informe termometro
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7/26/2019 informe termometro
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INTRODUCCIN
El objetivo de este proyecto es disear e implementar un sistema de control de
temperatura a travs de la comunicacin entre el sensor LM35 con el
microcontrolador 16F88! el cual maneja los datos proporcionados por el sensor
para mostrarlos por la pantalla de visuali"acin L#$%
En el presente trabajo& las partes y 'unciones del mismo& aplicaciones en el campo
industrial
(e da un detalle sobre las )erramientas de )ard*are+ sensor LM35& el ,-# 16F88!&
el modulo de L#$& botoneras y el pro.ramador ,-#/-0 % !dem2s de las
)erramientas de so't*are+ Flo*code ,ro 'or ,-#& ue proporcionan in'ormacin
necesario para lo.rar ue el sistema 'uncione correctamente%
!demas se trata del diseo e implementacin del proyecto& empe"ando con una
prueba para conocer el 'uncionamiento del LM35& la de visuali"acin L#$%% (e
desarroll un dia.rama de bloues ue detalla los elementos de nuestro proyecto
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DESCRIPCIN GENERAL DEL PROYECTO
Antecedentes
En el mundo& se vive un proceso tecnol.ico de continuo cambio& promoviendo
la innovacin& la calidad en muc)os aspectos para mejorar los distintos sectores
productivos de los pa4ses en desarrollo& esto se lo.ra con el an2lisis detallado de
los problemas provocados por la 'alta de recursos para una inmediata solucin&
por lo cual se debe usar nuevos avances tecnol.icos para prevenir distintos
problemas de sobrecalentamiento de dispositivos en el sector electrnico
industrial%
#ontrolar la temperatura del ambiente para evitar ue dispositivos electrnicos&
industriales y servidores al momento de sobrecalentarse para evitar daos y
prdidas de in'ormacin con'i.urando alarmas en base a las temperaturas
m2imas ue el dispositivo puede tener un correcto 'uncionamiento%
Este proyecto tiene como 'inalidad buscar contrarrestar el sobrecalentamiento de
dispositivos electrnicos de in'ormacin pro.ramando alarmas con un
microcontrolador 16'88!& de'inido en el sensor LM35%
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SENSOR DE TEMPERATURA CON EL INTEGRADO LM35
Descripcin:
El sensor de temperatura LM35 tiene una precisin calibrada de 17# y un ran.o de
captura de 557 a 1597#%
El sensor presenta di'erentes encapsulados pero el m2s com:n es el to;& siendo
similar a un transistor simple de tres pines& dos de ellos para alimentarlo y el tercero
entre.a un valor de tensin proporcional a la temperatura medida por el dispositivo%
FIGURA 1..- Encas!"ad# LM35 t#-$%
La salida es lineal y euivale a 19m 1597#
y 59m< > 57#
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y 559m< > 557#
Funcionamiento:
!l medir la temperatura se utili"a un volt4metro calibrado para traducir el ran.o de la
temperatura en voltaje% El LM35 'unciona en el ran.o de alimentacin comprendido
entre ? y 39 voltios% ,odemos conectarlo a un conversor !nal.ico=$i.ital y tratar la
medida di.italmente& almacenarla o procesarla con un Microontrolador o similar%
Aplicaciones:
El sensor de temperatura puede ser usado para compensar un dispositivo de medida
sensible a la temperatura ambiente& re'ri.erar partes delicadas de un robot o para
monitorear temperaturas en el transcurso de un trayecto de eploracin%
Ejemplo de circuito de prueba circuito de prueba+
El si.uiente montaje es un medidor de temperatura de ? canales usando un
,-#16F8! y un L#$ para mostrar los datos% ,ara una medida real con el conversor
!nal.ico=$i.ital se )a dispuesto un .enerador de tensin de re'erencia ajustable
modelo LM336 eterno al pic& con lo cual la medida de temperatura es eacta% El
ran.o de medidas ue soporta este montaje es solo de temperaturas positivas y abarca
desde 97 a 1597#%
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FIGURA 1..-En e" LCD se &!est'an "#s ( cana"es T1)RA*+ T%)RA1+ T3)RA%+
T()RA5.
FIGURA..- C,'c!,t# a'&ad# en e" s,&!"ad#' P'#te!s
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FIGURA. - P'!ea de te&e'at!'a
En la industria se utili"a este circuito para evitar el calentamiento de distintos
dispositivos & ayudar a con'i.urar alarmas& y lle.ar a corre.ir errores en un sistema de
medicin de temperatura inteli.ente mediante el cual se toman decisiones se.:n los
datos obtenidos dependiendo de alarmas y reuerimientos previamente con'i.urados%
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FUNDAMENTO TERICO
Re!e',&,ent#s a'a a",cac,/n de" P'#0ect#
El proyecto se lo puede dividir en dos partes esenciales+ (o't*are y @ard*are%
El so't*are para la pro.ramacin de temperaturas con sus alarmas utili"ando el
sensor inteli.ente LM35 en comunicacin one*ire es el MiAro# ,ro 'or ,-# y
para la simulacin del sistema se usa la )erramienta ,roteus versin % (ervice
,acA %
FIGURA - Re!e',&,ent#s de" P'#0ect# S#2ta'e4
En el @ard*are estamos usando el sensor de temperatura LM35 junto con el micro
controlador 16F88! el cual nos permite el in.reso de los valores m4nimos y
m2imos de temperatura por el teclado matricial ?? y mostrar en la pantalla L#$
16 para el monitoreo del sistema& al 'inal si la temperatura del ambiente sobrepasa
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la establecida la m2ima se enciende un ventilador para retornar la estabilidad al
sistema%
FIGURA %. Re!e',&,ent#s de" P'#0ect# a'da'e4
e''a&,entas de s#2ta'e
F"#c#de
FIGURA- Ent#'n# de F"#c#de
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67!8 es !n C#&,"ad#'9
Bn c#&,"ad#'es unpro.rama in'orm2ticoue traduce un pro.ramaescrito en
un len.uaje de pro.ramacina otro len.uaje de pro.ramacin& .enerando un
pro.rama euivalente ue la m2uina ser2 capa" de interpretar% Bsualmente el
se.undo len.uaje es len.uaje de m2uina& pero tambin puede ser simplemente
teto% Este proceso de traduccin se conoce como compilacin%
Bn compilador es un pro.rama ue permite traducir el cdi.o 'uente de un
pro.rama en len.uaje de alto nivel& a otro len.uaje de nivel in'erior Ct4picamente
len.uaje de m2uinaD% $e esta manera un pro.ramador puede disear un
pro.rama en un len.uaje muc)o m2s cercano a cmo piensa un ser )umano& para
lue.o compilarloa un pro.rama m2s manejable por una computadora%
FIGURA %.(.- D,a:'a&a a "#!es de "a #e'ac,/n de !n !en c#&,"ad#'
http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_inform%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_traducci%C3%B3n_de_programashttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_m%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Compilaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_fuentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_alto_nivelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_m%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Programa_inform%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_traducci%C3%B3n_de_programashttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_m%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Compilaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_fuentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_alto_nivelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_m%C3%A1quina -
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PROTEUS
PROTEUS es una )erramienta so't*are ue permite la simulacin de circuitos
electrnicos con microcontroladores% (us reconocidas prestaciones lo )an convertido
en el m2s popular simulador so't*are para microcontroladores ,-#%
Esta )erramienta permite simular circuitos electrnicos complejos inte.rando
inclusive desarrollos reali"ados con microcontroladores de varios tipos& en una
)erramienta de alto desempeo con unas capacidades .ra'icas impresionantes%
,resenta una 'iloso'4a de trabajo semejante al (,-#E& arrastrando componentes de
una barra e incrust2ndolos en la aplicacin& es muy sencillo de manejar y presenta una
inter'a" .r2'ica ami.able para un mejor manejo de las )erramientas proporcionadas
por el ,roteus%
FIGURA %.5.- Inte'2a; G'
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%.%.%.1. ARES o Advanced Routin. and Editin. So't*are CSoftware de Edicin y
Ruteo AvanzadoD es la )erramienta de enrutado &ubicacin y edicin de componentes&
se utili"a para la 'abricacin de placas de circuito impreso& permitiendo editar
.eneralmente& las capas super'icial C0op #opperD& y de soldadura Cottom #opperD%
2.2.2.1.1. Forma Manual
Ejecutando !GE( directamente& y ubicando cada componente en el circuito% 0ener
cuidado al $G#& $esi.n Gules #)ecAer C
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M8t#d# % E"ect'a A!t#'#!te'4
Btili"ando el mdulo Electra CElectra !uto GouterD& el cual& una ve" colocados los
componentes tra"ar2 autom2ticamente las pistas reali"ando varias pasadas para
optimi"ar el resultado%
#on !res adem2s se puede tener una visuali"acin en 3$ del ,# ue se )a diseado&
al )aber terminado de reali"ar la ubicacin de pie"as& capas y ruteo& con la
)erramienta J3$
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FIGURA %.=.- >,sta 3D P,stas en A'es
1.1. e''a&,entas de ?a'da'e
1.1.1. Sens#' de Te&e'at!'a Inte",:ente LM35
Es un dispositivo en encapsulado Ktipo transistor ,G35 o Ktipo
inte.rado ((I, Cen lu.ar del tradicionalbotnD ypermite medir temperaturas
desde 55# to 815# en incrementos de 9%5# con ;bits deprecisin en un
tiempot4picode99ms%
Elsistemaoperasobrelayatradicionalinter'a" de un conductorC1 *ire busD&
nosiendo imprescindible alimentacin eterna y teniendo un n:mero de serie
en GIM de 6? bits& lo ue permite tener un conjunto de termmetros
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conectados por mediodelbusdeunconductoryserinterro.adosdea uno por su
n:mero de serie& como si se trataran de botones%
FIGURA .- P'esentac,/n C,'c!,ta"
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
El LM35& tiene& adem2s del n:mero de serie y de la inter'a" de un
conductor& un circuito medidor de temperatura y dos re.istros uepueden
emplearsecomoalarmasdem2imaydem4nimatemperatura%
Este termmetro sebasa enunparde osciladoresde 'recuenciaproporcional a la
temperatura El oscilador de 'recuenciaproporcional a la alta temperatura act:a
como)abilitacinC.ateDdelconteodelosciladorde'recuencia proporcional a la
baja temperatura% Eiste un circuito C(lope !ccumulatorD encar.ado de
compensar las alinealidadesdelavariacinde'recuenciadelososciladoresconla
temperatura%
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FIGURA %.13.-P,c 1@F=
Desc',c,/n de "#s P,nes B P,nes F!nc,#na"es
#omo puede observarse en el pin G!3+ G!3=!H3=
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LCD G'
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TERMINALES DE CONEIN
Los terminales de conein de las pantallas L#$ de caracteres )an sido
estandari"ados& siendo .eneralmente compatibles pin a pin con lo mostrado en la
tabla +
Te'&,na" N#&'e F!nc,/n Desc',c,/n1
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FIGURA
.- Es!e&a de c#ne,#nes de "a anta""a LCD.
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INICIO
Inicializacin de
parmetros
Captura de datos
del DS1820 y
mostrar por la
LCD
resiona tecla
!"
#nciende un led y
muestra alarma en
LCD
$emp%ma&"
#nciende
'entilador y
muestra alarma en
LCD
$emp%min"
$emp%ma&
correcta"
In(reso de
temperatura
ma&ima
In(reso de
temperatura
minima
$emp%min
correcta"
si
no
si
no
si
no
si
)esetno
no
si
1.%. A":#',t de" &,c'#c#nt'#"ad#'
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CONCLUSIONES YRECOMENDACIONES
1% Lo.ramos construir un sistema ue permite el control de la
temperatura en un sistema cerrado a travs del sensor inteli.ente
LM35& a travs de dispositivos como los microcontroladores para
manipular los datos obtenidos y proporcionar las alarmas necesarias al
sistema%
% El sensor de temperatura LM35 utili"a el protocolo de comunicacin
one*ire ue permite reali"ar una comunicacin serial asincrnica
entre un dispositivo maestro y uno o varios dispositivos esclavos&
utili"ando un :nico pin de E=( del microcontrolador%
3% Los valores de la temperatura m2ima y m4nima se .uardan en
distintas variables para lue.o su posterior comparacin y comprobar si
el sistema est2 estable& si se desestabili"a el sistema& se encender2 un
ventilador para lo.rar volver a su estado estable%
?% Las rutinas del protocolo one*ire proporcionadas por el pro.rama
miAroc pro 'or pic nos permiten convertir los datos proporcionados
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por el sensor LM35 de bits a valores tipo c)ar& para estos poder enviar
a las 'unciones ue permiten la visuali"acin de los mensajes en la
pantalla L#$%
5% #uando se in.resa los valores de los ran.os m2imos y m4nimo de
temperatura por el teclado ??& se debe procurar ue estos valores sean
acordes a los par2metros del sensor de temperatura LM35 ue solo
soporta valores de temperatura entre 55
o
# y 15
o
# para ue el
sistema ten.a un per'ecto 'uncionamiento%
6%
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ANEOS
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ILIOGRAFA
1% OiAipedia& 1Oire +
?ttHHes.,,ed,a.#':H,,H1-J,'e& Fec?a de C#ns!"ta+ 9=11=919 %
% (cribd & ,rotocolo 1 Oire
?ttHH.sc',d.c#&Hd#cH%((%1$1HP'#t#c#"#-1-J,'e Fec?a deC#ns!"ta 1=11=919%
?ttHH.&,'#e.c#&Hen:H'#d!ctsHK,eH=H&,'#c-'#-2#'-,cH Fec?ade C#ns!"ta 3=11=919%
http://es.wikipedia.org/wiki/1-Wirehttp://www.scribd.com/doc/24421918/Protocolo-1-Wirehttp://www.mikroe.com/eng/products/view/7/mikroc-pro-for-pic/http://es.wikipedia.org/wiki/1-Wirehttp://www.scribd.com/doc/24421918/Protocolo-1-Wirehttp://www.mikroe.com/eng/products/view/7/mikroc-pro-for-pic/ -
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3% Microc)ip & @oja de $atos ,-# 16F88
?ttHH1.&,c'#c?,.c#&Hd#n"#adsHenHDeK,ceD#cH(1%$1F.d2 Fec?ade C#ns!"ta 5=11=919 %
?% (ystroni & @oja de $atos (ensor LM35& $(18(9
?ttHH.s0st'#n,.c#&HRes#!'ceHLM35.d2 Fec?a de C#ns!"ta5=11=919 %
5% -n.% Marcelo E% Gomeo& $ispositivos de Medicin de 0emperatura y
@erramientas de $esarrollo
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41291F.pdfhttp://www.systronix.com/Resource/ds1820.pdfhttp://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41291F.pdfhttp://www.systronix.com/Resource/ds1820.pdf