Cálculo De La Temperatura De Una Resistencia En Microcontroladores Pic 16f877A

 Cálculo De La Temperatura De Una Resistencia En Microcontroladores Pic 16f877A

Planteamiento. Una empresa que se dedica a la fabricación de plástico necesita modernizar el sistema de medición y control de temperatura del proceso de inyección. La empresa adquirió sondas de resistencias tipo Pt 100. A usted lo contratan para diseñar un sistema de me dición de temperatura y por lo que usted conoce; la empresa dispone de un sistema de desarrollo para PIC 16F876. Usted, deberá analizar el problema, diseñar, codificar, ejecutar, probar, depurar y documentar una solución.
 

1. Entradas: El operador deberá introducir al microcontrolador, a través de dos interruptores, cual proceso de cálculo de la temperatura se realizará:
 
•   Utilizando tablas de datos.
 
• Utilizando cálculos en base a formulación y matemática en punto flotante en el microcontrolador.
 
2. Salidas: Se mostrarán en la pantalla del PC, utilizando la función “HRSOUT”. Dicha visualización deberá incluir:
 
• Nombre de la Universidad, No. de la práctica, grupo al que pertenece, nombre y cédula de identidad de los integrantes.
 
• Valor de la resistencia en Ω, introducida desde el teclado del PC.
 
• Temperatura °C, calculada para el valor de resistencia de entrada.
 
• Dependiendo de la selección se encenderá un led de color amarillo ó un led de color verde.
 
TIP´s: Entendemos que este es su primer proyecto utilizando microcontroladores y que toda esta información aparentemente es complicada, sin embargo no es así. Después de la realización de ésta y las prácticas venideras se dará cuenta que trabajar con microcontroladores PIC es extremadamente fácil. Le recomendamos:
 
 Imprimir parcialmente el Manual de sintaxis del IDE BASIC PROTON®, el cual, se encuentra disponible en el CD del sistema de desarrollo. Estudiar y practicar los comandos que utilizará en este programa: manejo de tablas matemática en punto flotante, modificadores de formato,
instrucciones:
 
Dim ………….. Pág. número 180 del manual
HRSIN ………. Pág. número 216 del manual
HRSOUT …... Pág. número 222 del manual
IF..Then……. Pág. número 238 del manual
 
INTRODUCCIÓN A LA MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA CON TERMÓMETROS DE
RESISTENCIA

La medida de la temperatura utilizando sondas de resistencias depende de las características de resistencia en función de la temperatura que son propias del elemento de detección. El elemento consiste generalmente, en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o de cerámica. El material que forma el conductor, se caracteriza por el llamado “coeficiente de temperatura de resistencia”, el cual, expresa a una temperatura especificada la variación de la resistencia en Ω del conductor por cada grado que cambia su temperatura. La relación entre estos factores puede verse en la expresión lineal siguiente (suponiendo una expresión lineal):

Rt = Ro(1 + αt)
En la que Ro = resistencia en Ω a 0 °C, Rt = resistencia en Ω a t °C y α= coeficiente de temperatura de la resistencia. En general, los materiales que conforman el conductor de la resistencia, deben poseer las siguientes características:

• Alto coeficiente de temperatura de la resistencia, ya que de este modo el instrumento de medida será muy sensible.
 
• Alta resistividad, ya que cuando mayor sea la resistencia a una temperatura dada tanto mayor será la variación por grado de la misma (mayor sensibilidad).
 
• Relación lineal resistencia-temperatura.
 
• Rigidez y ductilidad, lo que permite realizar los procesos de fabricación de estirado y arrollado del conductor en las bobinas de las sondas, a fin de obtener tamaños pequeños (rapidez de respuesta).
 
• Estabilidad de las características durante la vida útil del material.

Normalmente, los materiales que se usan en las sondas de resistencia son el platino y el níquel. El platino es el material más adecuado desde el punto de vista de precisión y de estabilidad pero presenta el inconveniente de su elevado costo. La sonda de resistencia de platino utilizada en la industria tiene una resistencia de 100 Ω a 0° C.
 
El níquel es más económico que el platino, posee una resistencia más elevada con una mayor variación por grado de temperatura, sin embargo, tiene como desventaja la falta de linealidad en su relación resistencia-temperatura y las variaciones que experimenta su coeficiente de resistencia según los lotes fabricados. El cobre tiene una variación de resistencia uniforme, es estable y económico, pero tiene el inconveniente de presentar baja resistividad.
 

La tabla 3.1 anteriormente mostrada, muestra las características de las sondas de resistencia de platino, níquel y de cobre. En la tabla 3.2, se muestran los valores de resistencia de la sonda Pt 100 a temperaturas entre 0 °C y 145 °C . Las variaciones de resistencia de las sondas con la temperatura son medidas generalmente utilizando un puente de Wheatstone dispuesto en montajes denominados de dos ó tres hilos, según sean los hilos de conexión de la sonda de resistencia al puente. Esta variación de resistencia en convertida en una variación de tensión en el puente, filtrada, amplificada y convertida en un valor digital por el convertidor analógico digital del microcontrolador PIC.



 Código Realizado En Proton


Device 16F876

XTAL 20

HSERIAL_BAUD=9600

HRSOut "Universidad TAL",13
HRSOut " Integrantes:",13
HRSOut "NOMBRE DEL ESTUDIANTE",13
HRSOut   "NOMBRE DEL ESTUDIANTE",13
HRSOut        "Practica",13
HRSOut          "Grupo",13

ALL_DIGITAL=TRUE

Input PORTA.2
Input PORTA.3
Output PORTA.0
Output PORTA.1
inicio:
While PORTA.2=%1 And PORTA.3=%0
High PORTA.0
Dim x As Float
x = 255.102
   Dim r As Float
HRSOut "POR FAVOR COLOQUE EL VALOR DE LA RESISTENCIA",13
HRSOut " En Un Rango De 10000 a 15620",13

HRSin Dec r
Dim y As Float
y=r*0.0001-1
Dim t As Float
t=x*y
HRSOut "EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE SELECCIONO ES",13
HRSOut DEC2 r,13
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA SERA",13
HRSOut SDEC2 t,13
Low PORTA.0
GoTo inicio
Wend
While PORTA.2=%0 And PORTA.3=%1
High PORTA.1
HRSOut "INGRESE EL VALOR DE LA RESISTENCIA",13
HRSOut "EN UN INTERVALO DE (10000 A 15620)OHM EN UNA ESCALA DE 1x100",13
HRSin Dec r
HRSOut DEC2 r,13
Dim m As Float
Dim n As Float
Dim b As Float
If r<10000 Or r>15620 Then
HRSOut "EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE INGRESO NO ESTA EN EL INTERVALO DEL VALOR PEDIDO",13
HRSOut "INTENTELO OTRA VEZ",13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>=10000 And r<=10396 Then
m = 198
n = 5/m
b=r-10000
t = n*b
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>10396 And r<=10790 Then
m = 197
n = 5/m
b = r - 10790
t = n*b + 20
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>10790 And r<=10986 Then
m = 196
n = 5/m
b = r - 10986
t = n*b + 25
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>10986 And r<=11183 Then
m = 196
n = 5/m
b = r - 11183
t = n*b + 30
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>11183 And r<=11575 Then
m = 196
n = 5/m
b = r - 11575
t = n*b + 40
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>11575 And r<=11770 Then
m = 195
n = 5/m
b = r - 11770
t = n*b + 45
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>11770 And r<=11966 Then
m = 196
n = 5/m
b = r - 11966
t = n*b + 50
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>11966 And r<=12161 Then
m = 195
n = 5/m
b = r - 10790
t = n*b + 55
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>12161 And r<=12355 Then
m = 194
n = 5/m
b = r - 12355
t = n*b + 60
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>12355 And r<=12550 Then
m = 195
n = 5/m
b = r - 12550
t = n*b + 65
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>12550 And r<=12744 Then
m = 194
n = 5/m
b = r - 12744
t = n*b + 70
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>12744 And r<=12937 Then
m = 193
n = 5/m
b = r - 12937
t = n*b + 75
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>12937 And r<=13131 Then
m = 194
n = 5/m
b = r - 13131
t = n*b + 80
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>13131 And r<=13710 Then
m = 193
n = 5/m
b = r - 13710
t = n*b + 95
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>13710 And r<=14286 Then
m = 192
n = 5/m
b = r - 14286
t = n*b + 110
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>14286 And r<=15050 Then
m = 191
n = 5/m
b = r - 15050
t = n*b + 130
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
If r>15050 And r<=15620 Then
m = 190
n = 5/m
b = r - 15620
t = n*b + 145
HRSOut "EL VALOR DE LA TEMPERATURA ES",13
HRSOut DEC2 t,13
Low PORTA.1
GoTo inicio
End If
Wend
While PORTA.2=%0 And PORTA.3=%0
GoTo inicio
Wend



Simulaciones En Proteus 7.4, Para Que Les De La Simulación Tiene Que Ser En Proteus 7 En Adelante




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+ comentarios + 1 comentarios

® porche
3 de noviembre de 2012, 15:48

EXELENTE AMIGO
Gracias por compartir tu proyecto
suerte y muy buen post

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