Instituto Tecnológico de Colima Reporte de PracticaMateria: Instrumentación

Accionamiento de motor por medio de rpmPresentan:

Alejandro Martín del Campo PalaciosJosé Cárdenas Naranjo

Luis Ignacio León VenegasLuis Alfonso Ismerio Legarreta

Ingeniería Mecatrónica

Agosto/Septiembre 2015

1.- Resumen

*Es importante saber que para esta practica estaremos usando un Arduino Mega 2560, pero en caso de que uses cualquier Arduino solo es necesario cambiar el tipo de placa en las Herramientas del programa, puedes regresar al inicio para ver como hacer esto.

2.-IntroducciónEl propósito de esta practica es analizar y comprender el comportamiento del actuadores para poder usarlos en cualquier caso practico que se nos presente, aprender a combinar trabajos de bajo voltaje con etapas de potencia son necesarios para ampliar la experiencia en el campo y los métodos de solución.

3.- Planteamiento del problemaEl equipo tendrá que diseñar y construir un sistema de medición de rpm se ingresara un parámetro de rpm por medio de un teclado matricial, cuando se alcance dicho

valor se encenderá otro motor eléctrico de corriente alterna o de corriente directa de 120 volts.

4.- Marco Teórico 4.1.-Enconder

Un encoder, es un dispositivo, circuito, programa de software, un algoritmo o incluso hasta una persona cuyo objetivo es convertir información de un formato a otro con el propósito de estandarización, velocidad, confidencialidad, seguridad o incluso para comprimir archivos.Su función es la de convertir el movimiento mecánico (giros del eje) en pulsos digitales o análogos que pueden ser interpretados por un controlador de movimiento.

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4.3.- RelevadorEl relevador es un dispositivo electromagnético, funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Para esta practica nos sirve cono puente entre la etapa de potencia entre el Arduino que maneja bajos niveles de voltaje y en DC (Corriente Directa) y el foco que maneja altos voltajes y en CA (Corriente Alterna), estos tipos de relevadores casi siempre vienen diseñados para trabajar con corriente alterna y directa pero siempre se debe asegurar leyendo la hoja de datos de nuestro dispositivo.

*Los colores pueden variar dependiendo el tipo de relevador

5.- Material NecesarioPara esta practica serán necesarios los siguientes artículos:

Una Placa Arduino Un Protoboard Motor de CD con

enconder Motor de CD

sencillo Pantalla LCD de

16x2 Modulo de

conexión I2C

6.- DesarrolloPaso 1.- Para esta practica lo primero que necesitamos es conectar nuestro encoder a la placa Arduino, el simplemente las terminales 1 y 4 del optoacoplador llevan un arreglo de resistencias(220 ohms y 5k ohms) las cuales van en serie y es alimentado por 5 voltios, de ahí mismo se puentea a la interrupción del pin 2. Las terminales 2 y 3 van conectadas a tierra.

Ilustración 3, Conexión de LDR a Arduino Mega

Paso 2.- Para este paso conectaremos nuestro relevador, en este caso usamos un modulo de relevadores, la diferencia es que un relevador normal necesita un

Ilustración 1, Relevador de 5V

Ilustración

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transistor para activarse y el modulo simplemente se conecta a alimentación y listo, sabiendo esto procedemos con la practica, la siguiente representación es del modulo de relevadores que conectados al Arduino.

Este modulo de relevadores se activa mandando “0” desde el pin al que esta conectado y se activa, en caso de usar un relevador ordinario, al reverso de este viene un esquema de donde esta ubicada la bobina y sus conexiones, el relevador puede alimentarse del Arduino, una entrada es el pin que activara la bobina y los otros dos pines del relevador son para conectar en serie cualquier dispositivo de alto voltaje que vayamos a usar, en este caso el modulo va conectado a alimentación y la bobina marcada como IN1 conectada al pin 2 de nuestro Arduino.

Paso 3.- Ahora procedemos a conectar nuestro modulo I2C a nuestra placa Arduino, siempre recordando que se conecta en paralelo a nuestro LCD, lo alimentamos correctamente y colocamos la librería con nuestra localidad de memoria en el programa (puedes ver como hacer esto en el inicio del documento).

Ilustración 4, Conexión I2C al LCD

Paso 4.- Ahora con todo conectado correctamente deberá cargarse el programa en la placa Arduino para comprobar el funcionamiento de la practica.

*El Arduino deberá estar conectado a la computadora, en la sección Herramientas seleccionamos el puerto al que esta conectada nuestra placa, una vez hecho esto seleccionamos la opción “subir”, esto cargara el programa en la placa e inmediatamente deberá funcionar correctamente.

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7.- Programa#include <Wire.h>#include <LiquidCrystal_I2C.h>LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);//configuración de pines digitales de la tarjeta arduino para la conexión con el lcd#include <Keypad.h> volatile long rpm=0;long vuelta=0;int a=0;int b=0;int c=0;int d=0;int mx=1800;//ingrese el valor maximo que alcanza el motor para las medicionesint mn=100;//ingrese el valor minimo que alcanza el motor para las medicionesint suma=0;char pulsacion;const byte Filas = 4; //Cuatro filasconst byte Cols = 4; //Cuatro columnas byte Pins_Filas[] = {53, 51, 49, 47}; //Pines Arduino para las filas byte Pins_Cols[] = { 45, 43, 41, 39}; // Pines Arduinopara las columnas se cambio el valor de 2 porque ahi se encuantra la interrupcion http://www.prometec.net/interrupciones/ char Teclas [ Filas ][ Cols ] = { {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'}, {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'} };Keypad Teclado1 = Keypad(makeKeymap(Teclas), Pins_Filas, Pins_Cols, Filas, Cols);

void setup() {lcd.backlight();lcd.init(); pinMode(2,INPUT); pinMode(11,OUTPUT); attachInterrupt ( 0 , god , RISING ) ;}void loop() {

brinco: if (suma==0){ lcd.setCursor(0,0); lcd.print("rpm = "); do { pulsacion = Teclado1.getKey();} while (pulsacion==0 ); lcd.setCursor(6,0); lcd.print(pulsacion); a=(pulsacion-48); do { pulsacion = Teclado1.getKey();} while (pulsacion==0 ); lcd.setCursor(7,0); lcd.print(pulsacion); b=(pulsacion-48); do { pulsacion = Teclado1.getKey();} while (pulsacion==0 ); lcd.setCursor(8,0); lcd.print(pulsacion); c=(pulsacion-48); do { pulsacion = Teclado1.getKey();} while (pulsacion==0 ); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(pulsacion); d=(pulsacion-48); suma=((a*1000)+(b*100)+(c*10)+d); do { pulsacion = Teclado1.getKey();} while (pulsacion==0 );

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} lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" "); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("rpm = "); delay(1000); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(suma); delay(1000); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); delay(50); rpm=0; while(1) {lcd.setCursor(0,0);lcd.print(suma);lcd.setCursor(0,1);lcd.print(vuelta);lcd.print(" rpm");delay(1000);vuelta= rpm*60/16;if(vuelta>=1800){ vuelta=1800; } if(vuelta<=-1) {vuelta=1800; } rpm=0;lcd.clear();

if(suma<=vuelta){ digitalWrite(11,HIGH); }else{ digitalWrite(11,LOW);}

}}

void god(){ rpm++; }

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8.- ResultadosPuede observarse en las siguientes imágenes el correcto funcionamiento de la práctica.

Ilustración 5, Resultados

Ilustración 6, Resultados

Ilustración 7, Resultados

Ilustración 8, Resultados

9.- Conclusiones:Se aplicó una etapa de potencia para el accionamiento del segundo motor, dicho acontecimiento es de gran importancia en la industria ya que al llegar a cierto número de rpm de algún motor en algunos casos se puede requerir el accionamiento de algún dispositivo

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