Sistema Supervisor De Una Variable Analógica

INTRODUCCIÓN

E

L presente informe describe la realización del proyecto final de la asignatura Sistemas de Comunicaciones, dicho proyecto consiste en la elaboración de un sistema de comunicación digital simple, capaz de transmitir una trama de bits cada cierto tiempo hacia un computador, con la información en tiempo real de una variable analógica previamente convertida, y codificada, en este caso la temperatura.

I. OBJETIVOS

1.1. General

Supervisar una variable analógica a través de un interfaz de usuario utilizando transmisión digital.

1.2. Específicos

• Identificar los componentes del sistema de transmisión digital de un solo canal.

• Determinar la señal de entrada analógica y los parámetros de diseño de los componentes del sistema de transmisión digital.

• Implementar la interfaz de usuario.

• Implementar el sistema supervisor.

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Para cumplir con los requerimientos, se han de tener en cuenta varias cuestiones, a saber:

• Se debe poder medir en tiempo real la variable analógica solicitada y transmitirla en forma digital, en este caso la temperatura. Para tal efecto la variable debe retenerse, convertirse, codificarse y transmitirse.

• El sistema debe entregar la información a través de un puerto digital a un computador, preferiblemente de manera serial, usando el protocolo RS232.

• La frecuencia de muestreo, la resolución y el rango dinámico deben seleccionarse de manera adecuada para evitar el fenómeno de aliasing, y tener la mayor precisión posible.

III. EL SISTEMA PROPUESTO

Teniendo en cuenta esto, se plantea el sistema representado por el diagrama de bloques de la Figura 1.

3.1. Transductor

Elemento que transforma la variable analógica en una señal eléctrica de voltaje, para el caso, un sensor de temperatura encapsulado, de tres terminales, referencia LM35.

Características:

Calibrado en grados Celsius.

Factor de escala lineal de 10mV/°C.

Exactitud garantizada de + o – 0.5°C.

Opera desde 4 hasta 30V.

Baja impedancia de salida.

Conexión, se usará el circuito más básico de alimentación, ya que requiere una sola fuente (positiva, 5V) y permite mediciones en el rango de 2 a 150 °C. Ver Figura 2.

3.2. Convertidor A/D.

Como convertidor analógico/digital se emplea el ADC0804. (Ver pinout en Figura 3).

Este elemento se encargará de convertir la señal analógica en muestras codificadas en binario. Revisando las características del circuito se concluyó que no era necesario un circuito de muestreo y retención por separado, dado que la señal varía muy lentamente en el tiempo (a razón de unidades de Hertz), y en comparación con los tiempos de conversión del dispositivo hacen innecesario lo mencionado

El circuito de reloj para el convertidor lo provee una red RC recomendada por el fabricante en el datasheet. (R = 10kOhm, C = 150pF).

El ADC requiere en el pin denominado Vref/2 un valor igual a la mitad de la referencia requerida. Como referencia se escogió 1024mV (Lo cual garantiza que el convertidor va a leer temperaturas del LM35 entre 0 y 102 °C), por ende en el pin mencionado, se puso una tensión de 512mV (1024/2 = 512).

La referencia de voltaje la provee una red simple resistiva (Figura

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