Control ON/OFF de temperatura en PSoC
Enviado por Sebastián Gómez • 1 de Febrero de 2019 • Informe • 3.363 Palabras (14 Páginas) • 71 Visitas
Informe de Laboratorio #1 – Control On/Off de Temperatura Utilizando PSoC5LP
Nixon Andrés Solera Losada – 20142007118, Cristian Eduardo Molina Celis – 20142007109, Juan Sebastián Gómez Chitiva – 20142007128
Resumen: En este documento se presenta el informe correspondiente al primer laboratorio de dispositivos digitales programables “Control On/Off de Temperatura Utilizando PSoC5LP”. Se realizó un control de temperatura utilizando un teclado matricial y visualizando la temperatura en un display LCD con la utilización de código y bloques. Se observó que cuando un bombillo llegaba a cierta temperatura y se tenía cierta referencia se apagaba y prendía intermitentemente en conjunto con un ventilador; si dicha referencia era menor a la temperatura el bombillo permanecía apagado y el ventilador prendido hasta llegar a la temperatura deseada y ocurriendo la misma interferencia dicha anteriormente al llegar a la temperatura deseada. Lo anterior se logró al hacer un código que controlaba dicha temperatura en conjunto con bloques y un sensor de temperatura LM35.
Palabras clave: Control, PSoC, Temperatura, Teclado Matricial, LCD.
- INTRODUCCIÓN
En la vida diaria como en la industria es común encontrar que en algunos procesos en donde es necesario mantener rangos de temperatura, debido a que esta variable puede afectar en el buen funcionamiento de un sistema, por ello es necesario hacer mantener el proceso en rangos de temperatura en donde el proceso tenga una mejor funcionalidad.
Además de lo anterior es necesario adaptarse a tecnología que puede simplificar encontrar la solución a los problemas planteados, en este caso un microcontrolador, que en conjunto con un circuito externo se encuentra dicha solución.
El objetivo del laboratorio es la realización de un control de temperatura. Se debe medir la temperatura para su posterior visualización en una LCD e insertando datos para definir los intervalos de operación.
- FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Diseñar un control on/off de Temperatura mediante el uso de un sensor de temperatura LM35, un comparador de voltaje con amplificadores operacionales e insertando datos con un teclado matricial al microcontrolador.
- DISEÑO Y MODELO DE SOLUCIÓN
Para la realización del laboratorio se plantaron 4 fases del circuito: la primera es la comparación de voltajes teniendo 4 referencias a partir del sensor de temperatura y pasando los datos al microcontrolador; la segunda es la obtención de los datos de referencia utilizando un teclado matricial, para ello se realizó un decodificador para que el microcontrolador obtenga los datos del teclado de manera correcta; la tercera es la visualización de los datos en una LCD y con ello definir los rangos de control; la cuarta es la parte del encendido y el apagado del bombillo y el ventilador mediante pulsos para obtener la temperatura deseada.
- Comparación de voltajes con Amplificador Operacional y LM35
Un comparador es un circuito analógico que monitorea dos entradas de voltaje. Uno es llamado voltaje de referencia (Vref) y el otro voltaje de entrada (Vin). Cuando Vin se incrementa por encima o se reduce por debajo de Vref, la salida (Vout) del comparador cambia de estado entre bajo y alto [1].
[pic 1]
Fig. 1. Diagrama circuital primera fase del montaje
Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo eléctrico o electrónico [2].
Como se ve en a figura 1 se realizó un montaje para la comparación de voltajes con el integrado LM324. Debido a que el sensor de temperatura LM35 tiene un comportamiento lineal (10mV/°C) [3], se realizó un divisor de voltaje con 5V obtenidos de la PSoC obteniendo los valores correspondientes para realizar la comparación. En la tabla 1 se muestran los valores utilizados para la comparación, cuando se llega a uno de los valores, con el divisor de voltaje sale un 1 lógico obteniendo un valor en binario que luego pasa al microcontrolador. Hay que resaltar que los valores en el comparador son fijos.
La figura 2 muestra el bloque para la obtención de los datos en la PSoC.
[pic 2]
Fig. 2. Entradas a la PSoC del comparador
Tabla 1. Valores del sensor utilizados por defecto
Referencia | LM35 | Valor equivalente binario | |
°C | mV | ||
1 | 25 | 250 | 0001 |
2 | 50 | 500 | 0011 |
3 | 75 | 750 | 0111 |
4 | 100 | 1000 | 1111 |
- Decodificador de Teclado Matricial y Datos de Referencia
Se implementó el circuito mostrado en la figura 3 para la asignación de valores específicos (valores de referencia) del control, en la LCD se muestra el valor de referencia, obtenido del teclado matricial y el valor de la temperatura, obtenido del comparador, siendo 4 valores posibles en °C, como se muestra en la tabla 1.
[pic 3]
Fig. 3. Decodificador Teclado Matricial
Fuente: Introducción al PSoCLP5. Teoría y aplicaciones prácticas. Camargo L. Julián R., Perdomo C. César A.
- Visualización de Datos en el Display LCD
En cuanto a la visualización en la LCD se hizo mediante el bloque mostrado en la figura 4. Este bloque contiene una serie de librerías que habilitan un Display LCD externo al microcontrolador [5]. Para pasar los datos a la LCD se realiza mediante código, mostrado en el numeral 3.5. La figura 6 muestra la visualización de los datos en el Display LCD.
...