REALIZACION DE PROGRAMAS MICROCONTROLADORES PIC EJERCICIOS TIMER 006_OPTO El Optoacoplador H21A1 Se desea realizar un circuito que sea capaz de detectar el paso de una pieza por una ranura. El elemento sensor o detector de presencia será el optoacoplador H21A de Fairchild Dicho elemento, y con su circuito asociado, si se encuentra en reposo emitirá un nivel alto. Si el haz luminosa que existe entre el emisor y el receptor es interrumpido por una pieza el nivel de salida pasará a "L", volviendo a H cuando vuelva a existir acoplamiento entre el diodo emisor Y el fototransistor (receptor). 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS MANEJO DEL TIMER COMO CONTADOR CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 2 Estos cambios de nivel serán detectados por el Microcontrolador (TOCK1=RA4), que incrementará la cuenta del TIMER 0 en 1 (Timer 0 configurado como contador). La cuenta del Timer0 se representará mediante 4 leds conectados al puerto B (RB3:RB0). Si la cuenta alcanza el valor 10, se reiniciará con el valor 0, a la vez que se activa un zumbador durante aproximadamente 3 segundos, para indicar esta situación (RB4). 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS MANEJO DEL TIMER COMO CONTADOR CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 3 La asignación de pines y señales será la siguiente: RA4 entrada: Señal procedente del Optoacoplador, activa el Timer 0 RB3:RB0 salidas: Activan los leds que llevan la cuenta de las piezas. RB4 salida:Activa el zumbador durante 3s. al alcanzarse el valor 10 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS MANEJO DEL TIMER COMO CONTADOR CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 4 Se supone que la cadencia entre piezas es siempre superior a 5 segundos. En este ejercicio no se utilizarán interrupciones, si no que continuamente se estará verificando el número de piezas que se han detectado. Se deberá comprobar el funcionamiento del circuito mediante su realización práctica. 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS MANEJO DEL TIMER COMO CONTADOR CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 5 El elemento que detectará el paso de las piezas será un optoacoplador H21A1 de FAIRCHILD y cuyas características podemos encontrar en la dirección http://www.fairchildsemi.com/ds/H2/H21A1.pdf 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS OPTOACOPLADOR H21A1 CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 6 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 7 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 8 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 9 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 10 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 11 VCC = 5v 1. Un circuito típico de aplicación es: RT SALIDA OPTO H21A RD 2. Si suponemos una tensión de alimentación de 5v, y deseamos que la corriente por el diodo sea aproximadamente de 20 ma. Deberemos tener un valor de RD Vcc- VF/ IF sustituyendo valores obtendremos 5-0.7V/20 ma = 0.215 k, tomamos el valor normalizado, y fijamos RD en 220Ω. 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS El optoacoplador CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 12 3. Observando las tablas, y para una corriente de 1.8 ma en saturación, obtenemos que la tensión Vce sat es de 0.4v, por tanto el valor de la resistencia RT como máximo será Vcc- Vcesat / Icsat, sustituyendo valores obtenemos 5-0,4/ 1.8 mA = 2.5KΩ (valor comercial más próximo 2k2), si deseamos garantizar una fuerte saturación tomamos RT = 1K 4. Así pues, en el caso de que exista acoplamiento la tensión de salida será Vcesat = 0,4 V, que es un nivel bajo, mientras que si no existe acoplamiento luminoso, el TRT se encontrará en corte, con una corriente Iceo máxima de 100 nA y la tensión de salida será aproximadamente de 5 V 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS El optoacoplador CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 13 El optoacoplador PROGRAMAS Otro circuito muy empleado es: VCC = 5v OPTO H21A SALIDA 25/11/2005 DESARROLLO DE RD RT Igual que en el caso anterior, si suponemos una tensión de alimentación de 5v, y deseamos que la corriente por el diodo sea aproximadamente de 20 ma. Deberemos tener un valor de RD Vcc- VF/ IF sustituyendo valores obtendremos 50.7V/20 ma = 0.215 k, tomamos el valor normalizado, y fijamos RD en 220Ω. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 14 Observando las tablas, y para una corriente de colector de 1.8 mA en saturación, obtenemos que la tensión Vcesat es de 0.4v, por tanto el valor máximo de la resistencia RT conectada en el emisor será VccVcesat/ (Icsat+Ibsat), si despreciamos Ibsat frente a Icsat sustituyendo valores obtenemos 5-0,4V/ 1.8 mA = 2.5KΩ ponemos el valor comercial de 2k2 Así pues, en el caso de que exista acoplamiento la tensión de salida será Vcc-Vcesat = 4,6 V, que es un nivel alto, mientras que si no existe acoplamiento luminoso, el TRT se encontrará en corte, con una corriente Iceo máxima de 100 nA y la tensión de salida será aproximadamente de 0 V. 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS El optoacoplador CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 15 Un circuito muy común, y que es que utilizaremos en la parte práctica es el siguiente: VCC = 5v R = 1K5 1 DE PROGRAMAS El optoacoplador 2 AL MICRO 40106 R =220 En el podemos comprobar que se ha añadido una puerta Trigger que además sirve de buffer. 25/11/2005 DESARROLLO OPTO Acoplador H21a CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 16 PROGRAMA PRINCIPAL PROHIBICIÓN DE INTERRUPCIONES PROGRAMAS Diagrama De Flujo CONFIGURA PUERTOS PARALELO CONFIGURA TIMER INICIALIZA VARIABLES DE CONFIGURA TIMER DESARROLLO REPRESENTA VALORES EN LED REPRESENTA VALORES EN LED COMPRUEBA Y ACTUALIZA NUMERO DE PIEZAS 25/11/2005 VERIFICA SI HA LLEGADO A 10 CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 17 PROGRAMAS RUTINA MIRA SI DIEZ PIEZAS = 10 ? SI CALL REPRESENTA EN LED DE INICIALIZA VARIABLES NO DESARROLLO CALL SUENA ZUMBADOR REPRESENTA VALORES EN LED 25/11/2005 RETORNA CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 18 25/11/2005 DESARROLLO DE PROGRAMAS Edición Del Programa CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 19 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 20 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 21 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 22 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 23 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 24 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 25 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 26 PROGRAMAS DE 25/11/2005 DESARROLLO CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 27 PROGRAMAS Construcción Del Circuito Y Verificación En Modo Real Del Programa 25/11/2005 DESARROLLO DE Diseñe el circuito y verifique el funcionamiento del programa CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS OPTOACOPLADOR 28