Fuente Con Display Proyecto

7/22/2019 Fuente Con Display Proyecto

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FUENTE DUAL CON DISPLAY

MICRO CONTROLADA POR PC VIA USB

EDWARD ALIRIO GIL PADILLA

OSCAR ANDRES BEDOYA HERNANDEZ

PRESENTADO A:

CARLOS JULIO MONTAÑO

CARLOS LINO RENGIFO

CESAR TULIO AGUADO

PABLO CESAR MORALES

GRUPO: 407

INTITUCION UNIVERSITARIA ANTONIO JOSE CAMACHO

NOVIEMBRE 16 DE 2010



INDICE

1. INTRODUCION

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

3. JUSTIFICACION

4. OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GENERAL4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

5. METODOLOGIA

6. ESQUEMA DEL CIRCUITO A IMPLEMENTAR

7. RECURSOS Y PRESUPUESTO

8. CRONOGRAMA

9. MARCO TEORICO

9.1 ESQUEMA DEL CIRCUITO

9.2 REGULACION DE LA FUENTE

9.3 VOLTIMETRO DE LA FUENTE

9.4 FUNCIONAMIENTO DE LA FUENTE

9.5 SELECTOR DIGITAL DE VOLTAJE

10. PROCESSING

11. BIBLIOGRAFIA



3. JUSTIFICACION.

Para el estudio de diversas carreras es necesario como herramienta de

trabajo para el estudiante una fuente que provea diversos voltajes para las

prácticas de laboratorio.

Podemos reciclar fuentes de computador desechadas colaborando en algo

con la protección del medio ambiente.

En el cuarto semestre de instrumentación industrial se tiene como objetivo que

el estudiante aprenda todo lo relacionado con los diodos, fotodiodos y

transistores, con estos componentes podemos construir un circuito

electrónico, para construir una fuente dual la cual tenga voltimetro, también

debemos utilizar los conocimientos adquiridos en el curso de programación 2,

el cual consiste en manejar un circuito mediante una interfaz grafica aplicandola lógica digital.

En el área de la física manejamos los conocimientos aprendidos sobre el

electromagnetismo.

Por todos los motivos anteriores este equipo de trabajo decidió implementar

este proyecto porque en él están involucrados todos los cursos en los que

actualmente estamos.



4. Objetivos

a. objetivo general

Construir una fuente dual con voltímetro digital micro controlada vía USB

desde el PC.

b. objetivos específicos.

a. Unir dos fuentes de computador para crear una fuente dual variable.

b. Implementar un circuito con displays que me permita conocer el voltaje

que está saliendo de ella.

c. Controlar el voltaje de la fuente desde el PC mediante un programa.

d. Implementar un selector digital de voltaje a la fuente.



5. Metodología.

Inicialmente el grupo de trabajo decide tomar como proyecto una fuente

variable que tenga un voltímetro, porque es importante saber cómo se

construyen estos dispositivos y como es el funcionamiento de estos.

Posteriormente se harán pruebas en el simulador electrónico Multisim para

conocer y corregir los posibles problemas que se presenten en el transcurso

del proyecto.

También se le preguntara a los profesores de electrónica, lógica digital,

programación y física la posible viabilidad el proyecto, y en efecto la tutoría

para corregir las fallas del mismo.

Se buscara en la red de internet proyectos similares para saber cómo

funcionan estos, para tener una base de cómo se pueda realizar el proyecto yque inconvenientes se pueden presentar.

Se investigara que aplicativos pueda tener un dispositivo similar al que

estamos construyendo.

6. Esquema del circuito a implementar.



Unión de 2 fuentes de PC para obtener (24v), solo se debe aterrizar la fuente

1 porque si se aterriza las dos fuentes se produciría un corto circuito.

7. Recursos y presupuesto.

a. Recursos

Los recursos que tomaremos en este proyecto, son los siguientes:

En primera instancia se les preguntara a los profesores de las diferente áreas

sobre el proyecto, la viabilidad del mismo, también se buscara en la internet.

Ya teniendo una base de que implementos necesitamos se procederá a

cotizar.

b. presupuesto.

Para este proyecto se necesitan los siguientes componentes:

2 Fuentes de computador. 20000

1 conversor analogodigital ICL7107 9000

Integrado ICL 7660 4000

Integrado lm 7805 1000

Reóstato 1k 300

Condensadores 4200

Transistores 1200

Integrado lm 317 10006 pastas separadoras 600

4Trimer de 5k 5200

Potenciómetro doble 1000

7Juegos de jack banana 7200

Caja en lamina 25000

12 resistencias Ω 1200

Plaqueta para el circuito 1000

Químico para preparar 1000

3 displays 6400

4 metros de cable 1000

--------------

Total 90300



8. Cronograma.

TAREA RESPONSABLE FECHA ENTREGA

Propuesta de proyecto a

realizar.

grupo 27 agosto

Cotización de

componentes

grupo 15 sep

Entrega de 1 informe grupo 15 sep

Implementación del

circuito en multisin.

grupo 20 sep

Compra de componentes

Para el proyecto

grupo 25 sep

Adecuación y pruebas en la

protoboard

grupo 1 oct

Entrega de segundo

informe

grupo 15 oct

Sustentación del proyecto grupo 16 nov



9. Marco teórico.

A continuación se tiene como proyecto una fuente de alimentación fija y

regulada utilizando 2 fuentes de PC.

a. Esquema del circuito.

Es una fuente de alimentación fija y regulada utilizando fuentes de PC.

Lo que hace a esta fuente interesante es:

-Las dimensiones

-El peso

-Tensiones ideales para algunos usos en particular como cierto tipo de prey amplificador.

-El muy bajo costo, dado que las fuentes de PC se volvieron

"desechables", se dañan y se cambian, por lo que no resulta difícil

conseguirlas en casas o servicios de computación, ya que las amontonan

como basura.

Empezamos con la fuente, se trata de 2 fuentes de PC unidas en serie

para lograr distintas tensiones y un máximo de 24[V],



b. regulación de la fuente

Luego se le acondiciona un circuito para regular el voltaje de salida el cual

consta de un circuito integrado LM 317, que es el que se encarga de

suministrar desde 1.2V hasta 22.2V.

Para regular el voltaje que se obtiene de la unión de las 2 fuentes se utiliza

el siguiente circuito.



PCB DEL REGULADOR

El regulador LM317 permite ajustar desde 1.2 V a 37V con una corriente

máxima de 1.5 A, es muy simple de utilizar con solo 2 resistencias se

puede lograr que regule.

Con el integrado LM317 se pueden crear varios tipos de fuentes variable,

que soportan muchas corrientes y son muy confiables.

La resistencia que regula la corriente R1 generalmente es de 240 ohm

debe estar conectada directamente a la salida del regulador más que

estar cerca de la carga, esto elimina caídas en las conexiones.

La resistencia R2 es un resistor variable el cual puede estar conectado

cerca de la tierra de la carga para evitar diferencias entre estas y mejorar

la regulación del circuito.

Los diodos de protección son utilizados cuando se usan capacitores

externos para prevenir que los capacitores se descarguen por losintegrados y los dañen.

Componentes:

1 R1= 240Ω

1 Potenciómetro 5K

2 Capacitores de 100uF

2 Capacitores de 100nF

1 Capacitores de 10uF

2 borneras dobles

1 LM317



2 diodos 1N4004

c. voltímetro de la fuente.

Para visualizar el voltaje de salida es necesario utilizar un voltímetro

digital.

Para construir el voltímetro digital es necesaria la implementación del

circuito integrado ICL 7107.

El ICL 7107 es un conversor análogo digital que mide una tensión de

referencia y la convierte en señales digitales para mostrar un voltaje en

los 3 displays de ánodo común.

Este circuito integrado trabaja con voltajes de 5 y -5 voltios, para conseguirlos -5 voltios es necesaria la compañía de otro circuito integrado el ICL

7660 que es un conversor e tensión positiva a negativa.



PCB DEL VOLTIMETRO

Lista componentes voltímetro ICL7107:

Varios:

ICL7107, ICL7660

LM7805

3 Displays del tipo ánodo común 7 segmentos

1x Bornera Triple

1x Preset vertical 1k

Placa de cobre simple faz

Capacitores:

3x 10 uF

2x 470nF

1x 220nF

1x 100nF1x 10nF

1x 100pF

Resistencias:

1x 1 Mohm 1%, 1x 1 Kohm 1%

1x 1 Mohm, 1x 100 Kohm



1x 47 Kohm, 1x 22 Kohm

1x 470 Ohm

Así es como queda el montaje del voltímetro digital.

d. funcionamiento de la fuente.

Estas son dos fuentes de PC unidas en serie para generar 24 voltios de

salida variables se tiene el mismo principio de unir 2 pilas.

Para armar la fuente, primero se aterriza la primer fuente, luego se une el

cable negro el común negativo de la primera fuente al positivo de 12

voltios de la segunda fuente (cable amarillo) y ahí es donde se obtiene el

principio de unir 2 pilas en serie para generar los 24 voltios máximo para la

fuente regulable., es muy importante no aterrizar la segunda fuente como

dese muestra en el esquema pues esto generaría un corto circuito.

Las tensiones que se obtienen son:

Fijas

-12[V]

5[V]

12[V]17[V] (12+5)

24[V] (12+12)

Variable

1.2~24[V]



El regulador es alimentado en la entrada por el común y el voltaje que sale

de la suma de las dos fuentes (24V), para regularlo al voltaje deseado.

El voltímetro es alimentado en la bornera con 12V y el común negro, y el

voltaje Vm es el voltaje a medir.

e. selector digital de voltaje.

¿Cómo seleccionar un voltaje de una fuente desde el PC vía USB?

Circuito selector de voltaje:

Para cambiar digitalmente el voltaje de una fuente es necesario el

acondicionamiento de un circuito que reemplace el potenciómetro.

Se utiliza un circuito el cual consta de resistencias en paralelo, swIchadas

con transistores 2N3904 NPN, al suministrarle un valor alto en la base este

deja pasar la corriente del colector al emisor.



Como se ve en la figura anterior al suministrarle un nivel alto en la base del

transistor este actúa como un swiche dejando pasar la corriente para generar

un voltaje deseado.

Se hicieron las respectivas pruebas y se genero un pequeño problema, el cual

consiste en que con las resistencias fijas este valor no se podía alterar y por

consiguiente se cambiaron las resistencias por resistencias variables (trimer).

Tomando lo anterior :



10. PROGRAMA PROSSECING

import hypermedia.pinguino.*; //Importo la libreria para trabajar conpinguino

Pinguino pinguino; //Creo el objeto pinguino

PFont font; //Creo el objeto font

int pin = -1; //-1; variable para indicar los terminales en la tarjeta, -1 para no

indicar niguno.

int[] digits = new int[4]; //vector de 4 posiciones para guardar la lectura de

los teminales digitales

float volt; //volt variable donde se guarda el valor analogo leido

int value; / /int value variable donde se guarda el valor digital leido

int i; //int i variable empleada para los ciclos

void setup()

size(300, 300 );//Tamaño de pantalla 300 por 300

font = createFont( "Arial-Black-48.vlw", 19);// tipo de letra

Pinguino.log( true );

pinguino = new Pinguino( this );

println( "Mueva el puntero del raton para enviar los voltajes deseados"

);

El potenciometro que es que entrega el valor analogo esta

conectado en el terminal 13 de la tarjeta.

pinguino.analogRead(13) lee el valor analogo del potenciometro

Dependiendo del valor leido se muestra este en pantalla y se varia

el voltaje en el multimetro

value = pinguino.digitalRead(i) lectura del valor digital de cada

uno de los terminales de la tarjeta

El ciclo for va de 0 hasta 4 y lee cada uno de los termiles de los leds en

la tarjeta para determinar si estan encendidos o apagados.

coloca rojo si esta encendio y negro si esta apagado.Tambien dibuja 4 cuadros en pantalla para representar los voltajes a tirar.

void draw()

background(0);

volt = pinguino.analogRead(13);



volt = 1.4+volt/48.5;

PImage a;

a = loadImage ("texter.png"); //imajen importada

image(a,0,0); //ubicación da la imagen en la pantalla

fill( 0,0,40 );

textFont( font ); // para poder hacer los textos

text( " "+volt, 100, 93); //muestra el voltaje variando de la fuente

text (" Volt", 105,115); //texto volt

text (" OUT", 31,241); //texto salida

for( int i=0; i<digits.length; i++ )

value = pinguino.digitalRead(i);

if ( value==1 )fill( 255, 0, 0 );

else

fill(0);

rect( 33, i*40+58, 40, 44 );

fill( 255 ); //texto para indicar los voltajes deseados

text( "5V", 42,83);

text( "9V", 42,123);text( "12V", 35,163);

text( "18V", 35,203);

/*.................................................................

Funcion para detectar si el raton se ha movido y segun su posicion

y seleccionar el voltaje.

..................................................................*/

void mouseMoved()

if ( pin!=-1 )

pinguino.digitalWrite( pin, Pinguino.LOW );

pin = (int) map( mouseY, 0, width, 0, 4 );

pinguino.digitalWrite( pin, Pinguino.HIGH );



Bibliografia

Revista cekit curso fácil de electrónica

- http://www.forosdeelectronica.com/index.php

- http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091216122601AAhPbEh

- Electrónica teoría de circuitos ,4 edición

Robert Boylestad

Aplicaciones del diodo pagina 55.

http://www.forosdeelectronica.com/index.php


http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091216122601AAhPbEh




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