETIR DATOHEXADECIMAL A DATO
DECIMAL
SEPARAR CIFRASR1 <—Cifra de decenas
R2 <— Cifra de unidades
RET
Figura 3.3.4 Diagrama de flujo de la submtína HEXASCII
:HEQUEO DE LLAVE CERRADA
Esta subrutina chequea la posición del sensor SI,
el cual detecta fin de carrera de la llave de paso.
Cuando el sensor está cerrado se envia un OL al pin
?1_ O del m i e r o eo n t r o 1 ado rf caso contrario se e nvi a u n
11 al Din Pl.Ü.
3,3.6 SUBRUTINA DE CHEQUEO DE LLAVE ABIERTA AL MÁXIMO
Esta subrutina chequea la posición del sensor S2.
el cual detecta inicia de carrera de la llave de paso _
Cuando el sensor está cerrado se . envía un ÜL al pin
? 1 _ ü del mi c ro c o n t r o 1 a do r, cas o contrario se e nv í a u n
II al pin Pl,O ,
En e 21; e c >* ±- o a e e v IL TJ a que el rti u u u r siga da n u u
-corque , y a que se puede dañar los engranajes que se
acopla n a 1 rao t Q r _
3.3.7. SUBRÜT1NA PARA ENCENDER LA L Á M P A R A .
Esta s u b r u r i n a es la que se e n c a r g a de e n c e n d e r la
1 arnp ara c a 1 e í a c ~c a r a f p a r a e H t; Q se debe t e n e r en c u e n t a
S O
dere rminados lapso s de tiempo necesarios : así para el
flujo de gas en la cámara de la lámpara se requiere 10
segundas, una ves que se ha abie rta 1/8 de la ape irruirá
•coral de la llave de paso.
A c o n t; i n u ación se a c t i v a la chispa para prender la
lámpara, entonces es el mo mentó en que se chequea el
sensor de lampara encendida-
Si esta señal que ingresa por el p ó r r i c o uno en el
pin 5 (Pl.S), es un 1L indica ausencia de llama, esto
significa que la 1 érnp ara c a 1 e t a c t o r a no se prendió. S n
este caso se reintenta este lazo por 5 ocasiones si ni
se act iva en e s.t e núme ro de i n rentas se da una señal
de alarma y se. abre 1/16 más para activar la chispa
pQÍL otro 1 azo de 5 intentos-Si no se logra encender en
este lazo de intensos se activa una alarma que indique
c arnta i a r cilindro de gas y se cierra la llave de paso
Cuando exista la presencia de llama en la lámpara.
la f o t o r e ? i s r e n c i a p e r ni i t e enviar un O L al P1 _ 6, por
lo que se continua con el programa en la etapa de
c o n t r o 1 .
S n la figura 3-3.7 se indica el diagrama de flujo
de la subrutina encender lámoara .
ENCENDEK
NO
ABRIR LA LLAVE 1/8.ESPERAR '10 SEGUNDOS
ACTIVAR RELÉ DECHISPA
^•^ LAMPAR A "'APRENDIDA?,
'"---, - "~~~~~~-^"iff'f'
NO
"SE INTENTO
o VECES ?
SíIT
^ POK FALTADEPESIÓNENELGAS
/ LÁMPARA\Í DA EN \S 5 X
CERRARCOMPLETAMENTE LA
LLAVE DE GAS
\T
Figura 3.3.7 Diagrama cié flujo de ia subrutina encender ia lámpara
92
u u r\ i i ' W n r*ni U U .
Esta subirutina tiene por objeto contar el número
de veces que debe interrumpir ex t i m e r Ü para que
t '¿r a n s c u r t" a u n s e g u n d o cí e t i e mp o real- Se ha escogí d o
el modo de o oe rae ion O oara el rimer Ü _ MOV
^Teniendo en cuenta crue cada ciclo de
"G i e n e 12 p e r i u d u 3 (6 esta d o 5 p u tr
familia de estos mié roca nt tro lado re s "
: a se s) en la
ye orno e 1
ose i1ador utilizado tiene una frecuencia de 4
tiene a u e el t i e m D o en el aué se incrementa el timeír
= 12 T = 12 / fose.
fose = 4 Hhs
= ^ir i n— —) JL -L UI
decir q u e para sica n -z a ÍL un s e g u n do de e 5 p e r a s
por parre del microcontroladar se requiere que el
t i ra e r c u e n t e 333.000 c i c 1 o s d e m é q u i n a
93
C o rao el r i me r Ü t r a b a j a e n rao d o O (13 b i t; s ) , p u e d e
contar h a s t; a 2íS - i veces,, esto equivale a 8131 ciclos
d e ra á q u i n a que se puede c o n t; a t" _
F u r lo "Canto se debe e s p e r a ÍT a que el t i ra e r llene
de unos los 13 bits y active la bandera de
a t: a í_J u c. u. a iu j. t: n 'j '-' -
5 n t Q n c es el n ú RI e t: o d e o c aciones en que se e n c i e n d e
la bandera bandera durante un segundo resulta de
dividir el n ú ra ero de c i c 1 o 2 d e m á q u i n a que se debe
contar oara el número de ciclos de mácruina aue ouede
contar ^ 1 t i reí e zr O esto e 3 i
333x 10J / 8131 =' 40 - 65 aproximado a 41
SI valor cor r e s p o n d i e n t e de 41 de c i ra a 1 e n
hexadecimal es 29H.
S s t o indica que el canteo de las banderas puede
realizarse con un solo registro de 8 bits, como se
1 u 31 r a a c o n 11 n u a a x o n .
u u s. u U : 1
Esta s u ta r u t i n a es la b a a1 e para la generación de
los rie mpos de espera que se requiere en el desarrollo
ue 1 p UTOg L" ama de co n t r o 1 t o t a 1.
La figura 3.3.8 indica el diagrama de flujo de la
s u b r u t i n a un s e g u n d o
3.3.9 SUBRUTINAS DE ESPERA DE MEDIO SEGUNDO.
Estas' s u b L u t i n a s se basa en utilización de la
subrutina Un segundo, pues para contar MEDIO SEGUNDO
se utiliza el mis mo procedimiento que la rutina de UN
SEGUNDO, sino que en este caso el contador de banderas
.*_ J - .— - . , „ _ _ 1 _ . _ J _ < ~ V r 1 - _ - .¿1 _ - . . : - - T / 1 I Tij 4. t; u t; u ! i a. v ti JL u L u t± ¿ U , ^5 u t: C J- L o. f± n .
Esta subrutina tiene como objetivo dar :e 1 tiempo
necesario para activar el MOTOR DC .
3.3.10 SUBRUTiNAS DE ESPERA DE 10, 30, 60 SEGUNDOS.
Estas subrutinas se basan en utilización de la
subrutina un segundo, pues para contar lü segundos se
utiliza un contador que realice lü veces el llamado de
un segundo, y para las otros tiempos igual se utilizan
los contadores con 30 y 60 segundo s re spectivamenté _
Las figuras 3.3.10 ,3_3.11f indican los disgramas
de flujo de estas subrutinas,
UN SEGUNDO
Guardar elACC y PSW
Seleccionar bancode registros
Iniciar operacióndelTIMER
Inicializar registroR5 = 29H
Detener operacióndelTIMER
' r
RecuperarACC y PSW
Figura 3.3.8 Diagrama de flujo de la subrutina UN SEGUNDO
96
NO
Guardar PSW
Seleccionar Bancode Registros 2
Inícializar contadorR1 = #1EH
Llamar Subrutinade 1 segundo
TDecremenlar ef
contador RO
Contador = OR0 = 0 ?
Si
Recuperare! PSW
y
RET i
NO
60 SEGUNDOS
Guardar PSW
Seleccionar Bancode Registros 2
1 nicíalizar contadorR2=#3CH
Llamar Subrutinade 1 segundo
Decrementar elcontador RO
Recuperarel PSW
Figura 3.3.11 Diagrama de flujo de las subrutinas, 30 SEGUNDOS y60 SEGUNDOS.
3.3.11. 3UBRUTINA ALARMA 1
S 5 t a ala rm a se a c ~ n. v a c u a n d o e x 121; e exceso de
temperatura y la lámpara no esta prendida, para lo
cual u e pone a G1 el P2 . 4 _ Esta 3 e n a 1 p e ETíia ne c e
activada mientras exista la condición mencionada-
Para completar el sistema se puede adicionar algún
e le mentó que COK zri j a el e atada de al arma - Por esta
razón se deja activado el pin S del puerto 2 ( P 2 _ 4 . )
3.3.12. SUBRUTINA ALARMA 2
•Esta ala rm a se activa cu a n-d o existe falta , de
*£ e TU p «5 ira t u r a y la lampara, si está prendida, para lo
cual de pone a 01 el P 2 _ 5 _ Esta señal permanece
activada mientras exista la condición me n c i o n a da, pero
el sistema continua con el control-
Par a completar el sistema se puede adicionar algún
e 1 e ra e n t o que corrija el estado de alarma 2 f c o m. o puede
ser un grupo adicional de lámparas, u orro tipo de
e 1 e rae nt o que eleve la t eríip e JT a t u. ÍT a arcib i e n.t e _
3..3.13 INTERRUPCIONES.
S s t e- talo que del prag rama atiende a 1 B. inte r cupe ion
serial,. la cual, permite la programación remota del
e quipo mediante la coraunic ación serial entre el
computador personal y el equipo construido, esta
comuni c a c i ó n ut i1i s a los puertos seriales que poseen,
tanro el computador como el míerocontro1ador. Además
es necesario elaborar dos p r o g r ara as que estén
relacionados adecuadamente, uno para el
rtii c? ir o c o nt ro 1 ado r el cual estará c¡ r ata ado en la meTtio r i a
E PROM, que dispone el microcontrolador y otro para el
c o riip u t s d o r personal.
Esta parte del programa permite modificar los
' ' i 'valoras contenidos' en j determinadas localidades vde
memoria del microcontrolador, con el propósito de
cambiar los rango s de cont rol pragramadas_
Cuando se ha producido una interrupción, el
m i c r o c o n t r o 1 a d o r chequea se el el a t o recibido es el
número 4SH, en caso afirmativo el programa llama a la
subrut iría CAMBIO y en caso neg ático te rmina 1 a
interrupción y se regresa a la parte del programa en
que se produjo la interrupción. La figura S.3 - 13
indica el diagrama de flujo de la interrupción serial,
93
INTERRUPCIÓNSERIAL
RECEPCIÓNDE CARÁCTER DE
INICIO
Carácterrecibido
Acc ="E"?
SI
SUBRUTINACAMBIO
RETÍ
Figura 3.3.13. Diagrama de flujo del bloque INTERRUPCIÓN SERIAL
100
3.3.14 PROGRAMA PARA EL COMPUTADOR PERSONAL.
H* — -_ _ . - . _ _ _ . .. . _ __ 1 _ _ _ - | _ l _ _ . _ _ _ J _ __ ^ T I T - T J - " 7\1 T f""1ct 3 u « p E. u y L ama a« a a ejLt±jju£.aau t: u »J U j_ t\T Ao- 1 L- ,
paquete que dispone el 'computador en el sistema
operativo DOS 6,2.
Una ves que He carga el prog rara a SERIAL en el
computador, aparece en la pantalla la opción si se
desea c amb lar los p a E" ame t; r o s . para lo cual el
operador debe presionar la tecla "E" , con lo cual se
inicialisa el puerto serial del computador y este a su
vez espera la llegada del límite máximo que envía el
« q u i p ü r a c o íi t i ti u a c ion el o p e r a d o r debe d i y i "C a r el
nuevo límite máximo y esperar el límite -mínima que
envia e 1 equipo f para que se' c arable en el' computado r
al digitar el nuevo límite mínimo.
Cuando el operador envía el nuevo límite mínimo se
termina la transmisión
La figura 3.3,14 indica el diagrama de flujo dek
este programa.
101
c Q ni ponentes "5 s t 4 n i*ti o n t a d o s en £ Q r rti s. adecuada en 1 &
par-ce superior cíe la lámpara e alefactora,
4,1,3, CONSTRUCCIÓN DEL MÓDULO DE CONTROL Y LA
LÓGiCA DiGiTAL.
Esta par-ce del sistema se ha desarrollado en una
placa de baquelita perforada y con cableado usando la
técnica de WIRE-WRAP . las rason.es principales por las
cuales se ha ut i 1 is a do este tipo de c i rcuit e "¿ri a son :
5. _ ~ Este tipo de cableado permite r e a 1 j_ s a ÜT c aítiÍ3 i o s
en la c i r c u i t e r i a con gran facilidad, lo que no se
p u e d e h a c e r e n una p 1 a c a i rap r e s a .
E.- Ahorra espacio, par que la ubicación de los
elementos,. se lo hace sin la limitante de tomar en
cuenta las pistas de c o n c! u c c i o n que existen e n u n. a
placa de circuito impreso.
C_- Menor casto en cuanto a la utilización de
espacio para el c i r c u i t o i rap r e s o .
107
4.2. PRUEBAS REALIZADAS
Durante la construcción del s i s t; e m a se han
efectuad o diferentes p ruabas d e f u n c i o n a RI i e n t o y
calibración de los componente 3 del si s-cema . entre las
1 _ — Prueba de regulación de la fuente de voltaje
2 .-Prueba de i i n e a 1 i d a d del sensor de temperatura.
3 . -Cal ib trac ion del mane j a do r de di spl ays de
cristal liquido.
4. -Calibración del conversar análogo d i g i t & 1 .
S-Prueba de operación del driver del motor de _
6-Pruebá de t rahsríii s ion - Recepción./
7— Prueba de tiempo de control.
Una vez finalizada la construcción del equipo se
realizo las siguientes pruebas.
i _ — Sn el taller se s i ínula el fuñe lañara i e nt o del
equipo sin conexión de la lámpara en lugar de esto se
a e 1 1 v o 1 o 5 sensores y las señales de activación
reaueridas.
I0y
103
Se pudo obse rvar que mientras la t e rape ratura
ambiente es menor al limire mínima la señal de abrir
la 11ave de paso se activa por pu1 s o s.
Con una u e rape car u ira maya r a la del lira i te máxima
se a c -c i v o las señales de cerrar la llave de paso, una
ves que se e nvió la señal de 11 ave tüt alme nte cerrada
se activo la señal de alarma por exceso de
t e Tiip e r a t u r a -
temperatura ambiente esná dentro del rango elegido los
relés de activación del motor no cambian en BU estado_
2 _ - Esta mi sma prueba se re al i 20 a distintas ha ras cié 1
día, en las cuales se obtuvo un resultado similar al
ante ÜT i o r f c a n la e x c e p c i Q n el e que el v a 1 o' r inicial es
diferente; para las 6 horas el valor inicial fue 14 ° C
y para las 2 Q huras el valor t u e 1S ** C,
3 _ — La p rueba de prog rara a e i ó n rema t a dio lo s
resultados esperados. es decir se pudo leer los
liraite s programado s y variar estos límite s
110
Los díte rentes elementos con su rererencia, su
n o rufo r e c D me r c i a 1 , s u s características técnicas y su costo
se detallan a continuación, en las tablas de acuerdo a
1a cr •=. t~ •=•>-.« -sr v n >-i cr T~ H i- 11 •*- -i \ d o- ¡-I . 1 •=• -i c: -p i v.i =*— _< •_ w •_» r_í vj. .3- -_Ui i_, •-•_!. ^t- i t - / — •/•_*:! »_i íí „ -S -L i L f ^ I í tÜ .
Plii=:iu~rF nc AI iRaP^wTAOir^wi S-Ji—i1» i 1_ i-f i_ í-il_ i ni i_ i« i r-Y >ij- • \J t*S
Referencia
¡T1
!
I
IC1ii|ju¿
C3
1C4
C5
DI
i
|D2
I
¡ SW1
F1
CN1
CN2
1C1
IC2
Nombre comerc ia l
Trans formador
Capacitor electrol í t ico
Capacitor e lectro l í t ico
w 3 p s c i L o r csrarnico
Capaci tor elactrol í t ioo
Capaci tor electrol í t ico
Puente cié d iodos S2VB
Puente de d iodoe S2VB
ntsrruptor
Portafusible y fusible
Conector
L c n s c i e r
LM 7805
Lfvl 7812
t
Caracter ís t icas
V i n = 1 1 0 v ; V o ut 1 = 1 0 v
Vout2=16v
4.700 uF / 16v
4.700 ur / 25v
1 uF /50v.
100 uF / '16v
1 uF / 50v
Pav ~ 200 |F - SA
PRV = 200 !F = 8A
_125V / 10A
125V / 4 A
5 terrninsies
4 terminales
Regulador de 5V
Regulador de 12V
i
Valor
15.000
S . O O O !Ij
"8.000 |I
. 500 |!
' 500
500
1
4 .000
4.000
-i ñnn i" 1
11.500
1.500
1.000
4.000
4.000
¡
III
CN3
CN4
A1-A34
DISP1i
C o n s c t o i '
LÍ o n s c L o r
Cable Plano
Digikey LCD002
3 4 p i r t e s D.uuuj
7 pines 2 . 0 Q O
Cable ds 34 hilos (1 m) 3 . Q Q Q
Displays de 3"j£ dígi tos 36.000
! SUBTOTAL 2 144.500j !
Tabla 2
112
¿ócaioe para wire-wrap ¡14 pines . o u u j
Í P Í 3 C 3 1 -\ ~I ~ «n 5.000
5 Q . O Q O í
_L
TABLA 1
Referencia
U1
U 2
iC3
|¡C4
¡R1-R8
P1-P2
IP3
CS
C7
CS
C9
C 1 ü
SKT1
SKT2
8KT3
CN3
CN4
A1-A34
DiSPI
TERívíGMt i K
Nombra comercia!
IC7106CPL
LM301AP
LM385
LM335
Resistencias
Potenci ómetroa
Potenci 6 metro
f~~ =. v\ r- i f n, i- y = (- i ¡"i i n rs~r~ "- «%- «
Cj3p3ci!.or cBrsmico
C 3 p S 0 ! t GT G £ T 5 ÍTi Í G 0
Capacitor de poiiesier
Capacitor de pof ieater
Zóca los para wire-wrap
Zócaloa para wire-wrap
2ópa!o8 ngra wire-vyfao
f~^ í-s n a /-• f " r
O o n s G u o r
Cable Piano
Digikey LCD002
SUBTOTAL :
u uiGiTAL
(^"aracteriSu! cas
na i 3 n S j 3 \j O r ti G u í o p l a y 8
Am p í i f i c 5 o' G r O p s ra c i o n a i
Comparador de voltaje
Sensor de temperatura
1/4 watt, 10 % tolerancia
5 KS2. 10 vueltas
50 Kí¿, 1.0 vueltas
100 pF / 50 V1
0.1 uF / 50 V
47 pF / 50 V :
0.047 uF / 1 00 V
0.22 uF / 100 V
40 pin es
18 p i n e s
£ n i n B «— ,_ 1 I I
0. A n, i n c= e-_; -, r- . . , _ w
; 7 pinss
C a b i e d E S 4 hilos (1 rn )
Displays de SV& dígitos
-i
Valor !
30.000
S.50Q
7.000
7 . Q O O j
800
10.000
iñ nnn I
I
500
• 500 '
c n nÜ U (-J
i
1 .500
1.000
21.000
7.000 l
3.200
5.000 !I
2.000
3,000
36.000
144.500
!
Tabla 2
112
CONVERSOR ANÁLOGO DIGITAL1
Referencia
U 3<
U 4
Q1
C9
R8-R1Q
Pá
OU'T/1 Clf-TA 'Mu i \ M '-J MI I v
1
SKT5-SKT5'
Nombre comercial
ADC0804LOCN
DM74LS244N
2N2222
Capacitor cerámico
Resistencias
Potenciómetro
í— u ^- c i w a p a i a ÍF * i i = - !f v i a ¡j
Sócalos para wire-wrap
Caracter ís t icas
CAD de S bits
Buffer
Transistor NPN swicht
22 pF / 25V
10 KQVá watt, 10%
10KQ. 1 vuelta
t_- p i n s 8 , 1 J p ¡ n s s
b* p i n e 9 , 14 p i n s s
SUBTOTAL 3
Vaior |
16.000
4 .000
1.500
I1.000
200
1.500
;
7.700
7. 700
39.600
Tabla
wí i CRG CONTROL ADOR
Referencia
Lio
U 6
U7
V -1f\
¡C10-C1 1
C12
R11
SKTtí
SKT7
CNO
SW3
Placa 2
Nombre comercial
INTEL 87C51
DM74LS244N
DM74LQ04M
Cristal de cuarzo
Cao a oitor cerámico
Capaci tor electrol í t ico
i iSSÍStSnC! 3
Zócalos para wire-wrap
Zócalos para wire-wrap
Conecto r
Pulsante
Baqueüta perforada
Caracter ís t icas
tvi i c r o c o n t r o i a d o r coni
Buffer
I nversor
4.0000 MHz
22 p F / 1 0 V
10 uF / 16 V
10 KQ .Ys watt . 10%
40 p i n e 8
14 pin e s
12 pinas
Pulsante N.A.
1 5 c m x: 1 1 c m
Vaior
105.000i
4 .00 0
3.000
5.000
1 .000
500
100
21.000
4 .500
6 . 0 0 0
1.500
5.000
113
*-11 i n -j- /-¡i -r A i Ac- '-i o í U i A u « H. jr ¿j « r> r\ U U . U U U
í l Y Í - X I « - T _ » I I » l i _ . * l O r 5 — r\L^*Lj-L_! >_r I »_/ M
_ pi x c: i s r s n c i a
U 7
f~~ * O •r~' •* K
C1 Q-C1 7
SKT9
CNS
CN9-CN1Q
B1-B5
ht««v*u..n „««,«..„; -^tIV u 1 1 1 ü i c vj w ¡ i) ci »_• i a I
ÍCL2321P
Capacitor de Tantalio
Capaci tor de Tantalio
Zócalo para wire-wrap
Conector DBQ
Conector DBQ
Cable te lefónico
C-j IDTn~ A- !\-¡ i_' u i W i /—i i_
\_- a i a <u LC i i c L¡ *_• a c
RS232Drivsrs / Receivers
10 uF / 16V
1 u F / 1 6 V
15 pines
Macho para placa
Hembra para cable
10 hiloe ( 2m 3
K
a!or
12.000
3. 000
2.000
7.000
3.500
7.000
1 .500
36.000
Tabla 5
D R I V E R DE MOTOR DC
.Referencia
D9 _ Q3"""
Qá - Oo
QS - Q7
R12-R2Q
D 0 0 1 01 \ 1 - 1 -« £. ¿
i u a
ICIO
K1
,
Nombre comercial
NTE288
2N8549
2N3QQ4
EPani-=.fap^Í soI i ^ _ w l w i . ^ - I i v j < i v ^ u
t-iS3ÍSt.SnC!aS
4 M o u O fj L u ^ u u fj 1 5 Ct O i
4N35 Opto acoplador
Relé 2SDT
Caracter ís t icas
Transistor FMP Darlington
Transistor NPN Darlington
Tranaiator NPN Driver
10 KSJ, Ví watt, 10%
Hnn O -14 i*f--H -ino/.1 L-U JE. , .'4 Wn LL , í U /u
Opto a copiad o r c o n
Transistor NPN de salida
O ptoaco piador con
Transistor NPN de salida
12V / ¿1A
Valor
18.000
10.000
3.000
900
200
3 .500
3.500
8.000
K2
SKT10
SKT1 1-
CN11i
Reís 2SDT | 1i
2 V / 4A i 8.000
IZócaio para vvire-wrap 16 pínes
Zócalo para wire-wrap 3
Conectar i 4
i
pinas
pinas
SUBTOTAL 8
7.000
5.400
1.500
70.000
Rafaranci S
i>- '-ir\•
D7 DS
:I C12
TP1-TP2
- i ,Labia
Porta fua ib iQ
r- KM ow U l -
M o r*T b r s. c o *"["* a r c i a '
R - 1 L "~i J— • *1 -T-e i e ¿5¿ I
Diodoa de a e nal
LM7805
T E r íTi i n a i E s
AWG 14 Fiex-ibie
Portafuaible
C o n s c t o r
Carsctsríwti cas
12 V / 4 A
1N40Q8 / 2A
Ra«u!ador de volta'e 5V
Coneciar a plug
íviuiti filar 600V( 4rn)
12 V / o A
/l »-* i r-j a g '
*"'
Valor
15.QOQ
13.000
3.500
e. oüo¡
4 .000
3.000
1.500!
i U I AL j ¿O.UUU ¡
Y SENSOnt:'
Rpfersncia
K 4
E n c s n c! s d o r
D3 -D6
SI -S2!
iSW 3iiJCN12
|
N G m u r ™ comsrcial I G3r3Ci"r i8t icss
Reié SPDT 1 12 V / 4A
Encendedor síéc-tr ico
LEOS (Ro jos )
Mi croswitchs
Bwitch
C- Q n s G t Q r
1 1 0 VAC
2 rnA / 3 V
SPDT 125 v / 2 A
switch 4 pos ic iones
8 pinae
W 'T-V a i Oí
3.000
5 . 0 0 D
2.000
3.000
5.000
2 . Q O O
115
•~- \ r-v T- í--v T* iv i ri I •— . e rv r\*OUD 1 t-í ! HL O j ¿U.UUU
f
!la 8
COMPONENTES ADICIONALES
Referencia
L1
GLP
Válvula
Mangeraii
Nombre comercial | C ara cfcerf atibas
L á m o 3. t"3 C 3. ! d f a c- 1 o r?3
<5aa Licuado de petróleo
Válvula de gas
Manguera plást ica
25crn X 3Qcm X 7cm
15 KG.
Uso comercial
5 m.
b" U B T O T A L y
Valor i
145.000
55.QOQ
15.000
5.000
220.000
Tabla 9
COSTO TOTAL DEL EQUIPO
Fuente de Alimentación
Te rmómerro Digital
Conversar análaga-digital
Hicrocontrolfidor
T ÍT & 11 S Kl Í S Í ó íi ~~ P» S Cf S p Cf Í Ó 11
Dír ive r de moto r DC
2*. 1 i ni e n "C & c i o n X n 2. n TÍ e sr ÜT u íu p ida
£í e fí a 1 i s a c i o n
I C o m p o n e n t e s a d i c i o n a1e s
b 3 _ O ü p
1 <3 4 _ 5 Ü Ü jI
3 5 . S Ü O I
i1 S 6 . S O O
3 6 . 0 0 0
70 - O Ü Q|
•f* rz •"« f"i «"• 1a o - u U u i
2 S „ Ü O O !
2 2 O . O O Ü
116
4.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
El diseño y construcción del equipo para control
de temperatura,. pe r rn i t e la aplicación de los
coñac imi en oos adquiridos durante cursos de pregrado y
otros de la práctica profesional.
La construcción de un equipo que se ponga al
servicio de la comunidad déla una gran satisfacción
tanto en lo personal co mo en lo institucional.
La mayor parte de componentes de este equipo han
sido conseguidos e.n el mercado nacional, solamente el
microcontrolador MCS-87CS1 ó el MCS-87S1H se los
consigue bajo pedido.
Los componentes adicionales al equipo construido y
que fo rman parte del sistema total no se los detalla
e ri la tesis, ya que na fueron objeto de estudio. Pero
se menciona sus características más importantes _
El equipo se ha diseñado, de tal manera que su
construcción se la puede realizar en tarjetas
individuales para cada una de las etapas, de modo que
al realizar el mantenimiento sea lo más sencillo
posible .
117
La utilización del circuito integrado MAX232—C,
permite tener un. inte, rías cíe comunic ación serial entre
el mic rocont ro lado r y el computador,, para adaptar los
niveles TTL a niveles i 10 V, Este circuito reduce
considerablemente el tamaño del circuito total.
Actualmente con el desarrollo tecnológico muchos
de los c o rapo nent e s 3 e pueden re erapl azar por uno solo ,
tal es el caso del termómetro digital que en un solo
mont a j e como el del display utiliz a do., ya se en.cu.ent ra
incluido el sensor de temperatura y toda su
ciL-cuiteria. (RSU 10640316) "
Carao complemento a este equipo , se. puede ut ili z ar
las señales de alarma para activar arras elementas que
completen al a is t era a y pe r raí tan tener mayo r
coníiabilidad en el sistema.
Los elementos adicionales a utilizar pueden ser
Fara elevar la temperatura , lamparas calefactoras de
mayor tamaño o lámpara calefactoras eléctricas
adicionales y para disminuir le te rape r atura
ventiladores ó algún sistema de refrigeración
R3Í.DIO 3HS.CK, C a.-fea lo g, pigiria 130 , 1595»
119
BIBLIOGRAFÍA.
E O Y L S S T AD K . Electrónica Teoría de Circuitos ,
Editorial P r e n t i c e Hs.ll 1 3 S 1 _
. - ELECTRONIC NQW, Precisión Digital Scala, Lariety
An t o n y , Paginan 44-47, Julio 1593.
GONSALES JOSÉ , Introducción _ a _ los
Mi croo oat icol a dar es , Editorial McG raw-Hi 1 1 , S spaña 1592.
. - MAXIM INTE GRATE D' PRODUCTS ,Mazis RS232C , Orive rs /
NATIONAL SEMICONDUCTOR ' CORPORATION, • Linear Data
Book: Santa Clara California, USA.
NTE ELECTRONICS, INC, Techuical Guide S Croas
Ref ar&nce USA. 1991.
. - PUEBLA JOSÉ , Control Electrónico de Calderas en
bas e _ a _ un Microcontroladoic , Quito. Escuela
Politécnica Nacional.
12 U
.- RADIO SHACiC, Catalog , 1336
SABER ELECTRÓNICA, Control Remoto Para Motores
Faso a Paso, Faginas' 35-37 , Octubre 133 S .
. - TSXAS INSTRUMENTS INCORPORATED, The TTL Data Book:,
Volumen 2, Texas USA.,1988
. - WAINTRAUB J _ aplicacioneg de amplificadores
Ope:
121
ANEXO 1
MANUAL DEL USUARIO
1.- CONEXIONES NECESARIAS
1.1 Conexión de la lámpara.
Se debe conectar la manguera de salida de gas a la entrada
de la llave de paso de la lámpara.
1.2 Conexión del cátale de señales.
Este cable se conecta tanto al equipo como a la lámpara ,es
un cable de 12 hilos , que tiene en sus extremos conectóles
DB3 macho„ Es diferente al conectar del puerto serial con el
propósito de evitar errores, en la conexión.
1.3 Selección del rango de temperatura.
Mediante la perilla de cuatro posiciones ( SW1) seleccione
el rango deseado _
1.4. Alimentación de energía.
122
Conecte primero el cable de AC
Conecte los cátale de DC, teniendo cuidado con la polaridad;
para el terminal positivo use el plug color rojo y para el
terminal negativo use el plug color negro del equipo.
2.- PUESTA EN FUNCIONAMIENTO.
2.1 Active el switeh de alimentación que se encuentra en la
parte posterior del equipo y ,abra la válvula de paso de gas.
2.2 Conecte los cables de DC a los terminales de la
batería, teniendo en cuenta la polaridad.
3.- PROGRAMACIÓN REMOTA.
3.1 Conecte el cable de transmisión serial tanto al
conector DBS del equipo como al conector del pórtico serial del
computador.
3.2 Active en el computador el programa SERIAL .
Si desea interrumpir la operación de control y cambiar ó leer
los limites de temperatura del rango utilizado presione la letra
"E", en caso contrario no se produce el cambio o lectura de los
limites.
ANEXO 2
h,1 A r"\crc-AnDC3/-M 1 Ar*i"v n AO A- - -
; ESTE PROGRAMA PFRfxmTF EL CONTROL DE TEMPERATURA DE UNA
LAMPARA CALEFACTORA EN UN PLANTEL AVÍCOLA .
SAP
DEFSEG RSTSEG,CLASS=CODE1START=RESETIABSOLUTE
SEG RSTSEG
¡ETIQUETA OPCODE OPEPANDOS COMENTARIO
;AREA PARA LA DEFINICiON DE ETIQUETAS MEDIANTE LA DIRECTIVA "EQU"
ORG OOOOH
LJMP INICIO
ORG QQ23H
LJMP INTERRUPCIÓN
¡INICIO DEL PROGRAMA QUE SE EJECUTA A PARTIR DEL "RESET"
¡ETIQUETA OPCODE OPERANDO3 COMENTARIO
ORG 0030H
¡ÁREA PARA EL PROGRAMA QUE SE EJECUTA A PARTIR DE LA DIRECCIÓN
0030H
124
PROGRAMA PRINCIPAL
INICIO MOV 31H,#1FH» Af^\ -T-.-^^-^n. I -ü^ ni iIVlUV 1 L.lwMMJ:tf£HJn
MOV TMQDJ20H
¡Inicializa eí puntero del stack en 1FH
)
¡Inicializa e! registro de modo de operación de los
¡fempcrizadores /contadores T1 en modo 1y TO en
MOV SCON,$5QH ¡Habilita el registro de control de! puerto serie, modo 1 y
¡permite la recepción de datos
¡Habilita interrupción seria!
MOV TH1;#GDDH
MOV TL1,TH1
SETB TR1
CLR P3.S
;valor calculado para 600 bps de velocidad en Is
¡comunicación Para 300bps se debe poner BBH.
¡habilita temporizado!' 1
;deshabilito buffer de inqreso de datos de temperatura
CLR C
MOV F
MQV „..,.. ._..
MOV 61H,íTJBH
MOV 62H,#1SH
MOV
MOV
íutnv- -
',Sz chequea, la senai ae nave de paso si esta
•f-drp^H^ -ant .=.0 fie, A i-vt r\O r .=•! r*«",n+r/>íf\j^rl I UUVf 1.11 llClI WLr Sj-l 1 I[J"LJÍ-!.Í| '_r I ir '•J I I 11 \Jl
¡limpia eí contenido del pórtico cero
¡Límite 1 (30 grados centígrados)
¡límite 2 (27 grados centígrados)
¡límite 3 (24 grados centígrados)
¡límite 4 (21 grados centígrados)
¡limite 5 (18 grados centígrados)
¡borra ías localidades en ias que se almacena
¡temporalmente ía temperatura
¡borra la localidad de aírriacenüíníenío del pórtico uno
¡borra localidad usada para indicar que se modifica ei
¡rango cuando ocurre ¡a interrupción serial
¡sslís s! control de posición
125
CLR P2.0 ¡activa e! motor en sentido horario
LCALL MSEGüNDO ¡tiempo de espera para dar un pulso ai motor
SETS P2.0 ¡desactiva si motor
LCALL SEG ¡tiempo de espera necesario para realizar otro chequeo
¡un segur
MOV 6BH.P1 leer
LJMP CERRAR ¡se regresa al chequeo inicia!
POy LCALL LECTP1 ¡lectura de- la posición del swftch de selección de! rango
¡escogido
in DI n on0^ '«M P1 n — n <^~ h^ &ias*\rf^ t-v^^i.-^T/M-i -ivu i i .Uji W'—'t, jiii r i .w — U u«i-f i lu «jfLj^jKi^ i^'u'uiLfi'u'i i i
MOV R3?^31H ¡se pone el rango utilizado
MOV AjGCH ¡Se activa con la interrupción serísí y se almacena en
¡esta localidad e! rango modificado
¡bandera de rango modificadoCJNE A,#31H,PQSf
AJMP POS
POSM CLR
¡Üsma 3 la Subruíína de comparación de la temperatura
¡juego de comparar regresa al chequeo de la posición
¡si no se ha modificado ios ¡imites del rango 1 se carga
los límites grabados en e! microconirolador
MOV 65H.60H ¡Ubica el límite máximo 1 (30 ° C)
¡Ubica eí límite mínimo 1 (27 DC)» * in*\ r> /•> i i f- * i iiviuv oon,o ih
LCALL COMPARAR
AJMP POS
POS2 JB P1.l,POs3 ¡si P1.1 =Q se ha leiegido iel rango 2 de control
R3,#32H ¡rango utilizado 2
CJNE A,#31H,PQS2M ¡se chequea si se ha modificado el rango 2
LCALL COMPARAR
126
MOV 65Hf61H ;se ubica e! límite máximo 2 (27 °C)
MOV 66H,62H ;se ubica ei límite mínimo 2 (24 °C)
LCALL COMPARAR ;
AJMP POS
POS3 JS P1.2,POS4 ;si P1.2 = O se ha elegido el rango 3 de control
MOV R3,#33H
MOV A,6CH
f^ IMCT A •&? H LJ n^c-ohji -«.^ ,, .v-:í: .m. «: „,-. u~ ^, >J-j;f:0,«1rjr, ¿-,1 ^«.-t-«^.wtíiMi— f\,-ft\j u t,r«Jo,jitfi ,ac Vciuiua ii se? na niOuihCauO ci icinyj
LCALL COMPARAR
AJMP POS
POS3M CLR C
MOV G5HÍ62H ;Se ubica el límite máximo 3 (24 °C)
MOV 66H,63H ;Se ubica el ¡írniíe mínimo 3 (21 °C)
LCALL COMPARAR
AJMP POS :
POS4 JB P1.3,POS5 ;-si P1.3 = D .se ha le-gicío el rango de control 4
MOV R3,#34H
CJNE A.#31H,PQSM ;se chequea si se ha melificado el rango 4
LCALL COMPARAR
AJMP POS
POS4M CLR Ck
h.jií"iw pcuj COLJ -c-^ ,.u: . .i lí .,:!;-, . A .:™. /( /^-i Oí-"\v uoi I,L'-_M i ,oc ut-*n-rCi C! niuiití fTlaAiin'J 4 \¿. i L-,'
MOV 66H.64H ;Se ubica el límite mínimo 4 (18 °C)
LCALL COMPARAR ;
POS5 AJMP POS
í±í±±±±±±±±±±±±t±±**±±±±i-±±±ii*í
3UBRUTINAS DE COMPARACIÓN
127
LC-ALL LECTPO
MOV A,6AH
CJNE A,65H,VER
CLR A
CLR P2.2
LCALLSEG10
SETB P2.2
¡Lectura de temperatura ambiente Ta
¡Mueve ai acumulador ei valor temperatura actual
¡compara con Tmaxi
¡Ta = Trnaxí temperatura dentro de! rango elegido
¡tiempo de espera antes de un nuevo chequeo
¡desactiva ia señal de funcionamiento norma
VtR JN'C BAJAK
CLR C
MOV A.6AH
CLR A
CLR P2.2
LCALL SEG1
¡si C = u Ta > i maxi
¡si C = 1 Ts < Tmaxi
RM ¡compara Ta con1 Tmini
¡temperatura ambiente dentro deí rango''elegido
•¡Ta = Tmini , llama a la subrutina cíe espera 10
¡segundos porque se encuentra en el límite antes de
¡otro chequeo
¡desactiva señal cíe? ttimpcíaiUfa
RET
VERM JC SUBIR
CLR P2.2
-51 Q = 1 Tg < TíTílni v'
; Tniini < Ta < Tmaxi •
¡Llamada a subrutina de espera 30 segundos Ta dentro
"del rango oienido
¡desactivar señal de funcionamiento normal
BAJAR MOV A,66H
JB P1.6,S1GA ¡se chequea si la lámpara está prendida
¡si P1.6 = O lámpara prendida
tjus cisrrs 18 íiave 06 paso
123
LCALL SEG30
¡borra aiarrns 1 una vez que se ha normalizado ¡a
¡temperatura
SIGA CLR C
LCALL MINU i u
,'AiaiTña por exeso de temperatura sin estar prendida ia
¡lámpara
¡Llamada ai tiempo de espera
SüBiR CLR C
MOV A,6BH
JB P1.6.LAMPARA ¡Se chequea si la lámpara está encendida para
¡abrir ¡a üave de paso y llamar a la subrutina prender.
AJMP S!GA
LAMPARÁ LCALL PRENDER
SIGA JB Pl .5,SUB!RM
CLR P2.5 ;Aiarma por faüa de iernperaiura
LCALL SEG30
SETB P2.5
RET
SUBIRM LCALL MOTORA "Llamada a la subruíina oara abrir la llave dí
¡paso del gas
RET
SUBRUTINA PRENDER
129
• C-— ,1. . H /* fl \ i:™,rt _,!.-_ „„„„. fíf-.í f.r-tc.,-_?c? ciuic i; lu ia nave uc jjaou uct yaS
LCALL MOTORA ;Se abre 1/16 ia llave de paso del gas
JB P1.4,FUEGO ;se chequea si se abierto ialiave de paso
FUEGO MOV R5,#Q5H ¡Contador de intentos de encendido
LCALL SEG10 "íiemoo de esoera para cjue !!srius si cías a !ai
¡lámpara
CLR P2.3 ;se activa el reié de encendido
LCALL MSEGUNDO ;iiempo de duración dei puiso
QITTn DT O -c.^ ,r{.=.ci<=>.i.Kwa iu\ r\f. G.*-\f.ff.nf\~\Af\! — I U I C-.i_¡ jiJ-i^ ».l\^iJUlj'lir lll tfl 1 CíVí titi \^l !Lr>bfl 1V1IU V
CLR P2.6 ;S'e activa otro circuito de encendido
SETB P2.6
DJNZ R5JNTENTO
CLR P2.6 ¡alarma por asentía de llama
AJMP ÍNTETO1
RET - i; ' . ¡iin D'i K PJ itríarsi
ÜL> r i .\--ji Wi_^_*W i
SETB P2.G
i—* i—r-r\tz i
1NTENTO1 MOV RS^SH ¡Contador de intentos de encendido para otro
LCA1L MOTORA ¡se abre 1/16 ia llave de paso
FÜEGO2 LCALL SEGUNDO
fM O DO O. -c,^ ^.-.flwp .1 »-J5.l¿ --1 . c.n>i.&nflifíf\L MSEGUNDO ¡tiempo de duración de! pulso
SETB P2.3 ¡se desactiva el relé de encendido
CLR P2.6 "Se sctiva otro circuito de encendido
LCALL SEGUNDO
130
LCALL CERRAR
SJMP 3 ;Eí programa se para por falta cié presión en ei ciiiciro de
;gss . Para salir se debe cambiar de cilindro y resetear
;el sistema,
J8 F1 .G,FUEGO2 ;se regresa a activar la chispa
MOV R5;#QOH
SETB P2.6 Desactivación de alarma
M A I A IMTCOCH IDpIpM C-pi t r\i n •» i t — i \ -\-^ji '•—-ikj'i *í •_•! — i
pi ipnr>M*l_íl -_J"itj-. * .
¡computador
CLR R! ; se desabiiiía ia babera de recepción
CUNE R1,#4-5H,FINT; se chequea si ia letra enviada es "E:I
LCALL CAMBIO ;Se iiama a ia subrutina cambio
FINT RETÍ
; 3UBRUT1NA DE CAMBIO DE RANGOS
.t***-i**********±******-t*****±t*±***r****±******************j
CAMBIO CLR P2.7 ;Se aciiva una señal para indicar que se recibió una
¡interrupción seria!
CLR EA ;se desactiva la inteirupción seria!
MOV 6CH,R3 ;se indica que rancjo de coníroi es e¡ que se cambial
MOV SBUF,R3 ;se transmite e! rango elegido
JNB T1,S ;se espera a que se termine la transmisión
-i, u:iun Au«Vin ¿.^«^«TniX».nauíiiLcí «juna uanSmíSiOii
131-
/,
LCALL ASC1IHEX1
RET
SUBRUT1NA HEXASCI!
HEXASCÜ MOV B,#OAH
MOV A.G5H
r-.u l n r-vUIV KD
ADD A,#30H
. MOV R1;A
AJ3QH
MOV R2,A
RET ' •
SUBRUTINA HEXASCÜ 1
HEXASCÜ 1 MOV B
MOV A,66H
DIV AS
ADD A,#30H
» H ^VA 1 I— t A ArviUv RI/\ A B
ADD
ASCüHEX MOV A R1
ANL A;#OFH
MOV B,#GAH
MUL AB
MOV R1 ,A
ANL A,«OFH
ADD A,R1
ann A R
MOV
MOV
C-LR A
RET
SUBRUTiNA ASCÜHEX1
hAt™\\f A D-1Ivi'w'V A,i\
ANL A,*QFH
MOV B,ífOAH
t,H[ II ARHH\-/I_ /-\uj'
MOV R1 ;A
tvíOV A,R2
ANL A,*OFH
ADD A,R1
134
MOV BtfQQ
CLR A
-*+ 4--*- 4- -C •*- -f- -*-4"i-4-4-i- —1— *--*--*. 4-.+.J. 4-— •*.-*••*- 4-4-»- -I—i- -4- -<• -t-4"í- * 4-4- +
SUBRUTÍNA MEDIO SEGUNDO
MSEGUNDO PUSH PSW ;guardo ios datos
SETB TCON.4 ;se habiiria ei iemporizador contador O
CLR PSW.3 ;Se selecciona eí banco 2 de ios registros
SETB PSW.4
MOV R5,#14ri * ¡valor asignado al registro para Is cuenís de rnedio
¡segundo
MESPERÁ JNB TCON.5,MESPERA jverifíca si ía bandera de sob reflujo TFO
.^^ *i •,ca ii_
CLR TCON.5 ¡borra la bandera
DJNZ RSJvIE-SPERÁ
CLR TCON.4 ¡deshabiiiía ei contador
MOV THCL3GQH ¡inicializa los bits altos
MOV TLQ?#QOH ¡inicializa ios bits bajos
CLR TCON.5 ¡borra la bandera de sobreflujo de! íemporizador
POP PSW ;recupera los valores anteriores
[ROÍ ITJMAi-lJi \ I II ^7-\O PUSH PSW guardo los datos
SETB TCON.4 :se habilita el temporizador contador O
CLR PSW.3 ¡Se selecciona e! banco 2 de los registros
135
MOV R5 #29H ;vaior asignado ai registro para ia cuenta de un segundo
ESPERA
JNB TCQN.5,ESPERA ¡verifica si la bandera de sobreflujo TFO es 1L
CLR . ¡borra ía bandera
CLR TCON.4 ¡deshabiiita el contador
MOV THO,#OQH ¡iniciaiiza ios bits altos
MOV TLQ #QQH ;inicia!iza !o-s bít-s bajos
;borra ia bandera de sobreflujo del iemporizador
¡recupera los valores anteriores
CLR TCON.5
POP PSW
RET
SUBRUT¡r>ÍA DE 10 SEGUNDOS
SEwlO MuV R4,'M}AH ¡registro para ei conieo de 10 veces
SÉG1Q1 LCALL SEGUNDO *¡
DJNZ R4,SEG1Q1
RET
•XXXXXXTXXXXXXX^XXXTXXTTTXTTXXXTTXTTTTTXXXXXXXXXXXXXTXXTXXXXX
SEG3D MOV R4, 1EH ¡regisíro para ei conteo de 30 veces
SEG301 LCALL SEGUNDO
DJNZ R4.SEG301
RET
136
SUBRUTÍNA DE 1 MINUTO
MINUTO MOV R4,#3CH ¡registro para contar 60 veces
DJNZ R4,M!NUTQ1
RET
SUBRUTiN'A LECTURA DE PÓRTICO P1
LECTP1 MOV 6BH,P1 ¡los valores de P1 se guardan en esta localidad
MOV A 6BH
ANL A7#UÜÜQ1111tí
RFT
r-ifc i A 1 r~f-T--rt ti—i n r-ii— i~i»^s.r—i-|~l*~«-f1"1» rir*i IINM Leu i UP;M uc rwiA i loü ru
LJ ro.u , oc iiauíiua ia icuiuia uci
MOV 6AH.PO ; ios datos de temperatura pasan a esta localidad
CLR P3.6 ; deshabiiiia ei buffer
SUBRUTINA PARA CERRAR LA LLAVE DE PASO
137
MOTORC JB P1.4,PUL3QC;se comprueba si ía llave no esía cerrada en su
¡totalidad
LCALLSEG10
RET
PULSOC CLR P2.0 ; Se activa ía seña! de pulso para el motor
LCALL MSEGUNDO
SETB P2.0
CJI (TIMA DAP?A ApplE? MAM ftWpi \\s i it trt i .ru \f-\ \n \v i_i_/-\*il_
MOTORA JB P1.5;PULSOA ;se comprueba si la llave no está abierta a!
;m eximo
RET
D( I I ^O/i . . . . . . -- ^ / ^ v *_I-L,I \ e., i jij-u- uiLrii y i-< *uj ^uiov S.ISJ u t-r 1 1 •» Lt ij l v,J i í jj-Cíid
LCALL MSEGUNDO
SETB P2.1
LCALL SEGUNDO
RET
SJMP S ;F!N DEL PROGRAMA
END ¡FIN DEL ENSAMBLADO
D
PROGRAMA PARA ESTABLECER LA COMUNICACIÓN SERIAL
:NTRE EL COMPUJADOR PERSONAL Y EL EQUIPO CONSTRUIDO,
PORT& = "COMÍ :GOO,N,8,1,CSG,DSG,CDQ,BINH
OPEN PQRT& FOR RANDON AS 1
INi: CLS
INICIO : INPUT "DESEA !N!C!AR ( S)*;SS
IF UCASE$(E$) = "5" THEN
LÓCATE 10,10: INPUT "PRESIONE LETRA (E)" ;ES
OPEN PORT& FOR RANDON AS 1
jPRlNTPt1,E$ ¡:
CLOSE Pil
GETPti, PANTALLA
LÓCATE 1,5;PRÍNT " = LIMITE MÁXIMO"
LÓCATE 3,1 ".INPUT "NUEVO LIMITE MÁXIMO " ;T5
DIG1S=INPUT(3,21)
DIG2$=INPUT(3,22)
OPEN PORT& FOR RANDON AS 1
PRiNTPí 1,01015
pft DIG2S
139
GLOSE Ptl
U Lo
GETPtl, 0PANTALLA
LÓCATE 1.5:PRÍNT " = LIMITE
LÓCATE 3,1 :iNPUT "NUEVO LIMITE MÍNIMO " ;T1$
D1G3$=!NPUT(3,21)
DIG4S =ÍNPÜT(3.,22)
OPEN PORT& FOR RANDON AS 1
PRiNTPi1,DIG4S
CLOSEP11
END !F
»
PRiNT "DESA CONOCER LOS LÍMITES DEL RANGO"
INPUT "(SI / NO)" ;SIS
tF UCASE5(SIS) = SIS THEN
PRiNT?fNüEVO LÍMITE ívTAXIMO - "iDiGI^DIGZS
PR!NT"NUEVO LIMITE MINiMO =" ; DÍG3S;D1G4S
END iF
END
140
ANEXOS
FOTOGRAFÍAS DEL EQUIPO CONSTRUIDO
£§?:.'•'-; "$-^- ; Vi"- Su^Síí
EQUIPO CONSTRUIDO
141
PANEL DE CONTROL PRINCIPAL
PANEL DE CONTROL PRINCIPAL
PANEL DE CONTROL SECUNDARIO
142
INSTALACIONES DEL SISTEMA AUTOMÁTICO DE CONTROL
DE TEMPERATURA
143
ANEXO 5
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS CIRCUITOS
UTILIZADOS
145
AAMtOC í/
He.
__ General DescriptoraMaxim's family oí line drivcrs/receivers are inlondcdfor all RS-232 and V.28/V.24 Communications Ínter-tacos, and in pnrticular, for thnso applications whero±12V is noi availablc. The MAX230, MAX236. MAX240and MAX241 are pnrticularly usoíul in batiGry powercdsystenis since their low powor shutdown modereduces pov/cr üissipation to Icss Ihan 5pW. ThoMAX233 and MAX235 use no exlernal componentsand are recommondpd for applications'where printedcircuit board spnco is critical.
All mombürs oí iho Inmlly oxcopi the MAX231 and .MAX239 nced only a single +5V supply for operation.The RS-232 drivers/receivors 'have on-board chargepump volingo convcrtcrs which convort the *5V inputpowor to tíio 110V noedod to goneraío tho RS-232output levéis. The MAX231 and MAX239, designad toopérate írom +5V and +12V, contain a ^12V to -12Vcharge pump voliage converter.Since nearlyaíl RS-232 applications need both linedrivers and receívers, the family inciudes both rcceiv-ers and drivers in one packagc. The wide variety oíRS-232 applicaíions require difíering numbers ofdrivers and receivers. Maxim offers a wide seloctionof RS-232 drivar/receiver combinations in ordcr tominimize Ihe pnckage count (see table below).Both the recoivors and Ihe lino dnvers (transmitíers)meet atl E1A RS-232C and CCITT V.2B specifications.
O Opérales (rom Single 5V Pov.'er Supoly(+5V and +12V — MAX231 and MAX239)
*> .Mcots All RS-232C and V.20 Specíllcaticni
& Wlulliple Drlvera nnd Receivers
<> Onbonrd DC-DC Convertcro
^ ±9V Qutpul Swlng wilh+5V Supply
<> Lovrf Power Shuldov/n — <1pA (íi'p)
<> 3-SiotoTTL/CMO3 Rocolver Ouíputa
O ±30V Rocelvor Input Loveb
OI»
Computers
PeclpheralsModoms.
Printers
Instruments
-Parí
Numbor
MAX230MAX231MAX232MAX233MAX234MAX23SMAX23BMAX237MAX238MAX239MAX240
MAX241
Pov/er Supply Volioge
-^5V-^5V and +7.5V to 13.2V+5V+5V+5V*-5ViftV+5V+5V*5V and +7.5V to 13.2V+5V
+5V
Mo. oíRS-2320 rivera
522
. 2• . 4
545435
4
No, oíflS-232
Renoluers02*
2
20
533455
,5
cxicmalComponente
4 capacitors2 capacitors4 capacitorsNone4 capacitorsNone4 cnpacitors4 capacitors4 capncitors2 capaciíors4 capacitors
4 capacitors
Lew Power Shutdov/n/TTL 3-Stalo
Yes/NoNo/NoNo/N'oNo/NoNO/NOYes/YesYes/YesNo/NoNo/NoNo/YosYes/Yes
" Yes/Yes
no. oí Pino
2014102016242424242444
(Flatpdt)23
(Smnll Oulüno)
'Pnlonl Panding
¡saretjislercdtradGmafkol Maxim tntegratod Products.
a^/rn tntcgra
+SV P&w&red
* ABSOLUTE MÁXIMUM RATIWGSV* vcc -0.3V to +6V^ VV (Vcc - O.SV) to +1-W£y V ¿ *0.3V lo -1-JV
. J* Input VotlagesJ. T,M -Q.3to(Vc c+0.3V)*í> R|fJ ±30VfP» Oulput Voltagos«¿ TOUI ( V * < Q.3V) to IV - Ü.3V)
Short Circuit Duration ' ¡TOUT « • • • - t > • contlnuoua
Powor DisaípatlonCERDIP 675mV/
(dórate 9.5mVV/aC above T709C)Plástic D!P 375mW
(dorólo 7mVV/°C nfaove +70"C)Smnll Outlino (SOJ 375mV/
(derate 7mW/DC abovo -t-70°C) (^"Load Tomporature (soldering 10 soconda) +300" CStorago Tonipñrcíurs ,...,...,...... -65°C tb ^1GOUC
SltaíífS ítftovo (íioss hítoüitntici "Absoluto Máximum ftntlngs"may cnuio potmanonl damcgo totfio clovlco. Ttioso RÍO ¿ttois tolinga only. antí (unctlonalapotalion oí ino davice al Ihosa or any oüwr conditions abovo iftüJO ir.tücnea <n lito oporalional secíions oí f/io spocilications is nct Implietí. gxpostira toabsoluto máximum raiing cctuíilians lar oxtondaj parióos muy attitct dovico laliabilily,
• ELECTRICAL CHAHACTERiSTICS(MAX232. 23í, 236.237.238.240. 241 VCG = 5V ±10%; MAX233. 235 Vcc = 5V ±5% C1-C4 » l.OuF; MAX231. 239 Vcc = 5V ±10%.V* = 7.5V to 13.2V. TA = OpOfalingTamparatufo Rancio. r¡guro33-14,un!QSGothor\visonQlad.)
PARAMETER
Oulput Voltage Swinq
V(;c Pcwur Supply Curronl
V+ Pcrwor Supply Current
Shuitíov,-n Supply CurronlInpu! Logic Thrcshold Low
Inpul Logic Throshold High
Loqic Pullup CurronlMS-lW ínput VtiiUitju Oporulmg HongoRS-232 Input Throshoíd Low
RS-232 Inpu! Thrcshold HiahRS-232 Input HystercsisRS-232 Input RssistancoTTUCMOS Oulpui Voltape LowTTUCMOS Outpul Vcitaae HiqhTTL/CMOS Outpul Leatago CurrentOulput Edablú Time (Figuro 2)Outpul Disable Time (Figure 2)Propagation DelayInsi.uii.t.tcuus Skiva ríulo
Trnrsitioi Rogion SIow Ralei¡ Outuu! Resistance¡ nr. :\ Ouipui r.hoa Circuit CurronlNote 1: ¡himple tnstuci
CONDITIONS
Al! Transniitter Ouíputs loadod with 3kfl to GroundNo load. VA = +2S'C MAX232-MAX233
MAX230. V.AX234-238. MAX240-MAX24 1MAX231.MAX239
No load. MAX231MAX231 ar d I/.AX233 Onty MAX233
Fiqure 1.TA«+25"CTIN. EN. Shotdov/n
TINÉÑ. Shutdown
Tin = OV
Vcc = 5V. TA = *25'C (MAX231. 239 V+ = OV)
MltJ TYP MA.X
±5 19
5 10
7 15
0.4 1
1.8 5
5 151 10
0.8
2.0
2.4
15 200
-30 . +30
0.8 1.2
Vcc = 5V. TA * 425'C (MAX231. 239 V* = 12V) 1.7 '¿A
V¿C = 5V
TA = +25*0, Vcc = 5VIOUT = 1.6mA (MAX231-?33. loUT - 3.2mA)lairr= l.OmA
EN = Vcc. ov 5 RCUT s \'ccMAX235. MAX235. MAX239, VÍAX 'IO, MAX24 i
0.?. 0.5 1.0
3 5 7
0.4
3,5
0.05 .±10
400
MAX23S. MAX236. MAX239. MAX2^ÍO, MAX241 i 250
R&232 to TTL
Ct. = lüpF. RL = 3-7KÍ1. TA = +25"C (Molo 1)
RL = 3k£l. CL = 25COpF.Moasurad (rom +3V lo -3V or -3V to +3V
Vcc - \ = V = OV, VOUT = ±27
0.5
30
3
300
±10
UN1TSV
mA
mA
.J1A
V
V
._ HAVV
V
VkílVV
MA
nsnsMS
V/JIS
V/ps
nmA
2-2(5.
Moul
•í!>v 10 -irv
*sn:ouirau
cu drcr
CI-GCC2 'GC2-C
V-O
T20UT E-
M/U232
«iva
JsJTZa
•Gin
16 Lead Small Outlinealso available.
Figure.5. MAX232 Typícal Oparatlng Citctilt
T2 !» LL
TI l?i[I
1QUT(T
Rl til [T
i OUT GL
GIIDLIJvc co:cu dGfíD [F
C2-H
, v r«_
'MAXZÍÍ
)& R2 OUT
00 R2 IHla] T2 QUT
TT ]V~H) C2- •
ÜJC2 +
m v4mct-EV-ñ]cz+
Small Outline Not Available
<ro 6, MAX233 Typícal Operating Circuit
TT-'CKK:tWPUTS'
esio
IS-232"fypíc&l
Figures 3 Ihrough 14 show typioal applicaiions. Thocapacitor valúes are non-critical Hcducing tho capa-citors Cl and C2 ío 1/iF v/¡II 'ilightly incrcase the¡rnpcdance oí the chargo pump loworing the RS-232drive-!' ouíput vplíagos by aboui lOOmV. Lower valuosoí C3 and C4 incrcasü the ripple on the V* and V"outpuís. jII tho power sjpply inpu! to thf* dovico hns a very fastrate-oí-nse (as would occurfif a PCB wero to teplugged into a card cage with power atrcady on). usetho simple RC lillor shqwn in Figure 15. This bypasunelwork is not needed ií the VCc rato-of-riso is belowlW/;s.Al! receivers and drivors are inverting. The ENablecontrol of [he MAX?35. MAX236. MAX239, MAX240and rvlAX2-)1 cnablos tho recoiyer TTL/CMOS outpuíswhen it is at a low Icveí, and places the TTL/CMOSoutputs oí the receivers into a high impedance slatowhen ít is n hígh levol. 1When Ihe Shutdown control oí the MAX230. MAX235,MAX236. MAX240 and MAX2<11 is al a logic 1 thechargo pump ¡s turned ofí. the receivor outpuís areput into the high irnpcdance state. V* is pulied downlo Vcc, V" is pullod up to ground. and the transmittoroutputs are disablcd. The supply curren! drops toless than 10//A. : '
. Oet&iled ÜescríptionThe lollowing sections provide supplemontnry infor-rnation íor those designers with non-standard appli-calions and for Ihoso with inlorost in tho Intornolupuiuliun oí thu düvices.The dcvices consisí of 3 sociions: the íransmitlci's,Ihe. receivers, and tho charge purrip DC-DC voltajeconveríor. ; i .
Dual Chargo Pump VoHs^c ConuoríorAli but tho MAX231 and MAX23D convart fSV to ±10V.This conversión is porfonned by tv/o chargo pumpvoltago converters. The first uses capacitor C1 todouble the +GV to -t-10V, storíng tho -.-tov orí the V*output filtor capacitor, C3. The second chargo pumpvoltaoe convortor usos capacitor C2 to nvcrl the +10Vto -10V. síoring the -10V on íhe V" output filtor capa-citor, C4. The equivalpnt Circuit of the charge pumpsection is shov;n in Figuro 16.
A small amount of power may be drav;n from tho Vf
and V" outputs lo powor cxternal cirouUry. Two Typica!Operating Characteristics graphs show lypical outputvoltage versus load current for tho MAX230, 234-23S,and 241. Tronsmitter output current ís Includod in thesepiots. The MAX231-233, which aro not shov/n in thegraphs. supply less output current, and are limitad ío 1or 2mA of excess output load curront.
1-OpF
l.Opr
l.Oiif
' 1"
-1
4
i
Ul U K
vccV
Cl* V-
d- W/1XP.12
C2»
Figure 15. Protacilon (rom HighdT
JIRT
' Figura ¡6. Chstge Pump Qisgrürtt.
2-34
For a?p-'caítpump vc'Ug
Ths capéete:
tlons T;: . 1¿.
imepe¿=-c«and 04 re:Wfísre ccsrareqtrirerf, cr'be(IfiFífonetrused).
There are pbíasetí if r gWhen ?•
Ths í/A'133
fhe /.Ícharge p-~p,
'7.5V íot3r/ -1greater íf S.T 3.
levéis u F3-£íhe lyrcs. oí:V/iíh ttó r:.7i;
swing '-reírmítiers c-í/i
ambien: re^o-swlngís'::-^ •
The inpyí nrspatibl3. v¡ 11 aThe hc^s t'
ío Vcc •'..:. c-j.'trensmiusr OLsource £tr(_í "driven h:r" osupply
V íoi'ÍO1/Convcrtar
:harge pump¡acitor Cl toDV on the Vcharge pumpiverí the -MOVut íillercapa-cfcarge pump
i (rom the Vf. IwoTypicfl!ypical output230. 234-238,uded in theseshQwn in therelimilcd lo 1
For applicotions needíng cniy tho +5V to +1QV chargopump vollnge convortor, thü MAXGBO ls availnblo.
Tho capacitor valúes íor C1 ihrough C4 are noncrilical. Atthe 30kHz (MAX231-MAXÍ-33. 60kHz otherwise) typicaiswHchinQ írequency oí tho vollago converíor, a 1 jiF capa-citor lias approximately 1 0fi impedanco and repiacing Ihe4.?nF and tÜ^F capacitare shown in tho typicai applica-tions v/ith 1uF íor C1 and C2 wiil increase the ouiput¡mpodance of the V'1" output oy about ion and ths oulpuíimepodanco oí V" by about 2C n. Lowering the valuó of C3and C4 Incroases tho ripplo on the V* and V" oulputs.Whero oporotion ío the upoer temporaturo ümil ls notroquirod, or Vcc wilt not go bolow 4.75V, C1 and C2 canbe 1jiF, and C3 and C4 can be IjiF per output channel(1|.iF if ono transmitter is used, 5fiF if uve transmitiere aroused).
There are parasitic diodos which become forwardbiased ií V* goes betow VCc: or V" goes above ground.When in the shutdown mode (MAX230, MAX235,MAX236, MAX24tfand MAX241 only). V is internallyconnected to Vcc by a 'ikO pulldown. and V" isinternally connecíed to grcund vía a Ikñ pullup.
Tho MAX233 and MAX235 contain a!I chnrgo pumpcomponents, including the capacitors. and opéralowith NO externa! components.
The MAX231 and MAX239 hciude only the V* to V"chargo pump. and aro iniendod for appíicotions whichhave a +5V supply and oither a +12V ± 10:/b supply or a7.5V to 13.2V battcry voltago. When opernting with V*grontor thun 8.0V, bolh cnpac'tora can bo ipF.
Driver (TVansmíffer) SectionThe transmitiere or lino drlvcrs are invertingtranslators which convert íhe CMOS or TTL Inputlevéis to RS-232 or V.28 volíago levéis. With +5V VCc.the typicai output voltage svving is ±9V v/hen loadedwith the nominal 5kO inpdt rosistance of an RS-232receiver. The output sv/ing ts guaraníaed ío meet theRS-232/V.28 specification oí ±5V mínimum outputswlng under ths v/orst cass conditions of all trans-mitters drlving tho 3kO mínimum atlowable loadímpedance, Vcc = 4.5 V, and máximum operatingambient temperatura. The open circuí! output voltageswing is from (V+ - O.GVJ to V".
The input íhresholds are both CMOS and TTL com-patible, v/ith a logíc thrcshold of about 25% of VCc.Tho inputs oí unused drivers sections can bo loftunconnected; an intornal lOOkO input putlup resistorto Vcc v/ill pulí the inputs high, forcing ího unusodtransmitter oulputs low. The input pullup resistorssource about 12^A, and the driver inputs should bedrlvon high or open circuilcd to minimizo powersupply current in tho shutdown mode.
When in the Iqw pov;er shutdown mode. íhe driveroutpuls nro turned off and theirleakage curront is toss¡han 1/jA v/ith tnc driver output puíled to ground. Thedrivor output ieakago romains less than 1/jA, even iftho transmitter output is backdriven betv/een OV and(Vcc *• 6V). Below -0.5V the Transmitter ¡s diodeclamped to ground with 1kO series Impcdance, Thetransmitter is also zcncí clamped to approximatelyVcc •*• 6V, with a series ¡rnpedancébf IkO. As rcquiredby thc RS232 and V.28, the slev/ rato is ürnitcd to lessthan 30V///S. This limits the máximum usable baudrate to 19,200 baud.
Roce/t/or GosttcnAll bul the jy1AX230 and MAX234 contain RS-232/V.2Breceivers. ihese receivers convert íhe x5V to ±15VRS-232 signáis to 5V TTL/CMOS outpuís: Since theRS-232C/V.28 specificaííons defino a voltaje leve!greater than +3V as" a O, the receivers are invcrling.Maxim has set the guaranteed input threshclds oí thereceivers to 0.8V mínimum and 2.4V máximum, whichare significantly tightcr than the -3.0V mínimum and•Í-3.0V máximum rcquired by the RS-232 and V.28specifications. This allov/s the receivers to rcspondboth to RS-232/V.23 lovels and TTL leve! in'puís. Therocoivors aro protectod agalnst Input ovorvoltage upto ±30V.
The O.OV guarantoed lower threshold ¡s important toensure that the receivers will havo a iogic 1 ouiput ifthe receiver is not baing driven becauso the equip-mont contalning the Une driver is turnod oíf orcilscqnnoctod, or if tho connectlng cabio has an cponcírcuit or short clrcuit. !n other v/ords, the roceiver¡mplements Typo 1 inlerpretation of fault condilions(§7 oí V.28, §2.5 oí RS-232C). V^/hilo a OV or even a-3V ruceiver thre&hold v/ould be acccptable for íhetíaía !in£5. iheso lov.-cr íhrccholtís wcüld noí cjjyeprocer indication on the control unes such as D i Rand DSR. The receivers. on the other hand, hava a ful!0.8V nqise margin íor detecting the power-dov/n orcable-disconnected states."
Tho recoivers have a hysteresis of approximaísly0.5V. v.'ith a mínimum guaranteed hysteresis of 200mV.This aids in obtainlng olean output transitions. evenv/ith slow ríse and fall üfne ¡nput signáis with modérateamounts of noíse and ringing. Ths propagalion daiaysof tho receivers are 350ns íor negative-aoing inputsignáis, and 650ns for positive-going input signáistsee Typica! Characteristtcs graphs).
The MAX239 has a receiver 3-state control Une. andího MAX235, MAX236. MAX240 and MAX241 havoboth a recoiver 3-slato control lino and a lev/ powarshutdown control. The receiver TTL/CMOS cuípuísare in aji[gh impedance 3-state mcde whonever the3-state ENabio line is high, and aro alsq high impe-dance v/henever the Shutdown control line is high.
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+SV PoweredRS-232
Review oí' H¿& StandardRS-232-C and CCITT
Recommendaíions V,28 snrf V.24The most common serial intcríaco between elsctronicequiprnent is the "RS232" interface. This seria! inter-face has been found to be particularly usofui for theIntorínce between units mado by difíeroní m.inuíac-turers sinco the voltnge levéis are dsfined by íhe EIAStandard RS-232-C and CCITT Rccommendaticn V.28.The RS-232 specificalton also conlains signal circuitdefinitions nnd connector pin assignments, whlloCCITT circuit deíinitions are contained in a sepáratedocument, Recommentíation V.24. Originally intendedJo interlace modems to compulers and termináis,these smndards have many signáis which are nolusocl íor computer-to-computer or computer-to-peri-phe'ral commünication.
Serlo) interíneos cnn bo usod wlth o varloty oí trans-mission formáis. The most popular by íar is theasynchronous iormai. gencrally at one oí the standard -baud rales oí 300, 600, 1200, etc. The máximumrecornmended baud rale for RS-232 and V.28 is 20.000baud, and the fastest commonly used baud iate is19,200 bnud. Asynchronous serial ürcks use a vpriotyoí combinations oí the number of data bits, what type(if any) oí parity bit, and the number oí stop bits. Atypical cornbination is 7 dala bits, evon parity, íind 1stop bit.
RS232/V28 physical links are also suitablo íorsynch-ronous transmission protocols. These hin,her lovelprolocols oflsn use íhe standard RS-232C/V.28voltage levéis. Note that one type oí physical iink(such as RS-232/V.28 voMago levéis) can bo used fora variely o! higher level protocols. Tabie 2 summarizesthe voltnge IRVPIS and oíhpr requirements of V.28and RS-232.
Comparísonv/Ith ofher Standards
The other two most common serial interfaco speciíica-tions are the EIA RS423 and RS422/RS485 (CCITTrecommondations V.10 and V.11). While the RS-232or V.28/V.24 intorface is tho most common interíacefor commünication between equiprnent made bydifferení manufncturcrs, íhe RS423/V.10 intcrface andRS422/V.H inleríaces can opérate at higher baudratos. In addition, the RS4Q5 interface car. be usedlor low cosí local área notworks.
Tho RS423 and V.10 interíacos are unbalanced or"singlo-undtíd" inleríaces which use a difforentialreceívor. Tlvs standard is intendcd íor data signalingratos up to 100 kbit/s (100 kilobaud). It achiovos thishigher baud raie through more precise requirements
on tho wavcshape of tho transmltlftrs and through theuse oí diíícrential receivers to compénsate for groundpotential variations bewocn the Uansmitting and re-ceíving equiprnent. Wiíh certain lirnitations, thís inter-faco Is cornpntible with RS-232 and V.28. The limite-tions are:
1} less than 20,000 baud rate,
2) máximum cable lengíhs determined by RS-233-porformance,
3) RS423/V.1Ü DTE and DCE signal return paths mustbe connocted to Iho tho RS232/V.28 sígnel ground,
4) the RS-232 transmitter output voltages musí bellmítcd to ±12V, or additional protection must beprovíded for the RS423/V.10 receivers, and
5} nol all RS232/V.28 rocelvcrs wlll show properpower-off deíection of V.10 transmitíer outpuis.
Mnxlm's MAX230 and MAX232-MAX238. MAX240 andMAX241 meet reslriclions 4 and 5 over the eníirerange of recommendcd operating conditions, TheMAX231 and MAX239 meet restrictions 4 and 5provided that íhe V1 vollage is 12.5V or less.
The RS422, RS485, and V.11 ¡nteríaces are balancoddoublo-curront ¡nlcrchangcs suitable íor baud ralesup to 10 Mbit/s. These interfaces are not compatiblewith RS-232 or V.28 voltnge levéis.
Appltcatton M¡ntoOpera f/on sí Hfgíi Batid Raííio
V.28 states Ihat "the lime required for the signa! topass through the transition región during a change instalQ shall not exceed 1 rnillisecond or 3 percent ofthe nominal element period on íhe interchange cir-cuit, v/hichever is less." RS-232C allov;s the transitiontime ío be 4 percent oí !ho duration of a signalelement. Al 19.200 baud, the "nominal element period"is approximately 50^/s, of whlnh 3 percent is.l.o^s.Since tho iransition región is from -3V to +3V, Ihismeans the V.23 slew raíe would ideally be fasler than5V/1.5¿fS = 4V//js at 19.2 kbaud and 2V///S al 9600 baud.The RS-232 requirement is equivalen! to 3V//JS at 19.2kbaud, 1.5V/ps at 9600 baud, ote. The slew rate of theMAX230 series devices ¡s aboui 3V//JS v;ith the máxi-mum recommonded load of 2500pF. In practice, theeffect of less than optimum slew rate is a distortion ofíhe recovered data, wherc the 1's and O's no longerhave equal width. This distcrtion generally has negli-gibto efíect nnd tho clovices can bu reliably usod for19.2 kbnud sorinl links vvhon Iho cabio cnpacitonce ískept below 2500pF. VVilh very lov/ cnpacilance load-íng, the MAX230 and MAX234-239, MAX240 andMAX241 rnay even be used at 38.4 kbaud, since ihctypical slow rato is 5V///S when loadcd with 500pF inparallel with 51 O. Under no círcumstance v/ill the
-»-
2-3S
. and lluuuijh theinsatü (or groundismitting and re-:ations. this Ínter-V.28. Tho limita-
uned by RS-23ÍÍ
lífcirn piilhs musí'í) üignnl ground,
oltagos must DGiluction musí bo•ers, and
ill show proper.itter oulputs.
'38, MAX240 and• over the entireconditions. Thections A and 5' or less.
;es are balancede for baud rates; npt compatible
;a tion Hin ts
¡h Saud RsiBS
lor the sígnal lo¿ring a change ¡nor 3 percent ofinterchange cir~ws Ihe iransiíion-ion of a signal*olpmonl poriod"uírcent is 1.5/vs.-3V lo +3V. thisly be laster thani* nt 9600 baud,i lo 3V//JS at 19.2•slcwraleof thes with the maxi-In pi¡íctico, tho
•>a distorlion ofci O's no longererally has negli-•clr.ibly; usod for•» ¿lUiluUlMCU ¡Sipadlance load-'. MA"X24Q and-.bnucl.-since the•d wiíh.SQOpF in
j wtll the
Figure 17. fían-invertíng RS-232 Transmitís fs and Racoivers.
slew rate exceed the RS-232/V.28 máximum spec of30V//^ and, uniike the 1438 driver, no externa! corn-pensation capacitors are needed under any ¡osd con-dition.
Drlvir.g Ca&íeoThe RS-232 standard states that "The use of shortcables (éach iess than approximateiy 50 feet or 15metets) iü recoinmonded, nov/ever, ionger cables arepermissible, providcd that íhe ?oad capacitance . . .does nol oxceed 2500pF."Baud rate and cabie length can be íraded off: uselower baud rates for long cables, use short Ceibles ifhigh baud ratos aro desired. For both long cables andhigh baud ratos, use RS422/V,11.The máximum cablelength for a givon baud rato Is determined by sevsralíactors, inciuding the capacitance per meter of cable,the slevv rato of the driver under high capacitivo¡oading, the recoivor throshold and hyetorosis, andIhe accoptable bit error rate. The receivers havo 0.5Vof hysíeresis, and the drivers are designed such thatthe slew rate reduction causad by capncitive loading!s minirni^od (r.oo Typicnl Chornctcrisllcs),
Drlvoro cisrf f7ccOccasionally a non-inverting driyor or rccoiver isneoded instéad of the inverting drivers and rcceivorsof Ihe farnily. Simply use one of tho receivcrs as aTTL/CMOS inverter to get íhe dcsircd cpcration(Figure 17}. If the logíc output driving the rcceivsrinput has loss íhan imA of oulput sourco capability,Ihen odd tho 2.2RCJ puilup resistor. t.
The rcceiverTTL outputs can 'direclly driva the input 'of anoíher receiver to form a non-invorling RS-232re coi ver.
Profecí/em for Shorts to ±1GU SwcpffósAll drivor outpuis oxcept on íhe MAX231, MAX232and MAX233 are protected against short círcuiís to±15V, v/hich is the máximum ailowable íoaded ouíputvoltage of an RS-232/V.28 transmitíer. The MAX231.MAX232, and MAX233 can be proíectod against snortcircuits to ±15V power suppiies by the addition ofa series 220O resistor in each output. This proiec-ííon is not needed to protect against short circuiís tomost RS-232 transmitters such as the 1488, sincethey have an internal short circuit currcnt limitof 12mA.
Tho power dissipation of the MAX23Q and MAX234-MAX239, MAX240 and MAX241 is about 203mV/ v/iíhall transmitters shorted to ±15V.
/coíafod BS-2r32 ffríor-tsoa
RS-232 and V.28 specifications require a commonground connection beíweon íhe two units communi-cating vía the RS-232/V.28 interface. !n sorno ceses,there may be large diíferences in ground potentiaíbetvveen íhe iwo units, and ¡n other cases H may bedesired to avofd ground loop curronts by isolatingthe íwo grounds. In other cases, a competer orcontrol sysíem must bo protected againsE accidentalconnecíion of tho R8-232/V.2S signa! unes to lio/220VAC P_ov/e_r Unes. Figure 18 shows a circuit withthis isolation. i he power for the MAX233 is gcneratedby a MAX635 DC-DC converíer. When th^ MAX635regúlales point "A" ío -5V, íhe isolated output at point"B" will be semi-regulatcd ío +5V. Tho tv/o opío-couplers mainíain isolation betvyeen tho systsmground and the RS-232 ground vvhile transferring thadata across the isolation barrier. Whlle íhio circuií v/iílnot v/lthstond 110VAC bstv/ocn tho RS-232 groundand either the receiver or transmitter Unes, the volíagsdifference between the lwo grounds ¡s only íimited byIhe optocoupler and DC-DC converter transformerbreaKdown rotings,
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t-ii¿ -K^^t-I-i» ¿«rfeiuMi*
1,JX-p C<
1S-S3Sfn forras íí
PART
MAX230
MAX230CPF-
WAX23QCVVP
MAX230C/1 J
MAX230EEP
MAX2306V/P
MAX23QgJP
MAX230M.ÍP
MAX23I
MAX231CPD
MAX23ICV/E
MAX231Cp
WAX231EPD
MAX231EWE
MAX231EJD
MAX231MJD
MAX232 ;
MAX232CPE
MAX232CV/E
MAX232C/D
MAX232BPE
MAX232ÉJE
MAX232EWE
MAX232MJH
MAX233 f
MAX233CPP
MAX233EPP
MAX234- •
MAX234CPE
MÁX23'4C\VE
MAX234C/D
MA^fl-íEPE
MÁV.2MEWE
MAX234E.IE
MAX231MJE
MAXW5
MAXÍ3SCPG
MAX.Í35EPG
MAXi'35EDG
MAX235MDG
TEMP. RANGE
0°C to »70"C
0°C tu *70°C
O'C to *70"C
-'1Q"C to •'05°C
-40"C lo <Q5°C
-40°C lo 'OGUC
-SS^C 10 M2fí"C
0"C lo-t70°C
05C to +70'C
0°C lo +70° C
-40° C to *^°C
-408C to <05*C
-<10°C to +85°C
-55"CtO +125°C
0"G to >-70aC
O'C to *70*C
0°C to ^70°C
-40a C to *ñ5°C
•40°C to <G5°C
-40°C lo tE5°C
-55«Clo+12i*C
00|C lo ^7C°C
-40° C to +85° C
0° C to t70°C
O'C to *700 C
0°C to t70°C
-40°C lo ^85aC
-40° C to *85°-C
-'10SC to *35°C
^55° C to -125a C
0°C 10 +70DC
-40aC 10 ^85aC
-40aC 10 <850C
-55° C lo ,M25"C
PAC K AGE
0.3" Wltíe
20 Lead Plasttr, DIP
20 Load V/ido S.O.
Dice
20 Load Plástic DIP
20 Lead Wido S.O.
20 Load CERDIP
20 Lead CEHDIP
0.3" Wldn
14 Load Plaslic DIP
16 Load Wido S.O.
Dir.o
14 Lead Plaslic DIP
16 Lead Wido S.O.
14 Lead cenoiP14 Lead CEROIP
0.3" Wlde
16 Lead Flssüc DiP
16 Lead Wido S O.
Dicu
16 Lead Plástic DIP
10 Load CERDIP
16 Load V/ido S.O.
1(3 Lend CERDIP
0.3" Wlde
20 Lfiad Plaslic D!P
20 Lead Plaslic DIP
0.3" Wlde
10 Load Plnolic DIP
16 Lead Wido S.O.
Dice
16 Lead Plástic DIP
IB Lead Wide S.O
1G Lead CERDIP
16 LcaJ CERDiP
0.6" Wlde
24 Lead Plástic DIP'
24 Lend Plástic DIP"
24 Lead Coroniic'
24 Lead Ccramic'
• = 0.600" pochaga
PAflT
MAX238
MAX23GCMG
UAXP3GCWG
MAXMGC/D
MAX23GENG
MAX23GEWG
MAX?30F.nG
MAXÍ3GMRG
MAX237
MAX237CNG
MAX237CWG
MAX237C/D
MAX237ENG
MAX237EWG
MAX237ERG
MAX237MRG
MAX238
MAX238CNG
MAX238CWG
MAX238C/0
MAX238ENG
MAX238EWG
MAX23BERG
MAX338MnG
MAX 239 -
MAX239CÍJG
íviAXltt-JCwU
MAXS35C/D
MAX239F.NG
MAX239EWG '
MAX23aenGMAX23SMRG
MAX240
MAX240CMH -MAX240EMH
MAX241
MAX2-UCWIMAX241EWI
TEHP. F1ANGE
0°C lü +70° C
0°C to *7Q°C
0°C lo +70-C
-<D°C lo +B5°C
-AQaC to '35°G
»-ÍOaC ¡0 '85'C
-55" C lo +125°C
0°C lo +70° C
0°C lo +70" C
0° C to t70fC
-408C lo >85"C
-40" Oto *n5'C
-40°C to *Q5°C
-55"C to H25°C
0"C 10 *7C°C
0°C tc¡ +70°C
re ic ,-vo°c-43a Cío1-* 85* C
-40'C ¡o 'B5"C
-.lil°G lo *G5°C
-5!i°C lo OÜS'C
C*C to ^70BC
0:C io -7Ü"C
0°C ío '70'C
•.Í00C lo *85°C
-40° C to-*E5°C
-40° C lot8G°C
-55° C lo +125BC
0°C to *70"C-^0°C to -B5°C
OaG to *70°C~103Glo *05"C
PAC K AGE
0.3" V/llla
'¿4 Lead Plástic D!P
24 Loatí Ví'tüo S.O.
DÍCÜ
24 Lead Plástic D1P
2-1 Lead Wiüe S.O.
24 Lüflt) CERDIP
24 Lend CERDI?
0.3" Wldn
24 Lead Plaslic D1P
24 Lead Wido S.O.-
Dice
24 Lead Plaslic D1P
2-1 Load Wida S.O.
24 Lead CERCín
24 Luad CERDIP
0.3" Wlda
2-1 Lead Flnstic O1P
24 Lead W¡do S.O.
Oicu
24 Lead Plaslic DIP
24 Lead Wido S.O.
24 Lead CEROIP
24 Lond CERDlP |
0.3" Wlda 1
24 Lead Plnsüc HlP 1
S4 Uad \Vi¿: S.O.
Díco
24 Load Plástic DtP
24 Lend VV-de S.O.
24 Usad CERDIP
24 Lead CEROIP
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44 Lead Flaipalt.44 Lead FlnJpak
0.3" Wlde
28 Load Wido S.O.28 Lead Wide S O.
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A díffcrüntú I analog voltotjt) input ollovvs incrocitod common-mode rejacticn and uffset of ne zero-inputanralog vclut ju vulue. Altliough a roferenco input (RcF/2) ¡s availabío to allow 8-bít c oiworsioi over smalloranalog volt a jü spans or 10 mako uso.of on oxtornol rcfercnce, raííoniotric conversión ¡s pos: ¡ble with theREF/2 inpui opon. Without en external reference, the conversión takos place ovcr a span rom VCG toanalog ground ÍAWLG GND). Tho ADC0604 can opérate v/ith an externa! cíock sígniJ or, with an additionalresiator ond capacitor, cdn opérate using an on-i:nip ciock [jeneroíor. . -
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NOTE 1: AH vohogc val íes are witti raspee! to digital ground (DGTL GND) whh DGTL GMD and ANLG GHD connecled iO(jathor lunlcss1 otherwise nol d). '. • '
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POG7 OFFIC& BOX 805303 • DALLAS. TEXAS 75285 2-13
ADCD804!, AB8-BiT ABALÜG TO-BÍSITAL COSP'EnTEBWiTH DIFFEREWALIPJPUTS.
Tho ADCQÍKM contaíns a circuíby successivo npproximatíon Iccorrespond ng top on the 256-rtcomparisor s 164 clock püriods),
•laten and • ae interrupt (1NTR)by conneci ng the IKTR outputlow Icvel. ' o onsüfO stort-up uicycic. Tak ig CS low anytime
When the ¿VR input'goos low.register ar- reset. As long as_bto eight el ick poriods after CS
When theare reset.is_ANQ_cdCS or WRhigh is pieand WR iThis actioafter one
3S and WR inputs aiThe ncxt clack pulsivith the ncxt clock ihave gone high, the:ed on the D input ciputs are stili lQWi_i aliows for wide C£:>f the inputs goes h
ES OF OPEñATIOW
: oquivalont lo a 256-resistor network. Anaiog swkches are scquence'dgíc to mitch an anolog difíerontio! input voltogo (V¡n-t- - V¡n- í to osistor net work. The most-sígnifícaní bit (MSB) is tested first. After eightan 8-bit t inary code (11 11 T 1 T 1 = fu!! scalc) is transferred lo an cutputDutput gt^es low. The devíce can be operated in a íree-running modeto the vviite (WR) input and hoídins the conversión start (CS} input at áder o!l ccndittons, a low-level VVR input is required during the powor-up'ifter that \vill interrupt a conversión in process. ;
i
the_ADCOS04_succc3Sive approximaíion regístor (SAR) and 8-bit shiftith CS ard WR remain lev/, the ADC0804 remains in a reset state. Oneor WR irakés a low-io-high transition, conversión starts. :
s low, thti stirt ílip-flop is set and the interrupt ílip-flop and 3-bit registertransferí a logic high ío the outpuí of the stsrt flip-Hop. The logíc high
ulse, placing a logic high on the reset input of tho start füp-flop. If eithersot signa, to the start ílip-flop ís removed, causing it to be resot. A logicf the S-b;t shift register and the conversión process is started. I f the CStho start f l ip-f lcp, ' the 8-bit shift register, and íhe SAR remain reset.and WR inputs v/ith conversión startíng from one to eight clock poriods
gh. - :
When the logic high input has aeen clocked through the 8-bít shift register, completíng the SAR seorch,ít Ís applíi d to on AND gate c introlling [he ouíput latches and to the D input of a flip-fiop. On the nextclock pul: e, ihe clicjital word i- transferíed to the three-siate output ioichas r.nd tho irtiorrupt flip-flop -sseí. The c Jtput of the interrupt íiip-flop i ; inverted to proviae an INTR output liíatis higndürir.y conversiónand low - /hen the conversior is compl ned. ,
When a I ¡w is at both the CS and RO liputs, an output is applied to tho DBO through DB7 outputs andthe interr Jpt füp-flop is reset. When eitrier the CS or HD inputs return to a high siate, the DBO throughDB7 ouí| utü are disabled (relurned to :ho high-impedance state). The interíupt flip-ílop reiT\ains reset.
. .INSTRUMENTS
PCST JÍF1CE BT" S55M3 . DALLAS. TEXAS 7S2B5
