Proyecto Final Instrumentacion (2)

8/15/2019 Proyecto Final Instrumentacion (2)

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OB&ETIVOS

Entender, enlazar y adquirir los datos interpretados por la tarjeta y labview, así familiarizarse

con el lenguaje gráfico y recrear el vi necesario para los posteriores adquisición y manejo de os

datos y variables.

Implementar el sensor !"## como un indicador de encendido de un motor mediante

temperatura.

Implementar $ab%IE& como indicador del sistema de encendido, mediante su interfaz desalida.

MARCO TEÓRICO

D#T11

Este sensor de temperatura y 'umedad es un sensor complejo, con una salida de se(al digital calibrada.

)ediante el uso de la e*clusiva se(al de adquisición digital la t+cnica y la temperatura y la tecnología

de detección de 'umedad, que asegura una alta fiabilidad y e*celente estabilidad alargo plazo. Este sensor incluye una medición de la 'umedad de tipo resistivo

componente y un componente de medición de temperatura "-, y se conecta a un

alto rendimiento /bit microcontrolador que ofrece una e*celente calidad, respuesta

rápida, anti0interferencias la capacidad y la rentabilidad.


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-ada elemento está estrictamente !"## calibrado en el laboratorio que es e*tremadamente precisa

sobre calibración de 'umedad. $os coeficientes de calibración se almacenan como programas en la

memoria 1"2, que son utilizados por el proceso de detección de la se(al interna del sensor. $a interfaz

en serie de un solo cable 'ace que la integración del sistema rápida y fácil. 3u peque(o tama(o, bajo

consumo de energía y actualizada al 45 transmisión de la se(al del medidor por lo que es la mejor

opción para diversas aplicaciones, incluyendo las la mayoría de los e*igenteE+34543-34/6+ 783643-.

ARDUINO UNO.

El 6no es una placa electrónica basada en el 7"mega842. -uenta con #9 pines digitales de entrada :

salida ;de los cuales < se podrán utilizar como salidas 2&)=, < entradas analógicas, un cristal de

cuarzo de #< )!z, una cone*ión 63>, un conector de alimentación, una jefe de I-32 y un botón de

reinicio. -ontiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador? basta con conectarlo a un

ordenador con un cable 63> o la corriente con un adaptador de -7 a -- o una batería para empezar.

http://www.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Complete.pdfhttp://www.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Complete.pdfhttp://www.atmel.com/images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P_datasheet_Complete.pdf


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L-9VIE.

@Au+ es $ab%IE&B $ab%IE& ;$aboratory %irtual Instrument Engineering &orCbenc'= es un entorno

de desarrollo basado en programación gráfica. 6tiliza símbolos gráficos en lugar de lenguaje te*tual

para describir acciones de programación. Está totalmente integrado para la comunicación con 'ardware

D2I>, %I, F3/484, F3/9G y tarjetas de adquisición de datos plug/in. 7demás incorpora librerías

para estándares de software como "-2:I2 y 7ctive.

E PC + + 467


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Es un instrumento que

se utiliza para medir el

grado de 'umedad del

aire o de otros gases.

En meteorología es un

instrumento usado para

medir el contenido de'umedad en la

atmósfera.

$os instrumentos de medida de la 'umedad por lo

general se basan en las mediciones de alguna otra

magnitud como la temperatura, la presión, la masa

o un cambio mecánico o el+ctrico en una sustancia

cuando absorbe la 'umedad. )ediante la

calibración y el cálculo del funcionamiento del

'igrómetro, una vez conocidas estas otras

magnitudes es posible deducir la medición de la'umedad.

REL@

El rel+ o relevador es un dispositivo

electromagn+tico. Hunciona como un

interruptor controlado por un circuito

el+ctrico en el que, por medio de

una bobina y un electroimán, se

acciona un juego de uno o varioscontactos que permiten abrir o cerrar

otros circuitos el+ctricos

independientes.

F=634/6-,4+67/: El electroimán 'ace girar la armaduraverticalmente al ser alimentada, cerrando los contactos dependiendo

de si es .7 ó .- ;normalmente abierto o normalmente cerrado=. 3i

se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magn+tico,

que provoca que los contactos 'agan una cone*ión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la

corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

https://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Electroim%C3%A1n


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DESARROLLO PRÁCTICO

2ara el desarrollo practico del proyecto, el cual es la base para un sistema de control donde un

ventilador de encendido automático por temperatura se encarga de mantener un ambiente fresco,

eliminando el calor automáticamente cuando este supere los niveles establecidos por el usuario. 2ara

ello se implementaron los siguientes materiales? luego se realizó un Esquema en fritzing:

espu+s de ellos se realizó

el montaje de manera

física, como lo vemos a continuación

$uego de 'aber realizado y e*perimentado de forma práctica el sistema, se procedió a realizar el

montaje del montaje en $ab%IE& interconectando la tarjeta arduino de la siguiente manera,

%entilador de #4 %

6n 7rduino 61

3ensor "!##

umpers

2rotoboard

Fel+ ;# canal.=


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PANEL DE CONTROL


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DIGRAMA DE BLOUES LIBRER(A SENSOR D#T11 POR NATIONAL INSTRUMENTS.

ANÁLISIS CODIGO .VI Y RESULTADOS.

2ara la adquisición que datos ;"emperatura 0!umedad= que mide el !"## y son interpretados por la

tarjeta en este caso se utilizó el 7F6I1 61 y enlazado posteriormente con $7>%IE& para la

interpretación de estas tomas y su visualización en pantalla por medio de una interface gráfica dise(ada

en este mismo software que nos brinda 7"I17$ I3"F6)E"3 . 6tilizando el toolCit

7F6I1 que nos brinda la tienda 27-J7DE %I )77DEF de $7>%IE&, enlazamos la tarjeta

7F6I1 61 con el programa, cargando el código $IH7 >73E que nos brinda el mismo y


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'aciendo que la tarjeta tome los datos de temperatura y 'umedad para que $7>%IE& pueda tomar

estos datos y representarlos en la interface gráfica.

6na vez conectado el arduino y cargado el código respectivo junto al $IH7 >73E ? $7>%IE& tomara

estos datos atreves del %I37 FE316F-E y se inicializa la toma de datos con la función I" y se

finaliza con -$13E;7rduino= , dentro del ciclo w'ile loop tendremos la librería !"## que nos brinda

los foros de 7"I17$ I3"F6)E"3 para la adquisición de los datos en este caso se(ales digitales

y por medio de la librería los convierte a nKmeros enteros que interpretan la temperatura ; -entígrados=y 'umedad relativa;2orcentaje=. 7sí mismo dentro del ciclo w'ile loop se tiene un ciclo case structure

en donde 'acemos la visualización de las variables medidas en termómetros, graficas de amplitud

respecto al tiempo, algunos comparadores para activar los leds; booleanos= y así mismo si se cumple la

comparación dirigir el nKmero a booleano para activar o desactivar el rel+ que recibe el pulso a trav+s

de la salida digital en este caso la salida digital L


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En cuanto a los datos que se transmiten,

su interpretación es como sigueO

• 3e transmiten 95 bits ;G bytes= en total

• El primer byte que recibimos es la parte

entera de la 'umedad relativa ;F!=

• El segundo byte es la parte decimal de

la 'umedad relativa ;no se utiliza en el

!"##, siempre es 5=

• El tercer byte es la parte entera de la temperatura

• El cuarto byte es la parte decimal de la temperatura ;no se utiliza en el !"##, siempre es 5=

• El Kltimo byte es la suma de comprobación ;c'ecCsum=, resultante de sumar todos los bytes

anteriores.

7demás de esto logramos darnos cuenta de la buena precisión y e*actitud que presenta dic'o

dispositivo, ya que en el desarrollo del laboratorio comparamos las medidas de temperatura captadas

por el sensor con las del patrón de media ;!igrómetro igital=, en donde logramos darnos cuenta que

e*iste una gran linealidad entre ambos, es decir, las mediciones tomada por cada uno de ellos tienen

valores apro*imadamente iguales. 7 continuación daremos a conocer la relación entre dic'os

dispositivos.


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TEMPERATURACAPTADA SENSOR

TEMPERATURAPATRON

27 28

30 29,6

31 31,4

32 32,3

33 33,7

34 35,3

35 37,437 39,6

38 42,3

39 44,1

40 45,4

41 46,2

43 47

3in embargo, al momento de medir la 'umedad observamos que el patrón de medida variaba muy

poco comparado con nuestro sensor, por lo que llegamos a la conclusión de que la sensibilidad en

cuanto 'umedad del sensor "!## es muc'o mayor que la del 2atrón de medida ;!igrómetro=. 7

continuación daremos a conocer los datos medidos y la representación gráfica de dic'o

comportamiento.

CICLO DE OPERACIÓN.

1tro tema que cabe discutir es el ciclo de operación que presenta este dispositivo el cual es el tiempo

que tarda el sensor en ofrecer una respuesta desde que se le pide mediante la 'erramienta $ab%IE& en

conjunto con 7rduino. -omo vimos anteriormente una transmisión de datos completa es de 95 bits o G

bytes. En donde obtenemos la temperatura y 'umedad.

7 continuación daremos un ejemplo para una mejor comprensiónO

EjemploO Fecibimos 95 bitsO

55## 5#5# 5555 5555 555# #555 5555 5555 5#55 ##5#

#UMEDADCAPTADASENSOR

#UMEDADPATRON

10 5111 51

12 51

13 51

14 51

19 52

26 52

37 53


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!ig' 'umidity P $ow 'umidity P !ig' temp. P $ow temp. Q 2arity bit

-alculando：

55## 5#5#P5555 5555P555# #555P5555 5555Q 5#55 ##5#

atos correctos recibidos：

• !umedad：55## 5#5# Q 8G! Q G8RF!

• "emperatura：555# #555 Q #! Q 49℃

El microcontrolador e*terno y el microcontrolador que lleva integrado el sensor, se 'ablan entre sí de la

siguiente maneraO

• 3e inicia la comunicación.

• El sensor responde estableciendo un nivel bajo de 5us y un nivel alto de 5us.

• El sensor envía G bytes con la información de temperatura y 'umedad.

CONCLUSIONES

• )ediante la interacción del lenguaje gráfico , la adaptación de la tarjeta 7F6I1 61 con

$7>%IE& y el aprovec'amiento de las 'erramientas se logró tener medidas confiables de

temperatura y 'umedad relativa con el sensor !"##? así mismo, interpretarlas y visualizarlas

para la posterior aplicación , en este caso en muc'os ámbitos de la ingeniería como lo es la

agrícola, civil , etc.• Dracias a la generación e implementación del código vi que se desarrolló, se logró tener una

salida digital que atravez de un pulso se pudo conectar a un rel+ para el posterior

funcionamiento de motores, ventiladores o cualquier otro quipo con el que se quiera trabajar ,

partiendo de las medidas de temperatura y 'umedad.

REFERENCIAS

#. 'ttpO::www.micropiC.com:2H:d't##.pdf 4. 'ttpsO::panama'iteC.com:ventilador/de/encendido/automatico/por/temperatura:8. 'ttpsO::www.arduino.cc:en:main:arduino>oard6no

9. ftpO::ftp.e'u.es:cidira:dptos:depjt:Instrumentacion:>J/7DE$:#5S$ab%IE&:Introducci

RH8n.2HG. 'ttpsO::es.wiCipedia.org:wiCi:!igrR-8R>8metro.


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