Download Conversor análogo digital ADC0804 - em2011

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MONTAJE DE UN CIRCUITO ELECTRONICO UTILIZANDO EL CONVERSOR
ANALOGICO DIGITAL ADC0804 PARA LA MEDICION DE TEMPERATURA,
ALMACENAMIENTO DE LAS MEDICIONES EN UN COMPUTADOR Y ENVIÓ
A UN SERVIDOR DE INTERNET.
Profesor
JAIME VILLALOBOS
Presentado por:
JUANA MARIA PACHECO
DIEGO LEONARDO CHAPETÓN
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
RESUMEN:
Este proyecto tiene como fin monitorear y
medir la temperatura constantemente por
medio de un circuito electrónico en donde
se generen datos,
y a su vez sean
almacenados y transmitidos a un centro de
acopio.
Para el diseño del circuito se necesito una
palca protoboard, cables, conversor
analógico digital ADC0804, micro pulsador,
potenciómetro, condensador, diodos, sensor
de temperatura LM35, resistencias y un
regulador de tensión.
 Conversor
análogo
digital
ADC0804: Un convertidor análogo
digital es un circuito integrado que
convierte señales análogas en datos
binarios:
0s
y
1s.
El
convertidor
análogo/digital
ADC0804 es un circuito integrado
capaz de convertir una muestra
analógica entre 0v y 5v, en un valor
binario de 8 dígitos binarios.
Para el so
Diseño de un circuito electrónico y el
respectivo software que capte lo datos de
temperatura, los almacene y los transmita a
un centro de acopio
Para esto se realizo el circuito electrónico
con el conversor análogo digital en donde se
necesitaron de un regulador
1. Introducción
El circuito electrónico lo comprenden los
siguientes dispositivos:
Figura 1. ADC0408
 Potenciómetro: es un dispositivo
que contiene una resistencia variable
con la que podemos ajustar la
cantidad de corriente que pasa por la
línea del circuito.
El potenciómetro se compone de dos
piezas una llamada “hat” rueda de
plástico o metal cuya utilidad es
precisamente permitirnos girar el
potenciómetro y un componente
electrónico que posee tres terminales.
 Diodo:
es
un
componente
electrónico constituido por dos
terminales el ánodo (+) y el cátodo (). El diodo permite el paso de
corriente cuando esta polarizado
directamente y lo impide cuando esta
polarizado inversamente. El LED es
un diodo especial capaz de emitir
radiación luminosa cuanto esta
polarizado directamente.
Figura 2. Potenciómetro
 Condensador:
dispositivo
que
almacena energía eléctrica, está
formado por un par de armaduras
metálicas separadas por un medio
aislante. Se caracteriza porque puede
almacenar
carga
cuando
esta
descargado
y
descargarse
posteriormente
suministrando
electricidad a un circuito. Cuando el
condensador está completamente
cargado impide el paso de corriente,
comportándose como un circuito
abierto.
Figura 3. Condensador
Figura 4. LED
 Sensor de Temperatura LM35:
dispositivo con una precisión
calibrada de 1° C pude medir
temperaturas en el rango de -55°C –
150 °C. La salida es muy lineal y cada
grado centígrado equivale a 10mV en
la salida. Posee 3 patas, dos de ellas
para alimentarlo y la tercera nos
entrega un valor de tensión
proporcional a la temperatura medida
por el dispositivo.
El LM35 funciona en el rango de
alimentación de 4 y 30 voltios
Podemos conectarlo a un conversor
analógico digital y tratar la medida
digitalmente, almacenarla o procesarla
con un micro controlador.
http://www.x-robotics.com/sensores.htm
Figura 7. Resistencia 10k Ω

Figura 5. Sensor de Temperatura
Figura 8. Resistencia 47 Ω
 Resistencia Fija o Resistor: los
resistores eléctricos se implementan
en circuito para limitar la corriente
que atraviesa dicho circuito. A mayor
resistencia menor intensidad de
corriente que circula por el circuito.
El valor de cada resistencia se
identifica por un código de color.
Figura 6. Resistencia 1k Ω
 Regulador de Tensión: dispositivo
electrónico diseñado con el objetivo
de proteger aparatos eléctricos y
electrónicos sensibles a variaciones de
diferencia de potencial o voltaje. Los
reguladores de tensión están presentes
en las fuentes de alimentación de
corriente continua reguladas, cuya
misión es proporcionar una tensión
constante a su salida.
Figura 9. Regulador de tension
 Un micro pulsador.
 Un regulador de tensión de 5V, el
7805.
 El circuito integrado ADC0804.
 Resistencias.
8 de 1K
3 de 10K
2 de 47 ohmios
 Dos potenciómetros de 1K.
 Un condensador de 150pF.
 Ocho diodos leds.
 LM35
Utilizaremos las siguientes herramientas:
2. Esquema experimental Realización
 Multímetro. Lo utilizaremos para
medir tensiones y resistencias.
 Alicate pequeño. Para doblar las patas
de algunos componentes.
 Pinza. Nos ayudará a colocar los
componentes. Pinza. Nos facilitará
extraer el circuito integrado o los
potenciómetros en caso de que fuese
necesario.
 Tijera pela cables.
El montaje del circuito eléctrico se realizara
sobre la placa protoboard
Figura 10. Esquema del circuito
Para el montaje del circuito electrónico se
necesitaron los siguientes elementos
Componentes electrónicos
Paso 1: Lo primero que vamos a colocar es
el integrado ADC0804, el corazón del
circuito.
Paso 2: Colocamos el regulador de tensión
7805. De frente, la pata de la izquierda, es la
entrada, la derecha la salida y la central es el
negativo común.
Paso 7: colocamos las 8 resistencias de 1k
desde la pata 18 a la 11.
Paso 8: ahora colocamos los LEDs teniendo
en cuenta la polaridad
Paso 9: se coloca la alimentación para el
circuito. El positivo se conecta a la pata 1 y
el negativo a la pata central.
Paso 10: Ajustamos los potenciómetros. El
potenciómetro del pin 7 controla a partir de
que valores se comienza a medir. El
potenciómetro del pin 9 controla el rango de
medida.
Paso 3: Conectamos la alimentación del
circuito integrado. Negativo: Patas 10 y 8.
Positivo: pata 20
Paso 4: conectamos las patas 1 y 2 al
negativo y el micro pulsador de la pata 3
Paso 5: conectamos la pata 19 a la
resistencia 1k al condensador y ambos a la
pata 4
Paso 6: Conectamos la pata 5 con la 3
Paso 11: Conectamos el LM35 al circuito, la
pata central de este va conectada al pin 6 del
ADC0408.
Por último, del 18 al 25 del PP lo
conectamos con el negativo del circuito.
En este momento el circuito ya estará
monitoreando la temperatura y expresándola
en una salida de 8 bit de la siguiente forma:
3. Aplicación
Utilizamos una a una Aplicación en Visual
Basic 6.0 para tomar los datos de
temperatura. La aplicación es la siguiente:
Donde el primer LED es el de la izquierda.
Por ultimo para conectar el circuito al PC se
utiliza un cable paralelo:
Figura 11. Aplicación
En donde conectamos cambiamos los leds y
enviamos los datos del ADC0408 de la
siguiente manera:
El pin 18 del ADC es el bit menos
significativo, lo conectamos con el 2 del
puerto paralelo, después el 17 del ADC con
el 3 del PP, así hasta llegar al 11 del ADC
(bit más significativo) con el 9 del PP.
La aplicación nos permite observar el
monitoreo de la temperatura cada segundo,
además nos muestra el estado de los bits de
entrada en el puerto paralelo y su lectura en
decimal.
Figura 12. Representación de lectura en el puerto y valor de la
temperatura.
Además podemos observar el número de
medidas que lleva hasta el momento, el
promedio, el coeficiente de variación y la
desviación estándar.
5. Código importante de la aplicación
Utilización de la librería IO.dll para leer el
puerto paralelo:
Figura 13. Representación de otras medidas.
Por ultimo dispone de una representación
gráfica del monitoreo que realiza de la
temperatura.
Función para leer el puerto:
Almacenamiento de datos:
Figura 14. Representación gráfica.
4. Datos Almacenados
6. Envió de datos al servidor.
La aplicación almacena en un documento de
Excel los datos medidos de temperatura,
además de la hora, fecha, numero de
medidas y el valor medido en el puerto
paralelo.
Agregamos una función a la aplicación para
guardar el último dato de temperatura
registrándolo en un archivo llamado
“C:/datos.txt”.
Además en otro archivo de Excel almacena
el promedio y la desviación estándar de los
datos tomados cada 5 segundos.
Una vez teniendo la aplicación en ejecución
guardando constantemente el valor de
temperatura, ejecutamos el script creado por
el grupo de EM2011 de la Universidad
Nacional:
http://em2011.wikispaces.com/file/view/Analizar
Datos-V2.py
Figura 15. Archivo de registro de la temperatura.
El script se encuentra creado en Python y el
cual simplemente modificamos algunas
líneas para que tomara los datos del archivo
creado por nuestra aplicación y los enviara:
Línea 5, 6, 7 y 9 remplazada por:
ser = "C:\datos.txt"
user = 'GrupoJD'
password = '*******************'
location = '4.753234;-74.09489;2600'
Línea 17 remplazada por:
key = '******************'
Línea 77 remplazada por:
archivo=open(ser)
valorT=archivo.read()
datos.append(float(valorT))
archivo.close()
Finalmente ejecutamos el script para que
empieza a enviar los datos al servidor y
visualizarlos en al pagina web:
http://temperatura.juansaab.co/
Figura 16. Grafica de la página web.
También es posible consultar los datos a
través de la página:
http://temperatura.juansaab.co/consulta.php
Donde podemos ingresar un rango y el
nombre de la estación de monitoreo, en
nuestro caso es GrupoJD.
Ejemplo Consulta:
7. Conclusiones y Trabajo Futuro
 Es muy satisfactorio contar con
diferentes puntos de estaciones de
monitoreo de temperatura, y tener
una página web en donde consultar
los datos, la cual se encuentre
disponible en cualquier momento.
 Queremos incluir además del
monitoreo de la temperatura, otros
datos relevantes como la humedad y
la presión.
 En el futuro nos gustaría implantar
una conexión del dispositivo
mediante un cable USB de tal forma
que con un simple driver este se
pueda
conectar
en
cualquier
dispositivo que no posea puerto
paralelo.
8. Agradecimientos
Agradecimientos al profesor Máximo
Morales Escobar del I.E.S Santa Úrsula
(Tenerife - España) por su colaboración en
el proyecto.
9. Referencias Bibliográficas




Alcalde Pablo, “Electrónica Aplicada”.
Editorial Paraninfo. Madrid España 2010.
http://www.x-robotics.com/sensores.html
http://jobsnancy.blogspot.com/2009_11_0
1_archive.html
https://sites.google.com/a/iessantaursula.o
rg/mmoresc/Home/electronica/adc0804