objetivointroduccion

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Sistemas Digitales de Mando y Control
Práctica 5
Sensor de Temperatura
OBJETIVO
Realizar un programa para el sensado de temperatura el cual pueda ser desplegado en la
pantalla de cristal líquido.
INTRODUCCION
En la práctica anterior se estudió el funcionamiento del convertidor Analógico-Digital el
cual esta destinado a monitorizar valores que necesitan ser traducidos para ser entendidos por el
sistema de control. Una de tantas aplicaciones que tiene el convertidor es la de monitorizar
valores de temperatura proporcionado por un sensor analógico.
Uno de los sensores analógicos más ampliamente utilizados es el de temperatura. En el
mercado existen muchos modelos de sensores de temperatura y su elección depende de diversos
parámetros, como pueden ser el rango de temperaturas que sean capaces de admitir, la precisión
necesaria, el coste, la resistencia que debe presentar a ciertas condiciones ambientales, etc.
Uno de los sensores más utilizados es el LM35, también llamado estándar. Sus
características son:
Su tensión de salida VOUT es proporcional a la temperatura en una proporción de 10
mV/oC.
Su rango de funcionamiento está comprendido entre 0 oC y 100 oC.
Su tensión de funcionamiento VS está entre +4 VDC y +30 VDC.
Su precisión es de ±0.9 oC.
El sensor analógico LM35 debe tener un adecuador para poder tener una región de
trabajo, para tal efecto se colocará un amplificador entre el sensor y la entrada del canal 0 del
PIC, como muestra el diagrama esquemático.
Se recomienda el amplificador operacional de tecnología MOS TL081 que tiene una alta
impedancia de entrada y tiene poco offset de entrada o amplificadores de instrumentación.
REGISTROS DE TRABAJO
El funcionamiento del convertidor Analógico-Digital requiere la manipulación de cuatro
registros:
1.
2.
3.
4.
ADRESH. Parte alta del resultado de la conversión.
ADRESL. Parte baja del resultado de la conversión.
ADCON0. Registro de Control 0.
ADCON1. Registro de Control 1.
1
Sistemas Digitales de Mando y Control
Práctica 5
Sensor de Temperatura
En la pareja de registro ADRESH :ADRESL se deposita el resultado de la conversión,
que al estar compuesta por 10 bits, sólo son significativos 10 de los bits de dicha pareja.
El registro ADCON0 controla la operación del Convertidor Analógico-Digital, mientras
que el ADCON1 sirve para configurar las patitas del Puerto A como entradas analógicas o E/S
digitales. Se seleccionará el canal 0 (RA0) para introducir la señal analógica a convertir.
El bit GO / DONE es el bit de estado de la conversión. Poniéndolo a 1 se inicia la
conversión y mientras esté a 1 está realizándose dicha operación. Cuando GO / DONE pasa a 0
confirma el final de la conversión y la puesta del resultado en la pareja de registros
ADRESH:ADRESL. El bit ADON sirve para activar el Convertidor A / D poniéndolo a 1 y
para inhibir su funcionamiento poniéndolo a 0.
A continuación, se indican los pasos que hay que efectuar para realizar una conversión
Analógica-Digital:
1. Configura el módulo Convertidor Analógico-Digital.
o Configurar las patitas que actuarán como entradas analógicas, las que trabajan como
E / S digitales y las usadas para la tensión de referencia (ADCON1).
o Seleccionar el reloj de la conversión (ADCON0).
o Seleccionar el canal de entrada A / D (ADCON0).
o Activar el módulo A / D (ADCON0).
2. Activar, si se desea, la interrupción escribiendo sobre PIE1 y PIR1.
o Borrar el señalizador ADIF.
o Poner a 1 el bit ADIE.
o Poner a 1 los bits habilitadores GIE y PEIE.
3. Tiempo de espera para que transcurra el tiempo de adquisición.
4. Inicio de la conversión.
o Poner a 1 el bit GO / DONE (ADCON0).
5. Tiempo de espera para completar la conversión A / D que puede detectarse.
o Por la exploración del bit GO/DONE, que al interpretarse la conversión pasa a 0.
o Esperando a que se produzca la interrupción si se ha programado, al finalizar la
conversión.
o Aunque no se permita interrupción, el señalizador ADIF se pondrá a 1 al finalizar la
conversión.
6. Leer el resultado en los 10 bits válidos de ADRESH: ADRESL y borrar la bandera
ADIF.
7. Para una nueva conversión regresar al paso 1º. O al 2º. El tiempo de conversión por bit
está definido por TAD. Se exige esperar un mínimo de 2 * TAD para reiniciar una nueva
conversión.
2
Sistemas Digitales de Mando y Control
Práctica 5
Sensor de Temperatura
DIAGRAMA DE FLUJO
El diagrama de flujo muestra claramente los pasos que hay que efectuar para realizar la
conversión analógica – digital del sensor de temperatura LM35.
3
Sistemas Digitales de Mando y Control
Práctica 5
Sensor de Temperatura
DIAGRAMA ESQUEMATICO
Se utilizó el canal analógico 0 (Puerto A, RA0 ) en el cual se conectó un potenciómetro
de 10 KΩ multi-vueltas.
Para el efectivo desarrollo de esta práctica se necesita de los siguientes materiales:
1 Fuente DC de 5 volts.
1 Fuente DC simétrica ±12 volts.
1 Microcontrolador PIC16F877.
1 Cristal de 4 Mhz.
2 Capacitores 33 pf.
1 LCD.
1 LM35 (sensor de temperatura).
1 TL081 (amplificador operacional).
1 Protoboard.
1 resistencias de 10 kΩ.
1 resistencias de 100 Ω.
1 Potenciómetro de 10 KΩ multi-vueltas.
1 Push button.
Cable.
Pinzas
.
4
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
CÓDIGO FUENTE
;***********************************************************************
;**************** Programa para sensar la temperatura y ****************
;************************ desplegarla en una LCD ***********************
;***********************************************************************
LIST P=16F877
include<p16f877.inc>
PCL
ESTADO
PUERTOB
PUERTOD
PCLATH
RDELAY
CONTA0
CONTA1
CONTA2
Letra
Flinea
RESULTADO
CONTA3
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
0x02
0x03
0x06
0X08
0X0A
0x21
0x22
0x23
0x24
0x25
0x26
0x27
0x28
;Constantes para el programa
;***************************
Linea1LCD
Linea2LCD
ClrLCD
CasaLCD
IncLCD
DecLCD
OnLCD
OfLCD
OnCursor
OffCursor
BlinkCursor
IzqLCD
DerLCD
IzqCursor
DerCursor
FuncionLCD
RS
;RW
E
W
F
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
EQU
0x80
0xC0
0x01
0x02
0x07
0x05
0x0C
0x08
0x0E
0x0C
0x0F
0x18
0x1C
0x10
0x14
0x38
6
1
7
0
1
ORG
goto
ORG
0
INICIAR
5
;* IZQUIERDA
;* DERECHA
;Pantalla de dos lineas
;Comandos o Caracteres
;Escritura al LCD
;Habilitacion para el LCD
;Registro W
;Registro de trabajo
5
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
;PROGRAMA PRINCIPAL
;******************
INICIAR
call
call
call
rb1
movlw Linea1LCD
call
movlw
movwf
clrf
rb2
medir
Port_LCD
Ini_LCD
Port_ADC
Comando_LCD
0x0f
Flinea
Letra
movf Letra,W
call Mensaje
call Caracter_LCD
call delay
incf Letra,F
decfsz Flinea,F
goto rb2
movlw Linea2LCD
call
Comando_LCD
call
movf
call
bcf
call
call
movf
call
bcf
call
call
movlw
call
call
movf
call
bcf
bcf
call
call
movlw
call
goto
MEDICION
RESULTADO,W
Tabla2
PCLATH,0
Caracter_LCD
delay
RESULTADO,W
Tabla1
PCLATH,1
Caracter_LCD
delay
A','
Caracter_LCD
delay
RESULTADO,W
Tabla0
PCLATH,0
PCLATH,1
Caracter_LCD
delay
Linea2LCD
Comando_LCD
medir
;Inicializa el LCD
;inicializa el convertidor
;Poner señal para empezar
;a mandar datos 0x80
;w=15 para 15 datos
;registro Flinea=15
;registro que va a moverse sobre la tabla
;Muestra el mensaje
;Manda el caracter al LCD
;Lo muestra por un tiempo de ---; F=1 en el registro si F= 0 en W
;Poner señal para empezar
;a mandar datos 0x80
;registro que va a moverse sobre la tabla
;Muestra el mensaje
;Manda el caracter al LCD
;Lo muestra por un tiempo de ---;Muestra el mensaje
;Manda el caracter al LCD
;Lo muestra por un tiempo de ---;Manda el caracter al LCD
;Lo muestra por un tiempo de ---;Muestra el mensaje
;Manda el caracter al LCD
;Lo muestra por un tiempo de ----
6
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
; Inician las subrutinas
;*****************************************************
Port_ADC
bsf
movlw
movwf
movlw
movwf
bcf
Port_LCD
bsf
ESTADO,5
clrf PUERTOD
clrf PUERTOB
bcf
ESTADO,5
bcf
PUERTOD,E
return
;Configura los Puertos del PIC
;configura al puerdo D como salidas
;;configura al puerdo B como salidas
call
movlw
call
call
movlw
call
call
movlw
call
call
movlw
call
movlw
call
movlw
call
movlw
call
movlw
call
return
;Inicializa el LCD
;w<-0X38
Ini_LCD
STATUS,RP0
b'00011111'
PORTA
b'00000000'
ADCON0
STATUS,RP0
retardo
FuncionLCD
Comando_LCD
retardo
FuncionLCD
Comando_LCD
retardo
FuncionLCD
Comando_LCD
retardo
FuncionLCD
Comando_LCD
OnLCD
Comando_LCD
ClrLCD
Comando_LCD
DecLCD
Comando_LCD
CasaLCD
Comando_LCD
;E equ 7 enable del LCD
;0X38
;0X38
;0X38
;0x0c
;0x01
;0x05
;0x02
Comando_LCD bcf
bcf
movwf
call
return
PUERTOD,RS
PUERTOD,E ;
PUERTOB
Habilita_LCD
;Manda un comando al LCD RS equ 0
Caracter_LCD bsf
bcf
movwf
call
return
PUERTOD,RS
PUERTOD,E
PUERTOB
Habilita_LCD
;Manda un caracter o dato al LCD
MEDICION
ADCON0,0
espera20u
ADCON0,2
bsf
call
bsf
7
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
espera
btfsc
goto
movf
movwf
bcf
return
ADCON0,2
espera
ADRESH,0
RESULTADO
ADCON0,0
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
;
;RETARDO DE 255 MICRO SEG
;************************
Habilita_LCD bsf
movlw
movwf
t1
decfsz
goto
bcf
return
PUERTOD,E
0xFF
RDELAY
RDELAY,F
t1
PUERTOD,E
;Habilita el LCD
retardo
movlw
movwf
movlw
movwf
movlw
movwf
decfsz
goto
decfsz
goto
decfsz
goto
return
0x01
CONTA0
0x64
CONTA1
0x64
CONTA2
CONTA2,F
ret0
CONTA1,F
ret1
CONTA0,F
ret2
;Retardo
movlw
movwf
movlw
movwf
movlw
movwf
decfsz
goto
decfsz
goto
decfsz
goto
return
0xD0
CONTA0
0xD0
CONTA1
0x01
CONTA2
CONTA2,F
re0
CONTA1,F
re1
CONTA0,F
re2
;Retardo
movlw
movwf
decfsz
goto
return
0x05
CONTA3
CONTA3,1
retardo1
ret2
ret1
ret0
delay
re2
re1
re0
espera20u
retardo1
8
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
Mensaje
addwf
PCL,1
;Mensaje a desplegar en el LCD
retlw
A'T'
retlw
A'E'
retlw
A'M'
retlw
A'P'
retlw
A'E'
retlw
A'R'
retlw
A'A'
retlw
A'T'
retlw
A'U'
retlw
A'R'
retlw
A'A'
retlw
A' '
retlw
0XA5
retlw
A'C'
retlw
A' '
retlw
A' '
ORG
0X100
bsf
PCLATH,0
addwf
PCL,1
;Mensaje a desplegar en el LCD
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
Tabla2
9
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
A'1'
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
A'6'
10
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
A'9'
ORG
0X200
bsf
PCLATH,1
addwf
PCL,1
;Mensaje a desplegar en el LCD
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'2'
retlw
A'2'
retlw
A'3'
retlw
A'3'
retlw
A'4'
retlw
A'4'
retlw
A'5'
retlw
A'5'
retlw
A'6'
retlw
A'6'
retlw
A'7'
retlw
A'7'
retlw
A'8'
retlw
A'8'
retlw
A'9'
retlw
A'9'
retlw
A'0'
retlw
A'0'
retlw
A'1'
retlw
A'1'
retlw
A'2'
retlw
A'2'
retlw
A'3'
retlw
A'3'
retlw
A'4'
retlw
A'4'
retlw
A'5'
retlw
A'5'
retlw
A'6'
retlw
A'6'
retlw
A'7'
retlw
A'7'
retlw
A'8'
retlw
A'8'
retlw
A'9'
retlw
A'9'
retlw
A'0'
Tabla1
11
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
retlw
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
12
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
A'4'
A'5'
A'5'
A'6'
A'6'
A'7'
A'7'
A'8'
A'8'
A'9'
A'9'
A'0'
A'0'
A'1'
A'1'
A'2'
A'2'
A'3'
A'3'
A'4'
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SISTEMAS DIGITALES DE MANDO Y CONTROL
PRÁCTICA 5
Sensor de Temperatura
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Sensor de Temperatura
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