protocolo(proyecto final) tallerdeinvestigación 2014.doc 2

8/9/2019 Protocolo(Proyecto Final) TallerDeInvestigación 2014.Doc 2

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Metepec, Estado de México, a 04 de Diciembre de 2014

CONSTRUCCION DE UN !C DE "#$OCONSTRUCCION DE UN !C DE "#$O

COSTOCOSTO

IN%ENIER E!ECTROMEC'NIC#

R E S E N T # N(

%ON)'!ES RI*#S #!E$#NDRO+RE) C#RR#N)# R#NCISCO $#*IER

RI*#S NO*# #!ONSO

#SESOR( M- C- !ORES %#RC .ER!.

SEP SNEST DGEST

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA


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INDICE


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INTRODUCCI/N

E presete docmeto se desarroa e di3erete etapas, a primera etapa iicia co estdio acerca de 3cioamieto itero de !C bsico as5 como oscompoetes 6 partes 7e o co3orma, a se8da etapa se e3oca 9acia e dise:o

8eera de !C ta es e caso de a seecci; de compoetes 6 ccoscorrespodietes para s 3cioamieto, a tercera 6


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O"$ETI*OS

O"$ETI*O %ENER#!

Dise:ar !C de ba=o costo co as si8ietes caracter5sticas(

> Usado e micro cotroador picaxe 1?@1A

> Tecoo85a TT!Btrasistortrasistoro8ic

> Etradas

> @ Saidas

> #imetaci; a 12 F

> #imetaci; de os circitos a F

> Saidas a 12 F

O"$ETI*O ESECIICO

#6dar a os amos de a carrera de I8eier5a Eectromecica a costrir spropio !C-


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!#NTE#MIENTO DE! RO"!EM#

RO"!EM# DE ENTORNO(

!a idea de dise:o de !C sr8e de a ecesidad 7e tiee os amos de acarrera de I8- Eectromecica a reaiGar prototipos 7e iFocre aimpemetaci; de o, 6 7e o se cete co e prespesto s3iciete paracomprar o de 3abricaci; idstria, 6a 7e so de m6 ato costo-

RO"!EM# DE IN%ENIER(

Se pretede 3aciitar e so de !C tiiGado e micro cotroador picaxe 6a 7e e

comparaci; co otros !C creados por ciertas iFersidades, este tedr 3cimae=o 6 ser de 3ci pro8ramaci;-


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$USTIIC#CION

E si8iete !C se dise:ara co e 3i de 7e os estdiates de a carrera deI8eier5a Eectromecica o8re compreder acerca de 3cioamieto itero de !C, 6a 7e e estra tira de materias o iFocra os s3icietes coocimietose e rea eectr;ica para poder cose8ir dise:ar o 6 de este modo costrir spropio !C 8idose de estro traba=o-


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DE!IMIT#CION DE! RO.ECTO

> Etapa 1( ara este cico escoar se pretede termiar e dise:o 6 costrcci;competa de prototipo de !C 6a e ba7eita-

>

> Etapa 2( para e si8iete cico escoar, se aspira reaiGar maa deprcticas didcticas e3ocadas 9acia a carrera de I8- Eectromecica parae me=or etedimieto de !C-

>

> Etapa H( Como traba=o 3tro se pretede 9acere me=oras a estro prototipo,6 a8re8are eFas 3cioes a !C-


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Cap5to 1 Marco Te;rico

1-1 e es !C

U cotroador ;8ico pro8ramabe, ms coocido por ss si8as ei8és !C Bpro8rammabe o8ic cotroer, es a comptadora tiiGada ea i8eier5a atomtica o atomatiGaci; idstria, para atomatiGarprocesos eectromecicos, taes como e cotro de a ma7iaria de a 3bricae 5eas de mota=e o atraccioes mecicas-

!os !C so tiiGados e mc9as idstrias 6 m7ias- # di3erecia de ascomptadoras de prop;sito 8eera, e !C est dise:ado para m


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1-2-1 Desarroo

!os primeros !C 3ero dise:ados para reempaGar os sistemas de reés ;8icos-Estos !C 3ero pro8ramados e e8a=e !adder , 7e se parece mc9o a

dia8rama es7emtico de a ;8ica de reés- Este sistema 3e ee8ido para redcir asdemadas de 3ormaci; de os técicos existetes- Otros at;matas primariostiiGaro 3ormario de istas de istrccioes de pro8ramaci;-

!os !Cs moderos pede ser pro8ramados de diFersas maeras, desde a ;8icade escaera de reés, a os e8a=es de pro8ramaci; taes como diaectosespeciamete adaptados de "#SIC 6 C- Otro método es a ;8ica de estado, e8a=e de pro8ramaci; de ato iFe dise:ado para pro8ramar !C basadose dia8ramas de estado-

1-H cioes de !C

!a 3ci; bsica 6 primordia de !C 9a eFocioado co os a:os para icir ecotro de reé sececia, cotro de moFimieto, cotro de procesos, sistemas decotro distribido 6 comicaci; por red- !as capacidades de maipaci;,amaceamieto, potecia de procesamieto 6 de comicaci; de a8os !Csmoderos so aproximadamete e7iFaetes a as comptadoras de escritorio- Ueace!C pro8ramado combiado co 9ardPare de EQS remoto, permite tiiGar

ordeador de sobremesa de so 8eera para spatar a8os !C e a8asapicacioes- E cato a a Fiabiidad de estos cotroadores de ordeadores desobremesa basados e ;8ica, es importate teer e ceta 7e o se 9aaceptado 8eeramete e a idstria pesada debido a 7e os ordeadores desobremesa e=ecta sistemas operatiFos meos estabes 7e os !Cs, 6 por7e e9ardPare de ordeador de escritorio est t5picamete o dise:ado a os mismosiFees de toeracia a a temperatra, 9medad, Fibracioes, 6 a o8eFidad comoos procesadores tiiGados e os !C- #dems de as imitacioes de 9ardPare de;8ica basada e escritorio sistemas operatiFos taes como idoPs o se presta aa e=ecci; de a ;8ica determiista, co e restado de 7e a ;8ica o siempre

pede respoder a os cambios e e estado de a ;8ica o de os estado de etradaco a cosistecia extrema e e tiempo como se espera de os !Cs- Si embar8o,este tipo de apicacioes de escritorio ;8icos ecetra so e sitacioes meoscr5ticas, como a atomatiGaci; de aboratorio 6 s so e istaacioes pe7e:ase as 7e a apicaci; es meos exi8ete 6 cr5tica, 6a 7e por o 8eera so mc9omeos costosos 7e os !Cs-

http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_Ladderhttp://es.wikipedia.org/wiki/BASIChttp://es.wikipedia.org/wiki/C_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%B3gica_de_estado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_alto_nivelhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_estado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control_distribuidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control_distribuidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadorashttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadora_personalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_Ladderhttp://es.wikipedia.org/wiki/BASIChttp://es.wikipedia.org/wiki/C_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%B3gica_de_estado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_alto_nivelhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagrama_de_estado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control_distribuidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control_distribuidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadorashttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadora_personal


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1-4 *eta=as de !C

Detro de as Feta=as 7e estos e7ipos posee se ecetra 7e, 8racias a eos,es posibe a9orrar tiempo e a eaboraci; de pro6ectos, pdiedo reaiGar

modi3icacioes si costos adicioaes- or otra parte, so de tama:o redcido 6mateimieto de ba=o costo, adems permite a9orrar diero e mao de obra 6 aposibiidad de cotroar ms de a m7ia co e mismo e7ipo- Si embar8o, 6como scede e todos os casos, os cotroadores ;8icos pro8ramabes, o !Cs,preseta ciertas desFeta=as como es a ecesidad de cotar co técicoscai3icados 6 adiestrados espec53icamete para ocparse de s be 3cioamieto-

1- Estrctra Itera de !C

U !C cosiste pricipamete de a CU, reas de memoria extera, 6 circitosadecados para comicarse co as etradas 6 saidas de !C-

1--1 e es Reé

E e=empo ms secio de reé o costit6e abobia 6 cotacto, como se obserFa e a3i8ra-


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U t5pico reé pede pesarse como a aFe o iterrptor eectroma8ético- #picado a tesi; cotia a a bobia, mediate e accioamieto de psador, se 8eera campo ma8ético- Este campo sccioa o c9paV ecotacto cerrado e circito de corriete atera- E este secio e=empo, teemostres compoetes reaes( e psador, e reé 6 a campaia- #dems teemos doscircitos separados( e i3erior, de corriete cotia, 6 e sperior, de corriete atera- E este caso 9emos sado reé de corriete cotia, para cotroar

circito de corriete atera-

1--2 Reés de Etrada BCotactos

Estos cotactos est coectados co e mdo exteriorV de !C- 5sicameteexiste, 6 recibe se:aes de iterrptores, sesores, etc-, 6 e reaidad o so reés,sio 7e tiee compoetes de tipo o simiares a os mostrados e a i8ra-

Se obserFa a75 7e este reé deetradaV o es m6 parecido aFisto ates, pero esta es at5pica etrada a !C- !asetradas pede ser aa;8icas o di8itaes, a7e as ms tiiGadas so asdi8itaes, 7e por medio de optoacopadores toma e Fota=e etrate 6 permite aactiFaci; de a Fariabe respectiFa detro de pro8rama de !C- !as tesioes de


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etrada pede ser de atera o cotia 6 de ca7ier Faor- E optoacopadorpede o3recer a protecci; de 9asta ?000 *ots e a etrada si prodcir da:oa8a e a circiter5a itera de !C- Se aprecia tambié e a 3i8ra, e s5mbootiiGado detro de pro8rama de !C para represetar a etrada, 7e sedeomia cotactoV-

U m;do t5pico de !C pede costar de @ ; 1? etradas, o3reciedo exterametea catidad de termiaes correspodietes a os cotactos de cada o de osoptoacopadores-

1--H Reés de Saida B"obias

So saidas 35sicas a as caes se coecta e cabeado 7e eFar a se:a a os

actadores de a m7ia o proceso 7e se est cotroado- Cada saidacorrespode a a Fariabe detro de pro8rama e e=ecci;- E 8eera, osm;dos de saida est basados e reés Btambié reeFosV, como se obserFa e aco3i8raci; de a i8ra, por ser dispositiFos 7e soporta corrietes de ciertaimportacia a traFés de ss termiaes de cotacto, 6 por7e adems o3rece atoaisamieto para e !C co respecto a os circitos exteros- Estos reés so saidasde tipo OQO33V, o sea coecta o o actador, 7e pede ser motor, timbre, etc- Tambié 9a6 saidas a traFés de optoacopadores, trasistores, TRI#Cs,etc-, pero as de reés so as ms sadas- E a i8ra se mestra circito t5picode saida de !C por medio de reé, co e correspodiete s5mboo pararepresetaro e e pro8rama de cotro B7e Feremos ms adeate- # i8a 7e as

etradas, m;do de saida pede estar compesto de @ ; 1? =e8os decotactos, e a ma6or5a de os casos-

1--4 Reés UtiitariosIteros BSimados BCotactos


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Cotiado co e aisis de os compoetes detaados e a i8ra 2, diremos7e estos reés o recibe se:aes desde e mdo exterior a !C, i tampocoexiste 35sicamete como reés- So reés simados detro de !C, 6 simportacia radica e 7e permite a !C eimiar reés exteros- Este tema seacarar competamete cado Feamos s tiiGaci; e e e=empo de a p8ia 10-

1-- Cotadores BSimados

Tampoco existe 35sicamete so Fariabes 7e sima a os cotadores reaes-ede 9acer coteo de etradas 6 saidas 35sicas o ;8icas, como tambié, comotambié pede 9acero e 3orma ascedete o descedete, actiFado otrasFariabes e8o de comparar e Faor de coteo e 7e se ecetre, co Faor7e se 9a6a pro8ramado preFiamete- *eremos os cotadores e detae, e ap8ia 14-

1--? TemporiGadores BSimados

!os temporiGadores o timers, 7e tampoco existe 35sicamete, so Fariabes 7esima temporiGador 35sico a ca se e pede pro8ramar e tiempo deseado paraa actiFaci; o desactiFaci; de otra Fariabe detro de pro8rama o de etradas 6saidas 35sicas exteras- *eremos os temporiGadores e detae, e a p8ia 1H-

1-- #maceamieto de Datos

No es otra cosa 7e a memoria de datos Fista para os microcotroadores- Es decir

9a6 re8istros asi8ados para simpe amaceamieto de datos, 7e 8eeramete sesa tambié como memoria de amaceamieto temporario de cco-

1-? Modo de Operaci; de !C

E pro8rama 7e e=ecta !C traba=a e 3orma de escaeoV Bto sca W exporar,re8istrar, examiar sececia, o sea 7e se e=ecta sececia mete as ordees(Feri3ica e timo estado 7e se obserF; e as etradas, reaiGa proceso co osdatos obteidos 6 co e pro8rama car8ado, 3iamete actaiGa e estado de assaidas 35sicas 6 ;8icas-


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1-?-1 !ectra de Estado de as Etradas

!o primero 7e 9ace e !C es Feri3icar e estado de as etradas 6 asociaro aFariabes 7e ser tiiGadas drate e resto de pro8rama- Si a etrada es di8ita,e !C asocia 1V o 0V a a Fariabe respectiFa de acerdo a sesor 7e seecetre istaado e dic9a etrada es decir si se ecetra actiFado o o-

1-?-2 roceso

Ua FeG 7e se 9a e5do as etradas, e !C e=ecta as ;rdees de acerdo apro8rama 7e se te8a e a memoria- Drate este paso se e=ecta operacioesmatemticas, se Feri3ica e estado de os temporiGadores a i8a 7e e de oscotadores, 6 se toma decisioes 7e 3iamete 9a de e8ar a os m;dos de

saida.


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1-?-H #ctaiGaci; de as Saidas

Ua FeG cocido e procesamieto de pro8rama car8ado e memoria, a CUordea a actaiGaci; de os Faores 7e debe teer as saidas, o sea a actiFaci;

BON o desactiFaci; BO si se trata de saidas di8itaes, o Fota=e proporcioasi se trata de saidas aa;8icas-

1- ro8ramaci; de !C

E a Recomedaci; IEC 11H1H citada precedetemete, se de3ie catroe8a=es de pro8ramaci;, e os 7e 9a sido de3iida tato s sitaxis como asemtica, por o 7e o cabe os diaectosV- Estos idiomas o e8a=es cosistee dos expresados e 3orma texta 6 dos Fersioes 8r3icas(

!os dos textaes so(

!ista de istrccioes BI!

Texto estrctrado BST

!as dos Fersioes 8r3icas(

Dia8rama de Escaera B!adder Dia8ram W !D

Dia8rama de bo7es de 3cioes Bctio "oc Dia8ram W "D

E e si8iete cadro se da como e=empo as mismas istrccioes e os catroidiomas(


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1--1 Istrccioes bsicas de pro8ramaci;

Nos re3eriremos co excsiFidad a e8a=e !D BDia8rama de Escaera, por ser ode os ms tiiGados, por s caridad para 3aciitar a compresi; de as di3eretes

apicacioes, 6 por7e a ma6or5a de os !C tiee e so3tPare ecesario paratras3ormar !D e e8a=e de m7iaV- Tambié, como 9icimos e e caso deos microcotroadores, Feremos s;o as istrccioes ecesarias para compreder e=empo secio- +stas, o obstate, costit6e a bea base para 7iedesee pro3diGar e tema-

ara eteder c;mo 3cioa dia8rama de escaera 6 co este prop;sito,reempaGaremos e psador, a bater5a 6 a bobia de reé de a i8ra H por sscorrespodietes e !D- ara eo deberemos cosiderar os s5mboos 7e e !CcompredeV, 6 o as desi8acioes 9abitaes 7e damos osotros cotidiaamete(

!a bater5a se reempaGa co a8o com


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!a etrada pede ser tambié entrada ne"ada, o cotacto ormamete cerrado-Se tiiGa cado se ecesita 7e e cotacto esté coectado B1V, co e circito ereposo- Esta etrada e8ada pede sarse e os mismos casos citados para aetrada descripta e e prra3o aterior-

I*(ortante+ E a ma6or5a de os !C, as istrccioes entrada o entradane"ada deben ser el (ri*er s,*#olo a la i-uierda de correspodiete peda:ode a escaera-

#tes de competar estro primer dia8rama de escaera para reempaGar reé,os 7eda Fer a istrcci; salida, 7e se asocia a a bobia de reé de a i8ra H-!a saida, cado est coocada e peda:o de escaera, precedida deetradaQs verdadera/s B1, ser tambié verdadera. O sea 7e cado e e peda:osea todo verdadero a saida est coectadaV- ede pesarse esta saida comoormamete abierta o )alsa cado e circito correspodiete est iactiFo, oes )also- Esta istrcci; se sa para bobias iteras de !C Bsimadas, 6para saidas exteras-

!a opesta, es a salida ne"ada 7e 3cioa e 3orma exactamete opesta a aFista precedetemete- Se asimia a a bobia de reé ormamete cerrada, 6 tieeas mismas apicacioes 7e a aterior-

Resmamos o aterior e cadro(

Designación Símbolo

Estado Lógico “0”

(Reposo o inactivo)

Estado Lógico “1”

(Con tensión o activo)

Entrada 0 (falso) 1 (verdadero)

Entrada egada 1 (verdadero) 0 (falso)

Salida 0 (falso) 1 (verdadero)


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Salida egada 1 (verdadero) 0 (falso)

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