Control digital.pdf

38
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA UNIDAD ENSENADA MATERIA: CONTROL DIGITAL MAESTRO: ZAMARRIPA TOPETE JOSE DE JESUS PRACTICA 1 DAC ALUMNO: LIERA GRIJALVA CÉSAR ALBERTO. GRUPO: 383 22 DE FEBRERO DE 2011

Transcript of Control digital.pdf

Page 1: Control digital.pdf

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA

UNIDAD ENSENADA

MATERIA: CONTROL DIGITAL

MAESTRO: ZAMARRIPA TOPETE JOSE DE JESUS

PRACTICA 1 DAC

ALUMNO: LIERA GRIJALVA CÉSAR ALBERTO.

GRUPO: 3 83

22 DE FEBRERO DE 2011

Page 2: Control digital.pdf

MARCO TEÓRICO

En el mundo real las señales analógicas varían constantemente, pueden variar lentamente como la temperatura o muy rápidamente como una señal de audio. Lo que sucede con las señales analógicas es que son muy difíciles de manipular, guardar y después recuperar con exactitud. Si esta información analógica se convierte a información digital, se podría manipular sin problema. La información manipulada puede volver a tomar su valor analógico si se desea con un DAC (convertidor Digital a Analógico) Un DAC contiene normalmente una red resistiva divisora de tensión, que tiene una tensión de referencia estable y fija como entrada. Hay que definir que tan exacta será la conversión entre la señal analógica y la digital, para lo cual se define la resolución que tendrá. En la siguiente figura se representa un convertidor Digital - Analógico de 4 bits. cada entrada digital puede ser sólo un "0" o un "1". D0 es el bit menos significativo (LSB) y D3 es el más significativo (MSB).

El voltaje de salida analógica tendrá uno de 16 posibles valores dados por una de las 16 combinaciones de la entrada digital. La resolución se define de dos maneras: Primero se define el número máximo de bits de salida (la salida digital). Este dato permite determinar el número máximo de combinaciones en la salida digital. Este número máximo está dado por: 2n donde n es el número de bits. También la resolución se entiende como el voltaje necesario (señal analógica) para lograr que en la salida (señal digital) haya un cambio del bit menos significativo.(LSB) Para hallar la resolución se utiliza la siguiente fórmula:

Resolución = VoFS / [2n - 1]

Page 3: Control digital.pdf

Donde: - n = número de bits del convertidor - VoFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor para obtener una conversión máxima (todas las salidas son "1") Ejemplo: Se tiene un convertidor digital - analógico de 8 bits y el rango de voltaje de salida de 0 a 5 voltios. Con n = 8, hay una resolución de 2N = 256 o lo que es o mismo: El voltaje de salida puede tener 256 valores distintos (contando el "0") También: resolución = VoFS / [ 2n - 1] = 5 / 256-1 = 5 / 255 = 19.6 mV / variación en el bit menos significativo. Con n = 4 bits, se consiguen 2n = 16 posibles combinaciones de entradas digitales La salida analógica correspondiente a cada una de las 16 combinaciones dependerá del voltaje de referencia que estemos usando, que a su vez dependerá del voltaje máximo que es posible tener a la salida analógica. Si el voltaje máximo es 10 Voltios, entonces el Vref. (voltaje de referencia) será 10 / 16 = 0.625 Voltios. Si el voltaje máximo es 7 voltios, Vref = 7 / 16 = 0.4375 Voltios. Se puede ver estos voltajes de referencia serán diferentes (menores) si se utiliza un DAC de 8 o más bits. Con el de 8 bits se tienen 256 combinaciones en vez de 16. Esto significa que el voltaje máximo posible se divide en mas partes, lográndose una mayor exactitud. Si el Vref = 0.5 Voltios:

Page 4: Control digital.pdf

Objetivo Realizar la conversión digital-analógica mediante un DAC de 8 bits, y observar su comportamiento. Lista de material y equipo

• DAC 0800 • 2 Contador 74LS191 • Dip switch de 8 contactos • Resistencias • Capacitores • OPAM LM324 • LM555

Desarrollo experimental

1. Implementar la conversión digital analógica mediante el DAC 0800 y el DIP switch, mediante un voltaje de referencia de 5V.

2. Implementar la conversión digital analógica mediante el DAC 0800 y el contador de 8 bits, mediante un voltaje de referencia de 5V

3. Observar en el osciloscopio la señal de salida del DAC, e intercambiar el capacitor de salida, y observar la señal de salida.

Diagramas a bloques

Page 5: Control digital.pdf

Diagrama eléctrico detallado

A. Circuito utilizado con el DIP switch

B. Circuito utilizado con el contador de 8 bits, el resto de la conexión del DAC es igual al diagrama anterior.

Page 6: Control digital.pdf

Descripción del procedimiento

1) Se arma el diagrama de la figura 1. Mediante el uso del DIP switch se observa la conversión digital-analogica de la entrada de 5V y se anotan sus valores.

2) Se arma el diagrama de la figura 2. Mediante un voltímetro se toma la señal de salida para observar la conversión digital analógica y se compara este resultado con el circuito anterior.

3) Mediante el uso de diferentes capacitores en la salida del seguidor de voltaje del circuito de la figura 2, se observa en el osciloscopio la conversión digital-analógica.

Análisis de resultados Se muestra una tabla con la conversión digital-analogica utilizando un DIP switch BITS Voltaje de Salida [V] 0000 0000 0.002 0000 0001 0.020 0000 0010 0.040 0000 0100 0.079 0000 1000 0.160 0001 0000 0.315 0010 0000 0.640 0100 0000 1.273 1000 0000 2.546 1111 1111 4.98 Se muestran a su ves 4 fotografías con diferentes capacitores a la salida.

Page 7: Control digital.pdf

Sin capacitor

Capacitor de 0.1 uF

Page 8: Control digital.pdf

Capacitor 1uF

Capacitor 2200uF

Cálculos

Resolución = VoFS / [2n - 1]

VoFS / [ 2n - 1] = 5 / 256-1 = 5 / 255 = 19.6 mV / variación en el bit menos significativo

Page 9: Control digital.pdf

Conclusión En la practica se realiza la conversión digital-analógica mediante una señal de referencia de “x” valor de voltaje. Se puede ver que a mayor cantidad de bits, mejor es reproducción “exacta” a la señal analógica, sin embargo, dependiendo de la aplicación y los costos, dependerá este # de bits. Además, se puede ver que es necesario un circuito de muestreo y retención para dicha conversión DA, por lo que se utiliza un capacitor a la salida de la señal analógica, sin embargo, es necesario calcularlo dependiendo de la velocidad de conversión, debido a que puede introducir ruidos o señales diferentes a la señal analógica muestreada, como se puede ver en las fotos.

Bibliografía

• http://www.unicrom.com/Tut_DAC.asp

Page 10: Control digital.pdf

Anexos

Page 11: Control digital.pdf
Page 12: Control digital.pdf

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

FACULTAD DE INGENIERIA ENSENADA

INGENIERIA ELECTRONICA

ALUMNO: REINALDO PACHECO GARCIA

MATERIA: CONTROL DIGITAL

Práctica 2 Microcontrolador PIC16F84A y DAC0808.

DOCENTE: DR. JOSE DE JESUS ZAMARRIPA TOPETE

ENSENADA, B.C. A 01 DE MARZO DE 2011

Page 13: Control digital.pdf

Control Digital

Practica 2. Uso del Convertidor digital-analógico (DAC0808) y el Microcontrolador PIC16F84.

Objetivo: Utilización y programación del PIC16F84A, además de la etapa de conversión digital-analógica.

Material y equipo.

• 1 Opamp LM324 • 1 Convertidor digital-analogico DAC0808 • 1 Microcontrolador PIC16F84. • Capacitor de 0.1µF . • Resistencias de varios valores. • Fuente de Voltaje • DIP Switch • Osciloscopio.

Introducción.

El PIC es el microcontrolador que fabrica la compañía Microchip.

Aunque no son los microcontroladores que más prestaciones ofrecen, en los últimos años han ganado mucho mercado, debido al bajo precio de éstos, lo sencillo de su manejo y programación y la ingente cantidad de documentación y usuarios que hay detrás de ellos.

¿Para qué sirve un PIC?

Un PIC, al ser un microcontrolador programable, puede llevar a cabo cualquier tarea para la cual haya sido programado.

No obstante, debemos ser conscientes de las limitaciones de cada PIC. Así, el 16F84, PIC que se tratará en este tutorial, no podrá generar un PWM ni convertir señales analógicas en digitales, entre otras.

El 16F84

Se trata de un microcontrolador de 8 bits. Es un PIC de gama baja, cuyas características podemos resumir en:

- Memoria de 1K x 14 de tipo Flash - Memoria de datos EEPROM de 64 bytes - 13 líneas de E/S con control individual - Frecuencia de funcionamiento máxima de 10 Mhz. - Cuatro fuentes de interrupción * Activación de la patita RB0/INT * Desbordamiento del TMR0 * Cambio de estado en alguna patilla RB4-RB7 * Fin de la escritura de la EEPROM de datos - Temporizador/contador TMR0 programable de 8 bits - Perro Guardián o WatchDog

Page 14: Control digital.pdf

Generalmente se encuentra encapsulado en formato DIP18. A continuación puede apreciarse dicho encapsulado y una breve descripción de cada una de las patitas: imagen:

- VDD: alimentación - VSS: masa - OSC1/CLKIN-OSC2/CLKOUT: conexión del oscilador - VPP/MCLR: tensión de programación y reset - RA0-RA3: líneas de E/S de la puerta A - RA4: línea de E/S de la puerta A o entrada de impulsos de reloj para TMR0 - RB0/INT: línea de E/S de la puerta B o petición de interrupción - RB1-RB7: líneas de E/S de la puerta B

Figura 1. Patillaje del PIC16F84A

Desarrollo de la Práctica.

1. Se procedió a armar el siguiente circuito. De tal manera que las entradas se ponían con el DIP Switch. Se empleo un microcontrolador (PIC16F84A) el cual previamente había sido programado para que aceptara como entradas los datos del puerto A y el puerto B como salida, y que a la salida se obtuviera los datos introducidos en el puerto A.

Figura 2. Circuito de entradas digitales y operación del Microcontrolador.

Page 15: Control digital.pdf

Figura 3. Circuito del convertidor digital-analógico.

Programa en ensamblador para el Microcontrolador.

__CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _PWRTE_ON & _XT_OSC

LIST P=l6F84

RADIX HEX

INCLUDE <P16F84.INC>

ORG 0x00

goto INICIO

ORG 0x05

INICIO

bsf STATUS, RP0

clrf TRISB

movlw b'11111111'

movwf TRISA

bcf STATUS, RP0

clrf PORTB

clrf PORTA

Page 16: Control digital.pdf

BUCLE movf PORTA,W

movwf PORTB

goto BUCLE

END.

Primero se configuran a el puerto A y B como entrada y salida respectivamente. Después se realiza un ciclo infinito de tal manera en que los datos introducidos vayan a la salida o puerto B.

Se coloco un capacitor de 0.1 µF a la salida del Opamp para suavizar la señal de salida.

A continuación una tabla con los valores digitales a la entrada y el valor analógico a la salida. En este caso al solo haber 5 bits en la entrada (que son el número de entradas en el PIC16F84A) solo no se podía llegar al valor máximo que ofrecía el convertidor.

Valor digital (entrada)

Valor analógico (Volts)

00000000 0.003

00000001 0.022

00000010 0.041

00000100 0.080

00001000 0.158

00010000 0.312

00011111 0.602

Como se observa solo se llego hasta el 00011111 en la entrada y por ende en la salida analógica no se llego a la escala completa.

Conclusiones.

En esta práctica se uso el Microcontrolador PIC16F84 para el cual se hizo un sencillo programa que nos diera en la salida lo mismo que a la entrada. Se aplicaron las entradas en el puerto A del PIC, las salidas del puerto B se conectaron a el convertidor digital-analógico, al contar solo con 5 pines de entrada el valor máximo que entró al DAC0808 es el 00011111, esto por consecuencia provocó que no se obtuviera el voltaje analógico a escala completa que en este caso eran 5 Volts, y se obtuvo 0.602 V.

Page 17: Control digital.pdf

Referencias electrónicas. Convertidor Digital-analógico. Recuperado el 20 de febrero de 2011 de:

• http://www.unicrom.com/Tut_DAC.asp

Microcontrolador PIC16F84A. Recuperado el 25 de febrero de 2011 de:

• http://www.unicrom.com/Tut_PICs3.asp

APENDICE (archivos anexos en PDF).

• Hoja de especificaciones Microcontrolador PIC16F84A • Hoja de especificaciones Convertidor digital-analógico DAC0808.

Page 18: Control digital.pdf

Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Ensenada

Práctica 3

Convertidor Analógico Digital Analógico PIC16F877A y DAC0808

Por: Ismael Sánchez Orozco

Page 19: Control digital.pdf

CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL

OBJETIVO: Acoplar adecuadamente una señal continua la entrada del convertidor del PIC16F877A para posteriormente pasarla al DAC y obtener una señal lo mas similar posible a la original

INTRODUCCIÓN: Un conversor (o convertidor) analógico-digital (CAD), (o también ADC del inglés "Analog-to-Digital Converter") es un dispositivo electrónico capaz de convertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario, Se utiliza en equipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones. La señal analógica, que varía de forma continua en el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se somete a un muestreo a una velocidad fija, obteniéndose así una señal digital a la salida del mismo.

Existen dispositivos que incluyen entre sus funciones o periféricos un ADC, como por ejemplo el PIC16F877A. El cual a través de una programación adecuada es posible obtener varias salidas digitales simultaneas de hasta 10 bits.

Además existen en el mercado dispositivos que tienen la capacidad de realizar la función inversa. Son capaces de convertir una señal analógica a una digital siempre y cuando sea conectado adecuadamente.

De manera mas detallada podemos decir que Un conversor digital-analógico o DAC (digital to

analogue converter) es un dispositivo para convertir datos digitales en señales de corriente o

de tensión analógica.

Se utilizan profusamente en los reproductores de discos compactos, en los reproductores de

sonido y de cintas de vídeo digitales, y en los equipos de procesamiento de señales digitales de

sonido y vídeo.

La mayoría de los DAC utilizan alguna forma de red reostática. Los datos digitales se aplican a

los reóstatos en grupos de bits. Las resistencias varían en proporciones definidas y el flujo

de corriente de cada uno está directamente relacionado con el valor binario del bit recibido.

MATERIAL Y EQUIPO:

• PIC16F877A • DAC0808 • Amplificador Operacional TL084 • Diodo 1N4001 • Capacitores de varios valores • Cristal de 4Mhz • Resistencias de varios valores • Fuente de voltaje

Page 20: Control digital.pdf

• Generador de funciones • Osciloscopio

PROCEDIMIENTO: Para la realización de la practica se tomó en consideración el siguiente esquema del PIC16F877A

1) Para el desarrollo de la práctica se requería tener un circuito que limitara la entrada de manera que solo llegaran voltajes positivos al PIC16F877A ya que cualquier voltaje negativo daña permanentemente al microcontrolador. Para lograr esto se utilizó el siguiente circuito:

Page 21: Control digital.pdf

El cual limita el voltaje de la señal y hace que al PIC lleguen solo voltajes positivos

2) Acondicionar la señal de entrada de manera que la señal varíe de 0 a 5 V para obtener así una señal digital mas adecuada. Para logar esto se utilizó un circuito amplificador con amplificadores operacionales como el que sigue:

El cual tenia como objetivo reducir la amplitud de la señal y además invertir la señal

3) Posteriormente se acopló esta salida a la entrada del PIC y se obtuvo lo siguiente: 4) Utilizando la configuración del DAC de las practicas anteriores conectamos la salida del PIC

a la entrada del DAC y observamos la salida en el osciloscopio

Page 22: Control digital.pdf

El código utilizado para la conversión en el PIC16F877A es el siguiente:

;programa para realizar una conversión analógica digital LIST P=16F877 include<p16f877.inc> RDELAY EQU 0x21 CONTA0 EQU 0x22 CONTA1 EQU 0x23 CONTA2 EQU 0x24 W EQU 0 ;Registro W F EQU 1 ;Registro de trabajo ;ADRESL EQU 0x9E ;***************************************************************** bsf STATUS,RP0 movlw b'00011111' movwf PORTA clrf ADCON0 clrf PORTB clrf PORTD bcf STATUS,RP0 bsf ADCON0,0 convertir call espera20u bsf ADCON0,2 espera btfsc ADCON0,2 ; goto espera movf ADRESH,0 movwf PORTB bsf STATUS,RP0 movf ADRESH,0 bcf STATUS,RP0 movwf PORTD goto convertir espera20u movlw 0x05 movwf CONTA0 ret1 decfsz CONTA0,1 goto ret1 return end

Page 23: Control digital.pdf

RESULTADOS

CIRCUITO UTILIZADO

Los resultados obtenidos se muestran en las siguientes imágenes donde podemos ver las señales en distintos puntos del sistema armado y comparándola con la señal de entrada original

Page 24: Control digital.pdf

CONCLUSIÓN: Tras realizar la práctica pudimos determinar que es posible convertir una señal analógica a una digital utilizando los componentes adecuados, en este caso el ADC del PIC16F877A. El principal problema en esta etapa fue encontrar un programa adecuado que realizara la conversión ya que al no estar familiarizado con la programación de este dispositivo, fue necesario investigar más a fondo sobre la programación. De igual manera es importante recordar que es necesario hacer un acondicionamiento previo para poder manejar la señal en el PIC. Esto es de gran importancia ya que en el mundo real son pocas las señales las que pueden acoplarse directamente a algún dispositivo electrónico. El circuito limitador no causó mayores problemas ya que su construcción no dependía de componentes complicados. Fue muy interesante recuperar la señal digital para convertirla a una analógica ya que asi demostramos que es posible manipular una señal digital para realizar con ella algún filtrado o modulación y después regresarla a un estado continuo de tiempo para darle el manejo que sea necesario.

Page 25: Control digital.pdf

Universidad Autónoma de Baja California

Facultad de Ingeniería Ensenada

Ingeniería Electrónica

Alumno: Reinaldo Pacheco García

Materia: Control Avanzado

Practica 4. Ajuste entrada PIC DAC

Docente:

Dr. José de Jesús Zamarripa Topete

Ensenada, B.C. a 29 de Mayo de 2011

Page 26: Control digital.pdf

Control Digital. Practica 3. Ajuste entrada PIC DAC

Objetivo: Introducir una señal analógica, hacer la conversión analógica-Digital, posteriormente hacer la conversión inversa y recuperar la señal.

Material y equipo.

• 1 Opamp LM324 • 1 Convertidor digital-analógico DAC0808 • 1 Microcontrolador PIC16F877. • 2 Capacitores electrolíticos de 1 µF • 1 diodo 1N4001 • 2 Capacitores de 33 pF • 1 cristal de 4 MHz • Capacitor de 0.1µF . • Resistencias de varios valores (8 de 10 KΩ, 6 de 100 KΩ) . • Fuente de Voltaje • Generador de funciones • Osciloscopio.

Introducción.

La utilización de un ordenador( Un microcontrolador es un miniordenador) en un sistema de medida pasa necesariamente por la conversión de la señal analógica procedente de los sensores a una señal digital capaz de poder ser entendida por el ordenador. A este proceso se le conoce como Conversión Analógica Digital (ADC).

Figura 1. Cuando se desea pasar información a un computador se necesita un conversor analógico Digital.

Page 27: Control digital.pdf

Por el contrario, en muchos sistemas de regulación se precisa de una señal analógica de control y para ello se debe realizar el proceso inverso: convertir la señal digital, obtenida con el ordenador a una señal analógica mediante un dispositivo de Conversión Digital Analógica (DAC). Existen muchos diseños para realizar un circuito de conversión analógica digital o viceversa. En general se utilizan circuitos integrados que realizan estas funciones directamente o con un mínimo de circuitería periférica. Sin embargo, no todos son aptos para una aplicación concreta y por ello deben estudiarse cuidadosamente sus características y elegir el que mejor se adapte a nuestras necesidades. La precisión y la velocidad de muestreo son los más evidentes, pero la simplicidad del diseño, la estabilidad frente a condiciones adversas y el consumo suelen ser muchas veces las cualidades que condicionan todo el diseño. El coste es otro factor a tener en cuenta, en general es posible disponer de circuitos ampliamente utilizados en la industria a un precio muy razonable.

Errores de digitalización Las cualidades de un conversor digital analógico se expresan en función de sus discrepancias con el comportamiento que debería presentar un conversor digital analógico ideal:

Figura 2. Error de cuantificación. En un conversor digital analógico ideal la relación entre la entrada digital (números) y la salida analógica (voltios) es lineal. La resolución es igual al incremento más pequeño que puede experimentar la señal digital que es igual al cambio del bit menos significativo. El error es siempre menor a 1 bit menos significativo.

Page 28: Control digital.pdf

Figura 3. Error de cero (offset). En un conversor digital analógico real la señal analógica está desplazada con respecto al valor que le correspondería en el conversor ideal. Este desplazamiento equivale a que para una entrada digital igual a cero se tiene un valor de la tensión de salida del conversor (error de cero). En general, puede compensarse mediante las técnicas habituales aplicadas a los amplificadores operacionales. Es importante destacar que el offset varía notablemente con la temperatura.

Figura 4. Error de amplificación. La discrepancia entre la salida real y la salida teórica aumenta con el valor de la entrada. Ello se debe a que la red de resistencias de los amplificadores operacionales de salida no está bien ajustada. Este error es fácilmente corregible y todos los circuitos de conversión digital analógica presentan estas resistencias accesibles desde el exterior. Otra causa de este error es la fuente de la tensión de referencia, la cual debe ajustarse con sumo cuidado.

Page 29: Control digital.pdf

Figura 5. Error de linealidad la relación entre la señal digital y la señal analógica discrepa ligeramente de la dependencia lineal que deberían presentar. Se debe a pequeñas discrepancias entre los valores de las distintas resistencias que componen la red R-2R. En general un mismo fabricante suministra un mismo tipo de conversor con distintas precisiones en linealidad. Sólo se puede compensar por software.

Figura 6. Error de monotonicidad. A una señal creciente en la entrada digital no siempre le corresponde una señal de salida creciente. Este error se debe a desajustes en la red R-2R y no se puede corregir. Es especialmente acusado en las series económicas de los conversores de alta resolución. En general son dispositivos de muchos bits pero en los que sólo los más significativos están correctamente ajustados. A esto debemos añadir la dependencia de la temperatura de estas características. Otros factores importantes al

Page 30: Control digital.pdf

seleccionar un determinado tipo de conversor es la velocidad máxima de operación y el requerimiento energético de todo el sistema.

En este caso se utilizo el PIC16F877 que tiene las siguientes características.

Características generales del PIC16F877 La siguiente es una lista de las características que comparte el PIC16F877 con los dispositivos más cercanos de su familia: PIC16F873 PIC16F874 PIC16F876 PIC16F877

- CPU RISC - Sólo 35 instrucciones que aprender - Todas las instrucciones se ejecutan en un ciclo de reloj, excepto los saltos que requieren dos

- Frecuencia de operación de 0 a 20 MHz (DC a 200 nseg de ciclo de instrucción)

- Hasta 8k x 14 bits de memoria Flash de programa - Hasta 368 bytes de memoria de datos (RAM) - Hasta 256 bytes de memoria de datos EEPROM - Hasta 4 fuentes de interrupción - Stack de hardware de 8 niveles - Reset de encendido (POR).

- Rangos de temperatura: Comercial, Industrial y Extendido

- Bajo consumo de potencia:

- Menos de 0.6mA a 3V, 4 Mhz

- 20 µA a 3V, 32 Khz - menos de 1µA corriente de standby. Entre otros.

Además

Periféricos - Timer0: Contador/Temporizador de 8 bits con pre-escalador de 8 bits. - Timer1: Contador/Temporizador de 16 bits con pre-escalador - Timer0: Contador/Temporizador de 8 bits con pre-escalador y post-escalador de 8 bits y registro de periodo.

- Dos módulos de Captura, Comparación y PWM - Convertidor Analógico/Digital: de 10 bits, hasta 8 canales - Puerto Serie Síncrono (SSP)

Page 31: Control digital.pdf

- Puerto Serie Universal (USART/SCI). - Puerto Paralelo Esclavo (PSP): de 8 bits con líneas de protocolo

Figura 7. Patillaje del PIC16F877A

Desarrollo de la Práctica.

1. Se procedió a armar el siguiente circuito. De tal forma que se caló el programa del convertidor analógico-digital, metiéndose una señal senoidal y teniendo a la salida observación en LED’s.

Page 32: Control digital.pdf

Resultados obtenidos con una señal senoidal.

Después se coloco a la salida del PIC el CI DAC0808 para recuperar la señal de entrada. Etapa del PIC

Page 33: Control digital.pdf

Etapa del convertidor.

Figura 3. Circuito del convertidor digital-analógico.

Las entradas fueron del Puerto B del PIC

Page 34: Control digital.pdf

RB0 bit menos significativo (LSB)

RB7 bit más significativo (MSB)

EN vref se puso a 5V

Posteriormente se coloco el siguiente circuito para recuperar la señal de entrada con la misma amplitud.

Se obtuvieron los siguientes resultados.

Page 35: Control digital.pdf

Como se observa la señal de salida es casi idéntica a la de la entrada.

Page 36: Control digital.pdf

Circuito en el Protoboard.

Programa en ensamblador para el Microcontrolador.

;programa para realizar una conversión analógica digital

LIST P=16F877

include<p16f877.inc>

RDELAY EQU 0x21

CONTA0 EQU 0x22

CONTA1 EQU 0x23

CONTA2 EQU 0x24

W EQU 0 ;Registro W

F EQU 1 ;Registro de trabajo

;ADRESL EQU 0x9E

;*****************************************************************

Page 37: Control digital.pdf

bsf STATUS,RP0

movlw b'00011111'

movwf PORTA

clrf ADCON0

clrf PORTB

clrf PORTD

bcf STATUS,RP0

bsf ADCON0,0

convertir call espera20u

bsf ADCON0,2

espera btfsc ADCON0,2 ;

goto espera

movf ADRESH,0

movwf PORTB

bsf STATUS,RP0

movf ADRESH,0

bcf STATUS,RP0

movwf PORTD

goto convertir

espera20u movlw 0x05

movwf CONTA0

ret1 decfsz CONTA0,1

goto ret1

return

end

Page 38: Control digital.pdf

Conclusiones.

En esta práctica se uso el Microcontrolador PIC16F877A como convertidor Analógico-Digital usando un solo canal, se acondiciono para que a la entrada solo hubiera un máximo de 5V, es decir meter una señal de AC de diferente amplitud y obtener señales de 0 a 5 V. Posteriormente de la conversión se hizo el proceso inverso, a través de la señal digital obtenida se reconstruye por medio del DAC0808 a su forma original, cabe destaca que solo hay un pequeña distorsión entre la original y la obtenida en la salida, y esto se debe a que en la digitalización hay perdidas que por la misma naturaleza del proceso.

Referencias electrónicas. Convertidor Digital-analógico. Recuperado el 20 de febrero de 2011 de:

• http://www.unicrom.com/Tut_DAC.asp

Conversión Analógica-Digital y viceversa. Recuperado el 29 de mayo de 2011 de:

• http://www.volcanesdecanarias.com/interna/Educacion/download/Instrumentacion/04_SISTEMAS%20DE%20CONVERSION%20ANALOGICA%20DIGITAL.pdf

APENDICE (archivos anexos en PDF).

• Hoja de especificaciones Microcontrolador PIC16F877AA • Hoja de especificaciones Convertidor digital-analógico DAC0808. • Archivo .asm del código. • Datasheet lm324