trabajo automatizacion industrial_tarjeta de adquisicion de datos

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUC UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DE PORTUGUESA

J. J. MONTILLA NUCLEO ACARIGUA

CATEDRA PNF. INGENIERIA MECANICA

TEMA: Tarjeta de Adquisicin de Datos

T.S.U

Pereira, Franli C.I: 21.562.226

Semestre VII Seccin: 26

Ctedra: PNF. Ing. Mecnica

Unidad Curricular: Automatizacin Industrial

Turno: Diurno

Prof: Ing. Gustavo Verd

ACARIGUA, DICIEMBRE DEL 2014

INTRODUCCION

En la actualidad el desarrollo de la electrnica y la microelectrnica

han motivado que todas las esferas de la vida humana se estn

automatizando, por ejemplo: la industria, el hogar, los comercios, la

agricultura, la ganadera, el transporte, las comunicaciones, etc. En todo ese

proceso de automatizacin el microprocesador y el microcontrolador juegan

un papel de suma importancia. Ellos han permitido el desarrollo de sistemas

inteligentes que resuelven los ms diversos problemas, son los llamados

Sistemas de Adquisicin de Datos.

Este trabajo est orientado especficamente, al conocimiento y

desarrollo de las tarjetas de adquisicin de datos, conocimiento como tal su

funcionamiento y caractersticas, y haciendo enfoque en una tarjeta de

adquisicin de datos especfica, como lo son las ARDUINO, el cual se estar

dando a conocer su funcionamiento, definicin, tipos y caractersticas

especficas de cada una.

ADQUISICION DE DATOS

La adquisicin de datos (DAQ) es el proceso de medir con una PC un

fenmeno elctrico o fsico como voltaje, corriente, temperatura, presin o

sonido. Un sistema DAQ consiste de sensores, hardware de medidas DAQ y

una PC con software programable. Comparados con los sistemas de

medidas tradicionales, los sistemas DAQ basados en PC aprovechan la

potencia del procesamiento, la productividad, la visualizacin y las

habilidades de conectividad de las PCs estndares en la industria

proporcionando una solucin de medidas ms potente, flexible y rentable.

En otras palabras se puede decir que Los sistemas de adquisicin de

datos, como su nombre indica, son los productos y/o procesos utilizados para

recopilar informacin para documentar o analizar un fenmeno. De la forma

ms simple, un tcnico, registrando la temperatura de un horno en un papel

est realizando una adquisicin de datos. Como la tecnologa ha avanzado,

este tipo de proceso se ha simplificado y hecho ms preciso, verstil y fiable

a travs de equipos electrnicos. Diferentes rangos de registradores, desde

simples a sofisticados sistemas informticos. Los productos de adquisicin

de datos sirven como un punto focal en un sistema, uniendo una amplia

variedad de productos, tales como sensores que indican la temperatura,

caudal, nivel o presin. Algunos trminos comunes en la adquisicin de datos

se muestran a continuacin:

Analgico-Digital (ADC)

Un dispositivo electrnico que convierte seales analgicas a una forma

digital equivalente. El convertidor de analgico a digital es el corazn de la

mayora de los sistemas de adquisicin de datos.

Convertidor Digital-Analgico (D/A)

Un componente electrnico se encuentra en muchos dispositivos de

adquisicin de datos que producen una seal de salida analgica.

Digital Input/Output (DIO)

Se refiere a un tipo de seal de adquisicin de datos. Digital I/O son seales

discretas, que son uno de los dos estados. Estos estados pueden ser de

encendido/apagado, alto/bajo, 1/0, etc Digital I/O tambin se les conoce

como binarios I/O.

Entrada Simple (SE)

Se refiere a la forma en que el cable de la seal es conectado a un

dispositivo de adquisicin de datos. Con una sola terminal de cableado, cada

entrada analgica tiene una conexin nica, pero todos los canales

comparten una conexin a tierra comn. Los dispositivos de adquisicin de

datos tienen o entradas simples o entradas diferencial. Muchos aceptan

ambas configuraciones.

Entrada Diferencial

Se refiere a la forma en que el cable de la seal es conectado a un

dispositivo de adquisicin de datos. Entradas diferenciales tienen una

conexin positiva y negativa para cada canal. Los dispositivos de adquisicin

de datos o bien tienen entradas simple o diferencial, muchos dispositivos

soportan ambas configuraciones.

General Purpose Interface Bus (GPIB)

Sinnimo de HPIB (por Hewlett-Packard), el bus estndar que se utiliza para

el control de instrumentos electrnicos con un ordenador. Tambin llamado

IEEE 488 en referencia a la definicin de ANSI / IEEE.

Resolucin

La seal ms pequea de incremento que puede ser detectada por un

sistema de adquisicin de datos.

RS232

Es un estndar para una serie de comunicaciones, encontrado en muchos

sistemas de adquisicin de datos. RS232 es la comunicacin ms comn, sin

embargo, est algo limitada, ya que slo permite la comunicacin a un

dispositivo, conectado al bus, a la vez y se especifica para distancias de

transmisin de hasta 15 metros, aunque en la prctica muchas aplicaciones

trabajan a distancias mucho ms largas.

RS485

Un estndar para una seria de comunicaciones que se encuentran en

muchos sistemas de adquisicin de datos. RS485 no es tan popular como

RS232, sin embargo, es ms flexible ya que permite la comunicacin con un

mximo de 32 dispositivos en el bus a la vez (ms utilizando repetidores) y

distancias de transmisin de aproximadamente 1500 metros.

Frecuencia de Muestreo

Es la velocidad a la que un sistema de adquisicin de datos recoge datos. La

velocidad se expresa normalmente en muestras por segundo. Para los

dispositivos multi-canal de adquisicin de datos, la frecuencia de muestreo

se da tpicamente como la velocidad del convertidor analgico-a-digital (A /

D). Para obtener una Frecuencia de muestreo individual del canal, es

necesario dividir la velocidad de la A / D por el nmero de canales que se

muestra.

TIPOS DE SISTEMAS DE ADQUISICION DE DATOS

Sistemas de Adquisicin de Datos Wireless

Los sistemas inalmbricos de adquisicin de datos pueden eliminar el costo

de la instalacin y el tiempo requerido para cablear todos los sensores. Estos

sistemas constan de uno o ms transmisores inalmbricos enviando datos a

un receptor inalmbrico conectado a un ordenador remoto. Los transmisores

inalmbricos estn disponibles para temperatura ambiente, humedad

relativa, presin baromtrica, presin de lnea, infrarrojos, termopares, RTD,

pH, sensores de pulso de salida de 4 a 20 mA transmisores y transductores

con salida de voltaje. Los receptores pueden ser conectados al puerto USB o

Ethernet del PC.

Sistemas de Comunicacin en Serie, Sistemas de Adquisicin de Datos

Los sistemas de comunicacin en serie para los sistemas de adquisicin de

datos son una buena eleccin cuando la medicin debe hacerse en un lugar

que est distante del ordenador. Hay varios estndares de comunicacin,

RS232 es la ms comn pero slo soporta comunicacin de punto a punto y

las distancias son relativamente cortas. RS485 soporta distancias de

transmisin de hasta 1500 metros con un o dos pares de cables, tambin

permite compartir hasta 32 dispositivos el mismo bus.

Sistemas de Adquisicin de Datos USB

El Bus Serie Universal (USB) es un nuevo estndar para conectar PCs a

dispositivos perifricos tales como impresoras, monitores, mdems y

dispositivos de adquisicin de datos. USB ofrece varias ventajas sobre las

conexiones convencionales en serie y en paralelo, incluyendo un mayor

ancho de banda (hasta 12 Mbits / s) y la capacidad de proporcionar energa

al dispositivo perifrico. USB es ideal para la adquisicin de diferentes datos.

Desde que los USB suministran energa, slo se necesita un cable para

conectar el dispositivo de adquisicin de datos en el PC, que muy

probablemente tiene al menos un puerto USB.

Sistemas de Adquisicin de Datos Ethernet

Los sistemas de adquisicin de datos Ethernet son una opcin popular para

muchos usuarios. La mayora de las instalaciones industriales y comerciales

tienen cables de red Ethernet instaladas, lo que permite la integracin de un

sistema de adquisicin de datos distribuido sin el costo del cableado

adicional. Muchos dispositivos Ethernet incorporan un servidor web lo que

significa que transmiten su propia pgina web para presentar los datos

adquiridos. Esto puede ser visto por cualquier usuario con un navegador web

estndar con lo que el software adicional no tiene por qu ser aprendido o

adquirido. Otra ventaja de utilizar Ethernet es que los datos pueden ser

fcilmente compartidos entre los usuarios del Newtork local y tambin a

travs de Internet a los usuarios autorizados en todo el mundo.

Sistema de Adquisicin de Datos Plug-in Boards (Integrados)

Las tarjetas de adquisicin de datos informticos se conectan directamente al

bus de ordenador. Las ventajas del uso de las tarjetas son, la velocidad

(debido a que estn conectadas directamente al bus) y el coste (debido a la

sobrecarga del embalaje y la potencia es suministrada por el ordenador). Las

tarjetas ofrecidas son principalmente para el IBM PC y ordenadores

compatibles. Las caractersticas proporcionadas por las tarjetas pueden

variar dependiendo del, nmero y tipo de entradas (tensin, termopar,

digital), salidas, velocidad y otras funciones previstas. Cada tarjeta instalada

en el equipo se dirige a un nico mapa de ubicacin Entrada / Salida. El

mapa de E/S en el ordenador, proporciona las ubicaciones de direccin que

el procesador utiliza para obtener acceso al dispositivo especfico como

requiere su programa.

TARJETAS DE ADQUISICION DE DATOS

Un elemento importante en los sistemas de adquisicin de datos son

las tarjetas de adquisicin de datos, los cuales estas se encargan de:

Generar Las conversiones de seales desde analgica a digital. ADC.

Efectuar La comunicacin con el ordenador.

En el mundo real nos encontramos con magnitudes fsicas como la

temperatura o la humedad en una habitacin, el peso de los alimentos que

compramos, o la velocidad a la que nos movemos. La forma de interactuar

con estas variables ocurre en dos sentidos, por un lado las medimos a travs

de sensores, como por ejemplo un termmetro, y por otro actuamos sobre

ellas mediante actuadores como un aparato de calefaccin.

Estos sensores o actuadores, para informar de la magnitud que estn

midiendo; proporcionan una seal en forma de tensin o corriente, en el caso

de los actuadores, les es proporcionada. Por otra parte, para comunicar con

un ordenador se deben seguir unos protocolos que le sean comprensibles,

es decir, que la seal de tensin obtenida de un sensor no puede ser

conectada directamente al ordenador, sino que debe ser conectada antes a

un intermediario que la presentar al mismo u a otro dispositivo en una forma

que pueda ser procesada. Este intermediario es la tarjeta de adquisicin de

datos, TAD o DAQ en ingls.

CARACTERISTICAS DE LAS TARJETAS DE ADQUISICION DE DATOS

Como caractersticas ms relevantes de una tarjeta de adquisicin de datos

estn:

Nmero de canales analgicos

Velocidad de muestreo

Resolucin

Rango de entrada.

Capacidad de temporizacin

Forma de comunicarse con el computador

Nmero de canales analgicos: Nos indica la cantidad de magnitudes

distintas que podemos adquirir con la misma tarjeta. Generalmente las

tarjetas disponen de un nico ADC y los diferentes canales se generan por

medio de un multiplexor analgico.

Velocidad de muestreo: Cuanto mayor sea la velocidad de muestreo mejor

representacin obtendremos de la seal analgica, en cualquier caso la

velocidad de muestreo debe ser siempre mayor que el doble de la frecuencia

de la seal que queremos muestrear. Segn el Teorema de Nyquist. Por

Ejemplo si queremos digitalizar una seal de audio cuya frecuencia est

comprendida entre 20 Hz y 20KHz, la mnima velocidad de muestreo que

necesitamos es de 40.000 muestras por segundo. La reproduccin de la

seal obtenida, ser de mayor fidelidad con velocidades de muestreo

superiores. La velocidad de muestreo depende de los canales que queramos

tener activos. Las especificaciones de las tarjetas suelen indicar la velocidad

de muestreo del ADC, a medida que aumenta el nmero de canales que este

debe atender disminuir el nmero de muestras por segundo que podemos

obtener en cada canal.

Resolucin: Viene dada por el nmero de bits del ADC que se utilizan para

representar cada muestra, a mayor nmero de bits del ADC la tarjeta ser

capaz de detectar variaciones menores en la seal. El nmero de distintos

niveles en que se divide la seal a convertir viene dada por 2^n, siendo n la

longitud de palabra del conversor. Por Ejemplo Un conversor de 8 bits tendr

256 niveles distintos, suponiendo un rango de entrada de 10V proporcionara

una resolucin de:

Es decir, ser capaz de detectar variaciones de tensin de hasta 39mV como

mnimo. Con las mismas condiciones en un conversor de 16 bits

obtendramos 65536 niveles y una resolucin de:

Rango de entrada: Indica los mrgenes entre los que debe estar la seal de

entrada para que pueda ser convertida. Las tarjetas de adquisicin de datos

suelen dar varias posibilidades que se pueden seleccionar por hardware o

por software.

Estas 4 caractersticas vienen a determinar la capacidad y la precisin de la

tarjeta de adquisicin:

A mayor nmero de canales = Mayor capacidad.

A mayor velocidad de muestreo = Mayor capacidad

A mayor resolucin = Mayor precisin

A menor rango de entrada = Mayor precisin, ya que se con los

mismos bits de resolucin se tendr que representar un menor rango.

Capacidad de temporizacin: La capacidad de temporizacin interna en la

propia tarjeta de adquisicin de datos es una caracterstica interesante en

estos sistemas, ya que permite unas funcionalidades adicionales:

Puede controlar los momentos en los que se debe leer una seal

Identificar cuantas veces se ha producido un evento

Generar formas de onda de acuerdo al reloj

De esta forma descarga de estas misiones al computador que podr usar

ese tiempo para otras ocupaciones. Tambin proporciona una forma de

trabajo en tiempo real en aquellos casos en los que el computador no puede

atenderla debido a sobrecargas o a limitaciones en su sistema operativo.

Forma de comunicarse con el computador: Su funcionamiento, como

dispositivo perifrico se puede realizar de dos formas:

Mediante entrada-salida por interrupcin, lo normal.

Mediante acceso directo a memoria (DMA). En aquellos casos en los

que el flujo de datos puede ser elevado.

ARDUINO

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con

un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseada para facilitar el uso

de la electrnica en proyectos multidisciplinares.

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR

y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores ms usados son el

Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo

coste que permiten el desarrollo de mltiples diseos. Por otro lado el

software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de

programacin Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado

en la placa.

Desde octubre de 2012, Arduino se usa tambin con

microcontroladoras CortexM3 de ARM de 32 bits, que coexistirn con las

ms limitadas, pero tambin econmicas AVR de 8 bits. ARM y AVR no son

plataformas compatibles a nivel binario, pero se pueden programar con el

mismo IDE de Arduino y hacerse programas que compilen sin cambios en las

dos plataformas. Eso s, las microcontroladoras CortexM3 usan 3,3V, a

diferencia de la mayora de las placas con AVR que generalmente usan 5V.

Sin embargo ya anteriormente se lanzaron placas Arduino con Atmel AVR a

3,3V como la Arduino Fio y existen compatibles de Arduino Nano y Pro como

Meduino en que se puede conmutar el voltaje.

Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos

autnomos o puede ser conectado a software tal como Adobe Flash,

Processing, Max/MSP, Pure Data). Las placas se pueden montar a mano o

adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar

gratuitamente.

Arduino puede tomar informacin del entorno a travs de sus entradas

analgicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El

microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de

programacin Arduino (basado en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino

(basado en Processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden

ejecutarse sin necesidad de conectar a un computador.

Arduino es una plataforma de hardware de cdigo abierto, basada en

una sencilla placa con entradas y salidas, analgicas y digitales, en un

entorno de desarrollo que est basado en el lenguaje de programacin

Processing. Es un dispositivo que conecta el mundo fsico con el mundo

virtual, o el mundo analgico con el digital.

APLICABILIDAD ELECTRONICA DE ARDUINO

El mdulo Arduino ha sido usado como base en diversas aplicaciones

electrnicas:

Xoscillo: Osciloscopio de cdigo abierto.14

Equipo cientfico para investigaciones.15

Arduinome: Un dispositivo controlador MIDI.16

OBDuino: un econmetro que usa una interfaz de diagnstico a bordo

que se halla en los automviles modernos.

Humane Reader: dispositivo electrnico de bajo coste con salida de

seal de TV que puede manejar una biblioteca de 5000 ttulos en una

tarjeta microSD.17

The Humane PC: equipo que usa un mdulo Arduino para emular un

computador personal, con un monitor de televisin y un teclado para

computadora.18

Ardupilot: software y hardware de aeronaves no tripuladas.

ArduinoPhone: un telfono mvil construido sobre un mdulo

Arduino.19 20

Impresoras 3D.

FUNCION DE UN ARDUINO

Arduino puede tomar informacin del entorno a travs de sus pines de

entrada de toda una gama de sensores y puede afectar aquello que le

rodea controlando luces, motores y otros actuadores.

LENGUAJE DE PROGRAMACION ARDUINO

El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el

lenguaje de programacin Arduino(basasdo en Wiring) y el entorno de

desarrollo Arduino (basado en Processing). Los proyectos hechos con

Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un ordenador, si bien

tienen la posibilidad de hacerlo y comunicar con diferentes tipos de software

(p.ej. Flash, Processing,MaxMSP).

La plataforma Arduino se programa mediante el uso de un lenguaje

propio basado en el popular lenguaje de programacin de alto nivel

Processing. Sin embargo, es posible utilizar otros lenguajes de programacin

y aplicaciones populares en Arduino.8 Algunos ejemplos son:

Java

Flash (mediante ActionScript)

Processing

Pure Data

Esto es posible debido a que Arduino se comunica mediante la

transmisin de datos en formato serie que es algo que la mayora de los

lenguajes anteriormente citados soportan. Para los que no soportan el

formato serie de forma nativa, es posible utilizar software intermediario que

traduzca los mensajes enviados por ambas partes para permitir una

comunicacin fluida. Es bastante interesante tener la posibilidad de

interactuar Arduino mediante esta gran variedad de sistemas y lenguajes

puesto que dependiendo de cuales sean las necesidades del problema que

vamos a resolver podremos aprovecharnos de la gran compatibilidad de

comunicacin que ofrece.

TIPOS DE ARDUINO

Hay muchas versiones de Arduino, en forma y tamao. Esto ayuda en

la variedad de aplicaciones que se le podemos dar. Cada una de las placas o

versiones de Arduino tiene sus ventajas y desventajas, esto depender de

las necesidades del proyecto que se quiera realizar. Entre los tipos de

Arduino tenemos:

ARDUINO MEGA

Es con mucha diferencia el ms potente y el que ms pines i/o tiene,

apto para trabajos ya algo ms complejos aunque tengamos que sacrificar un

poco el espacio, cuenta con el microcontrolador Atmega2560 con ms

memoria para el programa, ms RAM y ms pines que el resto de los

modelos.

El Arduino Mega es una placa microcontrolador

basada ATmeg1280 (datasheet). Tiene 54 entradas/salidas digitales (de las

cuales 14 proporcionan salida PWM), 16 entradas digitales, 4 UARTS

(puertos serie por hardware), un cristal oscilador de 16MHz, conexin USB,

entrada de corriente, conector ICSP y botn de reset. Contiene todo lo

necesario para hacer funcionar el microcontrolador; simplemente conctalo al

ordenador con el cable USB o alimntalo con un trasformador o batera para

empezar. El Mega es compatible con la mayora de shields diseados para el

Arduino Duemilanove o Diecimila.

Caractersticas Especficas: ARDUINO MEGA

Microcontrolador: ATmega2560

Voltaje de funcionamiento: 5 V

Pines I/O digitales: 54 (de los cuales 15 proveen salida PWM)

Pines de entradas anlogas: 16

Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA

Corriente DCen el pin de 3.3 V: 50 mA

Memoria Flash: 256 KB de los cuales 8 KB son utilizados por el

bootloader

SRAM: 8 KB

EEPROM: 4 KB

Velocidad de reloj: 16 MHz

ARDUINO BLUETOOTH

Incorpora un mdulo para la transmisin de datos de hasta 100 metros, con esta placa podrs programar sin cables as como tambin realizar comunicaciones serie con cualquier dispositivo bluetooth.

ARDUINO PRO

La Arduino pro es una placa con un

microcontrolador ATmega168 (datasheet) o en el ATmega328 (datasheet).

La Pro viene en versiones de 3.3v / 8 MHz y 5v / 16 MHz. Tiene 14 E/S

digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas

analgicas, un resonador interno, botn de reseteo y agujeros para el

montaje de tiras de pines. Vienen equipada con 6 pines para la conexin a

un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para dotarla de

comunicacin USB y alimentacin.

Caractersticas Especficas: ARDUINO PRO


Voltaje de funcionamiento: 3.3 V





bootloader

SRAM: 1 KB

EEPROM:512 bytes


ARDUINO UNO

Es la placa estndar y posiblemente la ms conocida y documentada.

Sali a la luz en septiembre de 2010 sustituyendo su

predecesor Duemilanove con varias mejoras de hardware que consisten

bsicamente en el uso de un USB HID prpio en lugar de utilizar un

conversor FTDI para la conexin USB. Es 100% compatible con los modelos

Duemilanove y Diecimila. Viene con un Atmega328 con 32Kbytes de ROM

para el programa. Esta es la ltima revisin de la placa Arduino USB bsica.

Se conecta al ordenador con un cable USB estndar y contiene todo lo

necesario para programar la placa. Se puede ampliar con gran variedad de

shields. Tiene un ATmega328, tambin consta de 14 pines de entrada/salida

de los cuales 6 se pueden usar como salidas PWM, 6 entradas analgicas,

un velocidad de reloj de 16 MHz y un conector ICPS.

Caractersticas Especficas: ARDUINO UNO






Corriente DC en el pin de 3.3 V: 50 mA

Memoria Flash: 32 KB (ATmega328) de los cuales 0.5 KB son utilizados

por el bootloader

SRAM: 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 1 KB (ATmega328)


ARDUINO NANO

Una placa compacta diseada para usar directamente en placas de

desarrollo, el Nano se conecta al ordenador con un cable Mini-B USB.

Basado en el ATmega328 (Arduino Nano 3.0) o ATmega168 (Arduino Nano

2.x) que se usa conectndola a una protoboard. Tiene ms o menos la

misma funcionalidad que el Arduino Duemilanove, pero con una presentacin

diferente. No posee conector para alimentacin externa, y funciona con un

cable USB Mini-B en vez del cable estndar. Su principal ventaja es que

puede ser pinchado directamente sobre una protoboard haciendo muy

cmodo el prototipo al igual que el Arduino mini.

Caractersticas Especficas: ARDUINO NANO







bootloader

SRAM: 1 KB

EEPROM: 512 bytes


ARDUINO MINI

Versin miniaturizada de la placa Arduino. Mide tan slo 30x18mm y

permite ahorrar espacio en los proyectos que lo requieran. Las

funcionalidades son las mismas que Arduino UNO salvo que tiene slo se

fabrica con el chip Atmega168 con 12 Kb de memoria para programa. El boot

loader es algo antiguo y tarda unos 10 segundos arrancar (en el UNO es

prcticamente instantneo).

Caractersticas Especficas: ARDUINO MINI







bootloader

SRAM: 2 KB

EEPROM: 1 KB


ARDUINO PRO MINI

Como la Pro, la Pro Mini est diseada para usuarios avanzados que

requieren de bajo coste, menor tamao y dispuestos a un poco de trabajo

extra. Es una placa con un microcontrolador ATmega168. Tiene 14 E/S

digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas

analgicas, un resonador interno, botn de RESET y agujeros para el

montaje de tiras de pines. Se le puede montar una tira de 6 pines para la

conexin a un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para

dotarla de comunicacin USB y alimentacin. La Arduino Mini Pro est

destinada a instalaciones semi-permanentes en objetos o demostraciones.

La placa viene sin conectores montados, permitiendo el uso de varios tipos

de conectores o soldado directo de cables segn las necesidades de cada

proyecto en particular. La distribucin de los pines es compatible con la

Arduino Mini. Existen dos versiones de la Mini Pro, una que funciona a 3.3v y

8Mhz y otra de 5v y 16MHz.

Caractersticas Especficas: ARDUINO PRO MINI







bootloader

SRAM: 1 KB

EEPROM: 512 bytes


ARDUINO LILYPAD

El LilyPad Arduino es una placa con microcontrolador diseado para

prendas y e-textiles. Puede utilizar con complementos similares como fuentes

de alimentacin, sensores actuadores unidos por hilo conductor. La placa

est basada en el ARmega168V (la versin de baja consumo

del ATmega168)(hoja de datos), o el ATmega328V (datasheet). El

LilyPad Arduino ha sido diseado y desarrollado por Leah Buechley

y SparkFun Electronics.

Caractersticas Especficas: ARDUINO LILYPAD

Microcontrolador: ATmega168V

Voltaje de funcionamiento: 2.7-5.5 V





bootloader

SRAM: 1 KB

EEPROM: 512 bytes


ARDUINO FIO

El Arduino Fio es una placa para microcontrolador basada en

el ATmega328P (hoja de informacin) Funciona a 3.3V y 8MHz. Tiene 14

pines de E/S digitales (de los cuales 6 pueden usarse como salidas PWM), 8

entradas analgicas, un resonador en placa, un botn de reinicio (reset), y

agujeros para montar conectores de pines. Tiene conexiones para una

batera de polmero de Litio e incluye un circuito de carga a travs de USB.

En el reverso de la placa tiene disponible un zcalo para mdulos XBee.

Caractersticas Especficas: ARDUINO FIO

Microcontrolador: ATmega328P






bootloader

SRAM: 2 KB

EEPROM: 1 KB


ARDUINO ETHERNET SHIELD

La Arduino Ethernet Shield permite a una placa Arduino conectarse a

internet. Est basada en el chip Ethernet Wiznet W5100 (datasheet). El

Wiznet W5100 provee de una pila de red IP capaz de TCP y UDP. Soporta

hasta cuatro conexiones de sockets simultneas. Usa la librera

Ethernet para escribir programas que se conecten a internet usando la

Shield.

Caractersticas Especficas: ARDUINO ETHERNET SHIELDS







Memoria Flash: 32 KB (ATmega328) de los cuales 0.5 KB son utilizados

por el bootloader

SRAM: 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 1 KB (ATmega328)


Controlador embebido Ethernet W5100 TCP/IP

Tarjeta MicroSD, con adaptadores activos de voltaje

ARDUINO DUEMILANOVE

Versin anterior de Arduino Uno y presenta pocas diferencias con ese

modelo. Basada en el ATmega168 o el ATmega328. Tiene 14 pines con

entradas/salidas digitales (6 de las cuales pueden ser usadas como salidas

PWM), 6 entradas analgicas, un reloj de 16Mhz, conexin USB, entrada de

alimentacin, una cabecera ISCP, y un botn de RESET.

Caractersticas Especficas: ARDUINO DUEMILANOVE

Voltaje de funcionamiento: 5V

Voltaje de entrada (recomendado): 7-12V

Voltaje de entrada (limite): 6-20V

Intensidad por pin: 40 mA

Intensidad en pin: 3.3V50 mA

Memoria Flash: 16 KB (ATmega168) o 32 KB (ATmega328) de los

cuales 2 KB de bootloader

SRAM: 1 KB (ATmega168) o 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 512 bytes (ATmega168) o 1 KB (ATmega328)

ARDUINO DIECIMILA

Versin Anterior a Duelmilanove. Es una placa microcontroladora

basada en el chip ATmega168. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se

puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas analgicas, un reloj de

16MHz, conexin USB y botn de RESET.

Caractersticas Especficas: ARDUINO DIECIMILA

Voltaje de funcionamiento: 5V

Voltaje de entrada (recomendado): 7-12 V

Voltaje de entrada (limites): 6-20 V

Intensidad por pin de E/S: 40 mA

Intensidad por pin de 3.3V: 50 mA

Memoria Flash: 16 KB (2 KB reservados para el gestor de arranque)

SRAM: 1 KB

EEPROM: 512 bytes

ARDUINO ESPLORA

Es una placa microntroladora derivada de la Arduino Leonardo. La

Esplora difiere de todas las placas Arduino predecesoras en que lleva

incorporados un nmero de dispositivos sensores listos para usar. Est

diseada para gente que quiere entrar en el mundo de Arduino sin tener que

aprender antes electrnica.

Caractersticas Especficas: ARDUINO ESPLORA

Microcontrolador: ATmega32u4



bootloader

SRAM: 2.5 KB

EEPROM: 1 KB


4 Push bottons

Joystick anloga con un push botton central

Potencimetro lineal

Micrfono

Fotorresistor

Sensor de temperatura

Acelermetro de 3 ejes

Buzzer

Led RGB

Conector para LCD

ARDUINO LEONARDO

Esta placa, al igual que los dems modelos, es una placa electrnica

basada en un microcontrolador. En este caso, hablamos del ATmega32u4,

del cual podemos ver el datasheet. Una de las caractersticas de la placa es

que cuenta con 20 pines de entrada/salida digitales, de los cuales, podemos

usar 7 como salidas PWM (Pulse-Width Modulation) y 12 como entradas

analgicas. Adems cuenta con un oscilador de cristal que funciona a 16

MHz, una conexin micro USB, un conector de alimentacin, una cabecera

de ICSP (In-Circuit Serial Programming) y, un botn de reinicio. Cumple los

requisitos necesarios para apoyar a la micro. Simplemente hay que

conectarlo a un ordenador mediante un cable USB o con una batera para

comenzar a usarlo. Una de las novedades que incorpora el Leonardo, es que

se diferencia de las placas anteriores en que el ATmega32u4 incorpora

comunicacin USB, eliminando la necesidad de un procesador secundario.

Esto permite que Arduino Leonardo maneje nuestro teclado o nuestro ratn,

por ejemplo. Ya existen libreras en la pgina oficial de Arduino para llevar a

cabo esto que acabo de mencionar. Y por si Arduino no nos hiciese la vida lo

suficientemente cmoda, se nos proporciona una gua de iniciacin.

Caractersticas Especficas: ARDUINO LEONARDO

Microcontrolador: ATmega32u4


Pines I/O digitales: 20

Canales PWM: 7




Memoria Flash: 32 KB (ATmega32u4) de los cuales 4 KB son utilizados

por el bootloader

SRAM: 2 KB (ATmega32u4)

EEPROM: 1 KB (ATmega32u4)


QUE SON SHIELDS?

Son placas que pueden ser conectadas encima de la placa Arduino

extendiendo sus capacidades, pudiendo ser apilada una encima de la otra.

Las diferentes shields siguen la misma filosofa que el conjunto original: son

fciles de montar, y baratas de producir. Es posible apilar varias shields

como se muestra en la imagen. Podemos definir algunos shields:

Arduino ethernet shield (Ya definido Anteriormente): Provee de la

capacidad de conectarse a la red a nuestra placa Arduino, por lo tanto

podramos enviar datos de sensores a una base de datos en internet, o

mostrar los datos directamente en un sitio web.

Arduino GSM shield: Es capaz de enviar y recibir SMS, realizar y recibir

llamadas de voz y de datos. El modulo utiliza GPRS.

Arduino TFT tctil shield V2.0: Para utilizar interfaces grficas potentes

pero sencillas.

Arduino Wi-Fi shield: Posee conector para microSD y antena integrada y

dota a nuestra placa Arduino de conexin a la red Wi-Fi.

Arduino relay shield: Control de rels de hasta 4 contactos.

ALGUNOS PARAMETROS O IDEAS QUE SE PUEDEN UTILIZAR EN

PROYECTOS UTILIZANDO ARDUINO

Control domtico para el hogar.

Lectura de sensores del coche por medio de conexin OBDII

Control automatizado para acuario casero.

Control de nivel de temperatura para la habitacin.

Enviarle datos de sensores a Asterisk.

Robot, usando motores paso a paso.

Coches de radio control.

Control de circuitos electrnicos a travs de smartphones por medio

de bluethoot o Wi-Fi.

Medicin y control de carga de bateras para nodos de red.

Alarmas de seguridad.

Show de luces LED

Envi de SMS con lecturas de sensores.

Dispensador automtico de comida para mascotas.

CONCLUSION

En este trabajo se pudo obtener de manera detalla y especifica

informacin y conocimiento sobre los Sistemas de Adquisicin de Datos y se

constat que son productos y/o procesos utilizados para recopilar

informacin para documentar o analizar un fenmeno. Dentro de lo que son

Sistemas de Adquisicin de datos, se encuentran elementos o procesos

claves para llevar a cabo este sistema, entre estos tenemos: Sistemas de

Adquisicin de Datos Wireless, Sistemas de Comunicacin en Serie,

Sistemas de Adquisicin de Datos, Sistemas de Adquisicin de Datos USB,

Sistemas de Adquisicin de Datos Ethernet, Sistema de Adquisicin de

Datos Plug-in Boards.

Es importante sealar que en este trabajo investigativo, se hizo

enfoque ms que todo, en el conocimiento detallado de las tarjetas de

adquisicin de datos, especficamente en las tarjetas de modelo Arduino lo

cual es una plataforma de hardware de cdigo abierto, basada en una

sencilla placa con entradas y salidas, analgicas y digitales, en un entorno de

desarrollo que est basado en el lenguaje de programacin Processing.

Las tarjetas de adquisicin de datos dependen de caractersticas

esenciales en su entorno, entre ellas se pueden mencionar: Nmero de

canales analgicos, Velocidad de muestreo, Resolucin, Rango de entrada,

Capacidad de temporizacin, Forma de comunicarse con el computador. Se

conoci adems, los diversos tipos de tarjetas Arduino entre estas estn,

Arduino Mega, Leonardo, Esplora, Uno, Pro, Pro Mini, LyliPad, entre otras;

sin embargo se estudi lo que es Shields en las Tarjetas de Adquisicin de

datos Arduino y su funcionamiento.

Cabe destacar que los sistemas de adquisicin de datos Se pueden

establecer para el sistema de control de un proceso industrial o laboral,

factores implicantes tales como el factor econmico, el factor referente a la

velocidad de transmisin, donde se ha de tener presente que no se

implementa la red ms rpida, sino la red que cubra las necesidades de

velocidad del proceso, el factor seguridad, que denota la vital importancia de

contar con un proceso automatizado que posea certificacin con respecto a

la normativa de seguridad, para que ningn tipo de perturbacin inhiba su

correcto funcionamiento.

trabajo automatizacion industrial_tarjeta de adquisicion de datos

Documents