Control Termostato Por Pwm

TERMOSTATO CON REGULACIÓN
POR SEÑAL PWM y Micro 8051

GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA

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PROYECTO BÁSICO
1. DIAGRAMA DE BLOQUES
El objetivo del proyecto 1 de Sistemas Electrónicos Digitales es controlar la temperatura de un radiador mediante modulación PWM.
El proyecto básico consistirá en introducir por pantalla una temperatura deseada por elusuario, variando la temperatura del calefactor (resistencia) en bucle abierto con una señal PWM.
Para la realización del proyecto se nos proporciona la placa con los siguientes componentes:
* Resistencia Calefactora: 10 Ω.
* Ventilador: controlado por motor de corriente continua de 12 V.
* Sensor temperatura: LM335 unido a la resistencia.
* Microcontrolador 8051: gobierna la plantamediante el software que implementamos en el PC. Usamos los pines de salida de la siguiente manera:
* P1.0: Ventilador
* P1.1: Resistencia
* ADC+: salida del sensor de temperatura
* ADC-: a tierra común.
A continuación adjuntamos el diagrama de bloques, donde indicamos las conexiones de la planta:

2. ESQUEMA ELÉCTRICO
Vtemp
El esquema eléctrico en elque nos hemos basado a lo largo del curso durante las sesiones de laboratorios es el que adjuntamos a continuación. Es importante destacar que distinguimos los pequeños módulos para una mejor comprensión del mismo; resistencia calorífica, ventilador y sensor de temperatura LM335.

2.1 RESISTENCIA CALEFACTORA
En éste primer bloque calentamos la resistencia calefactora de 10 Ω de la placa deltermostato alimentándola con la fuente de 12 V, controlándola mediante el IRF530 con señal PWM.
Uno de los puntos a tener en cuenta es que el IRF530 no se activa simplemente con la corriente procedente del microprocesador, cuyo rango de tensión varía entre 0 y 3.3 V. De manera que para que el transistor se active es necesario aumentar la corriente que le llega colocándole una resistencia enparalelo a la puerta del transistor alimentada con una fuente de 5 V. En nuestro caso bastaba con 4.7 KΩ.
2.2 MEDIDA DE TEMPERATURA
En éste módulo se encuentra el sensor de temperatura LM335, el cual nos proporcionará una salida proporcional a la temperatura ambiente en kelvin, S=10mv/K.
Hemos de tener en cuenta que el máximo de tensión que podemos meter al ADC+ es de 3.3 V, de manera queimplementamos un divisor de tensión a la salida de Vtemp para aumentar el rango de temperatura a medir.
Por tanto quedaría:
ADC+=VTemp*10K10K+10K=VTemp2
El bloque ventilador se explicará en la ampliación 1.
3. ORGANIGRAMA DEL SOFTWARE BÁSICO
A continuación adjuntamos el organigrama del programa principal:

Semaforo = 0;

Se permite al usuario introducir por pantalla un valor de consigna paramodificar la señal PWM que hace que se caliente la resistencia a mayor o menor velocidad, dependiendo del Ton elegido.
Cada segundo aparecerá por pantalla la temperatura, debido a la interrupción del A/D que se muestra a continuación:

NO
NO
SI
SI
>

La subrutina de atención a la interrupción (SAI) se activa 7812 veces por segundo. Para imprimir por pantalla el mensaje cada segundoutilizamos contador_temp, que al llegar a 7812, recoge el valor del ADC y así mostrarlo en el programa principal. Además necesitamas el contador_pwm para modular el ancho de pulso de la señal.
Cada 100 ciclos del SAI realizamos un ciclo de la PWM, siendo consigna el valor de Ton.

4. CÓDIGO EN C DEL PROGRAMA BÁSICO
#include "C8051F330.h"
#include <stdio.h>

#define LOWBYTE(v)((unsigned char) (v))
#define HIGHBYTE(v) ((unsigned char) (((unsigned int) (v)) >> 8))

unsigned int temperatura, calentando, temp_deseada_nueva,opcion,temp_deseada,semaforo, contador_temp, contador_pwm, consigna; //declare aqui las variables enteras de su programa (sin signo)
unsigned char a; //declare aqui las variables byte o char de su programa (sin signo)

sbit LED = P1^3;
sbit...