Autor Tema: GUIA: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.  (Leído 139742 veces)

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Desconectado Manofwar

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #30 en: 12 de Septiembre de 2006, 06:36:29 »
Un pequeño aporte de mi parte, un adaptador de niveles 5V/3.3V bidireccional.

Saludos desde Almería, España

Desconectado Marioguillote

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #31 en: 12 de Septiembre de 2006, 23:26:05 »
Mini-Amplificador de Audio con LM386

Alimentando el circuito, como muestra la figura, con tensiones entre 5 y 12 Volts, obtendremos sobre un pequeño parlante una potencia de audio de entre 300 y 800 mW. Más que suficientes para algún speech ó para los sonidos "DING DONG !" de los indicadores de turnos en los cajeros del banco, o para cualquier aplicación que requiera un poquito de sonido.

Saludos.

Mario

Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #32 en: 15 de Octubre de 2006, 01:36:48 »
        Interfaz para medir temperatura con una termocupla y un PIC

Hola a todos, aquí les dejo un circuito que permite por medio de una termocupla medir temperaturas de más de 1000°C, el mismo posee compensación de la unión fría para conservar la linealidad, el esquema es el siguiente:



Como se puede apreciar, a la entrada de la termocupla se la filtra fuertemente para evitar cualquier tipo de interferencias.

Las 2 bobinas que están sobre la misma se construyen sobre un único núcleo toroidal de ferrita con un diámetro de entre 10 y 15 mm, en el mismo y con doble alambre de 0.2mm de cobre esmaltado (de los usado para bobinar transformadores y motores eléctricos) se realizan entre 30 y 40 vueltas, al ser el alambre doble una ves realizadas las 30 vueltas ya se tendrá construidas ambas bobinas. Entonces las 2 puntas pertenecientes al principio del bobinado se sueldan del lado de la termocupla, y las 2 pertenecientes al final se sueldan del lado del circuito.

Luego del filtrado la señal es amplificada por un OA tipo OP07 que es de bajo offset y alta ganancia, para luego atacar la entrada del conversor A/D del PIC.

El LM35 (sensor de temperatura) debe ser instalado lo más próximo posible de la unión donde los hilos de la termocupla se conectan a la PCB, para unir la termocupla a la PCB es conveniente usar un conector ya que la misma será muy difícil de soldarla directamente, por lo tanto el sensor de temperatura debe estar lo más cerca posible de este conector.

La señal entregada por el LM35 es filtrada y amplificada por un OA del tipo LM358 para luego introducirla al conversor del PIC

El circuito integrado LM336-2.5 es usado como tensión de referencia de 2.5V para los conversores, ya que si usáramos de referencia la tensión de alimentación del propio PIC, las lecturas de temperatura podrían tener grandes errores.

Por ultimo queda aclarar que la compensación de la unión en frío se realiza mediante software, como la termocupla a temperatura ambiente entrega a su salida una tensión igual a 0V lo único que hay que realizar es la suma de la temperatura medida por la termocupla y la temperatura entregada por el sensor, de tal manera que:

T°C = Tcupla + Tsensor

Por lo tanto este circuito solo medirá temperaturas iguales o mayores a la temperatura ambiente, siendo imposible medir temperaturas inferiores a la ambiente.

Para calibrar el circuito se debe hacer lo siguiente:

1) Retirar la termocupla y en su lugar realizar un puente con un cable lo más corto posible.
2) Ajustar el preset del LM358 hasta que la temperatura leída sea igual a la ambiente.
3) Retirar el puente y conectar la termocupla (prestar atención que posee polaridad)
4) Usando un termómetro como referencia y ambos (termocupla y termómetro) sumergidos en agua hirviendo ajustar el preset del OP07 hasta que el circuito indique la misma temperatura que el termómetro.

Eso es todo, espero que les sea de utilidad.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 15 de Octubre de 2006, 02:12:53 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Modulay

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #33 en: 15 de Octubre de 2006, 05:11:54 »
Amigo,más que un circuitillo de E/S esto es todo un proyecto.Sólo se te escapó un detalle...ponernos también el código del micro para que nos lo podamos pillar :mrgreen:

Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #34 en: 15 de Octubre de 2006, 06:03:56 »
Hola Modulay, en realidad ese circuito lo estoy usando en un proyecto, pero como posee comunicación serial con otro PIC y a su ves este último con una PC no creo que el código te sea de mucha ayuda :D :D :D.

Pero si lo desean reformamos el circuito (para usar un PIC con mayor cantidad de pines) y le aplicamos un LCD para usar todo el conjunto como un termómetro.

En sí el codigo es muy sencillo, por lo tanto no creo que implique un problema para alguien con un mínimo de conocimientos en programación de PIC :mrgreen:.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Modulay si este te a asustado, espera que postee el circuito para una celda de carga, jajajajajaj
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Desconectado Modulay

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #35 en: 15 de Octubre de 2006, 16:34:36 »
ayssss ¿?¿?¿con su puente de wheatstone y todo?¿??¿?
a ver a ver...que esa clase de esquemas no son comunes de ver y solucionan la papeleta cuando la cosa se complica :-/

Desconectado microcom

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #36 en: 19 de Octubre de 2006, 17:49:47 »
bien el pin 5 es la entrada analoga del sensor lm35
el  pin  6 entrada analoga del sensor termocupla.

el lm35 se usa para anular el error de la termocupla
25°C salida de termocupla = 0vdc 
25°C salidadel sensor = 25mv
si la temperatura es 250°C 
la salida de termocuplas es 2250mv
salida de lm25= 250mv.

para ver si este analisis esta correcto.

saludos y gracias

Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #37 en: 20 de Octubre de 2006, 07:45:54 »
Hola microcom, no tienes unos errores que trataré de explicarte

PIN 5 = entrada análoga del LM35
PIN 6 = entrada análoga de la tensión de referencia
PIN 7 = entrada análoga de la termocupla

El LM35 es usado para compensar el error de la termocupla tal cual lo comentas, pero si miras el circuito verás que el LM35 tiene esta acoplado a un amplificador operacional en configuración multiplicador con una ganancia de aproximadamente 5, por lo tanto si el LM35 está a 25°C a la salida del mismo tendrás una tensión de 250mV (10mV por cada grado centígrado), luego como esta el amplificador con ganancia 5 tenemos una tensión de 0.25V * 5 = 1.25V, lo que significa que por cada grado a la salida del OA tendremos una tensión de 50mV.

Para la termucupla es muy similar, pero la ganancia del AO y la tensión que entrega la termocuplas son muy diferentes, el amplificador que tiene la termocupla posee una ganancia regulable entre 50 y 100 aproximadamente, con esta ganancia a la salida del OA tienes una tensión de 2.5V si la termocupla esta a 1000°C.

Por lo tanto y de lo anterior te comento lo siguiente, como el 12F675 y casi todos los A/D de los PIC actuales trabajan en 10 bit esto sería una resolución de 1023 pasos, entonces el circuito esta calculado para que:

LM35 =
indicación 1000 = 50°C
indicación   500 = 25°C
etc.

Termocupla =
indicación 1000 = 1000°C
indicación  500  = 500°C
indicación  250  = 250°C
etc.

Espero la explicación sea entendible, un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #38 en: 10 de Noviembre de 2006, 02:07:44 »
Hola a todos, como lo prometido es deuda, aquí les dejo un circuito que estoy usando para una celda de carga y funciona lindo :mrgreen::

Interfaz de celda de carga para usar con PIC



El esquema hace uso de los OA tipo OP07, los mismos pueden ser reemplazados por los OP77 o los OP177, pero no garantizo su correcto funcionamiento si son reemplazados por otro tipo de amplificador operacional.

La ganancia del circuito de entrada puede ser regulada entre 200 y 1000 aproximadamente, por lo tanto no impide que se usen celdas con distintos coeficiente de salida.

Una ves puesto en funcionamiento el circuito hay que ajustar el preset del LM336-Z2.5 hasta que en el emisor del transistor BC548 nos indique una tensión de 5V.

Luego sin peso sobre la celda se ajusta OFFSET hasta que el pin 7 del 12F675 se encuentre en cero volts, para esto es muy conveniente usar un voltímetro en la escala de 200mV o menor.

Por ultimo con un peso conocido sobre la celda debe ajustarse el preset de GANANCIA hasta que sobre el pin 7 del PIC nos indique la tensión correcta para ese peso. Para saber la tensión según el peso conocido se realiza el siguiente cálculo:

Vpin7 = ( peso colocado en Kg * 5 ) / carga admitida por la celda en Kg

Es muy importante el uso de resistencias de 1% en las posiciones indicadas caso contrario se perderá exactitud en las lecturas.

Personalmente e usado dicho circuito con una celda de 50 Kg que poseía un coeficiente de 2mV por cada volt de alimentación a la misma, y con el PIC indicado y dicha celda e conseguido mediciones muy buenas de hasta 50 Kg con exactitudes de 50 gr.

Espero les sea de utilidad, un saludo.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 10 de Noviembre de 2006, 02:34:26 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Modulay

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #39 en: 10 de Noviembre de 2006, 07:45:41 »
Chaly ¿por qué no usaste un amplificador diferencial?
Si no me equivoco esa es la función que cumplen esos operacionales ¿no? y te simplificaría algo la cosa

Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #40 en: 10 de Noviembre de 2006, 15:06:06 »
Hola Modulay, tienes toda la razón, pero lo e realizado de esta manera porque aparte de más exactitud es más económico (aca en Argentina por lo menos) y los componentes son sencillos de encontrar.

El problema de un circuito de este tipo es el error producido por la temperatura ambiente (variación de la misma) que produce un corrimiento del offset de todo el circuito por la gran ganancia que este posee. De esta manera y con los componentes indicados e llegado a precisiones algo mejores que con por ejemplo un INA126 que es un amplificador de instrumentación del mismo costo que la totalidad de este circuito.

El otro tema es el económico, acá en Argentina un INA128 (muy difícil de conseguir) que estaría cercano a las características de este circuito tiene un costo de aproximadamente 30 dólares (el 10% de un salario común, la celda de 50Kg sale 90 dólares), mientras que este circuito por tan solo 10 dólares lo construyes :mrgreen:.

Muy buena observación Modulay, y acá aclaro los motivos de tan complicado circuito, un saludo.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 10 de Noviembre de 2006, 15:07:38 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Modulay

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #41 en: 10 de Noviembre de 2006, 16:51:34 »
Vaya,pues es una pena que tengais que tirar por el camino "largo" por esas cuestiones.
Te pregunto un par de cosillas más si no te importa,luego borramos los mensajes para no desbaratar el hilo.
¿El rango de entrada al operacional de ajuste del offset es de +/- 0.5V?
¿Cómo funciona la parte que genera la referencia con el lm336,el operacional y el transistor?

Desconectado Chaly29

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #42 en: 10 de Noviembre de 2006, 17:28:59 »
Hola Modulay, no hay drama por las preguntas, es más es un placer poder darte una explicación:

Vaya,pues es una pena que tengais que tirar por el camino "largo" por esas cuestiones.

Como ya hemos hablado en otro momento en la Argentina las cosas se hacen así, todo en contra del desarrollo y la investigación.

¿El rango de entrada al operacional de ajuste del offset es de +/- 0.5V?

Tal como está el circuito el rango de ajuste del offset es de aproximadamente de +/- 0.24V,

¿Cómo funciona la parte que genera la referencia con el lm336,el operacional y el transistor?

El LM336-Z2.5 regulado adecuadamente entrega una referencia de 2.5V, que se introduce al pin12 del OA, a la salida del mismo (pin14) tenemos un transistor conectado como seguidor de emisor el cual oficia de driver para proporcionar una buena corriente a la regulación ya que por medio de esta también alimentamos la celda (pueden tener resistecias de 350 ohms) y usamos esta misma tensión como referencia para el A/D del PIC, al usar la misma tensión para la celda y la referencia conseguimos que no haya errores en las lecturas por las pequeñas derivas térmicas de los componentes usados.

Desde el emisor del transistor y por medio de 2 resistencias de 10K se consigue un divisor de tensión que divide a la mitad la tensión de dicho emisor y esta es la tensión que se introduce al pin 13 del OA para que el mismo quede configurado como buffer o seguidor de tensión, en realidad a la ves de buffer el OA actua tambien de multiplicador con una ganancia de 2.

Con esa tensión de 5V muy estable y regulada se consigue en el pin 7 del OA una tensión de referencia de -5V haciendo que el mismo actue como amplificador inversor de ganancia unitaria.

Y con esas dos tensiones (5V y -5V) se atacan las resistencias en los extremos del preset OFFSET, por lo tanto esas resistencias estan alimentadas de 5V y -5V respectivamente, como las mismas poseen un valor de 100K y el preset 10K nos queda que:

Ej ramal positivo:

Resistencia de 100K + preset de 5K, el preset se divide su valor a la mitad ya que la otra mitad corresponde al ramal negativo, por lo tanto

(5V / 105K) * 5K = 0.238095V

Por lo tantoi tenemos una variación de +/- 0.24V, lo que es lo mismo un variación de pico a pico de 0.48V aproximadamente.

El resto del circuito esta conformado de un clásico amplificador diferencial con ganancia unidad (al cual se le regula el offset por medio del pin 8 del TL084) con sus respectivos amplificadores de entrada con ganancia de 200 a 1000 regulable por medio del preset y por un sencillo seguidor de tensión o buffer que es el encargado de otorgar la baja impedancia que necesita el convertidor A/D del PIC.

Los diodos 1N4148 conectados al pin 7 del PIC le ofrecen una protección por sub o sobre tensiones a la entrada del mismo.

El condensador de 0.1uF y la resistencia de 470 ohms ofician de filtro pasa bajos, para la señal que proviene del pin 1 del OA, la misma funcion realizan el condensador y la resistencia conectados al pin 3 del TL084, pero al ser la frecuencia de corte de este ultimo filtro muy baja también estamos conseguimos que la lectura sea más estable.

Los condensadores de 0.1uF y las resistencias de 1K presentes en cada entrada hacen la función del filtros contra cualquier intrerferencia proveniente desde la celda, otorgando junto a la bobina y el amplificador diferencial muy buena inmunidad bajo cualquier condición de trabajo.

Bueno, espero que puedas entenderme ya que lo e hecho un poco largo, si no es así solo preguntame lo que desees, con respecto a borrar los post lo dejo a tu criterio.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 10 de Noviembre de 2006, 17:33:06 por Chaly29 »
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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #43 en: 10 de Noviembre de 2006, 17:36:25 »
Fantástico.
Te vuelvo a decir lo mismo que la otra vez.Esto no es un esquema de E/S   ¡Es todo un proyecto!
Este mensaje de autodestruirá en 5...4...3... :mrgreen:

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Re: Circuitos E/S - Esquemas listos para usar.
« Respuesta #44 en: 12 de Noviembre de 2006, 10:17:36 »
Pues yo os pido que no lo borréis. Está muy interesante la explicación.
¡Qué manía os ha dado con borrar!
Un saludo desde Sevilla, España.
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