COLEGIO TÉCNICO SALESIANO COLEGIO … · cumplimiento de su plan de trabajo. ... ELEMENTOS DEL CONTROL DE TEMPERATURA 2.1 Termistor ... CAPITULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO: 4.1

COLEGIO TÉCNICO SALESIANO COLEGIO TÉCNICO SALESIANO COLEGIO TÉCNICO SALESIANO COLEGIO TÉCNICO SALESIANO

CONTROL DIGITAL DE APERTURA Y TEMPERATURA DE UNA DU CHA ELÉCTRICA

Tesis previa a la obtención del título de bachiller técnico industrial en la especialidad de Instalaciones Equipos y Maquinas Eléctricas.

DIRECTOR: Sr. Gustavo Parra AUTORES: Ronald Leandro Morocho Punín Mario Andrés Ortega Peláez

CUENCA - ECUADOR

2008-2009

Sr. Gustavo Parra:

Certifica haber dirigido y revisado prolijamente cada uno de los capítulos de la tesis:

CONTROL DIGITAL DE APERTURA Y TEMPERATURA DE UNA DU CHA

ELÉCTRICA , realizado por Ronald Leandro Morocho Punín y Mario Andrés Ortega

Peláez. .

Certifico igualmente el nivel de independencia y creatividad así como la disciplina en el

cumplimiento de su plan de trabajo. Por lo tanto por cumplir con los requisitos

establecidos autorizo su presentación.

Cuenca, 29 de mayo del 2009

____________________

Sr. Gustavo Parra

ii

Dedicatoria: Quiero dedicar esta monografía y toda mi vida estudiantil hasta el momento, a Dios por darme la vida y todo lo que tengo, a mi padre, madre y hermano quienes han sido la piedra angular en mi formación humana, también la dedicatoria va para todas esas personas que han influido en mi vida de una manera positiva o negativa, ya que queda en nosotros poder sacarle provecho a todas las experiencias vividas.

Ronald.

iii

Dedicatoria: Dedico esta monografía y todo el esfuerzo que conllevó, a personas cruciales en mi vida que me han apoyado desde el principio. Estos seres tan queridos son mi madre y padre. A quienes les debo mi vida y la oportunidad de haber culminado estos seis años de estudio. Mario Andrés

iv

Agradecimiento:

Queremos dejar presente en esta monografía el mas sincero agradecimiento a todas las personas que hicieron posible la realización de este Proyecto, de manera especial al Ing. Pablo Rodas, quien de una manera desinteresada siempre nos brindo su ayuda y nos supo hacer caer en cuenta de los errores del proyecto para corregirlos. También al Sr. Gustavo Parra por confiar en nuestra capacidad y responsabilidad para el culmen del proyecto.

Ronald y Mario

v

LOS MIEMBROS DEL TRIBUNAL DE CALIFICACIÓN Y SUSTENTACIÓN DE

LA MONOGRAFÍA

CERTIFICAN

Que la presente monografía ha sido revisada prolijamente y por lo tanto.

APROBADA

___________________

Presidente del Tribunal

_________________

Miembro del Tribunal

_________________

Miembro del Tribunal

Cuenca, 5 de junio del 2009

1 “COLEGIO TÉCNICO SALESIANO”

INSTALACIONES, EQUIPOS Y MAQUINAS ELÉCTRICAS

CONTROL DIGITAL DE APERTURA Y TEMPERATURA DE UNA DUCHA ELÉCTRICA

ÍNDICE

CAPITULO I: DUCHA (TEORÍA):

Introducción………………………………………………………….……..……..…. 4

Conceptos Generales………………………………………………….………..…….. 5

1.1 Resistencia Eléctrica……………………………………………………………… 5

1.2 Efecto Joule……………………………………………………….………..……... 9

1.2.1 Aplicaciones del efecto Joule……………………………………………….11

1.3 Resistencia Calentadora……………………………………….…………………. 12

1.3.1 Resistencias Calentadoras Comerciales……………………………..…………...13

CAPITULO II: ELEMENTOS DEL CONTROL DE TEMPERATURA

2.1 Termistor……………………………………………………………………... 16

2.1.1 Termistor NTC……………………………………………………………... 16

2.1.2 Termistor PTC……………………………………………………………... 19

2.2 Microcontroladores……………………………………………..……………. 19

2.2.1 Introducción………………………………………………………….…….. 20

2.2.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador…………………….. 21

2.2.3 Partes principales de un microcontrolador…………………………………. 21

2.2.4 Recursos auxiliares………………………………………………………… 22

2.2.5 Familia PIC’s 16F87X…………………………………………………….. 25

2.2.6 Distribución de Terminales…………………………………..……………. 26

2.2.7 Consideraciones generales ………………………………………………... 28

2.2.8 Circuitería Externa Mínima……………………………………………….. 29

2.3 Pantalla LCD…………………………………………….……………….…. 31

2.3.1 LCD 2x16…………………………………………………………………. 34

2.4 Desarrollo del software……………………………………………………… 35




2.4.1 Mikro Basic………………………………………………………………. 37

2.4.2Proteus…………………………………………………………………….. 38

2.4.3 WinPic800………………………………………………………………... 39

CAPITULO III: PRUEBAS:

Prueba 1…………………………………………………………………………. 40

Prueba 2…………………………………………………………….…………… 41

Prueba 3…………………………………………………………….…………… 44

CAPITULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO:

4.1 Termómetro digital……………………………………………………………. 49

4.2Disparador del TRIAC……………………………………………………….. 51

4.3Circuito Angulo de disparo y termómetro digital…………………………. 57

4.4 Elaboración del Circuito Impreso………………………………………… 60

CONCLUSIONES……………………………………………....…….…………… 63

RECOMENDACIONES……………………………………………….…….…….. 64

BIBLIOGRAFÍA:………………………………………………………………… 65




CAPITULO I. DUCHA ELÉCTRICA (TEORÍA)




Introducción.

Las duchas eléctricas son unidades muy pequeñas instaladas a poca distancia del

lugar donde se requiere el agua caliente. Son alimentados con electricidad y se

activan automáticamente por flujo o manualmente con un interruptor. Su uso se

reduce a unas pocas aplicaciones comerciales o domésticas.

Tienen un elevado consumo eléctrico van desde 1500 a 5000 W. Solo tienen un uso

práctico en países de clima templado, dada su baja capacidad de calentamiento.

Podemos encontrar ejemplos de su uso instalados directamente a lavamanos o como

las famosas duchas de punto, muy utilizadas en viviendas económicas en países de

clima templado.

En su interior una ducha consta únicamente de una resistencia calentadora. Es el

objetivo de este capitulo, dar a entender el la estructura y los principios de

funcionamiento de este componente.

Ilustración 1 Ducha Eléctrica




Conceptos generales.

1.1 Resistencia Eléctrica

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la

corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se

designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.

Ilustración 2 Símbolo técnico de una resistencia eléctrica

La razón por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la “O” del alfabeto latino fue

para evitar que se confundiera con el número cero “0”

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate

de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos

componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre

de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes

y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas

condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que

el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna

de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a una

temperatura de 0o Celsius.

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohm (1Ω) es el valor que posee una resistencia eléctrica

cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un volt (1V) de tensión provoca un flujo de

corriente de un amperio (1A). La fórmula general de la Ley de Ohm es la siguiente:

Ω




La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la fórmula para

despejar su valor, derivada de la fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente:.

Ω

1.1.2 Calculo de la Resistencia Eléctrica de un material al paso de corriente.

Para calcular la resistencia (R) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es

necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica (rho)

de dicho material, la longitud que posee y el área de su sección transversal.

A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en mm2

/ m, de algunos materiales, a una temperatura de 20° Celsius.

Tabla 1 Resistividad Específica

Para realizar el cálculo de la resistencia que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica,

se utiliza la siguiente fórmula:

De donde:

Material Resistividad ( Ω · mm2 / m ) a 20º C

Aluminio 0,028

Carbón 40

Cobre 0,0172

Constatan 0,489

Nicromo 1,5

Plata 0,0159

Platino 0,111

Plomo 0,205

Tungsteno 0,0549




R = Resistencia del material (Ω).

ρ = Coeficiente de resistividad o resistencia específica del material en

, a una

temperatura dada.

l = Longitud del material en metros.

s = Superficie o área transversal del material en mm2.

1.1.3 Como influye la temperatura en la resistencia del conductor.

La temperatura influye directamente en la resistencia que ofrece un conductor al paso de la

corriente eléctrica. A mayor temperatura la resistencia se incrementa, mientras que a menor

temperatura disminuye.

Sin embargo, teóricamente toda la resistencia que ofrecen los metales al paso de la corriente

eléctrica debe desaparecer a una temperatura de 0° K (cero grado Kelvin), o "cero absoluto",

equivalente a – 273,16º C (grados Celsius), o – 459,69º F (grados Fahrenheit), punto del

termómetro donde se supone aparece la superconductividad o "resistencia cero" en los

materiales conductores.

En el caso de los metales la resistencia es directamente proporcional a la temperatura, es decir

si la temperatura aumenta la resistencia también aumenta y viceversa, si la temperatura

disminuye la resistencia también disminuye; sin embargo, si hablamos de elementos

semiconductores, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), por ejemplo, ocurre todo lo

contrario, pues en esos elementos la resistencia y la temperatura se comportan de forma

inversamente proporcional, es decir, si una sube la otra baja su valor y viceversa.

Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley

de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente

que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm.




Ilustración 3 Electrones dentro de un conductor

A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma

organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa

resistencia, mayor será el orden de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada,

comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace

que siempre se eleve la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos

en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

En general, una resistencia real podrá tener diferente comportamiento en función del tipo de

corriente que circule por ella.

Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma

que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor.

La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los

metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros

elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.

Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la

temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.

Una resistencia disipa en calor una cantidad de potencia proporcional a la intensidad que la

atraviesa y a la caída de tensión que aparece en sus bornes. Esto es P=V*I, aunque suele ser

más cómodo usar la ley de Joule.




Observando las dimensiones del cuerpo de la resistencia, las características de conductividad

de calor del material que la forma y que la recubre, y el ambiente en el cual está pensado que

opere, el fabricante calcula la potencia que es capaz de disipar cada resistencia como

componente discreto, sin que el aumento de temperatura provoque su destrucción. Esta

temperatura de fallo puede ser muy distinta según los materiales que se estén usando. Esto es,

una resistencia de 2W formada por un material que no soporte mucha temperatura, estará casi

fría (y será grande); pero formada por un material metálico, con recubrimiento cerámico,

podría alcanzar altas temperaturas (y podrá ser mucho más pequeña).

El fabricante dará como dato el valor en vatios que puede disipar cada resistencia en cuestión.

Este valor puede estar escrito en el cuerpo del componente o se tiene que deducir de comparar

su tamaño con los tamaños estándar y sus respectivas potencias. El tamaño de las resistencias

comunes, cuerpo cilíndrico con 2 terminales, que aparecen en los aparatos eléctricos

domésticos suelen ser de 1/4 W, existiendo otros valores de potencias de comerciales de 1/2

W, 1 W, 2 W, etc.

Entre los metales que ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica se encuentra

el alambre nicromo (Ni-Cr), compuesto por una aleación de 80% de níquel (Ni) y 20% de

cromo (Cr). Ese es un tipo de alambre ampliamente utilizado como resistencia fija o como

resistencia variable (reóstato), para regular la tensión o voltaje en diferentes dispositivos

eléctricos. Además se utilizan también resistencias fijas de alambre nicromo de diferentes

diámetros o grosores, para producir calor en equipos industriales, así como en

electrodomésticos de uso muy generalizado.

Entre esos aparatos o quipos se encuentran las planchas, los calentadores o estufas eléctricas

utilizadas para calentar el ambiente de las habitaciones en invierno, los calentadores de agua,

las secadoras de ropa, las secadoras para el pelo y la mayoría de los aparatos eléctricos cuya

función principal es generar calor.

1.2 Efecto Joule

Si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se

transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor

por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Este efecto es conocido como Efecto




Joule en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule, que lo estudió en la

década de 1860.

Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas

los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras.

Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por

el campo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de

átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte

de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.

Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida

por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente,

del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de

la corriente". Matemáticamente se expresa como

Donde:

Q = energía calorífica producida por la corriente

I = intensidad de la corriente que circula y se mide en amperios

R = resistencia eléctrica del conductor y se mide en ohmios

t = tiempo el cual se mide en segundos

La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica, (por

ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una plancha etc.).

Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar

una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella

circule y de la cantidad de tiempo que esté conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule

diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente

proporcional a la intensidad de corriente a la diferencia de potencial y al tiempo.




En este efecto se basa el funcionamiento de diferentes electrodomésticos como los hornos, las

tostadoras y las calefacciones eléctricas, y algunos aparatos empleados industrialmente como

soldadoras, etc., en los que el efecto útil buscado es, precisamente, el calor que desprende el

conductor por el paso de la corriente.

Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones es un efecto indeseado y la razón por la que

los aparatos eléctricos y electrónicos necesitan un ventilador que disipe el calor generado y

evite el calentamiento excesivo de los diferentes dispositivos.

1.2.1 Aplicaciones del efecto Joule

Todos los dispositivos eléctricos que se utilizan para calentamiento se basan en el

efecto Joule, es decir, estos aparato consisten esencialmente en una resistencia que se

calienta al ser recorrida por la corriente.

Las lámparas de incandescencia (o de filamento incandescentes), como la lámpara de

tungsteno, conocida comúnmente como bombilla de luz, también constituyen una

aplicación del efecto Joule. Sus filamentos de tungsteno, que es un metal cuyo punto

de fusión es muy elevado, al ser recorridos por una corriente eléctrica, se calientan y

pueden alcanzar altas temperaturas (casi 2500º C), volviéndose incandescentes y

emitiendo una gran cantidad de luz.

Otra aplicación del efecto Joule se encuentra en la construcción de fusibles,

elementos que se emplean para limitar la corriente que pasa por un circuito eléctrico;

por ejemplo, en un automóvil, una casa, un aparato electrodoméstico, etc. Estos

dispositivos están constituidos por una tirilla metálica, generalmente de plomo, el

cual tiene un punto de fusión bajo; de esta manera, cuando la corriente que pasa por

el fusible sobrepasa cierto valor (el amperaje propio de cada fusible), el calor

generado por el efecto Joule produce la fusión del elemento, interrumpiendo así el

paso de corriente excesiva. Por ejemplo, en una casa a medida que se van conectando

a la red eléctrica varios aparatos, la corriente que “entra” a la casa a través del

fusible, se va volviendo cada vez mayor. Si no existiera el fusible y el número de

aparatos conectados fuera muy grande, la corriente que circularía en la instalación

podría llegar a ser muy intensa. Esto produciría un calentamiento indeseable, e




incluso peligroso, de los conductores. El fusible impide que esto suceda, porque al

fundirse, interrumpe el paso de la corriente cuando alcanza un valor mayor que el

límite superior de seguridad.

En la actualidad, además de los fusibles se emplean en las casas los llamados

interruptores termo magnéticos (automáticos). En estos últimos elementos, el

calentamiento de un dispositivo bimetálico produce su dilatación, haciendo que el

circuito se abra.

El fusible y el interruptor automático también protegen a un circuito eléctrico cuando

ocurre un “cortocircuito”. Este fenómeno se produce cuando por un motivo

cualquiera, la resistencia conectada de un circuito se vuelve muy pequeña, haciendo

que la corriente alcance un valor muy intenso, lo cual hace que el fusible o

interruptor abra el circuito, impidiendo que se produzcan efectos perjudiciales.

Como se puede observar el efecto Joule tiene muchas aplicaciones beneficiosas, en

los que se requiere el calor que desprende un conductor por el paso de la corriente a

través de él. Sin embargo, en muchas otras aplicaciones es un efecto indeseado y la

razón por la que los aparatos eléctricos y electrónicos requieran de un ventilador que

disipe el calor generado y evite el calentamiento excesivo de los diferentes

dispositivos.

1.3 Resistencia Calentadora.

Las resistencias calentadoras convierten energía eléctrica en calor. Procedimiento

descubierto por James Prescott Joule cuando en 1841 al hacer circular corriente

eléctrica a través de un conductor se liberó calor por encontrar resistencia.

En la actualidad las resistencias calentadores se utilizan para infinidad de

aplicaciones. La gran mayoría de ellas son fabricadas con un alambre de una aleación

de níquel (80%) y cromo (20%). Esta aleación soporta temperaturas muy altas (1000º

C), es resistivo (condición necesaria para generar calor), es muy resistente a los

impactos y es inoxidable.




Como las usadas en cocinas eléctricas, calentadores de agua, hornos eléctricos o

cafeteras. Aquí el alambre de níquel-cromo se cubre con cerámica y después se

enchaqueta con cobre cromado o con Incoloy (níquel 45%, cromo 30%, hierro 22%,

cobre 3%). La selección de la chaqueta depende del uso, el Incoloy es más resistente

al óxido a temperaturas de 800º C, mientras que las enchaquetadas en cobre son

generalmente para calentamiento de líquidos por inmersión.

1.3.1 Resistencias Calentadoras Comerciales.

• Alambre de níquel-cromo

Se trata del fino alambre desnudo (sin ningún recubrimiento) como el usado en

secadores de cabello o tostadoras de pan.

• Resistencias Selladas

Resistencia calentadora chaqueta de cobre cromado para inmersión. Como las usadas

en cocinas eléctricas, calentadores de agua, hornos eléctricos o cafeteras. Aquí el

alambre de níquel-cromo se cubre con cerámica y después se enchaqueta con cobre

cromado o con Incoloy (níquel 45%, cromo 30%, hierro 22%, cobre 3%). La

selección de la chaqueta depende del uso, el Incoloy es más resistente al óxido a

temperaturas de 800º C, mientras que las enchaquetadas en cobre son generalmente

para calentamiento de líquidos por inmersión.

• Lámparas de calor

Son lámparas diseñadas para generar calor y no luz. Su filamento incandescente se

mantiene a baja temperatura y si se evita producir luz dentro del espectro visible.

• Resistencias cerámicas

Son resistencias de coeficiente resistivo térmico positivo. La mayoría de las

cerámicas tienen coeficiente resistivo negativo, mientras que los metales lo tienen

positivo.




Los metales aumentan un poco su resistencia al aumentar el calor, pero este tipo de

cerámicas no tienen una respuesta resistiva lineal al calor. Cuando esta resistencia

pasa su umbral de temperatura pierde conductividad. Como resultado, son

resistencias y a la vez termostatos, ya que permiten pasar corriente cuándo están fríos

pero dejan de conducir corriente al calentarse. Estas resistencias están hechas de

titanato de bario o titanato de plomo (BaTiO3 o PbTiO3).

Entre los usos de estos materiales están las delgadas capas de película de los vidrios

traseros de los automóviles que desempañan la condensación.

• Otros materiales

Existen muchos otros materiales exóticos empleados para hacer resistencias

calentadoras: platino, disiliciuro de molibdeno y el carburo de silicio. El carburo de

silicio tiene un punto de fusión de 2730° C, lo usan los calentadores de gas para

detectar la llama.

Ilustración 4 Resistencia Calentadora




CAPITULO II. ELEMENTOS PARA EL CONTROL

DE TEMPERATURA




Esquema general del control de temperatura

Ilustración 5 Elementos del Controlador de Voltaje

2.1 Termistor

Un termistor es un semiconductor que varía el valor de su resistencia eléctrica en

función de la temperatura, su nombre proviene de Thermal Sensitive Resistor

(Resistor sensible a la temperatura). Existen dos clases de termistores: NTC y PTC.

Principios Básicos de Operación del Termistor

• Resistencia sensible a la temperatura

• Semiconductor elaborado a base de óxidos de metales.

• Se fabrican Termistores con coeficientes positivos y negativos de

temperatura.

• Valores de resistencia de 2252 W a 10000 W a 25 0C.

• Tienen un alcance hasta 300 0C.

Características del Termistor

• Son muy exactos.

• Son estables.

• Alta resistencia y sensibilidad.

• Estandarización entre vendedores.




• Requieren de alimentación.

• Presentan auto calentamiento.

2.1.1 Termistor NTC

Un Termistor NTC (Negative Temperature Coefficient) es una resistencia variable

cuyo valor va decreciendo a medida que aumenta la temperatura. Son resistencias de

coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo semiconductor cuyo

coeficiente de temperatura es elevado, es decir, su conductividad crece muy

rápidamente con la temperatura.

Se emplean en su fabricación óxidos semiconductores de níquel, zinc, cobalto, etc.

Los termistores son muy sensibles a la temperatura y de muy de alta resistencia de

ahí su relación de resistencia vs. Temperatura. Se utilizan en muchos otros

dispositivos de detección y corrección de temperatura, así como dispositivos

especiales en las sondas de temperatura para el comercio, la ciencia y la industria.

Los termistores trabajan generalmente en un rango de temperatura relativamente

pequeña, en comparación con otros sensores de temperatura, y pueden ser muy

exactos y precisos dentro de ese rango.

Ilustración 6 medidas estandarizadas de los NTC




La relación entre la resistencia y la temperatura no es lineal, sino exponencial (no

cumple la ley de Ohm). Dicha relación cumple con la fórmula siguiente:

. /

Donde:

A y B son constantes que dependen del resistor. La curva nos muestra esa variación

La característica tensión-intensidad (V/I) de un termistor NTC presenta un carácter

peculiar ya que, cuando las corrientes que lo atraviesan son pequeñas, el consumo de

potencia (R * I2) será demasiado pequeño para registrar aumentos apreciables de

temperatura, o lo que es igual, descensos en su resistencia óhmica; en esta parte de la

Ilustración 7 Apariencia externa de los NTC

Ilustración 8 curva de relación entre resistencia y temperatura en el NTC




característica, la relación tensión-intensidad será prácticamente lineal y en

consecuencia cumplirá la ley de Ohm.

Si seguimos aumentando la tensión aplicada al termistor, se llegará a un valor de

intensidad en que la potencia consumida provocará aumentos de temperatura

suficientemente grandes como para que la resistencia del termistor NTC disminuya

apreciablemente, incrementándose la intensidad hasta que se establezca el equilibrio

térmico. Ahora nos encontramos, pues, en una zona de resistencia negativa en la que

disminuciones de tensión corresponden aumentos de intensidad.

2.1.2 Termistor PTC

Un termistor PTC (Positive Temperature Coefficient) es una resistencia variable

cuyo valor va aumentando a medida que se incrementa la temperatura.

Los termistores PTC se utilizan en una gran variedad de aplicaciones: limitación de

corriente, sensor de temperatura, desmagnetización y para la protección contra el

recalentamiento de equipos tales como motores eléctricos. También se utilizan en

indicadores de nivel, para provocar retardos en circuitos, como termostatos, y como

resistores de compensación.

El termistor PTC pierde sus propiedades y puede comportarse eventualmente de una

forma similar al termistor NTC si la temperatura llega a ser demasiado alta.

Las aplicaciones de un termistor PTC están, por lo tanto, restringidas a un

determinado margen de temperaturas.

Hasta un determinado valor de voltaje, la característica I/V sigue la ley de Ohm, pero

la resistencia aumenta cuando la corriente que pasa por el termistor PTC provoca un

calentamiento y se alcanza la temperatura de conmutación. La característica I/V

depende de la temperatura ambiente y del coeficiente de transferencia de calor con

respecto a dicha temperatura ambiente.

2.2 Microcontroladores




2.2.1 Introducción

Desde la invención del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrónica

digital ha dado lugar a dispositivos cada vez más complejos. Entre ellos los

microprocesadores y los microcontroladores.

Los microcontroladores están presentes en nuestro trabajo, en nuestra casa y en

nuestra vida, en general. Se pueden encontrar controlando el funcionamiento de los

ratones y teclados de los computadores, en los teléfonos, en los hornos microondas y

los televisores de nuestro hogar.

Una de las principales ventajas de los microcontroladores y microprocesadores al ser

sistemas programables es su flexibilidad, lo que permite actualizar el funcionamiento

de un sistema tan sólo mediante el cambio del programa sin tener que volver a

diseñar el hardware. Esta flexibilidad es muy importante, al permitir que los

productos se actualicen con facilidad y economía.

Recibe el nombre de controlador el dispositivo que se emplea para el gobierno de

uno o varios procesos. Aunque el concepto de controlador ha permanecido invariable

a través del tiempo, su implementación física ha variado frecuentemente.

En la actualidad, todos los elementos del controlador se han podido incluir en un

chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador. Realmente consiste en un

sencillo pero completo computador contenido en el corazón (chip) de un circuito

integrado.

Un microcontrolador es un circuito integrado de alta escala de integración que

incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.




Ilustración 9 Apariencia física de un Microcontrolador

2.2.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador.

El microprocesador es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de

Proceso (UCP), también llamada procesador, de un computador. La UCP está

formada por la Unidad de Control, que interpreta las instrucciones, y el Camino de

Datos, que las ejecuta.

Los pines de un microprocesador sacan al exterior las líneas de sus buses de

direcciones, datos y control, para permitir conectarle con la Memoria y los Módulos

de E/S y configurar un computador implementado por varios circuitos integrados. Se

dice que un microprocesador es un sistema abierto porque su configuración es

variable de acuerdo con la aplicación a la que se destine.

Ilustración 10 Diferencia entre un microprocesador y un microcontrolador




2.2.3 Partes principales de un microcontrolador.

Procesador._ También conocido como CPU es el encargado de coordinar la

operación de todo el computador, es decir ejecución de los programas,

almacenamiento de información temporal y la comunicación con los dispositivos de

entrada y salida.

Memoria ROM . Se graba el chip durante su fabricación, implica costos altos y de

recomienda solo cuando se produce en serie.

Memoria EPROM. Se graba con un dispositivo que es gobernado mediante un

computador personal, que recibe el nombre de grabador, y es reprogramable, se borra

con luz ultra violeta (poco a poco entran en desuso)

Memoria OTP. Se graba por el usuario igual que la memoria EPROM, pero con la

diferencia que la OTP se puede grabar una sola vez.

Memoria EEPROM. La grabación es similar a la de las memorias EPROM y OTP,

la diferencia radica en que el borrado se efectúa de la misma forma que el grabado,

es decir eléctricamente.

Memoria FLASH . Posee las mismas características que la EEPROM, pero esta tiene

menor consumo de energía y mayor capacidad de almacenamiento.

Memoria de lectura y escritura para guardar datos._ Algunos micro controladores

manejan la memoria RAM estática (SRAM), otros disponen de una memoria de

datos tipo EEPROM, de esta forma, un corte en el suministro de alimentación no

ocasiona a perdida de la información y por ende, está disponible al reiniciarse el

programa.

Líneas de E/S para controladores de periféricos:

- Comunicación por puerto Paralelo.

- Comunicación por puerto Serial.

- Diversas puertas de comunicación.




2.2.4 Recursos auxiliares:

• Temporizadores o "Timers".

• Perro guardián o "Watchdog".

• Protección ante fallo de alimentación o "Brownout".

• Estado de reposo o de bajo consumo.

• Conversor A/D.

• Conversor D/A.

• Comparador analógico.

• Modulador de anchura de impulsos o PWM.

• Puertas de E/S digitales.

• Puertas de comunicación.

Temporizadores (Timers). Se emplean para controlar periodos de tiempo y para

llevar la cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores).

Para la medida de tiempos se carga un registro con el valor adecuado y a

continuación dicho valor se va incrementando o decrementando al ritmo de los

impulsos de reloj o algún múltiplo hasta que se desborde y llegue a 0, momento en el

que se produce un aviso.

Perro guardián (Watchdog). El Perro guardián consiste en un temporizador que,

cuando se desborda y pasa por 0, provoca un reset automáticamente en el sistema.

Se debe diseñar el programa de trabajo que controla la tarea de forma que refresque o

inicialice al Perro guardián antes de que provoque el reset. Si falla el programa o se

bloquea, no se refrescará al Perro guardián y, al completar su temporización,

provocara el reset.

Protección ante fallo de alimentación (Brownout). Se trata de un circuito que

resetea al microcontrolador cuando el voltaje de alimentación (VDD) es inferior a un

voltaje mínimo (brownout). Mientras el voltaje de alimentación sea inferior al de

brownout el dispositivo se mantiene reseteado, comenzando a funcionar

normalmente cuando sobrepasa dicho valor.




Estado de reposo ó de bajo consumo. Son abundantes las situaciones reales de

trabajo en que el microcontrolador debe esperar, sin hacer nada, a que se produzca

algún acontecimiento externo que le ponga de nuevo en funcionamiento. Para ahorrar

energía, (factor clave en los aparatos portátiles), los micro controladores disponen de

una instrucción especial (SLEEP en los PIC), que les pasa al estado de reposo o de

bajo consumo, en el cual los requerimientos de potencia son mínimos. En dicho

estado se detiene el reloj principal y se "congelan" sus circuitos asociados, quedando

sumido en un estado de reposo. Al activarse una interrupción ocasionada por el

acontecimiento esperado, el microcontrolador se despierta y reanuda su trabajo.

Conversor A/D (CAD). Los microcontroladores que incorporan un Conversor A/D

(Analógico/Digital) pueden procesar señales analógicas, tan abundantes en sus

aplicaciones. Suelen disponer de un multiplexor que permite aplicar a la entrada del

CAD diversas señales analógicas desde los pines del circuito integrado.

Conversor D/A (CDA). Transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento

del computador en su correspondiente señal analógica que saca al exterior por uno de

los pines del integrado.

Comparador analógico. Algunos modelos de micro controladores disponen

internamente de un Amplificador Operacional que actúa como comparador entre una

señal fija de referencia y otra variable que se aplica por uno de los pines del

integrado. La salida del comparador proporciona un nivel lógico 1 ó 0 según una

señal sea mayor o menor que la otra.

Modulador de anchura de impulsos (PWM). Son circuitos que proporcionan en su

salida impulsos de anchura variable, que se ofrecen al exterior a través de los pines

del integrado.

Puertos de E/S digitales. Todos los microcontroladores destinan algunos de sus

pines a soportar líneas de E/S digitales. Por lo general, estas líneas se agrupan de

ocho en ocho formando Puertos.




Las líneas digitales de los Puertos pueden configurarse como Entrada o como Salida

cargando un 1 ó un 0 en el bit correspondiente de un registro destinado a su

configuración.

Puertos de comunicación. Con objeto de dotar al microcontrolador de la posibilidad

de comunicarse con otros dispositivos externos, otros buses de microprocesadores,

buses de sistemas, buses de redes y poder adaptarlos con otros elementos bajo otras

normas y protocolos. Algunos modelos disponen de recursos que permiten

directamente esta tarea, entre los que destacan:

• UART, adaptador de comunicación serie asíncrona.

• USART, adaptador de comunicación serie síncrona y asíncrona

• USB (Universal Serial Bus), que es un moderno bus serie para los PC.

• CAN (Controller Area Network), para permitir la adaptación con redes de

conexionado multiplexado.

2.2.5 Familia Pic’s 16F87X

Los PIC16F87X son una familia de microcontroladores PIC, que es la versión

mejorada del PIC16F84. Consta de los siguientes modelos que varían de acuerdo a

prestaciones, cantidad de terminales y encapsulados.

• PIC 16F871

• PIC16F873

• PIC16F874

• PIC16F876

• PIC16F877

Esta familia es de las que poseen memoria tipo Flash, lo que nos permite

reprogramarlos las veces que sea necesario sin necesidad de usar ningún otro

dispositivo más que el propio programador. Este aspecto es muy importante a la hora

del diseño de un dispositivo para evitar pérdida de tiempo en borrar los

microcontroladores y volver a programarlos.




Características Principales:

Las características principales que hacen de esta familia un poco más potente que

otras son:

• Conversor Analógico/Digital de 10 bits

• Set de 35 instrucciones

• 3 Temporizadores + Watchdog Timer o Perro Guardián

• 2 módulos PWM

• Protocolos de Comunicaciones USART, PSP

2.2.6 Distribución de Terminales

En las Figuras a continuación se ven los distintos encapsulados en que vienen los

diferentes modelos pertenecientes a esta familia. Cada uno de esos pines o terminales

tienen más de un uso dependiendo de como se los configure excepto los terminales

VDD y VSS que son los encargados de alimentar a estos microcontroladores.

Ilustración 11 PIC16F576A/873A





Ilustración 13 PIC16F87A7/874A





Ilustración 15 PIC 16F877A/874A




2.2.7 Consideraciones generales

El set de instrucciones de estos microcontroladores es reducido, con lo que facilita la

programación de los mismos. Para la familia de los 16F87X existen 35 instrucciones,

con las que se puede hacer lo mismo o más que con esos antiguos microprocesadores

de 105 instrucciones. Para la programación de estos dispositivos se pueden elegir

varios lenguajes, por ejemplo ensamblador, C, Basic, etc.

Los microcontroladores tienen un espacio de memoria que varía según las familias y

según el modelo dentro de cada familia. Es allí donde se guarda el programa que

creamos. Dado que el microcontrolador solo interpreta lenguaje de máquina, es

decir, estados lógicos de 1 ó 0, sería por demás de complicado programar con este

lenguaje; es por eso que existe un compilador, que transforma el ensamblador que

escribimos en lenguaje “entendible” por el microcontrolador.

Una vez compilado el programa escrito, tenemos el archivo hexadecimal con el cual

se programa al microcontrolador, para esto es necesario una interfaz programadora

capaz de entender los datos hexadecimales que la computadora (PC) entrega y

pasarlos al microcontrolador.

Para crear el ensamblador es necesario ya tener pensado y diagramado lo que

necesitemos que haga el microcontrolador ; para esto usaremos bosquejos de

circuitos, diagramas de flujo, pseudo-código, modelos matemáticos, y toda clase de

observaciones relevantes para el correcto funcionamiento y desempeño del

microcontrolador. Una vez diagramada la función del microcontrolador, solo nos

resta diseñar el circuito externo con todos los detalles y escribir el programa.

2.2.8 Circuitería Externa Mínima

El circuito externo necesario para que el microcontrolador sea capaz de leer el

programa grabado en él, solo necesita dos aspectos fundamentales: el reloj y la

alimentación, lo demás se coloca a medida que necesitemos entradas y/o salidas

adecuando cada una de ellas con circuitería externa.




El reloj se usa para darle una base de tiempo al microcontrolador, se puede usar una

resistencia y un condensador o algo más confiable como un cristal de cuarzo

piezoeléctrico (algunos modelos de microcontroladores tienen relojes internos

incorporados, pero son de otras familias). Usando cristales podemos estar seguros de

la frecuencia de oscilación del microcontrolador, lo cual es útil para calcular tiempos

de ejecuciones de las instrucciones, temporizaciones precisas, etc.

Todos los PIC de la familia 16F87X tienen dos terminales llamados OSC1 y OSC2,

en ellos van conectados los terminales del cristal; a su vez, se conectan dos

capacitores entre masa y estos terminales, para completar el circuito de oscilación.

En cuanto a la alimentación, esta no debe superar los 5 V ± 5% y se debe tener en

cuenta que existe un terminal llamado MCLR (master-clear o reset), que debe estar

con valor lógico 1 para que el microcontrolador pueda leer el programa.

Con estas consideraciones de la circuitería externa indispensable estamos en

condiciones de ya, por lo menos, asegurarnos que el µC ejecutará el programa que

grabamos en él.

2.2.8.1 El Reloj

Los PIC 16F87X disponen de un ciclo de instrucción igual a cuatro ciclos del reloj

principal, es decir que si tenemos un programa de 1000 instrucciones y un cristal de

10 MHz. El tiempo que le demandará al microcontrolador leer y ejecutar todo el

programa (asumiendo que todas las instrucciones tardan un ciclo de instrucción) es

de 400 µs, pues:.




Dependiendo del modelo específico del microcontrolador, se tiene una frecuencia

máxima de trabajo. En la familia 16F87X la máxima frecuencia del reloj externo es

de 20 MHz. es decir que el tiempo mínimo necesario para leer y ejecutar cada

instrucción es de 200 ns.

Un ciclo de instrucción equivale a 4 ciclos de reloj. Esto es porque con el primer

ciclo de reloj el microcontrolador busca en su memoria a la instrucción a leer, en el

segundo ciclo se carga en la memoria principal, el tercer ciclo es el encargado de

ejecutarla propiamente dicho y el ultimo y cuarto ciclo limpia la memoria para volver

a buscar la siguiente instrucción y así sucesivamente.

2.2.8.2 La alimentación

Los microcontroladores de la familia 16F87X se alimentan con 5 VCC pero con 3,5

Voltios también funcionan consumiendo un poco más de corriente. La corriente

máxima que puede circular por el terminal VDD (donde se conecta el positivo de la

fuente de 5 V) es de 250 mA y por cada salida no se debe hacer circular más de 25

mA.

Dado que la capacidad de entregar corriente del microcontrolador es bastante

reducida, se suelen usar transistores o relés para comandar circuitos o artefactos de

potencia. La potencia que puede disipar como máximo el microcontrolador es de 1W

y se calcula mediante la siguiente formula:

Donde:

• VDD es la tensión suministrada por la fuente de alimentación.

• IOH es la corriente suministrada por las salidas del PIC en estado alto.

• IOL es la corriente absorbida por las salidas del PIC en estado bajo.

• VOH es la tensión entregada por los terminales en estado alto.

• VOL es la tensión presente en los terminales en estado bajo.




2.2.8.3 Circuito de Reset Externo

Los microcontroladores tienen un terminal llamado MCLR o master-clear el cual

debe estar en “1” lógico para que se lean y ejecuten las instrucciones. En esta parte

describiremos como resetear a los microcontroladores, es decir hacer que empiece a

leer el programa grabado en ellos desde el principio.

2.3 Pantallas LCD

Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display)

es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o

monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se

utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas

de energía eléctrica.

Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre

dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de

cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal

líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada

por el segundo polarizador.

La superficie de los electrodos que están en contacto con los materiales de cristal

líquido es tratada a fin de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en

particular.

Antes de la aplicación de un campo eléctrico, la orientación de las moléculas de

cristal líquido está determinada por la adaptación a las superficies. En un dispositivo

twisted nematic, TN (uno de los dispositivos más comunes entre los de cristal

líquido), las direcciones de alineación de la superficie de los dos electrodos son

perpendiculares entre sí, y así se organizan las moléculas en una estructura

helicoidal, o retorcida. Debido a que el material es de cristal líquido , la luz que pasa

a través de un filtro polarizante se gira por la hélice de cristal líquido que pasa a

través de la capa de cristal líquido, lo que le permite pasar por el segundo filtro




polarizado. La mitad de la luz incidente es absorbida por el primer filtro polarizante,

pero por lo demás todo el montaje es transparente.

Cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos, una fuerza de giro orienta las

moléculas de cristal líquido paralelas al campo eléctrico, que distorsiona la estructura

helicoidal (esto se puede resistir gracias a las fuerzas elásticas desde que las

moléculas están limitadas a las superficies). Esto reduce la rotación de la

polarización de la luz incidente, y el dispositivo aparece gris. Si la tensión aplicada

es lo suficientemente grande, las moléculas de cristal líquido en el centro de la capa

son casi completamente desenrolladas y la polarización de la luz incidente no es

rotada ya que pasa a través de la capa de cristal líquido. Esta luz será principalmente

polarizada perpendicular al segundo filtro, y por eso será bloqueada y el pixel

aparecerá negro. Por el control de la tensión aplicada a través de la capa de cristal

líquido en cada píxel, la luz se puede permitir pasar a través de distintas cantidades,

constituyéndose los diferentes tonos de gris.

El efecto óptico de un dispositivo twisted nematic (TN) en el estado del voltaje es

mucho menos dependiente de las variaciones de espesor del dispositivo que en el

estado del voltaje de compensación. Debido a esto, estos dispositivos suelen usarse

entre polarizadores cruzados de tal manera que parecen brillantes sin tensión (el ojo

es mucho más sensible a las variaciones en el estado oscuro que en el brillante).

Estos dispositivos también pueden funcionar en paralelo entre polarizadores, en cuyo

caso la luz y la oscuridad son estados invertidos. La tensión de compensación en el

estado oscuro de esta configuración aparece enrojecida debido a las pequeñas

variaciones de espesor en todo el dispositivo. Tanto el material del cristal líquido

como el de la capa de alineación contienen compuestos iónicos. Si un campo

eléctrico de una determinada polaridad se aplica durante un período prolongado, este

material iónico es atraído hacia la superficie y se degrada el rendimiento del

dispositivo. Esto se intenta evitar, ya sea mediante la aplicación de una corriente

alterna o por inversión de la polaridad del campo eléctrico que está dirigida al

dispositivo (la respuesta de la capa de cristal líquido es idéntica, independientemente

de la polaridad de los campos aplicados)




Cuando un dispositivo requiere un gran número de píxeles, no es viable conducir

cada dispositivo directamente, así cada píxel requiere un número de electrodos

independiente. En cambio, la pantalla es multiplexada. En una pantalla multiplexada,

los electrodos de la parte lateral de la pantalla se agrupan junto con los cables

(normalmente en columnas), y cada grupo tiene su propia fuente de voltaje. Por otro

lado, los electrodos también se agrupan (normalmente en filas), en donde cada grupo

obtiene una tensión de sumidero. Los grupos se han diseñado de manera que cada

píxel tiene una combinación única y dedicada de fuentes y sumideros. Los circuitos

electrónicos o el software que los controla, activa los sumideros en secuencia y

controla las fuentes de los píxeles de cada sumidero.

2.3.1 LCD 2x16

La pantalla de cristal liquido o LCD (Liquid Crystal Display) es un dispositivo micro

controlado de visualización grafico para la presentación de caracteres, símbolos o

incluso dibujos (en algunos modelos), es este caso dispone de 2 filas de 16 caracteres

cada una y cada carácter dispone de una matriz de 5x7 puntos (pixels), aunque los

hay de otro número de filas y caracteres. Este dispositivo esta gobernado

internamente por un microcontrolador Hitachi 44780 y regula todos los parámetros

de presentación, este modelo es el mas comúnmente usado y esta información se

basará en el manejo de este u otro LCD compatible.

Ilustración 16 LCD 2x16

2.3.1.1 Características principales

• Pantalla de caracteres ASCII, además de los caracteres Kanji y Griegos.

• Desplazamiento de los caracteres hacia la izquierda o la derecha.

• Proporciona la dirección de la posición absoluta o relativa del carácter.




• Memoria de 40 caracteres por línea de pantalla.

• Movimiento del cursor y cambio de su aspecto.

• Permite que el usuario pueda programar 8 caracteres.

• Conexión a un procesador usando un interfaz de 4 u 8 bits

2.3.1.2 Funcionamiento

Para comunicarse con la pantalla LCD podemos hacerlo por medio de sus pines de

entrada de dos maneras posibles, con bus de 4 bits o con bus de 8 bits, este ultimo es

el que explicare y la rutina también será para este. En la siguiente figura vemos las

dos maneras posibles de conexionar el LCD con un pic16F84.

Ilustración 17 Conexión con bus de 4 bits




Ilustración 18 Conexión con bus de 8 bits

Como puede apreciarse el control de contraste se realiza al dividir la alimentación de

5V con una resistencia variable de 10K.

2.4 Desarrollo del software.

Ensamblador. La programación en lenguaje ensamblador puede resultar un tanto

ardua para el principiante, pero permite desarrollar programas muy eficientes, ya que

otorga al programador el dominio absoluto del sistema. Los fabricantes suelen

proporcionar el programa ensamblador de forma gratuita y en cualquier caso siempre

se puede encontrar una versión gratuita para los microcontroladores más populares.

Compilador. La programación en un lenguaje de alto nivel (como el C ó el Basic)

permite disminuir el tiempo de desarrollo de un producto. No obstante, si no se

programa con cuidado, el código resultante puede ser mucho más ineficiente que el

programado en ensamblador. Las versiones más potentes suelen ser muy caras,

aunque para los microcontroladores más populares pueden encontrarse versiones

demo limitadas e incluso compiladores gratuitos.




Depuración._ Debido a que los microcontroladores van a controlar dispositivos

físicos, los desarrolladores necesitan herramientas que les permitan comprobar el

buen funcionamiento del microcontrolador cuando es conectado al resto de circuitos.

Simulador._ Son capaces de ejecutar en un PC programas realizados para el

microcontrolador. Los simuladores permiten tener un control absoluto sobre la

ejecución de un programa, siendo ideales para la depuración de los mismos. Su gran

inconveniente es que es difícil simular la entrada y salida de datos del

microcontrolador. Tampoco cuentan con los posibles ruidos en las entradas, pero, al

menos, permiten el paso físico de la implementación de un modo más seguro y

menos costoso.

2.4.1 Mikro Basic

Una de las razones para que los microcontroladores de Microchip sean tan populares,

es la gran variedad de herramientas que se dispone para realizar aplicaciones con

ellos. Entre estas herramientas se tiene a MikroBasic, que es un lenguaje de

programación basado en el popular lenguaje Basic, pero se encuentra orientado a los

microcontroladores de Microchip.

Si bien es cierto existen otros programas como MpLab, PicBasic, HiTech, CPic, etc.,

que también pueden ser utilizados para la programación de microcontroladores,

MikroBasic ofrece no solo un lenguaje amigable y fácil de utilizar, sino también una

amplia variedad de librerías, que permiten controlar de una forma extremadamente

sencilla todos los periféricos del microcontrolador así como también periféricos

externos tales como pantallas LCD sencillas y graficas. Adicionalmente MikroBasic

ofrece un entorna grafico de programación con varias herramientas que facilitan la

creación y prueba de aplicaciones de cualquier tipo.

2.4.2Proteus

Proteus es un entorno integrado diseñado para la realización completa de proyectos

de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño, simulación,

depuración y construcción.




2.4.2.1 Principales características del sistema PROTEUS.

• Entorno de diseño gráfico de esquemas electrónicos (ISIS) extremadamente

fácil de utilizar y dotado de poderosas herramientas para facilitar el trabajo

del diseñador.

• Entorno de simulación prospice mixto entre el estándar SPICE3F5 y la

tecnología exclusiva de Proteus de Modelación de Sistemas Virtuales (VSM)

• Entorno de diseño de placas de circuito impreso (ARES) de ultra-altas

prestaciones con bases de datos de 32 bits, posicionador automático de

elementos y generación automática de pistas con tecnologías de autocorte y

regeneración.

• Moderno y atractivo interface de usuario estandarizado a lo largo de todas las

herramientas que componen el entorno PROTEUS.

• La mayor parte de los módulos que componen PROTEUS han sido escritos

por el mismo equipo, garantizando al máximo nivel posible la compatibilidad

e inter-operatividad de todas las herramientas que componen el entorno

PROTEUS, asegurando su estabilidad al máximo.

• Ejecutable en los diferentes entornos Windows: 98, Me, 2000, XP.

• Herramienta de máximas prestaciones, basadas en los más de 15 años de

continuo desarrollo y presencia en el mercado.

• Miles de instalaciones vendidas en más de 35 países a todo lo largo del

mundo.

2.4.3 WinPic800

Este programador es del tipo serial/paralelo, soporta las series de PIC’s 16F, 18F, y

algunos dsPIC’s. Viene con el código fuente.

Hay muchos grabadores de PIC y el que vamos a usar el más popular y de bajo coste

llamado JDM.




Cualquier programa que hagamos en el código fuente en ensamblador (ASM), lo

compilamos y transformamos en un archivo “.hex” que es el que vamos a grabar con

el WinPic800 al PIC 16F84A a través del TE20x.

Ilustración 19 Grabación en el PIC

Ilustración 20 Procesos de la elaboración de un sistema microcontrolado

Compilador PIC

Archivo HEX

Programador

WinPic800

Grabacion al PIC




CAPITULO III. PRUEBAS




Prueba Nº1

Aislamiento en la NTC.

Construcción.

Debido a que el agua conduce la corriente eléctrica, es necesario que en la

construcción del proyecto se aíslen los terminales de la NTC.

Como primera parte de la prueba procedimos a cubrir los terminales de la NTC con

pintura anticorrosiva utilizada en construcciones industriales, obteniendo un muy

buen aislamiento eléctrico, pero con el gran inconveniente de que el la pintura

anticorrosiva no soporto las elevadas temperaturas a las cuales le sometimos dentro

del agua.

Con el inconveniente ya mencionado anteriormente, buscamos un material que

presente las características de ser un buen aislante eléctrico y de resistir las altas

temperaturas en el agua a la cual va a ser sometida la NTC.

Para la siguiente parte de la prueba utilizamos Silicón de PVC, utilizado para el

recubrimiento de los múltiples de escape de los automóviles, que está expuesto a

elevadas temperaturas. Soldamos con estaño dos cables a los terminales de la NTC, y

luego procedimos a recubrirlos con Silicón de PVC, tratando de darle forma de

encapsulado para el mejor manejo de dicho elemento en pruebas posteriores.

Ilustración 21 Aislamiento de la NTC




Análisis de resultados.

La NTC recubierta con SILICÓN DE PVC, al ser sumergida en agua a altas

temperaturas, presento un óptimo asilamiento eléctrico entre los terminales de la

NTC, y una alta resistencia térmica en el agua, llegando a la conclusión de que este

es el material ideal para el recubrimiento de la NTC.

Prueba Nº 2

Relación entre resistencia en la NTC y temperatura.

Para esta prueba debemos relacionar la resistencia, con la temperatura; con el

objetivo de obtener un valor constante que justifique esta relación.

Esta constante nos será de mucha ayuda al momento de programar el PIC en puntos

posteriores.

Para esta prueba requerimos de:

• Multimetro en función de Óhmetro.

• Termómetro de mercurio.

Ilustración 22 Termómetro de Mercurio

• Recipiente contenedor para el agua en calentamiento.

• El NTC previamente aislado.




Ilustración 23 Proceso de Pruebas

Resultados.

Al revisar los resultados nos damos cuenta que mientras aumenta la temperatura, la

resistencia del NTC disminuye. Esta relación produce una curva que podemos

observar en la Ilustración 24.

INSTALACIONES, EQUIPOS Y MAQUI


“COLEGIO TÉCNICO SALESIANO”INSTALACIONES, EQUIPOS Y MAQUI




Tabla 2 Relación Temperatura

Ilustración

TEMPERATURA [C

19

22

32

34

40

45

50

55

63

65

69

71

75

80

83

85

88

90

91



Relación Temperatura

Ilustración 24 Resultados de la Prueba Nº 2

TEMPERATURA [C°]19

22

32

34

40

45

50

55

63

65

69

71

75

80

83

85

88

90

91

“COLEGIO TÉCNICO SALESIANO”INSTALACIONES, EQUIPOS Y MAQUINAS ELÉCTRICAS


Relación Temperatura-Resistencia

Resultados de la Prueba Nº 2

RESISTENCIA [k

63,6

61,3

39,1

36,1

26,5

21

16,7

14,3

10,3

9,6

8

7,1

6,3

5,3

4,9

4,3

4

3,5

3,2

“COLEGIO TÉCNICO SALESIANO” NAS ELÉCTRICAS


Resistencia

Resultados de la Prueba Nº 2

RESISTENCIA [kΩ]63,6

61,3

39,1

36,1

26,5

21

16,7

14,3

10,3

9,6

7,1

6,3

5,3

4,9

4,3

3,5

3,2

NAS ELÉCTRICAS


44





Prueba Nº 3

Relación entre la Resistencia del NTC y el valor de salida del ADC.

Al realizar esta prueba encontraremos una relación constante, la cual nos servirá para

realizar el software de nuestro termómetro digital, esta constante se la llamara escala

de transformación.

Para el desarrollo de esta prueba necesitaremos de:

• Circuito ADC.

• NTC previamente aislado

Ilustración 25 Desarrollo de la Prueba Nº 3

Al finalizar la prueba obtenemos los resultados mostrados en la Tabla 3, con estos

resultados construimos su grafica correspondiente obteniendo una recta como se

muestra en la Ilustración 26.




TEMPERATURA [C°] ADC

21 10

23 11

27 12

29 13

32 14

33 15

38 16

40 17

41 18

44 19

46 20

49 21

51 22

54 23

56 24

59 25

61 26

64 27

66 28

69 29

72 30

74 31

75 32

77 33

80 34

84 35

87 36

90 37

Tabla 3 Relación Temperatura-ADC



Realizando los respectivos cálculos obtuvimos que la relación de la grafica

a:






Ilustración




Ilustración 26 Resultado de la Prueba Nº 3




Resultado de la Prueba Nº 3




Resultado de la Prueba Nº 3


NAS ELÉCTRICAS



47


Realizando los respectivos cálculos obtuvimos que la relación de la grafica es igual




CAPITULO IV. DESARROLLO DEL PROYECTO




4.1Termómetro digital.

Este termómetro a desarrollar nos servirá para censar la temperatura del agua a la

salida de nuestra ducha eléctrica, para poder hacer posteriormente el control de

temperatura, controlando el voltaje en la niquelina.

Elaboración del Software

Para realizar el software de nuestro termómetro digital es necesario utilizar la

constante de conversión determinada en la Prueba Nº3. El programa va a ser

desarrollado en Mikrobasic para posteriormente ser implementado en el

microcontrolador utilizando WinPic800. El programa del termómetro digital es el

siguiente:

program TERMÓMETRO

const ESCALA as float = 8.05 'constante de conversión

dim AUX as byte

dim VOLTAJE as word ' Esta variable es de tipo word debido a que

el conversor A/D puede entregar hasta 1024

valores diferentes

dim DISP as char[4] ' Esta variable contendrá el valor

' del voltaje actual pero en la forma de

caracteres

main:

'****************************************************************

‘INICIALIZACIÓN DE PUERTOS Y PERIFÉRICOS

'****************************************************************

ADCON1 = %10001110 ' Programa justificación derecha y solo el RA0 como

' entrada analógica el resto de líneas (PORTA y

' PORTE) son digitales

TRISD = %00000000 ' Configura PORTD todo como salida




Lcd_Init(PORTD) ' Configura PORTD para controlar la LCD

Lcd_Out(1,4,"TERMOMETRO") ' Escribe el mensaje en la fila 1

' y la columna 4

Lcd_Out(2,1,"Temp:") ' Escribe el mensaje en la fila 2

' y la columna 1

Lcd_Cmd(Lcd_Cursor_Off) ' Apaga el cursor

AUX = 0

VOLTAJE = 0

'***************************************************************

' PROGRAMA PRINCIPAL

'***************************************************************

while true

delay_ms(500) ' retrasa 500ms la repetición del bucle

VOLTAJE = Adc_Read(0) ' Lee el valor del canal cero

AUX = VOLTAJE div ESCALA ' Hace la transformación de escala entre

' los 1024 valores del conversor y los 51

‘valores del voltímetro 0.0V a 5.0V

ByteToStr(AUX,DISP) ' Transforma el valor decimal "AUX" en un

' cadena de caracteres

Lcd_Out(2,13,DISP) ' Escribe el valor en forma de texto de la

' variable DISP1

wend

end.

Para ver si el programa esta bien realizado vamos a utilizar Proteus que es un

simulador de aplicaciones micro controladas. Los datos de temperatura en el agua a

la salida de la ducha eléctrica, van a ser censados por la NTC desarrolladla en la




Prueba Nº1, la NTC esta conectada a un circuito partidor de tensión, para poder tener

un dato de voltaje que será convertido en el programa a una temperatura,

El valor de temperatura obtenido va a ser mostrado en un LCD de 2x16, el

microcontrolador a utilizar es el 16F871 con un cristal de 20MHz.

El sensor de temperatura utilizado será el termistor NTC, ya explicado en el Capitulo

I, y utilizado en la prueba # 1 del Capitulo II.

A continuación se muestra el circuito del termómetro digital:

Ilustración 27 Circuito del termómetro digital

Efectivamente pudimos comprobar la efectividad de nuestro termómetro digital, al

realizar comparaciones en agua y en el ambiente con el termómetro de mercurio

(ilustración 22), en esta comparación obtuvimos un margen de error de ±2ºC.

4.2 Disparador del TRIAC

Este circuito nos permitirá detectar los cruces por cero para poder disparar el TRIAC

con un control de ángulo, en un rango que ira de cruce a cruce, es decir de 0º a 180º.

R210k

RESETS1

RA0/AN02

RA1/AN13

RA2/AN2/VREF-/CVREF4

RA4/T0CKI/C1OUT6

RA5/AN4/SS/C2OUT7

RE0/AN5/RD8

RE1/AN6/WR9

RE2/AN7/CS10

OSC1/CLKIN13

OSC2/CLKOUT14

RC1/T1OSI/CCP2 16

RC2/CCP1 17

RC3/SCK/SCL 18

RD0/PSP0 19

RD1/PSP1 20

RB7/PGD 40RB6/PGC 39

RB5 38RB4 37

RB3/PGM 36RB2 35RB1 34

RB0/INT 33

RD7/PSP7 30RD6/PSP6 29RD5/PSP5 28RD4/PSP4 27RD3/PSP3 22RD2/PSP2 21

RC7/RX/DT 26RC6/TX/CK 25

RC5/SDO 24RC4/SDI/SDA 23

RA3/AN3/VREF+5

RC0/T1OSO/T1CKI 15

MCLR/Vpp/THV1

U1

PIC16F871A

D7

14D

613

D5

12D

411

D3

10D

29

D1

8D

07

E6

RW

5R

S4

VSS

1

VD

D2

VEE

3

LCD1LM016L

R110k

-tc

NTC47k




4.2.1 Elaboración del Software.

Para la realización de este circuito utilizaremos las interrupciones del

microcontrolador, con el fin de detectar los cruces por cero y abrir un puerto del

microcontrolador durante 10us y apagarlo nuevamente.

program Disparador

symbol PWM = PORTB.3

const retardo as byte=10

const Divisor as byte=4

Dim ciclos, util, angulo as byte

dim txt as string[3]

sub procedure interrupt

if TestBit(INTCON,INTF) then

if OPTION_REG.INTEDG=0 then

OPTION_REG.INTEDG=1 ' detecta flancos bajada

else

OPTION_REG.INTEDG=0 ' flancos de subida

end if

setbit(T2CON,TMR2ON) ' prendo

ClearBit(INTCON,INTF)

end if

if TestBit(PIR1,TMR2IF) = 1 then ' Pregunta si el causante de la

inc(ciclos) ' interrupción fue el TIMER2

if ciclos=0 then

PWm=0

end if




if ciclos=angulo then

PWM=1

util=angulo+3

end if

if ciclos=util then

PWm=0

end if

if ciclos=255 then

Clearbit(T2CON,TMR2ON) ' apago timer 2

end if

PR2=150

ClearBit(PIR1,TMR2IF) ' Limpia bandera de interrupción del TIMER2

end if

end sub

main:

'**************************************************************

' INICIALIZACIÓN DE PUERTOS Y PERIFÉRICOS

'**************************************************************

'Habilitacion de interrupciones

SetBit(PIE1,TMR2IE) ' Habilita interrupción por TIMER2

SetBit(INTCON,PEIE) ' Habilita interrupción por periféricos

SetBit(INTCON,GIE) ' Habilita interrupciones globales

SetBit(INTCON,INTE) ' Habilita INT externa RB0

OPTION_REG.INTEDG=1 ' flancos de subida

'configuración del timer 2

T2CON = %00000000 ' Programa modo TIMER (reloj interno) con

' prescaler de 1:1 postscaler 1:1

TMR2=0




PR2=96 'pone en 0 contador del TIMER

Clearbit(OPTION_REG,0) 'PUll Up habilitadas puertoB

ciclos=255

util=127

'Conversor

adcon1=%10001110 ' Configure analog inputs and Vref

TRISA = $FF ' PORTA is input

TRISB=%0000111

angulo=0

Lcd_Init(PORTD)

Lcd_Cmd(LCD_CLEAR) ' Limpia el LCD

Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF) ' Apaga el cursor

Lcd_Out(1,1,"Angulo:")

Lcd_Out(2,1,"I.T.S.S.")

'***************************************************************

' PROGRAMA PRINCIPAL

'**************************************************************

'setbit(T2CON,TMR2ON) ' perndo

WHILE TRUE

if PORTB.1 = 0 then

delay_ms(50)

if angulo <> 252 then

angulo=angulo+1

ByteToStr(angulo, txt)

Lcd_Out(1,8,txt)

end if

end if

if PORTB.2 = 0 then

delay_ms(50)

if angulo <> 0 then

angulo=angulo-1

ByteToStr(angulo, txt)



end if

end if

wend

end.

4.2.1 Resultados

4.2.1.1Detector de Cruces por Cero



Lcd_Out(1,8,txt)

end if

end if

wend

.2.1 Resultados de

.2.1.1Detector de Cruces por Cero



Lcd_Out(1,8,txt)

de Simulación


Ilustración



Simulación en Proteus


Ilustración 28 Circuito detector Cruces por Cero



en Proteus

Circuito detector Cruces por Cero



Circuito detector Cruces por Cero

NAS ELÉCTRICAS


55





Ilustración 29 Detector de Cruce por Cero

En la ilustración 29 podemos ver que al osciloscopio están conectados la señal de

entrada al detector y la detección del cruce por cero , en el canal C y en el A

respectivamente.

A l canal C ingresa una onda sinusoidal de 9VCA proveniente del transformador

reductor de 120VCA a 9VCA, esta señal ira conectada a una resistencia de 220Ω

que a su vez esta conectada a la base del transistor NPN 3904, quien será el

encargado de realizar la detección del cruce por cero

Al canal A ingresa una señal proveniente del colector del transistor NPN 3904,

quien es el encargado de hacer dicha detección dando como resultado una señal

cuadrada que cambia de estado en cada cruce .




4.2.2 Angulo de Disparo

Ilustración 30 Angulo de Disparo a 90º

En el software desarrollado anteriormente hemos creado un pulso de 10us que tendrá

un rango de control de 0º a 180º es decir de cruce a cruce, como se puede ver en el

Canal B (azul) de la ilustración 30, este pulso estará en el microcontrolador en puerto

RB3, pin 36.Este pulso ira hacia el GATE del TRIAC BTA 40.

4.3 Circuito y Software incorporado Angulo de disparo y termómetro digital.

4.3.1 Desarrollo del Software

Para lograr el correcto funcionamiento de este programa es necesario tomar en

cuneta el orden de declaración de variables y constantes, además de coordinar el uso

de puertos y periféricos.

Este programa será implementado con el microcontrolador en el circuito de la

Ilustración 29.

Program termometroydisparador

symbol PWM = PORTB.3




const retardo as byte=10 const ESCALA as float = 8.05 'escala de transformación Const Divisor as byte=4 Dim ciclos, util, angulo as byte dim dato AS WORD dim txt as string[3] dim AUX as byte dim VOLTAJE as word dim DISP as char[4] sub procedure interrupt if TestBit(INTCON,INTF) then

if OPTION_REG.INTEDG=0 then OPTION_REG.INTEDG=1 ' detecta flancos bajada else OPTION_REG.INTEDG=0 ' flancos de subida End if setbit(T2CON,TMR2ON) ' prendo ClearBit(INTCON,INTF)

end if if TestBit(PIR1,TMR2IF) = 1 then ' Pregunta si el causante de la

inc(ciclos) ' interrupción fue el TIMER2 if ciclos=0 then PWm=0 end if if ciclos=angulo then PWM=1 util=angulo+3 end if if ciclos=util then PWm=0 end if if ciclos=255 then




Clearbit(T2CON,TMR2ON) ' apago timer 2 end if PR2=150 ClearBit(PIR1,TMR2IF) ' Limpia bandera de interrupción del TIMER2

end if end sub main: '********************************************************* INICIALIZACIÓN DE PUERTOS Y PERIFÉRICOS '********************************************************* 'Habilitación de interrupciones SetBit(PIE1,TMR2IE) ' Habilita interrupción por TIMER2 SetBit(INTCON,PEIE) ' Habilita interrupción por periféricos SetBit(INTCON,GIE) ' Habilita interrupciones globales SetBit(INTCON,INTE) ' Hablilita INT externa RB0 OPTION_REG.INTEDG=1 ' flancos de subida ' configuración del timer 2 T2CON = %00000000 ' Programa modo TIMER (reloj interno) con ' prescaler de 1:1 postscaler 1:1 TMR2=0 PR2=96 'pone en 0 contador del TIMER Clearbit(OPTION_REG,0) 'Pull Up habilitadas Puerto B ciclos=255 util=127 'conversor adcon1=%10001110 ' Configura entradas analógicas y Vref. TRISA = $FF ' PORTA is input TRISB=%0000111 angulo=0 Lcd_Init(PORTD) Lcd_Cmd(LCD_CLEAR) ‘ limpia la lcd Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF) ‘ apaga el cursor de la lcd Lcd_Out(1,1,"Angulo:") Lcd_Out(2,1,"TEMP:") ADCON1 = %10001110 TRISD = %00000000




AUX = 0 VOLTAJE = 0 '**************************************************** ' PROGRAMA PRINCIPAL '**************************************************** while true if PORTB.1 = 0 then delay_ms(50) if angulo <> 252 then

angulo=angulo+1 ByteToStr(angulo, txt) Lcd_Out(1,8,txt)

end if end if if PORTB.2 = 0 then delay_ms(50) if angulo <> 0 then

angulo=angulo-1 ByteToStr(angulo, txt) Lcd_Out(1,8,txt)

end if end if delay_ms(50) VOLTAJE = Adc_Read(0) AUX = VOLTAJE div ESCALA ByteToStr(AUX,DISP) Lcd_Out(2,10,DISP) wend end.

4.4 Elaboración del Circuito Impreso (PCB)

El PCB ha sido desarrollado en el programa Altium Designer en su versión 8.0. El

PCB esta impreso ha doble cara y tiene dimensiones de 78x73cm. Para la

elaboración de este circuito impreso, primero fue necesario el diseño de un circuito

SCHEMATIC (.sch). Luego utilizando una librería de footprints, se asociaron cada

uno de los componentes con sus respectivo footprint. Fue necesario constatar que

cada uno de los footprints de la librería coincida con los elementos existentes en el




mercado local. Finalmente usando las herramientas de diseño de PCB’s de Altium

Desiger se procedió al diseño y colocación de los componentes en la placa. Para

posteriormente imprimir el diseño en un placa de cobre y soldar los elementos.

Ilustración 31 SCHEMATIC final.

Q2

2N3904

220

R5 1KR4

1KR13

1KR9

1K

R7

1KR10

S1SW-PB

GND

GND

VCC

VCC VCC

RA0/AN02

RA1/AN13

RA2/AN2/VREF-4

RA3/AN3/VREF+5

RA4/T0CKI6

RA5/AN47

RB0/INT33

RB134

RB235

RB3/PGM36

RB437

RB538

RB6/PGC39

RB7/PGD40

RC0/T1OSO/T1CKI 15

RC1/T1OSI 16

RC2/CCP117

RC3 18

RC423

RC5 24

RC6/TX/CK25

RC7/RX/DT 26

RD0/PSP0 19

RD1/PSP1 20

RD2/PSP2 21

RD3/PSP3 22

RD4/PSP427

RD5/PSP5 28

RD6/PSP629

RD7/PSP7 30

RE0/RD/AN5 8

RE1/WR/AN6 9

RE2/CS/AN7 10

VSS12

VSS31

MCLR/VPP/THV1

OSC1/CLKI13

OSC2/CLKO14

VDD 11

VDD 32

U2

PIC16F871-I/P

GND

GND

22pFC4

22pFC5

12

1XTAL

GND

220

R8

GND

10KR12

VCC

GND

GND

VCC

1uF

C1Cap2

0.1uF

C2Cap2

D3

LED0

330

R1Res1

1000uF

C3Cap Pol1

VCC

VCC

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

P3

Header 16

GND

IN1

2

OUT 3

GND

U1 L7805ACV

12

P1

Header 2H

D2Bridge1

GND

330

R11

VCC

GND

1K

R2

220

R3

GND

Q1Triac

1K

R6

1K

R14Res Tap

VCC

GND

D1

Diode 1N4002

123456

P4

Header 6

GND

1234

P2

Header 4H

P1

P2

T CLUP

NIQ

AC

E VAL6

61

1

22 4 4

*1

OPTO TRIAC

6 611

22 4 4

*2

OPTO TRIAC

15pf

C6

Cap2









Ilustración 32



32 PCB final



NAS ELÉCTRICAS


62





CONCLUSIONES

1. El manejar altos niveles de corriente, debido a la potencia de la niquelina,

requiere medidas especiales para el control de la corriente. Tales como usar

conductores de grueso calibre y disipadores de calor.

2. Para el correcto funcionamiento de la NTC es necesario que sus terminales

estén eléctricamente aislados. Para que al introducirlos en el agua la NTC no

varié sus valores resistivos.

3. La realización de un termómetro digital preciso requiere de un amplio

conocimiento sobre sensores de temperatura, sus valores, sus errores, sus

ventajas y desventajas. Ya que de la constante de transformación dependerá la

efectividad de este circuito.

4. Para el detector de cruces por cero es necesario que la señal analogía de

entrada se a menor a 9VAC, ya que el puerto o el PIC podrían sufrir averías.

5. El caudal de entrada de agua a la ducha es inversamente proporcional a la

temperatura de salida de esta. Por tanto se requiere, para el correcto y preciso

funcionamiento del sistema, que el flujo sea previamente regulado. Y con

esto lograremos un rango de control mas optimo.

6. El agua al tener la propiedad de conducir a corriente eléctrica, dificulta

mucho el trabajo ya que al manejar corrientes altas debido a la potencia de la

niquelina estamos propensos a descargas eléctricas al nosotros hacer contacto

con el agua.




RECOMENDACIONES:

• Calcular precisamente los calibres de los conductores y todos los elementos

donde circularan altas corrientes.

• Para la elaboración de la placa(PCB), se debe tener en cuenta los

componentes existentes en el mercados, y las dimensiones de los mismos.

• Comprobar las propiedades del microcontrolador antes de implementar el

programa.

• En el control de voltaje en la niquelina colocar un TRIAC que soporte la

corriente a manejar, para evitar posibles fallas en el sistema.

• Utilizar métodos de disipación de calor en los TRIAC’s, ya que por estos

circulan altas corrientes que producen calor, que podría dañar el sistema.

• Verificar los Datasheets del microcontrolador a utilizar, para poder

aprovechar de mejor manera todos sus parámetros externos e internos.

• Aislar todos los elementos eléctricos que estén expuestos al contacto con el

agua.

• Al existir diferentes tipos de conexión del LCD y el microcontrolador,

comprobar que la conexión física sea la misma que la programada.




BIBLIOGRAFÍA

• Electrónica de Potencia, Colegio Técnico Salesiano, José Eduardo Trelles

• Electrónica Digital y Micro procesada, Colegio Técnico Salesiano, José

Eduardo Trelles

• es.wikipedia.org/wiki/Triac

• es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador PIC

• es.wikipedia.org/wiki/LCD

• www.datasheetcatalog.net/es/catalogo/p491440.shtml

• es.wikipedia.org/wiki/Termistor

• www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm

• es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_eléctrica

• s.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Joule

• www.tme.eu/optotriak-7k5v-400v-0015a-dip6/arts/en/a06/k3010pg__2.html

• www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2

035

• www.ufps.edu.co/materias/ucontrol/htdocs/pdf/pulsos.pdf

• www.electronicafacil.net/foros/PNphpBB2-viewtopic-t-3289.html

Documents

COLEGIO TÉCNICO SALESIANO COLEGIO … · cumplimiento de su plan de trabajo. ... ELEMENTOS DEL CONTROL DE TEMPERATURA 2.1 Termistor ... CAPITULO IV: DESARROLLO DEL PROYECTO: 4.1