Control Salidas[1]

Diego Macias Christian Elias, Código;399312378, [email protected] Proyecto de Diseño con Electrónica Integrada

CONTROL DE SALIDAS DE POTENCIA DE UNA PC

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PROFESOR: ING. JUAN GILBERTO MATEOS SUAREZ DISEÑO CON ELECTRONICA INTEGRADA PROYECTO FINAL DIEGO MACIAS CHRISTIAN ELIAS CODIGO: 399312378 CARRERA: CEL TEL: 36807825, 3310446776,3333790690 CORREO ELEC: [email protected]

INDICE PAG

1. RESUMENDEL PROYECTO 3-4

2. ANTECEDENTES 4-23

ºCIRCUITO-REGULADOR 7805 (4-6)

DIAGRAMA.

CONECTORES

ESQUEMA

ºCIRCUITO INTERADO ULN2803 (9-13)

COMPOSICIÓN DEL INTEGRADO

DIAGRAMA ABLOQUES



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DIMENSIONES DEL INTEGRADO

CARACTERÍSTICAS ELECTRÓNICAS

ºCIRCUITO INTEGRADO MAX232 (14-19)

DIAGRAMA

ESQUEMA

CARACTERÍSTICAS ELECTRÓNICAS

ºCIRCUITO INTEGRADO PIC16F84

DIAGRAMA A BLOQUE

ESQUEMA

CARACTERÍSTICAS

3. DESARROLLO DEL PROYECTO 24-36

ºCONCEPTOS BÁSICOS (24-31)

DIFERENCIA ENTRE SISTEMA DE POTENCIA Y CONTROL

ºDESARROLLO DEL CIRCUITO (32-36)

4. PROYECTO ANEXO 37-42

5. RESULTADOS Y CONCLUSIÓN 44

6. BIBLIOGRAFIA 45



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ING. JUAN GILBERTO MATEOS SUAREZ. PRESENTE.

1).- RESUMEN: FILOSOFIA Y OBJETIVO

Este proyecto esta basado en la mejoría de las salidas de potencia de una computadora personal, en cuanto a la escasez de salidas de voltaje y desde mi personal punto de vista hacía falta algunos de estos conectores ya que a veces necesitamos conectar ciertos accesorios a la computadora o incluso no se nos da abasto con los que ya cuenta la maquina para añadir cualquier dispositivo.

La idea es como siempre no gastar mucho de nuestro bolsillo y tener magnificos resultados. Este es el circuito ideal, barato y no es muy aparatoso. El costo aproximado de este proyecto es de 150 a 200 pesos, puede variar si encuentran tiendas mas baratas que en Lopez Cotilla, en cambio con el inge del modulo N se dispara el precio casi un 45% mas que incluye: las resistencias, diodos, leds, capacitares, integrados, baquelita, etc.

Este circuito responde por medio de puerto serie RS232 a varios factores como son:

º La eficacia a la que responde a distancias largas con baja perdida de señal

º Muy poco cable para la conexión dispositivo-computadora

º Tener mas de un conector libre en la computadora

º No es difícil y es muy compacto



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2).- ANTECEDENTES:

El "78", nos indica que es un regulador positivo (existe la serie "79" que regula negativamente); XX nos indica a que voltaje regulara. Estos pueden ser; 7805, 7806, 7808, 7810, 7812, 7815, 7818, 7822 y 7824. Note que no hay ninguno que regule a 13,8 volt. El voltaje de alimentación de estos, dependerá del regulador, a continuación les presento una tabla con el voltaje de entrada, mínima y máxima, para que tengan en cuenta.

Tensión en Volt Tipo de Regulador Mínima Máxima

7805 7 25 7806 8 25 7808 11 25 7810 13 28 7812 15 30 7815 18 30 7818 21 33

7822 25 36 7824 27 38



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FORMA DE LOS CONECTORES

ESTE ES EL DIAGRAMA DEL CIRCUITO 7805



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DIAGRAMA INTENO BIEN ESQUEMATIZADO DEL 7805



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A CONTINUACION MOSTRARE LAS CARACRERISTICAS ELECTRONICAS DE 7805



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CIRCUITO INTEGRADO ULN2803

Su mision en el circuito es aportar la potencia a las salidas del puerto. La intensidad de corriente que puede proporcionar directamente es suficiente para encender un led, pero no es suficiente para prender un motor o actuar la bobina de un rele. Por eso se aumenta la cargabilidad mediante este circuito integrado, que permite extraer 500mA por pin de salida, aplicando tenciones de carga hasta de 50 volts.

El chip que utilice tiene 18 pines:

Gnd:es la masa, comun utilizada para la carga y el puerto. La patilla 10 (comnon)permite el acceso a los diodos incluidos en el chip, cuya mision es proteger a los transistores del mismo frente a picos de sobre tensión a pico por cargas de tipo inductivo, como motores o bobinas.

+----------+ +-------+ A0 |1 +--+ 18| /Y0 | A |/Y | A1 |2 17| /Y1 |---+---| A2 |3 16| /Y2 | 0 | Z | A3 |4 ULN 15| /Y3 | 1 | 0 | A4 |5 2803 14| /Y4 +-------+ A5 |6 13| /Y5 A6 |7 12| /Y6 A7 |8 11| /Y7 GND |9 10| VDD +----------+



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DIMENSIONES DEL ULN2803

COMO SE PODRIA CONECTAR(AUXILIARMENTE)



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CARACTERISTICAS ELECTRONICAS DEL ULN2803



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CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO ULN2803



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CARACTERISTICAS DE ENTRADA Y SALIDA DE VOLTS/AMPERE



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DESCRIPCION DEL CIRCUITO INTEGRADO MAX232

El integrado MAX232 dispone internamente de 4 conversores de niveles TTL al bus standard rs232 y viceversa, para comunicación serie como los usados en los ordenadores y que ahora están en desuso, el Com1 y Com2.

FUNCIONAMIENTO

El circuito integrado lleva internamente 2 conversores de nivel de TTL a rs232 y otros 2 de rs232 a TTL con lo que en total podremos manejar 4 señales del puerto serie del PC, por lo general las mas usadas son; TX, RX, RTS, CTS, estas dos ultimas son las usadas para el protocolo handshaking pero no es imprescindible su uso. Para que el MAX232 funcione correctamente deberemos de poner unos condensadores externos, todo esto lo podemos ver en la siguiente figura en la que solo se han cableado las lineas TX y RX que son las mas usualmente usadas para casi cualquier aplicacion.

El MAX232, por un sinico y rotundo motivo: la disponibilidad de existe en tiendas de electrsnica es mucho mayor que la de su hermano gemelo de 3v, el MAX3232, y es mas barato. Los demas componentes son habituales (y baratos) de cualquier montaje electronico, por lo que no deberia haber ningun problema a la hora de localizarlos (Si en una tienda tienen el MAX232, tendran todo lo demas).



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CARACTERISTICAS ELECTRINICAS DE INTEGRADO MAX232



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OPERACIONES CARACTERISTICAS DEL MAX232



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DIAGRAMA Y CAPACITANCIA DEL CIRCUITO INTEGRADO MAX232



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INFORMACION ANEXA DEL CIRCUITO INTEGRADO MAX232



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Se pueden encontrar en la red 2 versiones de circuito que son básicamente identicos, con la diferencia de que uno utiliza el MAX232 alimentado a 5v y el otro utiliza el MAX3232, que va alimentado a 3v; cada uno lleva su propio diseño de circuito de alimentación, por supuesto, pero a nivel funcional y de patillaje son IDENTICOS (afirmado por el fabricante, y corroborado por mi mismo que he ojeado las especificaciones de ambos). Algún sitio comentaba que la version que montaba el MAX232 tenia fallos esporadicos en sus conexiones. Yo os puedo decir que electronicamente las dos versiones deben funcionar por igual, y que yo mismo he testeado a fondo el cable que he hecho con el integrado y funciona sin fallo



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DESCRIPCION DEL CIRCUITO PIC16F84

El PIC16F84 es un microcontrolador, una especie de "ordenador en miniatura" (con muchas comillas) que podremos programar. En su interior posee un microprocesador, una memoria RAM (volatil) donde guardaremos las variables, una memoria EEPROM (no volatil) donde guardaremos nuestro programa, un Timer o contador que nos facilitará algunas tareas, y alguna cosilla mas...

Algunas características mas representativas son:

• 1Kbyte de memoria EEPROM para nuestro programa • 68 bytes (de 8 bits) de memoria RAM • 64 bytes de memoria EEPROM para datos (no vátiles) • Solo 35 instrucciones • 13 pines de entrada/salida (un puerto de 8 bits + otro de 5 bits) • Timer/contador de 8 bits

En los PIC el manejo del banco de registros, que participan activamente en la ejecución de las instrucciones, es muy interesante al ser ortogonales. En la figura siguiente se muestra como la ALU (Unidad Aritmético-Lógica) efectúa sus operaciones con dos operandos, uno que proviene del registro W (Work), que en otras CPUs recibe el nombre de Acumulador, y el otro que se encuentra en cualquier otro registro o del propio código de instrucción.



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CP PWRTE WDTE FOSC1 FOSC2

bit 13

bit12 bit11 bit 10

bit 9

bit 8

bit 7

bit 6

bit 5

bit 4

bit 3 bit 2 bit 1 bit 0



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DIAGRAMA A BLOQUES DEL PIC16F84



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DIAGRAMA PIC16F84



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3).- DESARROLLO DEL PROYECTO Y CONCEPTOS BASICOS;

DIFERENCIA DE UN SISTEMA DE CONTROL Y SISTEMA DE POTENCIA (FAVOR DE OBSERVAR EL FINAL; COMPLEMENTOS O PROYECTO ANEXO DE DIEGO MACIAS CHRISTIAN)

1. Introducción.

Todo lo que se mueve esta definido por medio de un sistema de control y un sistema de potencia. Que a veces no podemos diferenciar, mas sin embargo así es. Ejemplos de ello tenemos al cuerpo humano, los robots, las diferentes alarmas, los proyectiles teledirigidos, las videograbadoras, los automóviles, el alumbrado por medio de foto celdas, los telescopios, el control de velocidad de un motor y muchos sistemas mas que seria interminable enumerarlos a todos. De tal manera que muchas de las veces se nos dificulta diferenciar cual es uno y cual es el otro y todavía mas no sabemos donde comienza uno y donde termina el otro o viceversa

2. Sistema de control

Un grupo de elementos o componentes que operan a un dispositivo, a un mecanismo o a nuestro propio cuerpo. Es un sistema de control. Lo que hace mover a la posición deseada un telescopio, por ejemplo, es un sistema de control el cual puede operar en lazo cerrado o en lazo abierto. En un sistema en lazo abierto el telescopio se propulsa a la posición deseada, sin, embargo, no se incluye ningún mecanismo para verificar si el instrumento en realidad alcanza esta posición. Un sistema en lazo cerrado proporciona además una señal de retroalimentación proveniente del mecanismo propulsor del telescopio de modo que pueda compararse la posición deseada con la presente y desarrollarse una señal de error para conseguir la diferencia. Otro ejemplo lo tenemos en las alarmas de cualquier tipo. El control viene siendo todos los elementos como lo son los sensores, los microswitch, los relevadores, y todos aquellos elementos que de una u otra forma propician que la potencia llegue a la carga. Entendiéndose como potencia el voltaje de alimentación y como carga la



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sirena, el claxon, la luz intermitente, etcétera. Cabe mencionar que en la mayoría de los casos la potencia o sea el voltaje de alimentación viene siendo mayor o mucho mayor que el voltaje de control, por ejemplo en un servomecanismo digamos un sistema de control de velocidad de un motor de corriente directa de 45 HP. El voltaje de alimentación es de 440 volts de corriente alterna trifásicos, los cuales tendrán que ser rectificados por medio de un modulo de potencia compuesto por 6 rectificadores controlados de silicio puesto que el motor es de corriente directa. A lo que voy es a lo siguiente: Que mientras el voltaje de alimentación es de 440 volts. El voltaje de control es de 12 volts y de corriente directa, que es el voltaje que se requiere para cada uno de los elementos que forman parte en el sistema de control como lo son una serie de tarjetas electrónicas tales como: La TLO > Tarjeta que se encarga de mandar una señal proveniente del motor a la tarjeta sumadora La REF > Tarjeta que se encarga de proporcionar la referencias correspondientes La USAA > Tarjeta que se encarga de realizar la suma entre la señal de retroalimentación y la señal de referencia. La CLDA > Tarjeta que se encarga de tomar la señal de error proporcionada por la tarjeta USAA y correr el ángulo de disparo de los rectificadores controlados de silicio y así reposicionar la velocidad del motor que se esta controlando. El sistema de control mas sofisticado que existe es el cuerpo humano. Es también el sistema de lazo cerrado más complejo, puesto que controla un sin numero de variables y todas ellas están encaminadas a comparar la posición deseada con la presente. Simplemente pongámonos a analizar todo lo que sucede en el acto de manejar un automóvil Al ir por la carretera estamos visualizando lo sinuoso del camino de esta manera en nuestro cerebro se generan señales que se transmiten al sistema motriz a nuestros brazos, a nuestras manos y así de esta forma vamos girando el volante para ir tomando las curvas y las rectas de acuerdo a la posición deseada. Ahora, ¿qué sucede cuando de improvisto se nos presenta un obstáculo en el camino? De igual forma que la anterior, primero visualizamos, luego decidimos si frenamos o viramos, si viramos determinamos si lo hacemos lenta o bruscamente. Si nos decidimos por frenar de igual manera calculamos que tanta presión vamos a imprimirle al freno para de esta forma hacerlo lentamente o de repente dependiendo de la gravedad del caso. Ustedes me preguntarían ¿dónde esta la potencia? Y ¿donde esta el control en este



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ejemplo? Pues bien. La potencia esta en nuestros músculos, en nuestro sistema motriz ya que ellos responden a impulsos enviados desde el cerebro por medio del sistema nervioso. Y el control esta formado por múltiples sensores en todo nuestro cuerpo como lo son la vista, el tacto, la presión ejercida en cada una de las partes del cuerpo, el oído, etcétera. Todos ellos en conjunto son los que retroalimentan al cerebro, que si hacemos una analogía este viene siendo la tarjeta sumadora donde se genera la señal de error. Una vez generada la señal de error, que viene siendo ni más ni menos la comparación de lo obtenido con lo que se desea esta pasa al sistema motriz por medio del sistema nervioso como ya lo habíamos mencionado anteriormente. De esta forma convirtiéndose en potencia, que es el sentido, dirección o fuerza que le estamos aplicando a las partes del cuerpo.

3. Sistema de potencia

Al sistema de potencia lo forman todos los elementos que están interrelacionados con el fin de lograr realizar un trabajo en función del tiempo, sin incluir los elementos de control previamente descritos. Ya que estos están clasificados como los que operan a un dispositivo. Quisiera que quedara bien claro esto: Los elementos de potencia vienen siendo los elementos con los cuales opera un equipo. Y los elementos de control vienen siendo los elementos por los cuales operan los elementos de potencia los que a su vez hacen que opere un equipo ¿Notan la diferencia? Si retrocedemos al ejemplo anterior, al del control de velocidad de un motor de corriente directa de 45 HP ¿Cuáles serian en este caso los elementos del sistema de potencia? Pues bien la respuesta es: El interruptor general Los fusibles Las líneas de transmisión El contactor Los elementos térmicos y Él modulo de potencia de los rectificadores controlados de silicio



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Si bien se fijan son todos los elementos que están interrelacionados para llevar lo que es el voltaje de alimentación de 440 volts. hasta la carga que en este caso es el motor de corriente directa en cuestión Observen bien que en ningún momento estamos mencionando para nada a las tarjetas electrónicas, a ninguna. Observen también que tampoco estamos mencionando a ninguna clase de sensor o relevador o tacómetro, o lámparas piloto o LED`s Tampoco mencionamos a los LIMIT SWITCH, a los microswitch, a los potenciómetros, ni a las fuentes de voltaje de 12 volts Pues bien ninguno de estos elementos se menciono y ¿saben por que? Ya lo saben... ¡¡¡Correcto!!! No se mencionaron por que todos estos elementos conforman lo que es el sistema de control que es muy diferente al sistema de potencia. ¿Notan la diferencia?

4. Interfases

La interfase es o son los elementos que están interrelacionados entre lo que es el control y la potencia. Dicho de otra manera es o son los elementos que hacen posible que la potencia llegue a la carga cuando se cumplen todas las condiciones en el sistema de control. Los ejemplos de interfases pueden ser los siguientes:

• Un SCR • Un DIAC • Un TRIAC • Una Fotorresistencia • Un Fotosensor • Un Relevador

Etcétera.

Como lo ven cada uno de estos elementos hacen posible que por medio de un pequeño voltaje (control), llegue el voltaje de alimentación (potencia), a la carga

• O sea que la interfase viene siendo el punto de unión entre el control y la potencia, que sin este seria imposible llevar la potencia a la carga por medio del control



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• sin esta seria imposible tener un sistema controlado

5. Tiempo de respuesta

Es el intervalo de tiempo que existe desde el momento mismo del inicio del control hasta el instante en que se genera la acción. Si ponemos como ejemplo al telescopio. El tiempo de respuesta seria el tiempo transcurrido desde que mandamos la señal de control para ponerlo en una determinada posición hasta que esto realmente sucede. Si ponemos como ejemplo a las alarmas de cualquier tipo. El tiempo de respuesta seria el tiempo que transcurre desde el momento en que abrimos una puerta, quebramos un vidrio o abrimos el cofre. Hasta que suena la sirena o el claxon. Si ponemos como ejemplo el control de velocidad de un motor de corriente directa Este seria. El tiempo transcurrido desde que el tacómetro detecta un incremento o decremento en la velocidad fijada hasta que por medio de una serie de tarjetas electrónicas esta velocidad llega a normalizarse exactamente igual a la velocidad original o sea a la velocidad que estaba anteriormente. Cabe mencionar que este tiempo es del orden de nanosegundos o todavía en algunos casos más pequeños aun. Esta es una de las principales características de los sistemas de control su tiempo de respuesta. Entre más breve sea el tiempo de respuesta más eficaz será el sistema de control y más preciso. Imagínense que el tiempo de respuesta sea del orden de segundos en un sistema de cazabombarderos de la fuerza aérea. Esto seria catastrófico y con muy pocas probabilidades por no decir que ninguna de hacer blanco Y por ultimo si ponemos como ejemplo al sistema de control del cuerpo humano Como ya lo había mencionado este es el sistema de control mas sofisticado y no existe en el mundo otro igual que se le iguale. Este es el sistema que más rápido responde. Es decir tiene un tiempo de respuesta muy corto. Él mas corto que se pueden imaginar. De hecho muchos sistemas de control están basados en este sistema.

6. Oscilación

Se le llama así a las variaciones que sufre el sistema hasta que logra pasar del estado deseado al estado actual.



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Estas variaciones perjudican al sistema llevándolo de un estado a otro haciéndolo inestable. Pero esto es inevitable. Todos los sistemas de control presentan este fenómeno. No conozco ni siquiera uno que no lo presente. Algunos mas algunos menos pero todos en si presentan esta inestabilidad. Lo bueno es lograr reducir esta inestabilidad la cual esta en función del tiempo de tal manera que si nosotros reducimos el tiempo de respuesta estaremos contribuyendo a reducir esta inestabilidad.

7. Conclusiones

Pues bien con estos pequeños y sencillos conceptos, definiciones y ejemplos. Espero que les sirva para tener una idea más amplia acerca de lo que es la diferencia entre control y potencia Resumiendo Control es... poco voltaje Control es... poca corriente Control es... elementos electrónicos Control es... poca potencia Control es... sensores Control es... por lo general corriente directa Control es... cableado de delgado calibre y..... Potencia es... alto voltaje Potencia es... alta corriente Potencia es... elementos eléctricos Potencia es... contactores Potencia es... por lo general corriente alterna Potencia es... cableado de grueso calibre

Bueno, siguiendo con el proyecto la idea es encadenar varios módulos de manera tal de lograr la cantidad de salidas deseadas y permitir en un futuro expandir el sistema sin apagarlo y sin modificar la estructura inicial del mismo. Algo como lo que se ve en el diagrama de abajo:



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Aquí, hay una PC que maneja todo por medio de su salida serie la cual entra al primer módulo. Este amplifica la señal de entrada RS232 permitiéndole alcanzar mayores distancias y la envía tal como entra por un lado al microcontrolador del módulo y por otro lado a la entrada del siguiente módulo, que hace exactamente lo mismo que éste.

Por lo que tengo entendido entre módulo y módulo puede haber hasta 25 metros de distancia, aunque esta se puede ampliar utilizando repetidoras RS232 que son muy fáciles de conseguir en el mercado o, de última, se pueden hacer con integrados MAX232.

Cada módulo tiene una dirección de 8 bits que lo identifica del resto. Esta dirección está guardada en la memoria EEPROM del µC y es posible cambiarla desde el programa que corre en la computadora. Para ello se pensó en una llave de seguridad que habilite la escritura de la clave. Algo que le da mas seguridad al sistema y evita programaciones inapropiadas. En el diagrama de abajo se aprecia una idea del esquema al cual he llegado hasta el momento:

El RS232 convertido en TTL entra al micro por uno de los pines del puerto A. Dos pines de este mismo puerto se emplean para censar los interruptores. Uno de ellos



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es el que se comento arriba, para permitir al programa de la PC modificar el código del módulo. El otro interruptor se pensó para colocarle una llave tipo cerradura la cual, al activarse abre todos los reles o triacs de la salida sin importar el estado en que se encuentren las salidas. Esto es por si un técnico necesita cambiar algo en la instalación que parte de esas salidas y desea cortar el suministro. Por mas que el programa le indique al módulo encender las salidas éstas permanecerán en estado apagado hasta que se retire la llave de seguridad. EL tanto el LED y el zumbador son para señalización.

El puerto B completo del micro sale hacia un buffer de corriente ULN2803A que permite manejar directamente las bobinas de los reles o los optoacopladores que seguidamente controlaran los triacs. Esto es a elección del armador.

Hay solo cuatro operaciones que se pueden realizar:

1. Inicializar el sistema completo. Esto es poner todas las salidas de todos los módulos en apagado. Y se logra enviando por el puerto serie la siguiente secuencia: 0Fh FFh F0h.

2. Controlar las salidas de determinado módulo. Esto se logra enviando por el puerto serie tres palabras. La primera de ellas (F1h) indica que se quiere setear las salidas del módulo que se indica en la siguiente palabra. Por último, la tercer palabra indica el estado que deben adquirir las ocho salidas del módulo. Y no es mas que una carga directa sobre el puerto B del dato recibido en la tercer palabra, siempre que la segunda palabra sea la misma que la contenida en la EEPROM del módulo. Esto es para que solo accione el módulo correspondiente. Abajo se ve bien como es el envío de una secuencia para esta función:

3. Establecer dirección del módulo. Esta función requiere que el interruptor de programación en el módulo este cerrado. Ni bien el interruptor es accionado el LED se ilumina y el buzzer produce un breve pitido indicando que ha entrado en modo programación. El sistema queda a la espera de dos palabras, la primera de ellas indica la función específica de programación (F2h) y la que le sigue indica la dirección que el módulo debe adoptar. Cuando ambas palabras son recibidas el



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módulo guarda en la EEPROM el nuevo código de dirección y también hace sonar un pitido largo en el buzzer, indicando que la operación terminó con éxito. Luego, el

usuario debe abrir nuevamente la llave de programación lo cual es indicado con el apagado del LED. Abajo se observa como es la trama de datos para esta función:

Los demás módulos, cuando ven en el bus la función F2h deben hacer caso omiso a la siguiente palabra para seguir sincronizados.

4. Testear determinado módulo. Esto es algo así como hacerle un PING al módulo tras lo cual el buzzer producirá tres breves pitidos al tiempo que destella el LED. No afecta el estado de las salidas ni tampoco la dirección del módulo. Para que esto suceda habrá que enviar dos palabras por el bus. La primera conteniendo el código de la función (F4h) y la segunda conteniendo la dirección del módulo, tal como se observa debajo:



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LA PROGRAMACION DEL PIC 16F84 BIENE A CONTINUACION:

;envio de datos del PC al PIC ;2400 - 8N1 status equ 3h ;registro de estados del micro ptoa equ 5h ;puerto a ptob equ 6h ;puerto b cfga equ 85h ;registro de config. puerto a cfgb equ 86h ;registro de config. puerto b r0d equ 0dh ;registros de proposito general r0e equ 0eh conta equ 10h recep equ 11h ;buffer de entrada z equ 2h ;bandera de zero c equ 0h ;bandera de carry p equ 5h ;bit de seleccion de pagina w equ 0h ;para almacenar en w r equ 1h ;para almacenar en el mismo registro rx equ 2h ;bit de recepcion de datos en serie org 00h ;vector de reset goto inicio ;salta al comienzo del programa org 05h ;saltea el vector de interrupcion start movlw .124 ;retardo para generar bit de arranque goto startup



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delay movlw .83 ;retardo para generar bit de datos startup movwF r0e redo nop ;pierde 12 microsegundos nop decfsz r0e ;resta 1 al retardo goto redo ;si falta tiempo itera retlw 0 ;si termino retorna limpiando w recibir nop ;recibe un byte por RS232 clrf recep ;limpia el buffer de recepcion btfss ptoa,rx ;mira el estado de la linea serie goto recibir ;si esta inactiva queda a la espera call start ;retardo para bit de arranque rec movlw 8 ;carga cantidad de bits a recibir movwf conta rnext bcf status,c ;limpia el carry btfss ptoa,rx ;mira la linea de recepcion bsf status,c ;si esta en alto sube el carry rrf recep ;rota el buffer de recepcion call delay ;retardo entre bits decfsz conta ;resta uno a la cant. de bits a recibir goto rnext ;si faltan bits por recibir itera retlw 0 ;si termino sale y limpia w inicio bsf status,p ;selecciona la pagina 1 de memoria movlw 0ffh ;programa el puerto a como entradas movwf cfga movlw 00h ;programa el puerto b como salidas movwf cfgb bcf status,p ;selecciona la pagina 0 de memoria clrf recep ;limpia el buffer de recepcion clrf ptob ;apaga todas las salidas ciclo call recibir ;queda a la espera de recibir datos movf recep,w ;carga en w el dato recibido movwf ptob ;manda el dato a las salidas goto ciclo ;itera indefinidamente end



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El mismo esta compuesto por la fuente de alimentación que provee los 12V para los relés y los 5V regulados para la electrónica de control. También se aprecia la interface RS232 la cual al mismo tiempo que convierte el dato serie entrante al equipo en TTL lo vuelve a convertir en RS232 a fin de permitir continuar otro trecho hacia los siguientes módulos. El interruptor indicado como Vel. (ubicado en el panel posterior) permite seleccionar si el sistema funcionará a baja velocidad (2400 bps) o a alta velocidad (9600 bps). Otro interruptor (que también debería estar en el panel posterior) permite colocar el módulo en posición de programación. En este estado, el micro espera una palabra por el puerto serie la cual será adoptada como dirección del módulo en el bus. Luego de una programación de dirección la misma queda retenida en la memoria Flash del micro a fin de no perderla ante una desconexión y también se emite un sonido de confirmación. El zumbador posee un interruptor para evitar que el mismo emita sonidos. Esto es útil si el sistema funcionará en un sitio de ambiente controlado (donde se requiera silencio). El interruptor indicado como Seg. permite desconectar eléctricamente los relés. De esta forma, si se necesita efectuar una modificación en las salidas y no se quieren correr riesgos se podrá hacer independientemente del estado que el equipo presente en el bus. El diodo LED marcado como Act. se ilumina cuando el módulo es seleccionado y se apaga cuando se completa la operación efectuada sobre el, por lo que en la práctica solo destellará un instante cuando el módulo sea accesado.

ESTA ES EL ESQUEMA DE CÓMO ESTA CONSTITUIDO EL CIRCUITO



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ESTA ES LA FORMA DE CÓMO ESTA CONSTITUIDO POR DEBAJO, LOS PUESTES QUE CURIOSAMENTE FUERON NECESARIOS PARA LA ESTETICA DE LA MISMA.

AUNQUE NO SE VE DEL TODO MAL TODAVIA SE LE PUEDEN CORREGIR ALGUNAS COSAS PARA QUE SE VEA ALGO MEJOR; AUNQUE LOS MILAGROS NO SON TAN TIPICOS DE DIEGO....JAJAJAAJAJA.



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4).- PROYECTO ANEXO

NOTA:

EL PRIMER PROYECTO SIRVE PARA AMPLIAR LAS CONECCIONES DE POTENCIA (CORRIENTE / VOLTAJE), ESTOS CONECTORES ESTAN EN SERIE; A DIFERENCIA DEL PRIMERO, ESTE CIRCUITO SOLO LO CONTROLA. SON DIFERENTES INTEGRADOS AL PRIMERO (74HCT573), Y EL QUE DIEGO MUESTRA ES SOLO DE 4 SISTEMAS DE CONTROL Y LOS MISMOS ESTAN EN PARALELO. Y AUNQUE EL SISTEMA DE CONTROL ES DE 4 PUEDE AMPLIARSE HASTA 32. ESPERO SEA DE SU DEL AGRADO DE MATEOS ”ESO ESPERO”.

Control de potencia por PC Ampliación a 32 canales por puerto paralelo

(EN PARALELO)

Este circuito permite conectar hasta cuatro módulos de control de potencia a un mismo puerto paralelo del PC. Dicho puerto no necesariamente debe ser bidireccional, por lo que cualquier PC por mas antiguo que sea servirá para controlar este sistema.



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Si bien a simple vista el circuito parece demasiado complejo, en verdad no lo es. Veamos detalladamente su funcionamiento: Cada integrado es un latch octal, éstos sirven para retener un dato (presente en su entrada) en su salida solo cuando una señal específica se presente. Para hacerlo mas simple: Los pines 2 al 9 de cada integrado son las entradas de datos, los pines 12 al 19 son las salidas, el pin 11 se denomina en inglés Latch Enanble, una entrada de control que causa que los pines 12 al 19 reflejen el dato presente en los pines 2 al 9. Esto quiere decir, a su vez, que los datos presentes en las salidas del integrado no sufren cambios por mas que los datos en la entrada del mismo cambien constantemente siempre y cuando la entrada de control (pin 11) este a masa. Cuando esta entrada de control va a estado alto (a 5v) las salidas quedan conectadas con las entradas haciendo que lo presente en ellas quede reflejado en las salidas. Si dicho terminal de control (pin 11) se mantiene alto y el dato presente en las entradas cambia, el presente en las salidas cambiará también. Como vemos, las entradas de datos de los cuatro integrados están unidas en paralelo. Esto quiere decir que el dato presente en los pines 2 al 9 del puerto paralelo de la PC (los datos presentes en el bus de datos del puerto paralelo) estarán presentes en los cuatro integrados al mismo tiempo. Para que un dato presente en el puerto paralelo del PC solo vaya a modificar un grupo de salidas y no los cuatro usamos los pines de control para determinar cual o cuales integrados deseamos accionar. Esto se logra gracias a que cada pin de control del puerto paralelo maneja solo un integrado. De esta forma logramos controlar 32 salidas independientes (en grupos de 8 salidas por activación).

Cómo controlarlo:

El soft de la PC puede estar escrito en el lenguaje que queramos, siempre que éste tenga la capacidad de poder utilizar el puerto paralelo de la PC. Como no sabemos en que estado se encuentra el puerto paralelo y, por ende, nuestra placa de expansión, lo primero que tiene que hacer el soft es inicializar el circuito. Para eso, pone en 0 el bus de datos del puerto paralelo, con lo que todos sus pines (del 2 al 9) quedan a masa. Luego, espera 10mS para que el dato se establezca en las entradas de los integrados. En realidad, con 1mS alcanza y sobra, pero como el tiempo en este caso nos sobra mejor darle un poco de tiempo extra. Luego de transcurridos los 10mS activamos los cuatro integrados poniendo altos los cuatro pines de control del puerto paralelo. Seguidamente esperamos otros 10mS para que los latches retengan los datos en las salidas y por último ponemos bajos (en cero) todos los pines de



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control del puerto paralelo con lo que los integrados dejan en las salidas todas los pines apagados (a masa) sin importar el dato que aparezca en sus entradas de ahora en mas. Con esto el módulo quedará inicializado y todas las salidas apagadas.

Cuando se quiera modificar el estado de un grupo de salidas (cada grupo es de ocho salidas y están indicados como Salidas A, Salidas B, Salidas C, Salidas D) se deberá poner en el puerto paralelo (en el bus de datos de éste) el dato que se desea colocar en la salidas del integrado. Luego esperar 10mS para que el dato se establezca correctamente en las entradas de los integrados. Luego poner en alto (en uno) la salida de control del puerto paralelo que comande el integrado que se desea modificar y esperar otros 10mS para que el dato se fije correctamente en los latches de salida del mismo. Transcurrido este tiempo volver a bajar (poner a cero) la salida de control que se subió y el proceso habrá concluido. Es recomendable que, tanto la rutina de inicialización como la de control, esperen 10mS luego de terminar de ejecutarse, a fin de dar un tiempo entre cada ejecución para evitar posibles fallas de activación.

Otro factor muy importante a tener en cuenta es que algunos de los pines de control del puerto paralelo presentan un estado lógico invertido con respecto a la tensión. Esto quiere decir que, un pin con estado lógico normal presenta tensión cuando el bit que lo controla esta a 1 y está a masa cuando su bit se pone en cero. Pero, un pin con lógica inversa, presentará tensión cuando su bit este en cero y masa cuando este en uno. Hay que prestar atención a esto para evitar problemas de control con los integrados o activaciones erráticas.

Este circuito se utiliza en combinación con etapas de control de potencia que le permitirán al usuario manejar artefactos como cargas de 220V, motores, lámparas o incluso relés (que permitirán realizar cualquier acción eléctrica). En el caso de utilizar el sistema para manejar lámparas ú otras cargas resistivas es recomendable el uso de etapas de potencia con triacs, pero si se van a manejar motores, conmutar circuitos de combinación ú otro tipo de diseños que requieran llaves mecánicas entonces se deberán utilizar etapas de potencia con relés. Si lo que se desea es tan solo experimentar lo recomendable es colocar a la salida de cada pin de los integrados una resistencia de 470 ohms, un diodo led con su ánodo a masa tal como un monitor de puerto paralelo. Esto será útil para chequear que el sistema funcione correctamente sin necesidad de conectarle otros dispositivos.



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AQUÍ SE MUESTRA EL SISTEMA DE CONTROL YA ARMADO

Vista del equipo terminado y funcionando (con LED's de prueba).



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El programa Panel 32:

Este programa permite controlar fácilmente cada una de las 32 salidas de este módulo. Para ello basta con hacer un click sobre el interruptor que se desea accionar y la salida correspondiente adoptará el estado debido. Como funciones extra, este programa contiene memoria de encendido, que permite "recordar" la configuración actual de los interruptores y adoptarla en cada encendido. También dispone de cinco memorias las que se pueden establecer, modificar o eliminar con mucha facilidad. Para evitar confusiones a la hora de activar algo hemos incluido un sistema de títulos que el usuario puede definir y aparecerán cuando el mouse pase por sobre cada interruptor. Estos títulos se definen haciendo click derecho sobre los botones y para que los mismos no se pierdan cuando el programa se cierre hay una opción dentro del menú 'Archivo' para salvarlos en un archivo. Por último el menú 'Configuración' permite elegir el puerto paralelo a utilizar y establecer el tiempo de delay (que varía en algunas máquinas). Este delay es un ciclo for next que itera normalmente diez mil veces luego de enviar datos al puerto para que los latches retengan los mismos.



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El programa Control 32:

Este otro programa si bien parece mucho mas complejo en verdad tiene menos código operable que el anterior y, adicionalmente, no es tan automático. Lo hicimos con la idea de mostrar al que este interesado en programar para esta placa de 32 salidas como debe hacerlo para que funcione eficientemente y, para facilitar aún mas las cosas, incluimos una suerte de ticket donde se puede observar las funciones ejecutadas en el programa. En este caso el dato a enviar debe establecerse presionando con el mouse sobre los ocho LED's contenidos en el recuadro 'Dato:'.Una vez que encendimos los LED's que queremos ver encendidos en el módulo presionamos El control correspondiente. Si presionamos el botón 'Todos los latch's' se enviará el dato a los cuatro latches, quedando el mismo igual en todas las salidas. Por último el botón 'Inicializar' apaga todos los LED's y envía eso a los cuatro latches, quedando todo en cero. El casillero 'Limpiar' ubicado sobre el monitor o ticket de actividad permite vaciar la lista con la próxima actividad a registrar.



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5).- RESULTADOS

CONCLUSIÓN:

Este amplifica la señal de entrada RS232 permitiéndole alcanzar mayores distancias y la envía tal como entra por un lado al microcontrolador del módulo y por otro lado a la entrada del siguiente módulo, que hace exactamente lo mismo que éste. Por lo que tengo entendido entre módulo y módulo puede haber hasta 25 metros de distancia, aunque esta se puede ampliar utilizando repetidoras RS232 que son muy fáciles de conseguir en el mercado o, de última, se pueden hacer con integrados MAX232

La verdad que fue muy grato este circuito y desde mi muy personal punto de vista si satisface las necesidades de uno que otro compañero de la electrónica que simplemente quiere tener lo mas novedoso en su computadora personal añadiéndole todo tipo de accesorios a su maquina y que ahora ya no tiene que sufrir por preguntarse donde va a conectar tantos dispositivos electrónicos.

SI ALGUNO DE LOS COMPAÑEROS NECESITA DE ESTE CIRCUITO CON TODO GUSTO DIEGO ESTA DISPUESTO A ELABORAR ESTE PROYECTO JUNTO CON QUIEN LO REQUIERA. GRACIAS.



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6).- BIBIOGRAFIA

º www.comunidadelectronicos.com/sitios2.html#circuitos

º www.st.com

º www.todopic.com

º www.pablin.com

º www.st.microelectronics.com

º Fundamentos de la electrónica

Robert L. Boylestad

Louis Noushlsky 4º Edición

º Analisis y diseño de Circuitos Electrónicos

Mc Graw Hill

Donald A. Neamen Tomo II

GRACIAS. DIEGO MACIAS CHRISTIAN ELIAS



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Control Salidas[1]

Documents

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