PROBADOR DE COMPUTADORAS

ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCION x

CAPITULO I 1

“GENERALIDADES DE LA EMPRESA” 1

1.1.- DATOS DE LA EMPRESA 1

1.1.1.- Nombre o razón social. 1

1.1.2.- Ubicación. 1

1.1.3.- Giro de la empresa. 1

1.1.4.-Tamaño de la empresa. 1

1.1.5.- Rama. 1

1.2.- RESEÑA HISTORICA 1

1.3.- ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA 2

1.4.- MISIÓN, VISIÓN Y POLITICA 3

1.5.- PRINCIPALES PRODUCTOS Y CLIENTES 3

1.6.- PREMIOS Y CERTIFICACIONES 3

1.7.- CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA EN QUE SE PARTICIPÓ 4

1.7.1.- Descripción. 4

1.7.2.- Actividades del área. 4

1.7.3.- Funciones y ubicación del residente. 4

CAPITULO II 5

“PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA” 5

2.1.- ANTECEDENTES Y DEFINICION DEL PROBLEMA PARA LA REALIZACION DEL PROYECTO DE RESIDENCIA 5

2.2.- OBJETIVOS 6

2.2.1.- OBJETIVO GENERAL 6

2.2.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS 7

2.3.- JUSTIFICACION 7

2.4.- ALCANCE 8

CAPITULO III 9

“MARCO TEÓRICO” 9

3.1.- ECU (Electronic Controller Unit) 9

3.1.1.- COMO TRABAJAN 11

3.1.2.- COMO CONTROLAN 12

3.2.- FUEL INJECTION 13

3.3.- EL AUTOMOVIL 15

3.3.1.- MOTOR 16

3.3.2.- SISTEMA ELECTRICO 16

3.3.3.- LA TRANSMISION 16

3.3.4.- CICLOS DE COMBUSTION DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA 20

3.3.5.- CAUSAS DE FALLAS EN UN MOTOR 22

3.4.- EL CIGÜEÑAL 24

3.4.1.- SENSOR DE POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL (CKP) 24

3.4.2.- DESCRIPCIÓN DEL SENSOR CKP 25

3.4.3.- LOCALIZACIÓN TÍPICA DEL SENSOR CKP 25

3.4.4.- CONTROL DEL CAUDAL DEL MOTOR 25

3.4.5.- SINCRONIZACIÓN DE LA CHISPA DE ENERGÍA 26

3.4.6.- SEÑAL DE POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL (NE) 26

3.4.7.- SENSORES MAGNÉTICOS Y DE EFECTO HALL DE VELOCIDAD DEL CIGÜEÑAL 26

3.5.- EL ARBOL DE LEVAS 27

3.5.1.- SENSOR DE POSICIÓN DEL ÁRBOL DE LEVAS (CMP) 27

3.5.2.- DESCRIPCIÓN DEL SENSOR CMP 28

3.5.3.- LOCALIZACIÓN TÍPICA DEL SENSOR CMP 28

3.5.4.- SÍNTOMAS DE FALLA DEL SENSOR CMP 28

3.6.- SENSORES PRINCIPALES DE UN AUTOMOVIL 29

3.7.- MICRO CONTROLADOR 30

3.7.1.- CARACTERISTICAS DE UN MICROCONTROLADOR 30

3.8.- ONDAS PWM 31

3.8.1.- PERIODO Y FRECUENCIA DEL PWM 32

3.8.2.- DUTY CYCLE 33

3.9.- ONDA SENOIDAL 34

3.9.1.- CONTINUIDAD DEL GIRO 34

3.10.- ADQUISICION DE SEÑALES 35

3.10.1.- HARDWARE DE MEDICION 36

3.10.2.- HARDWARE DE CONTROL 37

3.10.3.- ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES 37

3.10.4.- COMPUTADOR Y SOFTWARE 38

3.11.- LABVIEW 38

3.11.1.- LABVIEW EN INVESTIGACION Y ANALISIS 39

3.11.2.- EN CONTROL DE PROCESOS Y AUTOMATIZACION 39

3.11.3.- MONITOREO Y CONTROL DE MAQUINAS Y SISTEMAS 39

3.11.4.- COMUNICACIÓN RS232 Y PUERTO SERIE 40

3.12.- RS232 40

3.12.1.- EL MAX232 40

3.12.2.- RS232 EN LA PC 42

3.12.3.- CONEXIÓN DEL MICROCONTROLADOR AL PUERTO SERIE DEL PC 42

3.12.4.- CABLE DE CONEXIÓN 43

3.12.5.- VELOCIDAD DE TRANSMISION 44

3.12.6.- LOS CONECTORES DB25 Y DB9 45

3.13.- DISEÑO DE PCB’S 45

3.13.1.- DISEÑO Y TRAZADO DE PISTAS DE ALIMENTACIÓN 46

3.13.2.- PLANOS DE TIERRA 47

3.13.3.- PROBLEMAS COMUNES EN LOS PCB’S 47

CAPITULO IV 49

“DESARROLLO DEL PROYECTO” 49

4.1.- INCORPORACION A LA EMPRESA 49

4.1.1.- ESTUDIO PREVIO DE FUNCIONAMIENTO 49

4.2.- SELECCIÓN DE PIC’S 50

4.3.- FUENTE DE ALIMENTACION GENERAL 50

4.3.1.- LISTA DE MATERIAL PARA LA FUENTE 51

4.3.2.- RECTIFICACION DE VOLTAJE 52

4.3.3.- REGULACION DE VOLTAJE 53

4.3.4.- DIAGRAMA COMPLETO DE LA FUENTE 55

4.3.5.- PCB DE LA FUENTE 55

4.4.- GENERACION DE SEÑALES CUADRADAS 57

4.4.1.- CALCULO DE FRECUENCIA PARA LA SEÑAL CUADRADA 58

4.4.2.- FRAGMENTO DE CODIGO PARA SEÑALES CUADRADAS 63

4.5.- GENERACION DE SEÑAL SENO 64

4.5.1.- FRAGMENTO DE CODIGO PARA SEÑAL SENO 67

4.6.- ADQUISICION DE SEÑALES 68

4.6.1.- CONEXIÓN DE SEÑALES AL PIC 68

4.6.2.- FRAGMENTO DE CODIGO DE ADQUISICION Y ENVIO DE SEÑALES 69

4.6.3.- RECEPCION DE DATOS EN LABVIEW 71

4.7.- PROGRAMACION DE PICS 72

4.7.1.- SEÑALES CUADRADA 61 A 300 Hz Y SENOIDAL 72

4.7.2.- ADQUISICION DE SEÑALES Y SEÑAL CUADRADA DE 20 A 100Hz 72

4.8.- DIVISOR DE FRECUENCIAS 73

4.9.- DISEÑO DE DIAGRAMAS GENERALES 74

4.9.1.- ESQUEMATICO 1 74

4.9.2.- ESQUEMATICO 2 75

4.10.- ESQUEMATICO 3 76

4.11.- PRUEBAS EN PROTOBOARD 76

4.12.- DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS (PCB) 77

4.13.- ELABORACION DE ARNES DE PRUEBA 78

CAPITULO V. 81

“RESULTADOS” 81

5.1.- SINCRONIA DE SEÑALES 81

5.2.- MONITOREO DE SEÑALES EN LABVIEW 82

5.3.- MODULO DE CHEQUEO DE CUERPOS DE ACELERACION 82

5.4.- PRUEBAS GENERALES 83

5.5.- COMPARACION ANTES Y DESPUES DEL PROYECTO 84

CONCLUSIONES 86

RECOMENDACIONES 88

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 89

ANEXOS 91

ANEXO A 91

ANEXO B 96

ANEXO C 102

ANEXO D 103

ANEXO E 104

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1.- Organigrama de la Empresa 2

Figura 3.1.- Imagen de una ECU. 10

Figura 3.2.- Sistema fuel injection. 14

Figura 3.3.- Esquema típico de un sistema electrónico Port Fuel Injection (PFI). 16

Figura 3.4.- Transmision delantera y trasera. 18

Figura 3.5.- Esquema de las partes esenciales del motor. 19

Figura 3.6.- Formas y posiciones de los pistones. 20

Figura 3.7.- Tiempos de combustión de un pistón. 21

Figura 3.8.- Cigüeñal de un motor de combustión interna. 24

Figura 3.9.- Sensores principales de un automovil. 30

Figura 3.10.- Esquema de un Micro Controlador. 31

Figura 3.11.- Frecuencia y periodo de la onda PWM. 33

Figura 3.12.- Duty Cycle de la onda PWM. 34

Figura 3.13.- Forma de onda senoidal. 36

Figura 3.14.- Pines de un circuito MAX232. 42

Figura 3.15.- Diagrama de conexiones principales de un MAX232. 42

Figura 3.16.- Ejemplo de una transmisión de un dato binario. 43

Figura 3.17.- Esquema a bloques de conexión PIC-PC. 44

Figura 3.18.- Conexión PIC-PC mediante MAX232. 44

Figura 3.19.- Cable macho a hembra db9. 44

Figura 3.20.- Conector db9 instalado al PIC. 45

Figura 3.21.- DB25 patillas macho y hembra. 46

Figura 3.22.- DB9 patillas macho y hembra. 46

Figura 4.1.- Características eléctricas del regulador 7812. 54

Figura 4.2.- Diagrama de la fuente principal. 55

Figura 4.3.- Diagrama completo de la fuente de alimentación general. 56

Figura 4.4.- Circuito impreso de la fuente general. 57

Figura 4.5.- Visualización de la fuente en 3D. 57

Figura 4.6.- Fuente de alimentación general. 58

Figura 4.7.- Relación entre el ADC y la frecuencia requerida. 61

Figura 4.8.- Relación entre la frecuencia requerida y el valor de PR2. 63

Figura 4.9.- Esquema del opto acoplador 4N27. 70

Figura 4.10.- Conexión del optoacoplador 4N27. 70

Figura 4.11.- Circuito en LabVIEW de extracción de señales. 72

Figura 4.12.- Divisor de frecuencias entre 3. 74

Figura 4.13.- Imagen del circuito en protoboard. 75

Figura 4.14.- Generación de señales del primer circuito. 76

Figura 4.15.- Adquisición de señales en protoboard. 76

Figura 4.16.- Diagrama general probado en protoboard. 77

Figura 4.17.- Circuito impreso de señales seno, cuadrada y PWM. 78

Figura 4.18.- Circuito impreso de señal cuadrada con divisor de frecuencias y la adquisición de señales. 78

Figura 4.19.- Circuito impreso del panel frontal de leds. 79

Figura 4.20.- Tarjetas terminadas. 79

Figura 4.21.- Conectores de la computadora automotriz. 80

Figura 4.22.- Conexión al probador usando db25. 80

Figura 4.23.- Arnés de prueba marca Dodge. 81

Figura 4.24.- Circuitería del proyecto. 81

Figura 5.1.- Circuito completo y sincronía de señales. 82

Figura 5.2.- Visualización de señales en la PC. 83

Figura 5.3.- Pruebas de gargantas de aceleración. 84

Figura 5.4.- Prueba final en Neón 2001, 4 cilindros. 85

INDICE DE FORMULAS Y ECUCIONES

Formula 1.- Voltaje RMS. 52

Formula 2.- Regla del 10% para cálculo de capacitor de filtrado. 52

Formula 3.- Tangente. 61

Formula 4.- Variación de duty cycle. 63

Ecuación 1.- Periodo PWM. 32

Ecuación 2.- Frecuencia PWM. 33

Ecuación 3.- Duty cycle PWM. 33

Ecuación 4.- Frecuencia mínima PWM. 59

Ecuación 5.- PR2 del PWM 59

Ecuación 6.- Ecuación de la recta. 61

Ecuación 7.-Frecuencia en relación al ADC 61

Ecuación 8.- PR2 en relación a la frecuencia requerida. 62

Ecuación 9.-Temporizaciín del TMR0. 64

Ecuación 10.- Calculo para TMR0. 65

...