CONTROL TEMPERATURA ON -OFF.doc

8/10/2019 CONTROL TEMPERATURA ON -OFF.doc

1/17

ACONDICIONAMIETO

TERMOCUPLA:

Este elemento es industrial y nos permite tener la medicin de

temperatura por medio de voltaje esta variacin que presentase tiene que igualar en nuestro sistema ya que el LM35 presenta unaecuacin de transferencia de 10mV/! y la termocupla presenta un aecuacin de transferencia de 0"0#5mV/! por esto seria imposi$letra$ajar sin igualar cualquiera de los dos elementos para que mepresenten valores reales al momento de entregar los datos %nalespara la informacin de temperatura en cualquier maquina industrial"& continuacin un esquema de la termocupla"

'ara igualar la termocupla al LM35 se utili(o el siguiente dise)o*

PRIMERA ETAPA DEL COMPARADOR:

+atos,-.10

Descripcin del Circuito:

'ara el acondicionamiento lo que acemos en esta etapa delcomparador es que ingresamos en Vin 24 la pata negativa de latermocupla con una realimentacin en Vin 24 para que este vayarestando o sumando de acuerdo a los voltajes que se tenga en Vout

esto se lo reali(ara en las siguientes etapas" Luego esta salidadespu6s de pasar por una resistencia de 10 va a ser la entrada a


2/17

nuestra siguiente etapa Vin 24 la cual va a ser un sumador que mepermita tener un voltaje a la salida del mismo"7e escogi la ,- de 10 ya que en la oja t6cnica de esta etapa quese puede revisar en el dataseet se aconseja que la resistencia este

en el rango de 10 a 100 para que el valor sea m8s preciso y tengamayor resolucin"

SEGUNDA ETAPA DEL COMPARADOR:

+atos,3.10


'ara el acondicionamiento lo que acemos en esta etapa delcomparador es que ingresamos en Vin 24la pata positiva de latermocupla ya que este dise)o esta eco para que tanto en elVin24 de la primera etapa como en este e9ista una variacin devoltaje y esto es lo que me da la termocupla: este tam$i6n tiene unarealimentacin en Vin24 para que este vaya restando o sumando deacuerdo a los voltajes que se tenga en Vout esto se lo reali(ara en lassiguientes etapas"Luego esta salida al pasar primero por una resistencianormali(adora de 10 va a ser la entrada a nuestra siguiente etapa

Vin 24 la cual va a ser un restador que me permita tener un voltaje ala salida del mismo"7e escogi la ,3 de 10 ya que en la oja t6cnica de esta etapa quese puede revisar en el dataseet se aconseja que la resistencia esteen el rango de 10 a 100 para que el valor sea m8s preciso y tengamayor resolucin"

Calculo de RG O R1:


3/17

+e acuerdo a esta ecuacin nosotros podemos ver que ,; ser8 laque me dicte la ganancia que necesito ya que estoy ingresando lasdos puntas de la termocupla tanto a V1 como a V- para que me d6una variacin de voltaje la cual necesariamente ser8 de 10mV con

esto aseguro que mi ampli%cacin sea la que necesito para igualar latermocupla al LM35

SUMADOR:

+atos

,1.,-.,3.,


4/17

VVout

mVmVk

kVout

VinVinR

RVout

0

)200200(10

10

)12(1

3

=

=

=

En esta etapa lo =nico que se ace es cojuntar las dos se)ales quetratamos en las etapas anteriores para que luego de esta$ili(arlas ysumarlas para acerse una: estas salgan a la siguiente etapa queser8 el sumador del LM35 com este resultado de la termocupla"

ETAPA SEAL DEL LM35:

En esta etapa nosotros lo que acemos es conectar de acuerdo a laoja t6cnica del LM35 para que este funcione y revisar de estamanera el rango de tra$ajo y sus voltajes tanto en medicinam$iente como en aumento de temperatura o disminucin de lamisma"Este elemento me servir8 nada m8s que para tener un valor dereferencia para la termocupla ya que luego de las etapas de

ampli%cacin de la termocupla esta entra a un sumadorconjuntamente con el LM35 para sacar el valor total de los gradosque tenemos conforme a la transformacin de$ida de voltaje agrados"

ETAPA DEL SUMADOR:

+atos,>.,?.,@.,10.10


5/17


'ara el acondicionamiento lo que acemos en esta etapa del sumadorno es m8s que ingresar los dos voltajes provenientes del LM35 y dela termocupla para que estos dos se sumen y en la salida comorespuesta me de la suma de las dos magnitudes esto variaraconforme vari6 el voltaje en la termocupla ya que el LM35 solo sirvepara medir la temperatura am$iente"Las dos se)ales antes dicas pasaran primero por una resistencia de10 la cual permitir8 que se esta$ilice la se)al para que no e9istemuca variacin a la ora de efectuar la suma"

ETAPA DE SEGURIDAD:

En esta etapa lo que se $usca es sujetar el voltaje para que la salidadel acondicionamiento no so$repase los 5V esto es necesario ya quesi no se diera ese voltaje y lo so$repasara el 'A! utili(ado estarBa enpeligro de quemarse para esto nosotros so$redimensionamos elrango de temperatura asta -00! lo cual me permite con esto tener

una tolerancia muy alta y de esta forma no poner en peligro laentrada analgica del 'A! o el mismo en su totalidad"


6/17

DISEO ETAPAS ANTES EXPLICADAS:


7/17

ETAPA DEL PIC:

PIC 18F55!

En nuestro microcontrolador de$emos crear nuestro programa para quese pueda conectar via el puerto C7D 2!M virtual4 con la '!"+ico programa se presenta a continuacin*#include o %/M4ET%@CC%26CC%@%/[email protected] $$c&ro AA en el ti>er 24ET%@TIME.@26T2@DI0@G@-F-19

setup@&dc@ports6ANH044@0DD9 setup@&dc6ADC@C,[email protected],9 set@tris@69

us@cdc@init69 $$ Con=ur&>os &l puerto (irtu&l! us@init69 $$ Inici&li'&>os el st&c7 4!

J"ile6Kus@cdc@connected699 L

J"ile 6true9us@t&s769 i* 6us@enu>er&ted699

J"ile 6us@cdc@7"it699


8/17

d)us@cdc@etc69$$ se cre& un& c&den& de strin con el d&toen(i&do desde l&(ieJ L &)re&d@&dc69 $$,ee>os el c&n&l &nloo del&@>s629

us@cdc@putc66c"&r9&9 del&@>s619

i* 6d))A9$$4i &n no se lle& &l set point se en(& el c&rcterA 4ET@%/M2@DTG69$$0&lor & l& s&lid& del %/M 6C%%29 *or 6) D8-- $$(endor id 6D8 is Microc"ip9$$A;ui se c&>i&el 0ID- 0ID ) D8

1-- $$product id $$ A;u se c&>i& el ID- ID ) A


9/17

// 09#1:090


10/17


11/17

Wa instalado correctamente el driver procedemos a veri%car si ya seencuentra creado el !M: que en nuestro caso es el !M #: en laventana que se muestra a continuacin"


12/17

LA()IE*

!omo ya se cre el !M procedemos a crear la interfa( gr8%ca enla$vieK"


13/17

Anicialmente u$icamos el VA7&7erial: el cual ar8 la recepcin del puerto!M: indicando las caracterBsticas tBpicas de una cone9in serial: tomarmuy en cuenta que se pongan las mismas caracterBsticas que se pusieronen el 'A!: como el $aude rate: etc" +e otra manera no a$r8sincroni(acin"

CALCULOS:!omo nuestro puerto C7D reci$ir8 valores en 7N,AH; 2lo cual se indicaen el 'A!4: necesitamos leer dicos valores con el VA7&,ead el cualentrega un $uUer de 7N,AH; lo cual enviamos a un conversor de7N,AH; N DWNE &,,&W: dico valor se envia para un AH+E &,,&W el

cual dar8 el dato ya en $ytes de lo que est8 pasando en el adKareT deaB se reali(an equivalencias para los respectivos indicadores como son elvoltaje y la temperatura"

0olt&Re:

a . 2inputX54/-557e sa$e que entra un paquete de ? $its 2-554: lo cual equivale a 5voltiosT con lo cual acemos regla de tres con el valor que nosingresa del puerto: para sa$er qu6 valor de voltaje est8 entrando al'A!"

Te>per&tur&:


14/17

$ . 22110Xinput-4/54En la frmula se ace una regla de tres entre el valor que nosingresa de voltaje y el de temperatura que se quiere: recordandoque cinco voltios ser8 110Y!: con el rango de 0 a 110Y!"

Luego de lo e9plicado se encuentra la parte que sirve de control de

temperatura: en el cual se compara la temperatura medida del e9teriorcon un set point el cual se %ja en la '!" !on dica comparacin se enviar8al 'A! dos caracteres diferentes indicando cada uno de ellos si elrever$ero el6ctrico se prende o se apagaT asB mismo si se prende o seapaga el ventilador"!a$e recalcar que si el ventilador se prende el rever$ero no lo ar8T yviceversa"

La medida de la temperatura se la estar8 aciendo constantemente"

&l %nal se un VA7&!lose para %nali(ar la comunicacin"

ES+UEMA DEL PIC:


15/17

ETAPA DE POTENCIA:

En esta etapa se va a controlar el voltaje que alimentara la niquelina ypor ende su temperatura" 'ara esto se dise)o un circuito de control de8ngulo de disparo: por medio de un 7!,"El circuito ar8 que la potencia que tenga la carga dependa de dico8ngulo de disparo: esto se logra con una variacin de una resistencia queace que el 8ngulo varBe"

'ara el presente dise)o se utili( una fotorresistencia la cual ar8 las

veces de un potencimetro" +ica variacin se lograr8 mediante un foco


16/17

led que alum$rar8 a la fotorresistencia aciendo asB variar el 8ngulo dedisparo"

LED1

1

0

50%

R1

Key = A

1000k

7e de$e recordar que el 'A! es el que encender8 o no el led para variar laresistencia: mediante la condicin de que si supera o no el set point quese indic en la programacin del 'A! y L&DVAEP"

En $ase a prue$as se llega a las condiciones de dise)o: para lo que setiene*

!uando se tiene una resistencia muy alta: es decir cuando lafotorresistencia no perci$e ninguna lu(: la niquelina no tendr8 lasu%ciente potencia para encenderse" La resistencia estar8 en el orden delos mega om"

Salida PIC

(PWM)

Fotorresistencia que

reemplaza alpotencimetro de la

etapa de Potencia


17/17

'ero cuando tenemos una resistencia muy $aja: es decir que el led se aencendido: la niquelina se encender8 empe(ando a calentar el agua" Laresistencia estar8 alrededor del 1om"

Documents

CONTROL TEMPERATURA ON -OFF.doc