CIRCUITO DE UN ASCENSOR DE 5 PLANTAS CON MICROCONTROLADOR PIC 16F84A

Proyecto con maqueta de un ascensor (montacargas) de 5 plantas con un microcontrolador pic 16F84A.

 

Este proyecto fue el primero que desarrolle cuando me introduje en el mundo de los microcontroladores, actualmente me doy cuenta que con los nuevos conocimientos que he adquirido podía haber realizado el programa de forma mas depurada, pero he decidido dejarlo tal cual fue echo por un principiante.

He realizado una maqueta de 8 plantas cuyo motor de cc se puede controlar con una tarjeta que realice hace mas de 20 años mediante puertas lógicas, la cual incorpora 10 circuitos integrados y manda la orden de subir y bajar a otra tarjeta de 4 transistores con disposición en H, la cual lleva también incorporado el puente de diodos y el condensador de filtro para alimentar a todo el conjunto.

En la parte inferior de la imagen se encuentra la tarjeta con un microcontrolador PIC 16F84A, el cual programe para controlar 5 plantas. La única limitación para implementar mas plantas es únicamente la cantidad de pines que dispone este micro, así por ejemplo con el 16f628 que incluso sale mas económico se puede implementar hasta 7 plantas. El que sepa un poco de programación de ensamblador vera lo fácil que es modificar este programa para realizar el control del número de plantas que desee.

Esta tarjeta micro controlada lleva en su parte izquierda los pulsadores de llamada así como los led indicadores que avisan que en esa planta esta prevista la parada de la cabina. En el lado izquierdo lleva los led indicadores de donde se encuentra la cabina en cada momento. A la izquierda de la tarjeta microcontroladora he situado con una placa perforada los dos reles que controlan el motor. La tarjeta de la derecha corresponde a otra forma de controlar esta maqueta mediante puertas logicas.

 

Soporte realizado con ángulo de hierro de 40x40mm para sostener el tubo de aluminio y soldado con una eléctrica (soldadura por arco).

Motor con ruedas dentadas para reducir la velocidad de este y generar mas fuerza. El motor lo obtuve de algún equipo que desguace, no recuerdo que fue, que cada uno se las ingenie con lo que tenga a mano. En la imagen superior se observa una pequeña polea que me fue necesaria colocar cerca del motor para guiar el hilo al centro del carrete que este lleva asociado.

Cabina de madera, con polea para dividir por 2 la velocidad, y a su vez hacer que el motor trabaje más suave.

Vista general de los 8 huecos realizados en el tubo de aluminio de 40x30mm y 100mm de alto.

 

Estos huecos los realice mediante sucesivos agujeros con un taladro y luego perfilándolos con una lima. Al tratarse de aluminio el trabajo no fue muy duro.

 

 

Estos led no se han conectado a la tarjeta con el microcontrolador, pero los he utilizado para otro proyecto de un ascensor de 8 plantas con puertas lógicas.

Situación de los diodos led, cuyos soportes metálicos actúan como elementos de llamada. Al utilizar portaled metálico este me sirvió como elemento sensor, así que en cada portaled coloque un terminal de masa para conectar un cable. Se ha utilizado una canaleta de 50x20mm como soporte.

 

La cabina realizada en madera le hice un pequeño agujero en donde luego introduje el pequeño imán encargado de accionar los interruptores REED, para así determinar la posición de la cabina.

Observar el detalle de los 3 tornillos que lleva en el lado derecho, en realidad lleva un total de 12, y los cuales sirven para evitar holguras de la cabina dentro del tubo de aluminio, así como para minimizar al máximo posible el roce.

Estos son los interruptores o RELE REED.

Se trata de unos simples interruptores los cuales son accionados mediante un imán. Son los encargados de decirle al microcontrolador en que posición se encuentra la cabina. Estos elementos tienen un precio aproximado de 1€.

Su uso es muy frecuente en sistemas de alarma para detectar la apertura de puertas y ventanas.

En lugar de estos elementos también se podía haber empleado cualquier otro elemento como: micros interruptores, células fotoeléctricas o incluso detectores hall.

Cometí un pequeño error al utilizar los rele reed, y es que si el imán pasa justamente por el centro de este elemento no detecta el campo magnético, así que como ya tenia colocado el imán en la cabina preferí cambiar la orientación del rele reed y colocarlo según la imagen de la derecha. Si os fijáis en el video podéis observar cuando se acerca la cabina al detector se enciende el led, se apaga un instante y se vuelve a encender al alejarse.

  ESQUEMA

Se puede observar en el esquema que el cerebro de todo el control es el famoso microcontrolador PIC 16f84A, aunque perfectamente podemos utilizar el 16f628 con unas pequeñas modificaciones en el programa y así nos ahorramos el cristal de 4Mhz y los 2 condensadores asociados.

Seguramente os llamara la atención del detalle que los diodos led tienen conectados el cátodo al micro ya que normalmente estaréis acostumbrados a verlos al revés. Naturalmente cuando yo quiero encender un led el micro me tiene que mandar un "0" en lugar del típico "1".

Observareis que los pulsadores, tanto de llamada como los de posición de la cabina comparten los pines del PIC con los diodos led, para ello siempre tengo configurados todos los pines como entradas, y cuando detecto una pulsación, hago que ese pin sea

una salida con nivel lógico "0".

Los mismos diodos led junto con sus resistencias limitadoras me sirven para polarizar las entradas del micro.

Podéis descargar el programa realizado en ensamblador archivo asm o bien el archivo hex para grabar directamente el microcontrolador. Si lo prefieres te los bajas en un archivo RAR

PLACA DE RELES

Yo use reles de 12v ya que disponía de ellos, aunque podéis conectar cualquier rele que funcione entre 5 y 24v, siempre y cuando le suministréis esa tensión. El negativo de este circuito deberá de unirse al negativo de la tarjeta microcontroladora.

En los contactos de los reles aplique 12v, ya que el motor que disponía trabajaba a esa tensión, pero podéis poner cualquier tipo de motor, incluso motores de 220V. El negativo que aplico a los contactos lo he representado con el símbolo de masa, aunque no tiene por que ir de esa manera, es mas, si trabajamos con motores de 220v deberemos de evitar que tenga contacto con la parte de continua.

 

TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO PCB

En el diseño del PCB he incorporado en la parte inferior un regulador de tensión 7805, el cual se encarga de bajar la tensión de 12v a 5v. A la izquierda de este lleva un condensador electrolítico de 100uF y a la derecha otro de 10uF. (estos elementos no vienen reflejados en el esquema). Naturalmente los 12v que aplicamos a la entrada del 7805 vienen ya previamente rectificados y filtrados con un condensador de 1000uf.

En el lado izquierdo de la placa van situados los pulsadores de llamada, y en el lado derecho deje hueco para colocar otros pulsadores que simularan la posición de la cabina, los cuales coloque para hacer la comprobación del circuito antes de montar la maqueta. Una vez verificado su correcto funcionamiento quite esos pulsadores de la placa y conecte en la regleta de conexión los rele reed que detectan la posición de la cabina.

Os dejo el diseño del PCB en un archivo pdf. Tener en cuenta que las letras que tiene en el interior de la placa se deben de leer correctamente por el lado de las soldaduras.

 

Pincha sobre la imagen para ampliarla

 

Maquetas realizadas por usuarios que realizaron este proyecto. Mandame tus images para publicarlas aqui.

Maqueta realizada por:

Silviu Chirvasa (16 años)

Barcelona - España

 

Proyecto realizado por:

Joel bernabe Islas gracia Nadia Noriega Daniel Álvarez Luis Aguirre   Hermosillo, Sonora, México.

 

 

 

 

CIRCUITO DE UN ASCENSOR

El proyecto original de este ascensor era de 8 plantas (se puede hacer del numero de plantas que uno quiera, no tiene limite), realizado integramente con puertas logicas.

Toda la informacion necesaria para hacer este ascensor esta disponible y desde AQUI os podeis descargar el proyecto completo (esquemas, PCB, descripcion, componentes), el cual he escaneado y situado aqui en su formato original.

En esta pagina he puesto un resumen del esquema original, formado unicamente por 3 plantas.

Dicho esquema lo he dividido en 4 circuitos, los cuales deveis de unir entre si de modo que los numeros que son iguales y del mismo color van unidos entre si.

Desde Proyecto ascensor podeis ver como se ha realizado la maqueta del mismo, y la misma maqueta en donde con un unico integrado un microcontrolador pic 16f84A controla 5 plantas. En este proyecto el motor lo controlo mediante 2 reles, por lo que dicha tarjeta de reles puede ser de mayor utilidad por si alguien desea realizar un montacargas con un motor de 220v.

Podeis ver un video de como me quedo una maqueta de un ascensor controlada por esta tarjeta.

DESCRIPCION

El circuito original esta pensado para un ascensor de 8 plantas, aunque facilmente se puede implementar del numero de plantas que uno desee.

La forma de operar de este circuito es la siguiente: suponiendo que la cabina se encuentre en la planta baja, y detecte que se le ha llamado, este empezara a subir, y se ira deteniendo en su camino de subida por unos segundos en las plantas que hallan sido pulsadas. Pero en el caso de que la cabina se encuentre a mitad de camino y detecte que hay avisos de llamada tanto por la parte de arriba como por la de abajo, tomara como camino preferente la de subida, ya que originalmente es hacia arriba a donde se dirigia. Una vez en su trayectoria hacia arriba cuando haya llegado a la ultima planta pulsada empezara con el circuito de bajada, tomando como preferencia en ese momento todas los avisos que se encuentren por debajo de la cabina.

CIRCUITO DE LLAMADA

El circuito de llamada lo he realizado sin utilizar pulsadores, la deteccion se realiza por el simple tacto con l yema de los dedos sobre una superficie metalica.

En el montaje que realice les coloque a los diodos led, embellecedores metalicos, utilizando este como sensor de llamada (al tocar el embellecedor se iluminaba el led que hay en su interior)

El circuito es muy simple. Como la entrada del sensor tiene una resistencia de un valor muy alto, en el momento que toquemos este punto se producira una fluctuacion en la entrada la cual nos dara un 1 a la salida de la puerta, y mediante el diodo D1 (2º planta) le haremos una realimentacion positiva para mantenerlo en ese estado.

La otra entrada de la puerta (numero de color rojo), ira conectada al circuito detector de la posicion de la cabina, de modo que cuando la cabina pase por esta planta, nos aplique un 0 y haga que cambie la puerta de estado, apagando el led.

 

En el circuito original R5 y R11 no estan colocadas,

es aconsejable su utilizacion.

El funcionamiento AQUI

CIRCUITO DE SUBIDA Y BAJADA

CIRCUITO DETECTOR DE POSICION DE CABINA

Cuando la cabina pasa por alguna planta actua sobre el pulsador correspondiente.

Podeis utilizar microinterruptores o bien interruptores magneticos.

CONTROLADOR DEL MOTOR

El tiempo en que se detendra en ascensor en cada planta vendra detrminado por C1 y R5.

 

Dudas mas frecuentes que me han consultado para realizar este proyecto:

La tension de alimentacion que utilice tanto para el motor como para la placa de control fue de 12V.

Las conexiones S1 a S8 son los sensores tactiles para accionar la llamada. Yo utilice para este fin los portaled metalicos de los diodos D1 a D8, de modo que al tocar el led este prendia.

Podeis ver un ejemplo de como van unidas las conexiones en el esquema. No he querido dibujar las conexiones en todas las plantas con objeto de no saturar con lineas el esquema