Informe sensor presion
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El documento describe el desarrollo de un sistema para medir presión absoluta de 0 a 100 psi utilizando un sensor de presión, un amplificador, un microcontrolador PIC16F877A, decodificadores BCD a 7 segmentos y pantallas. Se explican los componentes seleccionados, la programación del microcontrolador, y la simulación y montaje del sistema. El diseño funcionó mostrando valores de presión, pero no pudo validarse debido a ruido y falta de otro medidor para comparación.
![• Código en assembler.
list p=16f877
include "p16f877.inc"
reg EQU 20H
BCDH EQU 21H
BCDL EQU 22H
BIN EQU 23H
org 0x000
goto PROGRAM_START
nop
org 0x004
Interrupt
retfie
PROGRAM_START
NOP
BCF STATUS, RP1
BSF STATUS, RP0
CALL CONFIGURAR ; Rutina de configuración del puerto y el ADC del pic
INICIO
CALL CONVERTIR ; Rutina de donde lee el valor Analogico y convercion
; a Digital con el rango de 1:256, mndando el resultado
; al puerto B
GOTO INICIO
CONFIGURAR
bcf STATUS, RP0 ; Go to BANK0
bcf STATUS, RP1
clrf PORTB ; Clear PORTC
clrf PORTD
movlw B'01000001' ; Fosc/8, A/D enabled
movwf ADCON0 ; Fosc/8 [7-6], A/D ch0 [5-3], A/D on [0]
bsf STATUS,RP0 ; Go to BANK1
movlw B'00001111' ;TMR0 prescaler, 1:256
movwf OPTION_REG
clrf TRISB ; PORTB all outputs
clrf TRISD
movlw B'00001110' ; Left justify, 1 analog channel
movwf ADCON1 ; VDD and VSS references (5v,0v)
bcf STATUS, RP0 ; Go to BANK0
RETURN
CONVERTIR
Main
btfss INTCON, T0IF ; Wait for Timer0 to timeout
goto Main ; <bit 2> espera interrupcion
bcf INTCON,T0IF ; pone en cero el bit2 de interrupcion
; <1> timer interrumpido
; <0> timer no interrumpido
bsf ADCON0,GO ; Start A/D conversion
; Pone el bit Go en <1>
Wait
btfss PIR1,ADIF ; Wait for conversion to complete
goto Wait ; Bandera <ADIF> -->
banksel ADRESH ; ADC-LSB en W, aqui hago lo que quiero
movf ADRESH,w ; ADC-MSB en W, aqui ha go lo que quiero
movwf BIN
call BIN8_BCD3
movf BCDL,0
7](https://image.slidesharecdn.com/informesensorpresion-140425155758-phpapp02/85/Informe-sensor-presion-7-320.jpg)
Informe sensor presion
- 1. INFORME DE IMPLEMENTACIÓN DE SENSOR DE PRESIÓN PARA PRÁCTICA DE LA ASIGNATURA SENSORES Y TRANSDUCTORES. Instructor Henry Castro MSC Estudiante José Jonathan Suarez Arias UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI FACULTAD DE INGENIERIA BIOINGENIERIA Santiago de Cali
- 2. TABLA DE CONTENIDO Pág. 1. INTRODUCCION..............................................................................................3 2. OBJETIVO GENERAL......................................................................................4 4. JUSTIFICACION...............................................................................................5 El siguiente trabajo permitirá consolidar los conocimientos teóricos obtenidos en el estudio de la materia mediante la implementación del proyecto del sensor de presión.............................................................................................................5 CONCLUSIONES...............................................................................................15 2
- 3. 1. INTRODUCCION En el siguiente informe se explica e ilustra el desarrollo del montaje de un sensor de presión absoluta en la escala de 0 hasta 100 psi. Se explica paso a paso el procedimiento para la construcción del proyecto. 3
- 4. 2. OBJETIVO GENERAL Implementar un sistema para medir presión absoluta en la escala de 0 a 100 psi como resultado de los conocimientos teóricos recibidos en la materia sensores y transductores 4
- 5. 4. JUSTIFICACION El siguiente trabajo permitirá consolidar los conocimientos teóricos obtenidos en el estudio de la materia mediante la implementación del proyecto del sensor de presión. 5
- 6. 1. Desarrollo 1.1 Pasos para elaboración del proyecto 1.1.2 Selección del Transductor. Se seleccionó el transductor de presión con referencia 136PC100G2 debido a que cumplía con las especificaciones necesarias para el funcionamiento de el diseño 1.1.3 Selección de la etapa de amplificación Se escogió el amplificador de instrumentación debido a que hace una diferencia de dos señales lo cual es necesario para el transductor tiene un offset de 1.87 volts con un voltaje de alimentación de 5 voltios y también por su alta impedancia de entrada que lo hace bastante inmune a ruidos. 1.1.4 Programación del Microcontrolador Para la programación se escogió el PIC16f877, y se hicieron los pasos siguientes: • Diseño del código para captar la señal análoga del transductor. • Conversión a una señal digital por medio del conversor A/D interno. • Procesamiento y transformación a BCD por medio de un código de sumas y restas sucesivas. 6
- 7. • Código en assembler. list p=16f877 include "p16f877.inc" reg EQU 20H BCDH EQU 21H BCDL EQU 22H BIN EQU 23H org 0x000 goto PROGRAM_START nop org 0x004 Interrupt retfie PROGRAM_START NOP BCF STATUS, RP1 BSF STATUS, RP0 CALL CONFIGURAR ; Rutina de configuración del puerto y el ADC del pic INICIO CALL CONVERTIR ; Rutina de donde lee el valor Analogico y convercion ; a Digital con el rango de 1:256, mndando el resultado ; al puerto B GOTO INICIO CONFIGURAR bcf STATUS, RP0 ; Go to BANK0 bcf STATUS, RP1 clrf PORTB ; Clear PORTC clrf PORTD movlw B'01000001' ; Fosc/8, A/D enabled movwf ADCON0 ; Fosc/8 [7-6], A/D ch0 [5-3], A/D on [0] bsf STATUS,RP0 ; Go to BANK1 movlw B'00001111' ;TMR0 prescaler, 1:256 movwf OPTION_REG clrf TRISB ; PORTB all outputs clrf TRISD movlw B'00001110' ; Left justify, 1 analog channel movwf ADCON1 ; VDD and VSS references (5v,0v) bcf STATUS, RP0 ; Go to BANK0 RETURN CONVERTIR Main btfss INTCON, T0IF ; Wait for Timer0 to timeout goto Main ; <bit 2> espera interrupcion bcf INTCON,T0IF ; pone en cero el bit2 de interrupcion ; <1> timer interrumpido ; <0> timer no interrumpido bsf ADCON0,GO ; Start A/D conversion ; Pone el bit Go en <1> Wait btfss PIR1,ADIF ; Wait for conversion to complete goto Wait ; Bandera <ADIF> --> banksel ADRESH ; ADC-LSB en W, aqui hago lo que quiero movf ADRESH,w ; ADC-MSB en W, aqui ha go lo que quiero movwf BIN call BIN8_BCD3 movf BCDL,0 7
- 8. movwf PORTD movf BCDH,0 movwf PORTB RETURN BIN8_BCD3 clrf BCDH clrf BCDL BCD_HIGH movlw .100 subwf BIN,f btfss STATUS,C goto SUMA_100 incf BCDH,f goto BCD_HIGH SUMA_100 movlw .100 addwf BIN,f movlw 0x0F movwf BCDL BCD_LOW movlw .10 subwf BIN,f btfss STATUS,C goto SUMA_10 incf BCDL movlw 0x0F iorwf BCDL goto BCD_LOW SUMA_10 movlw .10 addwf BIN,f movlw 0xF0 andwf BCDL,f movf BIN,w iorwf BCDL,f return RETURN end END 1.1.5 Selección del decodificador de BCD a 7 segmentos Se escogió el circuito integrado 74ls47 debido a que cumple las especificaciones para transformar la señal BCD del Microcontrolador al código de 7 segmentos que requiere la pantalla y además cumplir las características de compatibilidad con la pantalla. Se necesitaron tres circuitos integrados para el proyecto, uno por cada pantalla. 1.1.6 Selección del tipo de pantalla 7 segmentos Se seleccionó el tipo de pantalla ánodo común por que cumple con las características de compatibilidad para el acople con el IC 74LS47, se necesitaron tres pantallas para el proyecto, una por cada decodificador. 8
- 9. 1.1.7 Simulación del proyecto. Antes de realizar el montaje en físico se comprobó el funcionamiento del proyecto por medio del software de simulación de circuitos electrónicos PROTEUS. Figura donde se muestra la simulación de una presión de 60 psi 1.1.8 Montaje del sistema Se realizó un montaje en el laboratorio de electrónica de la USC, se obtuvieron mediciones de hasta 70 psi, se presentaron problemas con el ruido y el rechazo en modo común del amplificador de instrumentación, los resultados de presión fueron concordantes, sin embargo los valores arrojados no pudieron ser comparados con otro medidor de presión para así poder hacer la linealización de la señal. 9
- 10. 2. Especificaciones del proyecto 2.1 Diagrama de bloques del sistema I II III IV V I. Sensor de presión 136PC100G2 II. Amplificador de instrumentación III. Microcontrolador Microchip PIC16F877A IV. Decodificadores Bcd a 7 segmentos 74LS47 V. Pantallas 7 segmentos ánodo común 2.2 Transductor • Sensor de presión 136PC100G2 10 Transduc tor G Micro- controlador Decodificad ores Bcd- a7 seg Pantallas 7 segmentos Ánodo comun
- 11. 2.2Bloque de amplificación • Amplificador de instrumentación 11
- 12. 2.3 Microcontrolador • Microcontrolador PIC16F877A 12
- 13. 2.4 Decodificadores BCD a 7 segmentos. • 74LS47 13
- 14. 2.3Pantallas 7 segmentos ánodo común 14
- 15. CONCLUSIONES El diseño fue funcional en la práctica, los valores mostrados por los display fueron concordantes, se hizo una profundización sobre el tema, hubo errores en la programación que retardaron el proceso, también en el montaje que influyó por la tolerancia de las resistencias, ruidos y no se pudo validar el resultado de la presión con otro medidor 15
- 16. BIBLIOGRAFIA 1. Texas instruments LM324 SNOC16B September 2004 2. Microchip PIC16F877A 2003 microchip technology 3. Honeywell Microchip 136PC100G2 4. Fairchild semiconductor DM74LS47 Oct 1988 RV 2000 5. Visualizador siete segmentos Wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/Visualizador_de_siete_segmentos 16