Trabajo Práctico 12

Microcontroladores

 En éste práctico se nos pide optar entre armar o comprar la placa del programador.

 En nuestro caso, preferimos comprarlo, ya que traia varias ventajas, como lo son la garantia, y el nombre de una empresa detrás. El programador que compramos es el MCE ZIF SERIAL. Es el programador más básico entre los comerciales. Se lo conecta a la máquina mediante el puerto serie. No requiere alimentación externa y tiene un zócalo ZIF (Zero Insertion Force) y un conector ISP. También tuvimos la opción de hacer nuestro propio programador con las características que querramos nosotros; la ventaja de hacer esto es la de aprender un poco más sobre los programdores y las funciones que cumplen cada uno de sus componentes. La desventaja es que lleva tiempo y responsabilidad.

 El programador, básicamente es un circuito que lleva un integrado (Por ejemplo éste puede soportar los modelos PIC10F, PIC12F, PIC16C, PIC16F y PIC18F) que se programa mediante la PC para luego realizar la función programada sobre nuestra placa STARTER (la que hicimos en el práctico N°1). También lleva un procesador, memoria de datos, de programas, puertos de entrada y salida, y muchos otros modulos de transmisión de datos o manejos de señales lógicas.

 El programador que elegimos es el que se muestra acontinuación:

MCE ZIF SERIAL.

Su funcionamiento todavía no lo podemos verificar a causa de que no tenemos el programador aún, ni bien lo tengamos lo subimos en un video. 

Trabajo practico 13

Microcontroladores

En este TP se nos pide crear un programa
capaz de activar una salida con una frecuencia de 500Hz, la cual se comandará desde el pulsador. Nosotros decidimos hacerlo en los dos lenguajes, ASM y C. A continuación los programas:

Programa en C

#include

int1   flag=0;                                                                       //Definimos un bit llamado flag.

void main()
{
   setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1);
   output_b(0x00);

   while (1)                                                                        
   {
      if (input(PIN_A0) == 1)                                               //Si el pulsador que se encuentra en A0
      {                                                                                    //es pulsado, cambiará el estado de flag
          flag=~flag;                                                               //el cual usamos para darle un estado de
          delay_ms(200);                                                      //"prendido" o "apagado" al programa
      }                                                                                   //principal.
      if (flag == 1)                                                                //Si el bit flag esta en "1", el programa
      {                                                                                   //principal se activa, el cual prende un led
          output_high(PIN_B1);                                           //conectado a B1, espera 1 ms, y lo apaga
          delay_ms(1);                                                         //resultando en una frecuencia de 500 Hz.
          output_low(PIN_B1);
          delay_ms(1);
      }
     
   }
}

Funcionamiento

Programa en ASM



;*****************************************************
; Ejercicio 13.asm
; Descripción:
; Al apretar un pulsador, en la salida RB1, habra una frecuencia de 500 Hz.
; Al pulsarlo nuevamente, se apagara.
;*****************************************************
; Fecha: 08/06/10 Autor/es: JF
;*****************************************************
LIST p=16F84A
#INCLUDE
__CONFIG _CP_OFF & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _XT_OSC
;*****************************************************
; Variables
;*****************************************************
CBLOCK 0x0C
vdly1
vdly2
Contador
ENDC

#DEFINE Led1 PORTB,1
#DEFINE Pulsador PORTB,0

;*****************************************************
ORG 0x000
goto main ;Vector de reset

ORG 0x004
goto Interrupcion ;Vector de interrupción
;*****************************************************
main
; Configuración de los puertos
bsf STATUS,RP0 ;Banco 1
clrf TRISB ;Todo el PORTB como salida
bsf Pulsador ;Excepto RP0
movlw b'111110111'
movwf TRISA
bcf STATUS,RP0
clrf PORTB
clrf Contador
movlw b'10010000'
movwf INTCON

loop
incf Contador
decfsz Contador
goto $+2
goto loop
decfsz Contador
goto $+2
goto Prendido
decf Contador
goto loop

Prendido
bsf Led1
call delay_200ms
bcf Led1
call delay_200ms
incf Contador
goto loop










;*****************************************************
; Subrutinas
;*****************************************************
delay_200ms
decfsz vdly1,F
goto $-1
decfsz vdly2,F
goto $-3
return

Interrupcion
incf Contador,1
bcf INTCON,INTF
retfie
;*****************************************************
END




Funcionamiento

Trabajo Práctico 7

Comparadores Analógicos


Los objetivos de este trabajo práctico son:
-Conocer el funcionamiento de un AO como comparador.
-Implementar un sistema de control On-Off.
-Evaluar el uso de la histéresis para compensar el comportamiento del sistema.


Se nos pide armar el siguiente circuito:

Éste, al disminuir la luz que le llega al sensor, debería subir su resistencia interna, y por consecuencia se tiene que prender la lámpara de la derecha. Aquí un video mostrando su funcionamiento:

Utilizamos los videos de los grupos:
Nelson y Rojas para la verificacion del circuito andando.
Pianesi y Paino para la demostrar la inestabilidad del circuito.
Ya que me robaron el celular donde tenia nuestros videos.

Trabajo Práctico 6

Restador

En este trabajo práctico se nos encargó implementar mediante un restador un adaptador de escala en corriente continua. La configuración sería la siguiente:

Los materiales necesarios para armar el circuito son:

-1 CI LM 741.

-2 capacitores de 10 uF x 25 V electrolíticos.

-2 capacitores de 100 nF cerámicos.

Un transductor resistivo de temperatura produce una respuesta en tensión como la indicada en la gráfica:

Al ser la temperatura 30º C, en la salida habra una tensión de 1 V, y al ser 40º C, en la salida habra una tensión de 2 V. O sea:

Vc (30ºC) = 1V

Vc (40ºC) = 3V

Se nos pide ajustar la variación para que se cumpla:

Vo (30ºC) = 0V

V0 (40ºC) = 5V

Para llevarlo a cabo, se nos propone utilizar el siguiente circuito, utilizando un restador en corriente continua, y reemplazando el termistor por una serie de resistores:

Los valores de RF y R1,  debemos calcularlos de la siguiente manera:

Vo = Rref/R1 x  (Vc-Vref)

5v = 10k/1k x  (3v-Vref)

5v = 10k x  (3v-Vref)

5v/10k = 3v-Vref

0.5v - 3v = -Vref

-2.5v = -Vref

-2.5/-1 = Vref

2.5v= Vref.

Vo = Rref/R1 x (Vc - Vref)

0v = 10k/1k x (1v - Vref)

0v = 10k x (1v - Vref)

0v/10k = 1v - Vref

0v - 1v = -Vref

-1v/-1 = Vref

1v = Vref

Medimos para verificar si lo calculado era correcto y si, efectivamente, era correcto:

 

Y aqui la grafica de Vo(Vc):

T.P. Nº5

                                          Amplificadores Operacionales.

 Amplficadores:
 Un amplificador operacional es un circuito electrónico que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G ; ganancia). 
 Un amplificador se representa mediante la sig manera:

 Las configuraciones que veremos en este práctico son la de Amplificador Inversor y Amplificador No Inversor..

 Tensión de offset:
  Es la diferencia tensión que se obtiene entre los dos pines de entrada cuando la tensión de salida es nula, este voltaje es cero en un amplificador ideal lo cual no se obtiene en un amplificador real.
 Ésta tensión se puede ajustar a cero mediante el uso de las entradas de offset en caso de querer precisión. El offset puede variar dependiendo de la temperatura del operacional.
    
Amplificador Inversor:

  El amplificador Inversor es denominado así, ya que la señal de salida es igual a la señal de entrada (en forma) pero con la fase invertida 180º.
 Ésta configuración es una de las más importantes dado que se puede elaborar otras configuraciones como la del derivador, sumador, integrador.
 En este práctico se nos dió para armar el siguiente circuito:

 
 En el cúal se le tiene que ajustar el generador de señales de tal forma que entregue una señal continua.












 Resumir las mediciones realizadas completando la siguiente tabla:

  y graficarla:

 
 Amplificador no inversor:

   En esta configuración el voltaje de entrada ingresa por el pin positivo, pero como ya sabemos que la ganancia del amplificador operacional es miy grande, el voltaje en el pin positivo es igual al voltaje del pin negativo, conociendo el voltaje en el pin negativo se puede calcular, la relación que existe entre el voltaje de salida con el voltaje de entrada haciendo uso del divisor de tensión.

LM 555

 El circuito integrado LM555 es un dispositivo de alta estabilidad diseñado para contruir retardos de tiempos y osciladores.

 Posee terminales adicionalesque permiten dispararlo y resetearlo. Estas funciones se activan en el modo descendente de la señal.

 Tanto el tiempo de retardo como la frecuencia de oscilación son determinadas por componentes externos, capacitores y resistores.

Diagrama de bloques interno:

 El lm555 es un integrado que incorpora dentro de sí dos comparadores de voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un resistor de descarga. Dependiendo de como se interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realiza un gran numero de funciones tales como la del multivibrador astable y la del circuito monoestable.

 Si se observa el diagrama de bloque interno se puede ver que las resistencias que forman el divisor de voltaje está en 1/3 de Vcc y 2/3 de Vcc, los puntos de comparación de los dos comparadores internos.

 Dependiendo de las señales que se apliquen desde el exterior se puede lograr que los comparadores cambien de estado a diferentes niveles de voltaje lo cual provoca que el flip flop cambie el estado de salida y/o active el transistor de descarga.

Configuración Astable

Modo de Conexión: 

En este modo el trigger está conectado con el threshold de manera que el sistema pueda autodispararse.

El capacitor variará su carga entre 1/3 y 2/3 de Vcc.

Diagrama de tiempos

Cálculo de los componentes:



El duty cycle es:

                                    Rb     
                      D =   --------------
                               Ra + 2Rb

La frecuencia de operación viene dada por:

                                     1,44
                     f =     ----------------------
                             ( Ra + 2Rb ) C


 Por lo tanto, lo primero que debemos hacer es determinar la frecuencia en la que trabajará nuestro astable, y su duty cycle. Al tener esos dos valores, despejamos para obtener t1 y t2:


              t1                                            1
 D=   --------------          y               f=   --------------
           t1+t2                                       t1+t2

Siendo t1 el tiempo en que el astable esta "alto" y t2 el tiempo que está "bajo". Al obtener t1 y t2 obtenemos los valores de Ra, Rb y C con las siguientes ecuaciones:


                      t1 = 0,693 ( Ra + Rb ) C

                      t2 = 0,693 Rb C

Ya que el tiempo de carga está determinado por Ra + Rb y el de descarga por Rb.
 
Al obtener los resultados, podemos comprobar si son correctos con la siguiente aplicación. Introduciendo los valores de Ra, Rb, y C en la izquierda, obtendremos los tiempos de los pulsos altos y bajos, la frecuencia, y el Duty Cycle en la derecha:

Astable con C.I. 555

Ingresar DATOS: Ra = Resistencia de Carga del Capacitor Ra = Resistencia de Carga-Descarga del Capacitor C = Capacitor de Temporización CÁLCULOS: Ancho del Pulso de Salida en Alto Ancho del Pulso de Salida en Bajo Frecuencia de Oscilación Ciclo de Trabajo

Ra = KOhms Rb = KOhms C = nanofaradios Tiempo en Alto del Pulso = microsegundos Tiempo en Bajo del Pulso = microsegundos Frecuencia = Hz Ciclo de Trabajo = [%]

Práctica en clase:

Se nos encargó calcular un astable usando el LM 555 para una frecuencia de 1 KHz y un duty cycle de un 60%. 

Los calculamos mediante las siguientes ecuaciones:

Teniendo t2 (tiempo de descarga), podemos obtener el valor de Rb

 

Le damos un valor a C, en este caso 10 uF.

Teniendo Rb y t1 (tiempo de carga), podemos obtener Ra.

Reemplazamos C por el valor determinado anteriormente.

Reemplazamos Rb por el valor que obtuvimos anteriormente.

Configuración Monoestable

Modo de Conexión:

En este modo de operación, el timer, funciona en modo no-redisparable. El capacitor está, inicialmente, descargado mediante el transistor interno. Al llevar la tensión de trigger a cero se setea el flip flop interno bloqueando el transistor de manera que la salida pasa a Vcc y permitiendo la carga del capacitor a través de Ra. Cuando el capacitor alcanza 2/3 de Vcc se produce la conmutación del flip flop llevando la salida a cero y saturando el transistor interno de manera de dejar preparado al sistema para un nuevo pulso de disparo. Si la señal de disparo (trigger) permanece en nivel bajo, por efecto del comparador, la señal de salida nunca volverá a su nivel inicial de cero.

Diagrama de tiempos

Observar que con el flanco descendente del trigger se produce la conmutación de la salida la cual, recién cuando el threshold alcanza 2/3 de Vcc, vuelve a su condición inicial.

Calculo de Componentes

El tiempo de carga está dado por la siguiente ecuación:

t = 1,1 Ra C

Le asignamos un valor cualquiera a C, en nuestro caso 10uf, y despejamos:

t/11uF=Ra

Suponiendo que queramos un tiempo de carga de 5s:

5s/11uF=Ra

Y nos queda:

Ra=470

Si queremos, podemos verificar los valores que nos dió con la siguiente aplicación:

Monoestable con C.I. 555

Ingresar DATOS: R = Resistencia de Carga del Capacitor C = Capacitor de Temporización CÁLCULOS: Ancho del Pulso de Salida

R = KOhms C = nanofaradios Tiempo del Pulso = microsegundos