Mudulo De Adquisicion Y Control De Datos

Adquisición de datos

Modulo de adquisición y control

de datos

ADQUISICIÓN DE DATOS

Módulo de adquisición y control de datos

Por P. Simmonds

Permite emplear prácticamente cualquier PC para adquisición y control de datos, de forma rápida y sencilla

He aquí el diseño de un módulo muy compacto y barato que permite emplear prácticamente cualquier ordenador personal (PC) para la adquisición y para el control de da- tos de manera rápida y sencilla. Puede conectarse a cual- quier puerto paralelo están-dar de impresora y, a pesar de su pequeño tamaño, proporciona ocho entradas analógicas, cuatro digitales y cuatro salidas digitales, todas controladas desde un PC que utilice el debido soft- ware de adaptación.

Este proyecto está destinado a todos aquellos técnicos en electrónica que precisen de un sistema de adquisición de datos PC compatible, de bolsillo. Para lograr este objeti- vo es necesario que el hardware sea de pequeñas dimen- siones y que pueda ser manipulado a través del puerto paralelo o serie de un PC de sobremesa o portátil, sin tener que abrir la caja del ordenador.

El presente montaje se ha realizado utilizando circuitos integrados DIL normales, no de montaje en superficie para facilitar su realización. El convertidor A/D (ADC) emplea- do tiene una resolución de 12 bits, y la unidad posee diversas entradas digitales y analógicas. Se alimenta ex- teriormente mediante un pequeño alimentador de red o con una pila de 9 o 12 V, por lo que resulta muy adecua- do como unidad portátil.

Se ha optado por la conexión paralelo por la mayor faci- lidad de manejo que supone respecto al puerto serie, lo que simplifica notablemente el hardware del circuito que aquí presentamos. Se ha utilizado un conector DB25, ya que aparte de ser el normalizado, su pequeño tamaño y su bajo precio resultan perfectos para el fin buscado, por lo que todos los componentes empleados deberán ser pequeños para poderlos montar en la placa sin impedir que la cubierta del conector pueda deslizarse. Además,

todas las señales digitales y analógicas de E/S externas deben llegar y salir a través de conectores DB25.

La primera y crucial decisión a la hora de enfocar el pro- yecto, consiste en decidir qué convertidor se va a utilizar. Para esta aplicación se vio que era ideal el circuito inte- grado MAX186, de Maxim. Ocupa muy poco espacio y tiene unas patillas más finas que otros de similares ca- racterísticas. Lo que hace a este ADC tan atractivo para este proyecto, es que funciona empleando un bus serie en lugar de uno paralelo. Esto significa que se necesita menos espacio en la placa de circuito impreso gracias a su pequeño tamaño, y que no se necesitan tantas pistas ni que sean tan finas para conectar y controlar el puerto paralelo. También tiene numerosas características como:

 Un multiplexor analógico interno que puede configu- rarse para ocho salidas sencillas o cuatro entradas dife- renciales.

 Una referencia de tensión interna.

 Una gama de tensión de entrada de lectura de 0 a 4,094 voltios.

 12 bits de resolución.

 Un tiempo de conversión inferior a 10 s (muy rápido).

 Un diseño CMOS con pocas necesidades de potencia.

 Sólo necesita unos pocos condensadores externos para filtrar el ruido de la fuente de alimentación y aplicar la compensación; y

 Su precio es muy asequible.

Figura 1 - Como puede verse, las entradas analógicas las proporciona un chip ADC MAX186 (U2), que incluye un multiplexor de entrada de ocho canales y un registro de salida serie. Esto permite que comparta el puerto de impresora con U1, que maneja las entradas y las salidas digitales.

Los únicos componentes adicionales son una resistencia en cada entrada analógica, para protegerlas contra las sobrecorrientes en el caso de que se conectase inadvertidamente una ten- sión elevada.

La siguiente decisión fue emplear un

74HCT373 para las E/S digitales. Este circuito integrado de ocho enclava-

mientos está disponible en todas par- tes, es barato y absorbe y entrega una corriente razonable. Con él es posi-

ble emplear cuatro enclavamientos para las entradas y los otros cuatro para las salidas.

Figura 2 - Diagrama de tiempos que muestra cómo funciona el chip MAX186. La conversión se efectúa después del previo envío de un byte de dato de control al chip.

Al utilizar solamente el puerto para- lelo, no es posible alimentar las sali- das desde él, por lo que la unidad te- nía que alimentarse exteriormente. Esto significaba a su vez que se tenía que añadir un regulador de tensión para poder emplear un alimentador de red, una pila o cualquier otra fuen- te de alimentación.

EL PUERTO PARALELO DE LOS PCs

El esquema del circuito de la figura

1 muestra las patillas del puerto pa- ralelo a la izquierda, J1. Normalmen- te, un PC puede tener dos puertos paralelos, «LPT1» y «LPT2», cuyas di-

Lista de componentes

R1 =1 

R2 =10 k

R5 =1 k

Todas de 1/8 W, 5%

R3, R4 =Matrices SIL de 4 resistencias de 47 k

C1 a C3 =100 nF, monobloque C4 =4,7 F/16 V, tántalo C5 =100 nF, monobloque C6 =10 nF, monobloque C7 =10 F/16 V, tántalo C8 =220 pF

U1 =74HCT373

U2 =MAX186

Q1 =78L05

1 Placa de circuito impreso K118

1 Disquete con programas (en inglés). Contiene el software y dos juegos de do- cumentación sobre el sistema de adquisi- ción de datos de 12 bits. Imprima los dos juegos de instrucciones. El software para Windows se carga de la manera habitual.

2 Conectores macho para PCI de 25 patillas

1 Conector hembra para PCI de 25 patillas

1 Caja con funda DB25

1 Conjunto de fijación de cubierta D

recciones de E/S de base se indican en la tabla 1.

Cada puerto paralelo tiene tres regis- tros: uno de datos, uno de control y uno de estado. La dirección del regis- tro de datos es la dirección de base, mientras que el registro de control ocupa la dirección (Base + 1) y el re- gistro de estado la dirección (Base +

2). Para LPT1, las direcciones de los registros de datos, de estado y de control deben ser 378H, 379H y

37AH, respectivamente.

Cada registro puede controlar o leer el estado de varias

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