diseño y construcción de horno para soldadura...

FACULTAD DE INFORMATICAUniversidad Politécnica de Madrid

TRABAJO DE FIN DE CARRERA

Diseño y construcción de horno parasoldadura SMD

20 de julio de 2018

AUTOR: Eduardo Alonso de BlasTUTOR: Julio Gutiérrez Ríos

Índice general

1. Introducción, estado del arte y objetivos 11.1. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.1.1. Hornos infrarojos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.2. Hornos de refusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.3. Horno de soldadura por ola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2. Desarrollo I: Hardware 52.1. Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1.1. Arduino MEGA2560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2. Display TFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3. Sensores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3.1. Termopar eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.2. Pulsadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4. Actuadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.4.1. Relé de estado sólido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.5. Placa interconectora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3. Desarrollo II: Software 173.1. PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.1.1. Calibración del PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.1.1.1. Método de ganancia crítica en lazo cerrado . . . . . . 19

3.2. Diagrama de estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.3. Driver de TFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.3.1. Primitivas graficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3.1.1. Pixels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3.1.2. Lineas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3.1.3. Rectangulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.3.1.4. Círculos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.3.1.5. Rectángulos redondeados . . . . . . . . . . . . . . . 253.3.1.6. Triángulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.3.1.7. Caracteres y texto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4. Conclusiones 29

iii

Diseño y construcción de horno para soldadura SMD

5. Trabajo futuro 31

iv

Índice de figuras

1.1. Encapsulado SMD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Horno infrarojo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3. Horno de refusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4. Horno de soldadura por ola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1. Arduino UNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2. Arduino sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.3. Arduino IDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.4. Arduino Mega 2560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.5. Pantalla TFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.6. Termopar eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.7. Pulsador con resistencias de pull-down . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.8. Relé de estado sólido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.9. Diseño lógico de la placa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.10. Diseño físico de la placa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.11. Lpkf ProtoMat c20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.12. Parte superior de la placa hecha en la protomat c20 . . . . . . . . . . 152.13. Parte inferior de la placa hecha en la protomat c20 . . . . . . . . . . 152.14. Parte superior de la placa hecha en fabricante . . . . . . . . . . . . . 162.15. Parte inferior de la placa hecha en fabricante . . . . . . . . . . . . . . 16

3.1. Estructura del PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.2. Funcionamiento del PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.3. Ganancia crítica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.4. Diagrama de estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.5. Diagrama de estados funcionando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.6. sistema de coordenadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.7. enpaquetado del color . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.8. Dibujar una linea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.9. Dibujar un rectángulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.10. Dibujar un círculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.11. Dibujar un rectángulo redondeado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.12. Dibujar un triángulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.13. Dibujar texto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

v


4.1. Dibujar texto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

vi

Acrónimos

ARM Advanced Risc Machine. 6

CNC Computer Numerical Control. 12

IDE Integrated Development Environment. 7

LCD Liquid Crystal Display. 9

PCB Printed Circuit Board. 3, 5, 12, 13, 21

PID Proportional Integral Derivative. 4, 17–19, 31

PWM Pulse Width Modulation. 11, 18

SMD Surface Mounted Device. 1, 2, 4

SPI Serial Peripheral Interface. 9

SSR Solid State Rele. 8, 18

TFT Thin Film Transistor. 5, 8, 9, 12, 17, 31

USB Universal Serial Bus. 7

vii

Capítulo 1

Introducción, estado del arte yobjetivos

Surface Mounted Device (SMD) es una forma de encapsulado de compo-nentes electrónicos. Este encapsulado es mucho mas pequeño que la tecnologia deagujeros pasantes(through hole), no atraviesan la placa de circuito impreso y lasconexiones se realizan mediante contactos planos, matrices de bolas en el interiordel encapsulado o terminaciones metálicas en los bordes del componente.

Figura 1.1: Encapsulado SMD

En contraste con el through hole esta forma de encapsulado es imposiblede soldar manualmente al ser cada vez mas pequeña la superficie de soldado. Actual-mente, multitud de chips solo están disponibles en el mercado en este encapsuladolimitando la capacidad de desarrollar sobre estas arquitecturas a los desarrolladoresque no posean un horno para soldadura SMD.

1


1.1. Estado del arteExisten multitud de tipos de horno para soldadura SMD en el mercado.

Los hay infrarojos, de refusión y de soldadura por ola.

1.1.1. Hornos infrarojos

Se trata de un horno de fusión cuyo emisor de calor es una bombilla infra-roja. Con este emisor de calor puede generar una curva de temperatura para realizarel precalentamiento y la fusión.

Figura 1.2: Horno infrarojo

1.1.2. Hornos de refusion

Se trata de un horno con 2 o mas resistencias como emisor del calor. Deeste tipo es el construido en este proyecto.

Para que la soldadura sea correcta el horno de soldadura SMD debe generaruna curva de temperatura específica, precalentar todos los componentes y pistas dela placa uniformemente a 150oC para despues realizar la soldadura a 230oC en elpunto de fusión del estaño.

Estos hornos de refusión sulene estar compuestos por varias resistencias enserie cada una encargada de una fase. Es la plca la que se mueve por unos railesdentro del horno y atraviesa cada fase.

2

1. Introducción, estado del arte y objetivos

Figura 1.3: Horno de refusión

1.1.3. Horno de soldadura por ola

La soldadura por ola es un proceso de soldadura a gran escala en el quelos componentes electrónicos son soldados a a placa. El nombre proviene del usode olas de estaño fundido para soldar los componentes a la Printed Circuit Board(PCB). El proceso utiliza un tanque de estaño fundido que produce una cascada porla que atraviesa la PCB. El estaño se adhiere a las partes metálicas expuestas noprotegidas por la máscara de soldadura. El proceso es muy rápido y produce unasoldadura de calidad superior a la manual.

Figura 1.4: Horno de soldadura por ola

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1.2. ObjetivosEl objetivo principal de este proyecto es construir, programar y calibrar un

horno para que pueda ser usado para soldadura SMD. Este objetivo se puede dividirentre los siguientes:

Construir físicamente el horno: este objetivo incluye diseñar las placas necesa-rias para interconectar todos los elementos físicos(arduino, sensores, etc...)

Programar el horno, es decir, programar el arduino para que controle el horno,lea su temperatura y sea reactivo a los botones.

Calibrar el Proportional Integral Derivative (PID) del horno hasta que pro-duzca una curva de temperatura buena para soldar.

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Capítulo 2

Desarrollo I: Hardware

En este capítulo se abordará la conexión de todo el hardware utilizado. Seha utilizado una placa arduino como procesador y el display Thin Film Transistor(TFT) como pantalla donde ver el progreso. Se ha diseñado una PCB para unir laplaca arduino con el display TFT, el termopar, los botones y el relé de estado sólidoque comanda la alimentación del horno.

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2.1. Arduino

Arduino es una plataforma de software y hardware abierto (open source yopen hardware) especialmente diseñada para poder facilitar su programación y usoa cualquier persona interesada, aunque no sea experto en programación. Arduinofue inventado en 2005 por Massimo Banzi, un estudiante del instituto IVRAE, queveia la necesidad dentro de su instituto de proveer a los alumnos de una placa dedesarrollo con soporte software incluido. Tiene una gran variedad de placas basadasen los microcontroladores AVR atmega aunque también existen placas desarrolladassobre microcontroladores Advanced Risc Machine (ARM).

Figura 2.1: Arduino UNO

Estas placas tienen pines de entrada y salida tanto analógicos como digi-tales para poder conectar facilmente actuadores y sensores sin alterar fisicamentela placa. Existen multitud de sensores y actuadores especialmente diseñados paraarduino [2.2]

Figura 2.2: Arduino sensors

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2. Desarrollo I: Hardware

Aparte del hardware, arduino tambien provee de un Integrated Develop-ment Environment (IDE)2.3 que nos facilita mucho la tarea de programar softwareen cualquier dispositivo arduino basándonos en las librerias oficiales.Además de esto,las placas incluyen un software bootloader que se encarga de ejecutar el programa.El IDE puede comunicarse a través de un puerto Universal Serial Bus (USB) con elbootloader para grabar el programa actual en cualquier hardware Arduino.

Figura 2.3: Arduino IDE

2.1.1. Arduino MEGA2560

La placa Arduino MEGA 2560 es una placa basada en el microprocesadorATMEGA 2560. Tiene 54 pines de entrada/salida, 16 entradas analogicas, 4 puertosserie y USB lo que le convierte en la placa mas conectable del mundo arduino.

Figura 2.4: Arduino Mega 2560

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Este dispositivo se usa en este proyecto como cerebro de toda la operación.Este dispositivo es el que se flasheará con el programa a ejecutar y controlará tan-to el display TFT, la conexión/desconexión del Solid State Rele (SSR) y leerá latemperatura del termopar y el estado de los botones.

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2.2. Display TFTPara poder visualizar la temperatura del horno y su estado se ha incluido

una pantalla TFT. Se ha elegido esta por la facilidad de conexión con la placaarduino a traves del interfaz Serial Peripheral Interface (SPI) y su libreria GFXcompleta ya codificada.

Figura 2.5: Pantalla TFT

El display Liquid Crystal Display (LCD) TFT tiene una resolución de320x480 pixeles en 3,5 pulgadas de diagonal lo que permite dibujar gráficas a unaresolución razonable. Tambien tiene una pantalla táctil pero no se usará.

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2.3. Sensores

2.3.1. Termopar eléctrico

Un termopar es un transductor formado por la unión de dos metales distin-tos que produce una diferencia de potencial muy pequeña entre uno de los extremosdenominado punto caliente (+) y el otro llamado punto frio(-). Esto se debe al efectoSeebeck [1]

Existen diferentes tipos de termopar clasificados según los materiales uti-lizados en los cables. En este proyecto se usa uno de tipo K que esta compuesto porcromo, en una aleación Ni-Cr y aluminio en una aleación Ni-Al. Son baratos, tienenun rango de -200 oC a 1372oC y una sensibilidad de 41 μV

El termopar por si solo es muy dificil de usar ya que fluctua mucho y elvoltage medido es muy pequeño. Para poder utilizarlo correctamente tiene que veniracompañado de un amplificador de termopar externo. Este amplificador amplifica laseñal del termopar y lo convierte en 10 mV por grado que permite al arduino utilizarsus conversores analogico digital para obtener el valor de temperatura.

Figura 2.6: Termopar eléctrico

2.3.2. Pulsadores

Para control del horno también se incluyen dos pulsadores usando en si-guiente esquema incluyendo unas resistencias de pull down. Estas resistencias co-nectan a 0 voltios la entrada hasta que el pulsador es activado que conecta esaentrada a 5v. Sin esas resistencias cada vez que se pulsara en botón se realizaría uncortocircuito conectando 5v y 0v.

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Figura 2.7: Pulsador con resistencias de pull-down

2.4. Actuadores

2.4.1. Relé de estado sólido

Para poder comandar el horno se pone un relé de estado sólido que conectay desconecta el circuito de alterna cuando quiere. Tiene diversas ventajas sobre losrelés electromecánicos.

menor tensión de trabajo. Se activan con 1.5 v

funcionamiento total mente silencioso

mayor rapidez, solo tarda el tiempo de encender un led(del orden de microse-gundos o milisegundos

vida util más larga, no contienen partes móviles

limpieza de conexión, no hay rebotes

Como queremos abrir y cerrar el circuito muy frecuentemente un relé elec-tromecánico se romperia con el uso. Los relés de estado solido utilizan un acopla-miento óptico entre la señales de control y la de carga. El circuito de control enciendeun led interno que activa un diodo fotosensible que activa un mosfet en el circuitode carga. Este relé será controlado por una señal Pulse Width Modulation (PWM).

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Figura 2.8: Relé de estado sólido

2.5. Placa interconectora

Para poder interconectar todos los elementos que componen este sistemaes necesario realizar una placa que conecte el arduino MEGA2560 con la pantallaTFT, el chip amplificador de la señal del termopar, los pulsadores y el relé de estadosólido. Esta placa se diseña en Eagle, un programa que permite diseñar la placa anivel lógico [2.9] y tambien a nivel físico [2.10]

Figura 2.9: Diseño lógico de la placa

Con el diseño físico de la placa se puede mandar a fabricar a un fabricantede PCBs o podemos utilizar nuestra propia Computer Numerical Control (CNC)[2.11] para fabricarlo. Normalmente en nuestro departamento la primera placa se

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Figura 2.10: Diseño físico de la placa

realiza en nuestra CNC y cuando ya estas seguro que está todo correcto la mandamosa fabricar a un fabricante de PCBs chino.

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Figura 2.11: Lpkf ProtoMat c20

Como se puede ver comparando las dos placas, una hecha en el laboratorioy la otra hecha en un fabricante de PCBs, en la hecha en el laboratorio las vias nose conectan entre las dos placas de cobre y hay que soldar trocitos de cable paraconectarlas. En la protomat c20, el tamaño de las pistas tiene que tener un anchomínimo de 1 mm mientras que en la realizada en el fabricante puede ser de 6 mils(0,1524 mm)

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Figura 2.12: Parte superior de la placa hecha en la protomat c20

Figura 2.13: Parte inferior de la placa hecha en la protomat c20

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Figura 2.14: Parte superior de la placa hecha en fabricante

Figura 2.15: Parte inferior de la placa hecha en fabricante

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Capítulo 3

Desarrollo II: Software

En este capítulo se abordará todo el software realizado para este proyecto.El software esta compuesto por un controlador PID y su calibración, un diagramade estados dirigidos por los pulsadores y un driver para pintar en la pantalla TFT

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3.1. PIDEl controlador PID es un mecanismo de control por realimentación amplia-

mente usado en el control industrial. Éste calcula el error o desviación entre el valormedido y el valor deseado. Se trata de un lazo de control con una entrada y unasalida de un grado de libertad.

Figura 3.1: Estructura del PID

Los controladores PID se componen de tres acciones.

Proporcional(P): es una salida del controlador proporcional al error. Sufuncion caracteristica es:

Psal “ KP eptqdonde KP es una ganancia proporcional ajustable. Es independiente del tiem-po. Intenta minimizar el error del sistema.

Integral(I): es otra salida del controlador proporcional al error acumulado.Su función es

Isal “ KI

ż t

0

eprqdrEsta parte depende del error pasado.

Derivativo(D): es la tercera y ultima salida del controlador. Su función ca-racteristica es

Dsal “ KDdeptqdt

Como su nombre indica es proporcional a la derivada de la señal de error e(t).Es una predicción de errores futuros.

El PID se inicializa con unos límites del output (0-255). En cada ciclo dePID se alimenta a este con la temperatura actual y la temperatura objetivo y elproceso devuelve un output [0-255] que se aplica al PWM del relé de estado sólido.El PWM que utilizamos para comandar el SSR se controla como si fuera una salidaanalógica. Se le pasa un valor entre 0 y 255 y el procesador ya genera la señal PWM.

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3. Desarrollo II: Software

Figura 3.2: Funcionamiento del PWM

3.1.1. Calibración del PID

Para poder calibrar las constantes del PID se van a utilizar el método deganancia crítica en lazo cerrado

3.1.1.1. Método de ganancia crítica en lazo cerrado

Con este método sólo hay que reducir al mínimo la acción derivativa y laacción integral del regulador PID. El ensayo en lazo cerrado consiste en aumentarpoco a poco la ganancia proporcional hasta que el sistema oscile de forma mantenidaante cualquier perturbación. Esta oscilación debe ser lineal, sin saturaciones. En estemomento hay que medir la ganancia proporcional, llamada ganancia crítica o Kc,y el periodo de oscilación Tc en segundos. Con estos dos parámetros (Kc y Tc)sepueden calcular los parámetros del controlador PID con acción solo proporcional(P),proporcional e integral (PI) o proporcional, integral y derivativo (PID):

tomando Kc “ 140 y Tc “ 150seg los parámetros resultantes son:

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Controlador Kp Ki Kd

P 0,50Kc

PI 0,45Kc 0,54Kc{Tc

PID 0,59Kc 1,18Kc{Tc 0,074KcTc

Cuadro 3.1: Parámetros PID by ganancia crítica

Figura 3.3: Ganancia crítica

3.2. Diagrama de estadosPara el control del horno con los botones se programa un diagrama de

estados como en la figuraEl dispositivo al arrancar empieza en el estado Parado. Si se pulsa el botón

start, pasa al estado funcionando, empezará a calentar el horno, mostrará la curvade temperatura en la pantalla. Si estando en este estado se pulsa el botón de parar,apagará el horno y pasará a estado finalizado. En el estado finalizado se podrá verpor pantalla la ultima curva de temperatura que ha realizado.


P 70PI 63 0,504PID 82,6 1,10 0,069


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Figura 3.4: Diagrama de estados

Para usar este horno de soldadura se utiliza estaño en crema. Esta cremaesta compuesta por estaño y flux. El flux es una crema muy volatil que cuando seevapora se lleva consigo todo el oxido y suciedad que tenga la placa dejando lasconexiones muy limpias. Durante el estado funcionando es cuando se programa lacurva de temperatura en el horno. Durante este estado empieza calentando el hornohasta 150oC, cuando sobrepasa esa temperatura la mantiene durante 90 segundos.Esta fase sirve para precalentar todos los contactos de la PCB y el estaño. Despuescalienta el horno hasta 230oC y cuando llega a esa temperatura la mantiene durante30 segundos. En esta fase es cuando el estaño se funde y el flux se evapora llevandoselas impurezas. Cuando termina programa el horno a 0o para enfriarlo.

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Figura 3.5: Diagrama de estados funcionando

3.3. Driver de TFT

El driver de la pantalla TFT tiene un direccionamiento a pixel. Para poderdibujar cualquier elemento de la imagen se utilizan el sistema de coordenadas cuyoorigen está arriba a la izquierda, la x crece de izquierda a derecha y las y crece dearriba a abajo. Este sistema de coordenadas es relativo al standard cartesiano enmatemáticas, pero ha sido usado en multiples graficos de ordenador en el pasado.Para poder usar la pantalla en modo vertical en vez de horizontal, se puede apli-car una configuración de rotación indicando que esquina corresponde al origen decoordenadas.

En este sistema de coordenadas los puntos tienen dimension, tienen siempreel tamaño de un pixel

Las coordenadas se expresan siempre en unidades de pixel. No hay unaescala implícita a ninguna medida como milimetros o pulgadas y el tamaño delgrafico pintado sera en función de cada densidad de pixel en cada pantalla. Si quieresun tamaño en una dimensión real, es necesario escalar las coordenadas.

Para pantallas a color, los colores están representados por un valor de 16-bits sin signo. Algunas pantallas podrán fisicamente representar colores de mas bitspero la libreria operan con 16 bits. Esta configuración es mas facil para arduino perotambieńe es una forma de unificar el tratamiento de color entre diferentes pantallas.Los colores primarios, rojo, verde y azul, conforman una variable de 16 bits. Los 5bits más significativos estan asociados al rojo, los 6 bits intermedios estan asociadosal verde y los 5 bits menos dsignificativos estan asociales al azul. Se asigna los 6 bitsal verde porque los ojos humanos son mas sensibles a él.

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Figura 3.6: sistema de coordenadas

Figura 3.7: enpaquetado del color

3.3.1. Primitivas graficas

Esta librería permite dibujar las diversas primitivas gráficas que a conti-nuación se describen.

3.3.1.1. Pixels

Dibujar un pixel es muy fácil, solo se necesita pasar la coordenada y elcolor.

void drawPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color);

3.3.1.2. Lineas

Tambien se puede dibujar líneas, pasandole la coordenada origen, la coor-denada destino y el color

void drawLine(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_tcolor);

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Figura 3.8: Dibujar una linea

Para lineas verticales y horizontales existe unas primitivas que evita elcálculo de ángulos

void drawFastVLine(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t length, uint16_tcolor);void drawFastHLine(uint8_t x0, uint8_t y0, uint8_t length, uint16_t color);

3.3.1.3. Rectangulos

Es posible dibujar y relleanar rectángulos usando estas primitivas. Cadauna acepta la coordenada de origen, el ancho, el alto y el color. drawRectpq dibujael contorno mientras que fillRectpqs lo rellena con el color que le digas.

void drawRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_tcolor);void fillRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_tcolor);

3.3.1.4. Círculos

De la mis ma forma, puedes dibujar y rellenar círculos. Cada primitivaadmite una coordenada, el radio del círculo y el color.

void drawCircle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t r, uint16_t color);void fillCircle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t r, uint16_t color);

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Figura 3.9: Dibujar un rectángulo

Figura 3.10: Dibujar un círculo

3.3.1.5. Rectángulos redondeados

Para rectangulos redondeados tambien hay dos primitivas. Cada una aceptala coordenada, el ancho, el alto como los rectángulos normales, un radio de la esquinay el color.

void drawRoundRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_tradius, uint16_t color);void fillRoundRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_tradius, uint16_t color);

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Figura 3.11: Dibujar un rectángulo redondeado

3.3.1.6. Triángulos

Con los triangulos pasa lo mismo, tiene dos primitivas, una para dibujar eltriángulo y otra para rellenarlo. Admiten tres pares de coordenadas para dibujar elcontorno y el color.

void drawTriangle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_tx2, uint16_t y2, uint16_t color);void fillTriangle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_tx2, uint16_t y2, uint16_t color);

Figura 3.12: Dibujar un triángulo

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3.3.1.7. Caracteres y texto

Existen dos formas básicas para imprimir texto. LA primera es solo paradibujar un carácter. Puedes posicionar este carácter en cualquier parte y con cual-quier color. Solo hay un tipo de fuente y tiene un tamaño de 5x8 pixels. Si se le pasael parámetro opcional size se puede escalar.

void drawChar(uint16_t x, uint16_t y, char c, uint16_t color, uint16_tbg, uint8_t size);

Figura 3.13: Dibujar texto

En el caso de texto es muy flexible pero opera un poco diferente. En vez detener un solo método, el tamaño, color y posicion se pasan en otros métodos paraasi poder utilizar el método print. Este método print te permite formatear texto ynúmeros como Serial.printpqvoid setCursor(uint16_t x0, uint16_t y0);void setTextColor(uint16_t color);void setTextColor(uint16_t color, uint16_t backgroundcolor);void setTextSize(uint8_t size);void setTextWrap(boolean w);

Empezando por setCursor, que emplaza la esquina de arriba a izquierdadel texto en la coordenada que tu le des. Con la primitva setTextColor se nelige elcolor de la fuente a imprimir. Normalmente se dibuja solo los pixels que conformasla letra en si dejando ver lo anteriormente pintado en los pixels vacios. Para queno funcione así se le pude dar un color de background para que sobrescriba loanteriormente pintado. Para finalizar se puede cambiar el tamaño del texto con laprimitiva setTextSize que escala el tamaño de fuente normal (5x8 pixels).

Después de haber configurado todo, se puede utilizar print o println comose usa el Serial.print pudiendo formatear strings y números.

Normalmente el texto se justifica a la izquierda. Si, en algún momento, senecesita justificar a la derecha se puede utilizar setTextWrappfalseq.

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Capítulo 4

Conclusiones

En este capítulo se van a explicar las conclusiones a las que se han llegado.Como se ha expuesto durante el proyecto el objetivo principal de este proyecto esconstruir, programar y calibrar un horno para soldadura SMD. El sistema dependede los parámetros del PID calculados en la calibración.


PID 82,6 1,10 0,069


Con esta configuración para el PID se obtiene una curva de temperaturamuy suave sin grandes saltos 4.1

Figura 4.1: Dibujar texto

Con esta curva se realizan alguna prueba de soldadura y lo hace correcta-

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mente.

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Capítulo 5

Trabajo futuro

Como trabajo futuro sería recomendable diseñar una placa unificando las 3placas utilizadas en el proyecto, uniendo la placa de arduino, la placa interconectora ylas placa del display TFT. También sería un gran acierto unificar todo para incluirloen el chasis del horno para que resulte mas profesional, incluyendo el termopar.Para que resulte mas profesional estaría bien añadir una pantalla de configuración,agrandar el diagrama de estados, y poner mas botones para poder modificar losparámetros del PID manualmente viendolos en el display TFT

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Referencias

[1] Edwin Jhovany Alzate Rodríguez, Jose William Montes Ocampo, and Carlos Ar-mando Silva Ortega. Medición de temperatura: sensores termoeléctricos. Scientiaet Technica, 13(34), 2007.

[2] John G Ziegler and Nathaniel B Nichols. Optimum settings for automatic con-trollers. trans. ASME, 64(11), 1942.

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diseño y construcción de horno para soldadura...

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