Pid de temperatura

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
* ALEJANDRO EMILIO DE LA CRUZ VIDAL.
* OMAR SÁNCHEZ TORRIJOS.
* EDUARDO BECK CANO.

MATERIA: CONTROL II.

TEMA: CONTROLADOR PID ANALÓGICO DE TEMPERATURA.

CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA.

SEMESTRE: 7°

LUGAR: TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS.

FECHA: SÁBADO 11 DE DICIEMBRE DE 2010.

MARCO TEÓRICO
Acontinuación se presentará una breve explicación técnica de cada uno de los componentes utilizados para el desarrollo de esta práctica.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE USO GENERAL (TL082)

Doble amplificador operacional con entrada JFET, encapsulado de 8 terminales.

SENSOR DE TEMPERATURA (LM35)

Descripción: El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC y un rango queabarca desde -55º a +150ºC.
El sensor se presenta en diferentes encapsulados pero el más común es el to-92 de igual forma que un típico transistor con 3 patas, dos de ellas para alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida por el dispositivo. Con el LM35 sobre la mesa las patillas hacia nosotros y las letras del encapsulado hacia arriba tenemos que deizquierda a derecha los pines son: VCC - Vout - GND.
La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC por lo tanto:
* +1500mV = 150ºC
* +250mV = 25ºC
* -550mV = -55ºC
Funcionamiento: Para hacernos un termómetro lo único que necesitamos es un voltímetro bien calibrado y en la escala correcta para que nos muestre el voltaje equivalente a temperatura. El LM35 funciona en el rango dealimentación comprendido entre 4 y 30 voltios.
Podemos conectarlo a un convertidor Analógico/Digital y tratar la medida digitalmente, almacenarla o procesarla con un µControlador o similar.
Usos: El sensor de temperatura puede usarse para compensar un dispositivo de medida sensible a la temperatura ambiente, refrigerar partes delicadas del robot o bien para loggear temperaturas en el transcurso de untrayecto de exploración.
Circuito de prueba: El siguiente montaje es un medidor de temperatura de 4 canales usando un PIC16F876 y un LCD para mostrar los datos aunque se puede modificar fácilmente el programa para obtener los datos de temperatura y calcular con ellos lo que fuese necesario.
Para una medida real con el convertidor del Analógico/Digital se ha dispuesto un generador de tensión dereferencia ajustable modelo LM336 externo al PIC, con lo cual la medida de temperatura será simple y fiable. El rango de medidas que soporta este montaje es solo de temperaturas positivas y abarca desde 0º a +150ºC.
En el LCD se muestran los 4 canales T1=RA0, T2=RA1, T3=RA2, T4=RA5.

Nota: Como puede verse en el esquema no está puesto el circuito oscilador de 4 MHz necesario para que funcione elmontaje, no olvidarse de ponerlo! (cristal de 4MHz y condensadores de 27pF). Tampoco olvidar poner condensadores de desacoplo de 100nF entre las patillas de alimentación de cada integrado lo más cerca posible de estas para evitar interferencias por la línea de alimentación que son muy criticas usando el convertidor A/D del PIC.
Ajuste: Hay un único ajuste que es necesario hacer correctamente y esreferente a la tensión de referencia para el convertidor A/D, lo haremos quitando el µControlador PIC de su zócalo y midiendo entre el pin número 5 correspondiente a "RA3 +Vref" y GND, entonces ajustaremos por medio de la resistencia variable multivuelta (recomiendo multivuelta y no normal por precisión de ajuste) para que en el polímetro nos marque exactamente 2,56 V con lo cual se consigue que conuna precisión de conversión A/D de 8 bits cada 10mV represente un incremento en el byte de salida del convertidor y por lo tanto lo podamos representar de manera sencilla sin hacer cálculos complejos.

MICROCONTROLADOR 16F877A (PARA SUSTITUTO DEL GENERADOR DE PULSOS ANALÓGICO)

Algunas características importantes de este PIC son las que muestran a continuación:
Características

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