REPORTE DE LA PRACTICA 3

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI

Departamento de Eléctrica-Electrónica-Mecatrónica

Profesor: Carlos E. Canto Quintal M.I.

INTERFACES PARA AUTOMATIZACION Y CONTROL

 

Reporte de Practica #3

CONTROL DE MOTORES DE CD.

integrantes del equipo:

 López Palau Nelida Elizabeth

Aguilar Gaitán Brenda Araceli

Cano Espinoza Cristopher

Martinez Escobar Juan Fernando

Planteamiento del problema:

Realizar el control de la dirección del movimiento y la velocidad de un carrito por medio del control del movimiento de 2 motores de corriente continua.

Marco teórico:

Definición:

El motoreléctrico permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica, esto se logra mediante la rotación de un campo magnético alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas.

Al pasar la corriente eléctrica por la bobina ésta se comporta como un imán cuyos polos se rechazan o atraen con el imán que se encuentra en la parte inferior; al dar media vuelta el paso de corriente se interrumpe y la bobina deja de comportarse como imán pero por inercia se sigue moviendo hasta que da otra media vuelta y la corriente pasa nuevamente repitiéndose el ciclo haciendo que el motor rote constantemente.

Los Motores de Corriente Directa (CD) o Corriente Continua (CC) se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías.

Como su nombre lo indica, un motor eléctrico de corriente continua, funciona con corriente continua. En estos motores, el inductor es el estator y el inducido es el rotor. Fueron los primeros en utilizarse en vehículos eléctricos por sus buenas características en tracción y por la simplicidad de los sistemas de control de la electricidad desde las baterías.

Control del giro:

En este caso se utilizo lo que comúnmente es llamado como un Puente H consiste en  un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico CD girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia.

Un puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores). Cuando los interruptores Q1 y Q4 (ver primera figura) están cerrados (y Q2 y Q3 abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido. Abriendo los interruptores Q1 y Q4 (y cerrando Q2 y Q3), el voltaje se invierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores Q1 y Q2 nunca podrán estar cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo mismo sucede con Q3 y Q4.

 En el caso de esta práctica se está utilizando el integrado L293D el cual se describe a continuación:

El integrado L293D es un paquete de cuatro puentes H. Este integrado provee corrientes bidireccionales desde 4.5 V hasta 36, con una corriente de 600mA máxima. Estos drivers tienen eneables en pares. El L293D posee diodos para evitar la corriente inductiva de retorno.

Una terminal Vcc1 es separada de otra terminal Vcc2 para minimizar la disipación del voltaje.

El patillaje se incluye en la siguiente figura:

Control de la velocidad:

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra, y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para sensores en ambientes ruidosos y algunas otras aplicaciones.

En este caso la modulación por ancho de pulso se utilizo para controlar el motor de CD o mejor dicho para regular la velocidad de giro. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica.

Para regular la velocidad modifican la tensión eléctrica, con lo que disminuye el par motor, como puede observarse en la siguiente figura; o interponen una resistencia eléctrica, con lo que se pierde energía en forma de calor en esta resistencia.

Diseño del circuito:

Para la siguiente práctica programamos el microcontrolador PIC 16f877 para que nos diera la señal PWM del motor, así mismo nos diera las salidas lógicas que controlarían el giro de cada uno de los 2 motores de CD. Las conexiones basadas en el patillaje del puente H, quedaron de la siguiente manera:

programa del pic :

CONTADOR_UNO EQU 0X29
CONTADOR_DOS EQU 0X2A
org 0x00
goto inicio
org 0x05
inicio: bsf   status,rp0;cambio de banco
movlw 0xff
movwf trisd
movlw 0x0cf;para pr2 es 0c2
movwf pr2
bcf status,rp0
movlw 0X30;banco uno el pre divisor es un uno el rango de pos divisor es tres
movwf t2con
movlw 0x90;es un 70
movwf ccpr1l
movlw 0x0f
movwf ccp1con;para forma pwm
bsf status,rp0
bcf trisc,0x02
movlw 0x07
movwf option_reg
bcf status,rp0
movlw 0x9e
movwf tmr0
bsf t2con,0x02
bcf status,rp0
bsf   status,rp0
movlw 0x00
movwf trisb
bcf   status, rp0


checa: btfss portd,0x00
goto fer
goto mas
fer: btfss portd,0x01
goto load
goto menos
load: btfss portd,0x02
goto izq
bcf portb,0x00
bsf portb,0x01
bsf portb,0x02
bcf portb,0x03
goto checa
izq: btfss portd,0x03
goto der
bcf portb,0x00
bsf portb,0x01
bcf portb,0x02
bsf portb,0x03
goto checa
der: btfss portd,0x04
goto atras
bsf portb,0x00
bcf portb,0x01
bsf portb,0x02
bcf portb,0x03
goto checa
atras: btfss portd,0x05
goto stop
bsf portb,0x00
bcf portb,0x01
bcf portb,0x02
bsf portb,0x03
goto checa
stop: btfss portd,0x06
goto checa
bcf portb,0x00
bcf portb,0x01
bcf portb,0x02
bcf portb,0x03
goto checa
 
end
mas: bcf status,rp0
     movlw 0x0ff
     xorwf ccpr1l,w
     btfss status,z
       goto fer1
fer1:   incf ccpr1l,F
call retardo
goto checa
 

menos:  bcf status,rp0
movlw 0x00
xorwf ccpr1l,w
btfss status,z
goto fer2

fer2: decf ccpr1l,f
call retardo
goto checa





RETARDO:    MOVLW   0X00
          MOVWF   CONTADOR_UNO
OTRO:        DECFSZ  CONTADOR_UNO,F
             GOTO    OTRO
            RETURN


        org 0x5f
limpia: bcf status, rp0
bcf portd,0x07
bcf portd, 0x06
movlw 0x70
movwf ccpr1l
goto checa
return

AVANCE DEL PROYECTO "BITÁCORA 7"

EN ESTE VIDEO MOSTRAMOS LA CONEXION DEL CIRCUITO CON LA ESTRUCTURA DE LA TELEVISION.

MAS A DETALLE MOSTRAMOS LA IMAGEN :

ESTRUCTURA DE LA TELEVISION

A CONTINUACION LA IMAGEN DE LA MAQUETA YA CON LA ESTRUCTURA HUBICADA DONDE VA A ESTAR

MOSTRAMOS COMO ADICIONAL EL VIDEO:

LOS MOVIMIENTOS QUE TENDRA SERA LOS REALIZADOS EN EL SIGUIENTE VIDEO, CABE MENCIONAR QUE ESTE MOVIMIENTO AUN NO ESTA TOTALMENTE AUTOMATIZADO YA QUE SON PRUEBAS DE LOS PROGRAMAS QUE SE ESTAN REALIZANDO:

AVANCE DEL PROYECTO "BITÁCORA 6"

A CONTINUACION PRESENTAMOS EL VIDEO DE  LA PRUEBA MENCIONADA  EN  LA BITACORA 5 EN LA CUAL MANDAMOS DATOS AL WIZNET Y ESTE LOS RECIBIO Y CONTESTO SIN QUE ALGUNO SE PERDIERA.

REPORTE DE LA PRACTICA 2

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI

Departamento de Eléctrica-Electrónica-Mecatrónica

Profesor: Carlos E. Canto Quintal M.I.

INTERFACES PARA AUTOMATIZACION Y CONTROL

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

AGUILAR GAYTAN BRENDA ARACELI

LOPEZ PALAU NELIDA ELIZABETH

CANO ESPINOZA CRISTOPHER

MARTINEZ ESCOBAR JUAN FERNADO

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PRÁCTICA 2

NOMBRE DEL EXPERIMENTO:

CONVERTIDOR RS-232 A RS-485

OBJETIVO:

 Conocer las características eléctricas y la señalización de un convertidor RS-232 A RS-485.

 Comunicar dos PC´s via sus puertos mediante el convertidor RS-232 A RS-485

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO:

2 CI MAX 232 (o equivalente)

2 conectores DB-9 hembras

1mt. de cable UTP cat 5

Cautín, soldadura y pasta para soldar

Pinzas de punta y corte

Osciloscopio de 2 canales

Tablilla Proto

Fuente de poder de CD de 5 Volts

2 PC’s con puerto serial RS232

4 integrados SN75176

INTRODUCCION

Podemos resumirlo como un sistema de interconexión para transmisión de datos a grandes distancias y apto para operar en ámbitos eléctricamente ruidosos. Su conexión es muy sencilla: a partir del puerto serie (COM1) de cualquier ordenador utilizando tan sólo dos circuitos integrados muy económicos y fáciles de obtener: MAX232 y MAX485. En el caso del último IC mencionado se lo suele reemplazar por el SN76156, que cumple la misma función y es de menor coste. Si se construye un sistema pequeño de pocas terminales que utilizan este IC la diferencia monetaria es poca, pero al emplearlo en grandes cantidades el ahorro es importante.

Aquí mencionare algunas ventajas que cuenta el RS232 sobre el RS485

a) Bajo costo

Los Circuitos Integrados para trasmitir y recibir son baratos y solo requieren una fuente de +5V para poder generar una diferencia mínima de 1.5v entre las salidas diferenciales. En contraste con RS-232 que en algunos casos requiere de fuentes dobles para alimentar algunos circuitos integrados.

b) Capacidad de interconexión:

RS-485 es una interface multi-enlace con la capacidad de poder tener múltiples transmisores y receptores. Con una alta impedancia receptora, los enlaces con RS-485 pueden llegar a tener a lo máximo hasta 256 nodos.

c) Longitud de Enlace:

En un enlace RS-485 puede tener hasta 4000 pies de longitud, comparado con RS-232 que tiene unos limites típicos de 50 a 100 pies.

d) Rapidez:

La razón de bits puede ser tan alta como 10 Mega bits/ segundo.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

Aquí se muestra en el diagrama como se debe armar el circuito, hay que tener en cuenta que se muestra dos 75176 este diagrama solo es para la comunicación de la pc1 y debemos armar el circuito para la comunicación de la pc2 .El 75176 cuenta con un trasmisor y receptor y por lo tanto debemos conectar el trasmisor de la pc1 con el receptor de la pc2 y el trasmisor de la pc 2 con el receptor de la pc1 también hay que recordar que los dos circuitos deben tener tierra común con el del RS232.

Para lograr la comunicación con una PC se elabora una interfase del tipo RS-485, para su elaboración, se utilizan dos circuitos integrados SN75176 de Texas Instruments, uno es para la recepción de datos y otro para la transmisión.

Se está transmitiendo una cadena repetitiva del caracter ASCII “U” (55H), sin bit de paridad, un bit de parada (STOP BIT), sin control de flujo para checar si es esta mandando ceros y unos del RS232 hacia el max 232 y ver si hace la conversión de la señal.

Grafica de convertidor de niveles lógico de RS232 a TTL en la figura y se puede observa en el osciloscopio la realización de la conversión de niveles.

Es esta figura se muestra los pulsos que se le están mandando de la pc hacia el max 232 y se muestra muy claramente que el 75176 invierte la señal. Y así desarrollar un sistema de multi punto de tipo RS485 para una comunicación de tipo half duples ,El término Half Duplex en un sistema de comunicación se refiere, a que solamente en un tiempo determinado, el sistema puede transmitir o recibir información, sin embargo no lo puede hacer al mismo tiempo.

Implemento de un cable null modem para conectar dos pc atreves de el convertidor rs-232 a rs-485 para realizar transferencia de archivos. aquí se muestra un video en el cual explica claramente la realización de la practica.

CONCLUSIONES

Se observo el funcionamiento y aplicación del convertidor rs-232 a rs-485 con el fin de poder comunicar la red con el dispositivo maestro u ordenador en forma de multi punto y así poder lograr una comunicación half duplex para la transmisión de datos sin que muestre inconveniente por los cambios de norma.

REPORTE DE LA PRACTICA 1

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSI

Departamento de Eléctrica-Electrónica-Mecatrónica

Profesor: Carlos E. Canto Quintal M.I.

INTERFACES PARA AUTOMATIZACION Y CONTROL

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

AGUILAR GAYTAN BRENDA ARACELI

CANO ESPINOZA CRISTOPHER

LOPEZ PALAU NELIDA ELIZABETH

MARTINEZ ESCOBAR JUAN FERNADO

PERIODO:

AGOSTO - DICIEMBRE 2010

 

PRÁCTICA  1:

NOMBRE DEL EXPERIMENTO:

EL PUERTO DE COMUNICACIÓN SERIE RS-232

OBJETIVO:

ü  Conocer las características eléctricas y la señalización de un puerto RS-232

ü  Comunicar dos DTE´s (PC´s) via sus puertos R-S232 con cable Null-Modem

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO:

            1 CI MAX232 (o equivalente)

            2 conectores DB-9 hembras

            1mt. de cable UTP cat 5

Cautín, soldadura y pasta para soldar

Pinzas de punta y corte

            Osciloscopio de 2 canales

            Tablilla Proto

            Fuente de poder de CD de 5 Volts

            2 PC’s con puerto serial RS232

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

I.- Con el osciloscopio conectado como se muestra en la figura 1, observe y reporte la señal obtenida en la terminal TXD del puerto de la PC cuando:

a)  No se está transmitiendo ningún dato (estado ocioso).

b)  Se está transmitiendo, (usando el  “hyper Terminal” o cualquier otro programa de comunicación), una cadena repetitiva del caracter ASCII “U” (55H), sin bit de paridad, un bit de parada (STOP BIT), sin control de flujo.

c) Cambie la velocidad de transmisión y compruebe en el osciloscopio su veracidad.

1200 bps

2400 bps

4800 bps

9600 bps

II.- Use un MAX232 (o su equivalente)  como convertidor de niveles lógico de RS232 a TTL  en la figura2 y  compruebe con el osciloscopio la realización de la conversión de niveles.

1200 bps

2400 bps

4800 bps

4900

A continuación se muestra la imagen del circuito conectado.

III.-Implemente un cable Null-Modem de 3 hilos para conectar en Full-Duplex, dos PC a través de sus puertos RS232 y use el programa Hyper Terminal (o cualquier otro) para realizar un chat  o transferencia de archivos.

VIDEO DEL CHAT EN PUERTO RS-232 MEDIANTE HYPERTERMINAL

CONCLUSIONES

En esta practica se pudo observar el funcionamiento y aplicación del  rs-232 mediante el puerto serial asi como la correcta utilización del hyperterminal con el cual utilizando  los parámetros correctos llegamos a lograr una comunicación punto a punto mediante dos ordenadores, aun que en una de las pantallas no se pudo apreciar el eco debido al sistema operativo que tenia, pero en la otra pantalla  se aprecio de  manera correcta.

AVANCE DEL PROYECTO "BITÁCORA 5"

En esta parte presentamos las imágenes del wiznet el cual ya conectamos y probamos este nos contesto lo cual nos indica que ya estamos en comunicación con el y que no hay ningún problema en la programación. 

en esta imagen se muestra la respuesta del wiznet, se muestra que los datos enviados fueron recibidos con éxito y no hubo ninguna perdida de información.

AVANCE DEL PROYECTO "BITÁCORA 4"

En las siguientes imágenes mostramos el avance de lo que sera la maqueta de nuestro proyecto, en el cual hemos  cuidado el espacio que queremos llegar a reducir, es decir que se muestra como se puede aprovechar el espacio que existe debajo de la cama, cuando el espacio de una habitación es reducido.

 en esta otra parte mostramos las piezas que soldamos para poder formar la estructura del mecanismo, asi como poder fijar los motores que accionaran los movimientos que realizara este prototipo.

estos seran varios de los motores a utilizar, en las imagenes sigueintes solo se aprecian ligeramete armados con la estructura soldada, esto fue hecho para probar como quedaran.

la imagen siguiente muestran  la parte en la que probamos como quedara el motor que estará en la parte trasera de la televisión, el cual nos dará la inclinación de la pantalla, el motor que se alcanza a observar en la parte de abajo de la imagen es el motor que nos dará la rotación de la pantalla. 

en esta parte mostramos los tres primeros motores acoplados alas rondanas que soldamos anteriormente ya que en ellas iran sostenidos os motores y a su vez estarán posicionados con el eje del motor numero 2.

aquí mostramos la parte delantera y trasera de lo que sera la simulación de una televisión de  pantalla plana, como se puede observar esta el motor detraz de ella como se explico y se mostró en las imágenes anteriores

esta es la parte mas importante de la prueba realizada ya que es aquí donde pudimos medir el peso y que cargara el motor asi como poder darnos una idea del esfuerzo que este hará para mover toda la estructura, lo que pudimos observar es que logramos que el peso no le ganara ala parte de la corredera que hará que salga de debajo de la cama, esta es la primera parte que teníamos que lograr que funcionara y hasta ahora todo esta marchando bien y esta saliendo la charola sin dificultad. ademas de que la estructura tiene la suficiente estabilidad que necesita para llevar a cabo los movimientos que se necesitan.