INFORME ELECTIVA ESPESTROSCOPIA UNVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

7/24/2019 INFORME ELECTIVA ESPESTROSCOPIA UNVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

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DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN SISTEMA DE MEDICINAUTOMTICA DE TIEMPOS EXPERIMENTALES PARA EL CLCULO DEVARIABLES FISICAS DE INTERS EN LA MECNICA NEWTONIANA

ERICK ALDAIR BARCENAS GONZALEZ

ANIBAL ANDRES GARCIA CLAVIJO

DANIS VALDEBLANQUES

INSTRUMENTACION ELECTRONICA

INGENIERIA ELECTRONICA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

VALLEDUPAR, CESAR

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DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN SISTEMA DE MEDICIN

AUTOMTICA DE TIEMPOS EXPERIMENTALES PARA EL CLCULO DEVARIABLES FISICAS DE INTERS EN LA MECNICA NEWTONIANA


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ERICK ALDAIR BARCENAS GONZALEZ

ANIBAL ANDRES GARCIA CLAVIJO

DANIS VALDEBLANQUES

PRESENTADO A$

INGENIERO COMO SE LLAME

INSTRUMENTACION ELECTRONICA

INGENIERIA ELECTRONICA

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

VALLEDUPAR, CESAR

!"#

RESUMEN

Los avances electrnicos han servido de gran importancia a la ciencia dando

aportes a los aparatos de mediciones que el hombre ha inventado en lostiempos antiguos, en este caso podemos referirnos a la photogate


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(compuerta infrarroja) que tiene como funcin hacer mediciones de tiempo,velocidad o distancia de una manera ms rpida y simple. El circuito delsensor implementado es muy sencillo debido a los pocos componentesutiliados como lo son! resistencias, diodo infrarrojo y fototransistor.

El compilador de " que vamos a utiliar es el #"$ de la casa ""% &nc. ' suve, el compilador lo integraremos en un entorno de desarrollo integrado(&E) que nos va a permitir desarrollar todas y cada una de las fases que secompone un proyecto, desde la edicin hasta la compilacin pasando por ladepuracin de errores. La ltima fase, a e*cepcin de la depuracin yretoques hard+are nales, ser programar el #&". 'l igual que el compiladorde -urbo ", ste /traduce/ el cdigo " del archivo fuente (.") a lenguajemquina para los microcontroladores #&", generando as0 un archivo enformato he*adecimal (.1E2).

La compuerta infrarroja (#hotogate) es un dispositivo muy verstil conaplicacin a una gran cantidad de e*perimentos. #osee un LE infrarrojo

ubicado en uno de sus braos que emite un ha muy colimado hacia unfotosensor en el otro brao. Es un sensor digital, emite 3cero4 a la salidacuando el receptor est bloqueado y 3uno4 cuando recibe se5al desde elLE. En la parte trasera del sensor se encuentra otro LE que se enciendecuando el ha est interrumpido.


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DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN SISTEMA DE MEDICINAUTOMTICA DE TIEMPOS EXPERIMENTALES PARA EL CLCULO DEVARIABLES FISICAS DE INTERS EN LA MECNICA NEWTONIANA

OBJETIVOS GENERALESise5ar y construir un sistema de medicin automtica de tiempose*perimentales para el clculo de variables f0sicas de inters en la mecnicane+toniana.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

esarrollar un cdigo en " utiliando el #&" 67f789 que pueda medirel periodo de un pndulo.

esarrollar un cdigo en " que pueda medir el tiempo (modo gate)

esarrollar un cdigo en " que permita medir distancia (modo pulso).

#rocesar la informacin obtenida de nuestro cdigo mediante el #&"67:9;;'


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JUSTIFICACION

Este proyecto es muy til e importante debido a que en los laboratorios dela =>&


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ANTECEDENTES

#asco ha dise5ado diferentes 3#1@-@A'-E4, a continuacin le mostraremosel ms reciente.

S%&'()* %+'(%-(+'( PASCO T%)(. P/0'0-*'(

Este sistema incluye el verstil #'%"@ inteligente temporiador para hacermediciones de tiempo, velocidad, aceleracin, y cuentan B adems de unconjunto conveniente de accesorios.

E12(.%)(+'0& '32%40&

'celeracin de la gravedad C

%egunda Ley de >e+ton C

"onservacin del momento en colisiones C

?otacin inercia de un disco y anillo C 'celeracin por una pendiente

@scilador 'rmnico %imple

@scilaciones en una pendiente

%prings en serie y en paralelo

#royectil de movimiento mediante fotopuentes

-iempo de vuelo y velocidad inicial

La determinacin de la aceleracin de la gravedad

"ontando la radiacin con el tubo ABDEl temporiador inteligente funciona con dispositivos de sincroniacin#'%"@

C*.*4'(.3&'%4*&

Equipado con 8 fotopuentes y una polea

Ds que un -imer! "alcula la velocidad y aceleracin, as0 como medirel tiempo.

@peracin intuitiva! La pantalla de mens reeja el diagrama de ujofcil de seguimiento en la etiqueta del temporiador inteligente.

"onguracin rpida! Aire el interruptor, enchufe el fotopuentes, yest listo para usar.

Dayor precisin -iming! El FBseccin de cerca redise5ado (8 incluidos)

utilia el mtodo ms preciso de medicin desde el borde a borde deataque. #orttil o #lugBin! Las (G pilas '') que funcionan con bater0as

temporiador inteligente se puede utiliar en cualquier lugar. -ambinpuede funcionar con el adaptador de H < de "' (incluido).

"lculo interruptor de bloqueo de salida! =n interruptor en el interiordel compartimiento de la bater0a desactiva los modos de velocidad yaceleracin. Dodos de temporiacin no se ven afectados, y losestudiantes estn obligados a hacer sus propios clculos.


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MARCO TEORICO

El sistema est basado en el cumplimiento de cada uno de los objetivosque dan nalidad al objetivo general. E*isten tres formas en las cuales el3#hotogate4 va a operar!

M050 G*'(! en este modo el -imer cuenta el tiempo que el ha permaneceobstruido. El tiempo empiea a correr cuando el sensor deja de recibir lase5al desde el LE y se detiene cuando esta regresa. Esta funcin resultatil para determinar la velocidad promedio de un objeto de longitudconocida.

M050 P6&($ en el modo pulso el timer cuenta el tiempo entre dosinterrupciones sucesivas. El aparato comiena a contar en cuanto el ha esinterrumpido, espera a que la se5al regrese y se detiene cuando esinterrumpida nuevamente. En caso de tener dos compuertas conectadas eltimer no distingue entre interrupciones de una o de otra, por lo que da lomismo que las obstrucciones ocurran ambas en la misma photogate o unaen cada una. "on las dos compuertas conectadas es posible utiliar estafuncin para medir el tiempo que tarda un mvil en recorrer la distancia quelas separa.

M050 P7+560$como su nombre lo indica, este modo est pensado paradeterminar el per0odo de un pndulo. En este caso el tiempo comiena a

correr a la primera interrupcin del ha, contina corriendo mientras lase5al regresa, ignora la siguiente interrupcin, la se5al regresa nuevamentey nalmente el tiempo deja de correr a la tercera interrupcin.

' continuacin especicaremos cada componente.

PIC"8F9::A$ Es un microcontrolador el cual nos permite programardiversas funciones y procesar diversos datos y luego estos mostrarloses algn tipo de pantalla o interfa grca.

https!II+++.google.com.coIurlJsaKtrctKjqKesrcKssourceK+ebcdK6cadKrjauactK9vedKM""NN:j''urlKhttpOF'O8:O8:++6.microchip.comO8:do+nloadsO8:enO8:eviceocO8:FHP98b.pdfeiKtdQRs;js'%>HS1'+usgK':Nj">:8eqSe@hrN'jlt"BBFTUVQ?rfA+sig8KgQqSm%q


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LCD$Este elemento sirve para visualiar en una pantalla, lo quehallamos programado anteriormente.

https!II+++.sparVfun.comIdatasheetsIL"I'D67M8TB>%'B:R%BF.Fv.pdf

PULSADORES$ Es simplemente un interruptor o s+itch cuya funcines permitir o interrumpir el paso de la corriente elctrica

http!IIpdf.directindustry.esIpdfImetalB+orVIdataBsheetBminiBvalvulasBaccionamientoBmecanicoBmanualBseriesBvmeIPHGB899P7;.html

EMISOR Y RECEPTOR INFRAROJOS$ "onsiste bsicamente en unemisor y un receptor de lu infrarroja y estos al ser interrumpidosenv0an una se5al o un anco a nuestro microcontrolador para queeste haga la funcin programada para dicha interrupcin.
https://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/ADM1602K-NSA-FBS-3.3v.pdfhttp://pdf.directindustry.es/pdf/metal-work/data-sheet-mini-valvulas-accionamiento-mecanico-manual-series-vme/594-288567.htmlhttp://pdf.directindustry.es/pdf/metal-work/data-sheet-mini-valvulas-accionamiento-mecanico-manual-series-vme/594-288567.htmlhttps://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/ADM1602K-NSA-FBS-3.3v.pdfhttp://pdf.directindustry.es/pdf/metal-work/data-sheet-mini-valvulas-accionamiento-mecanico-manual-series-vme/594-288567.htmlhttp://pdf.directindustry.es/pdf/metal-work/data-sheet-mini-valvulas-accionamiento-mecanico-manual-series-vme/594-288567.html


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http!II+++.unicrom.comIcirQdetectorBpro*imidadBinfrarrojo.asp

CONECTORES MOLES$ %irven para conectar a nuestro circuitosvoltajes (alimentacin) o se5ales necesarias para la interrupcin.

http!II+++.mole*.comIcatalogI+ebQcatalogIpdfsIE.pdf
http://www.unicrom.com/cir_detector-proximidad-infrarrojo.asphttp://www.molex.com/catalog/web_catalog/pdfs/E.pdfhttp://www.unicrom.com/cir_detector-proximidad-infrarrojo.asphttp://www.molex.com/catalog/web_catalog/pdfs/E.pdf


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ETAPA DE DISEO

En esta etapa nos encargamos de hacer el programa de nuestro sistema demedicin automtica de tiempos e*perimentales para el clculo de variablesf0sicas de inters en la mecnica ne+toniana, posteriormente pasamos asimularlo en #roteus y por ultimo realiamos en Eagle nuestra tarjetaimpresa para nuestro proyecto.


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RESULTADOS OBTENIDOS


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CONCLUSIONES

Este proyecto fue realiado con el n de utiliar los micro controladores ysus diversas herramientas que estos nos ofrecen en especial aquellas que

nos permite realiar interrupciones y medir 3timers4 las cuales nos ayudarnen el desarrollo de nuestro proyecto 3#1@-@ A'-E4 con el cual mediremosintervalos de tiempo en diferentes modos para diversas aplicaciones, almismo tiempo aprendimos el uso y manejo de emisores y receptoresinfrarrojos e identicar cul de estos es el mejor a utiliar de acuerdo a lasnecesidades de nuestro proyecto.

%e logra el n dotar de estos elementos en los laboratorios de la=>&

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