Prototipo de sistema de riego gobernado por un PIC 16f887



Electrónica Digital II


Prototipo de sistema de Riego gobernado por un microcontrolador PIC





Contenido



Introducción
Como trabajo final de la materia se ha elegido implementar un prototipo de sistema de riego gobernado por un microcontrolador pic.
El funcionamiento del dispositivo consiste en un “regador” automático y configurable para regar periódicamente, que ademásproporciona un sensor que mide constantemente la humedad de la tierra y evita que baje de cierto nivel, configurable también.
El sistema cuenta con 3 modos de funcionamiento en paralelo. Mediante un pulsador, se pueden seleccionar el modo que se desea visualizar en los displays. Los modos son:
Modo de reloj: Un contador de 3 dígitos es mostrado en los displays. Posee un valor inicialconfigurable, y luego se va decrementando con el paso de los segundos. Una vez que alcanza cero, riega durante cinco segundos y luego vuelve a comenzar. Utiliza interrupciones por TMR0.
Modo de ADC: El conversor está constantemente censando la humedad (simulada con un potenciómetro), y expresando su valor en los displays. A su vez si el valor de humedad es inferior a un valor crítico, se activa el riego,hasta que la humedad vuelva a subir a valores normales. Utiliza interrupciones de ADC.
Modo de configuración: Este modo permite configurar el tiempo de espera entre riego y riego en tiempo de ejecución. Utiliza interrupciones de RB47.


Datos técnicos
Microcontrolador: PIC16f887
Kit de desarrollo: JM Blasco
Clock: 4Mhz
Inputs:
3 Pulsadores
1 Potenciómetro
Outputs:
4 Displays BCD 7segmentos
4 Leds.

Diagrama de circuito

*Las conexiones de los displays () y selector de displays () se pueden ver en la próxima página


Cálculo de la resistencia para encender los leds
Asumiendo que Vcc es 4.5 V, y el voltaje necesario para encender un led es aproximadamente 1.8 V y la corriente máxima soportada por el mismo es de 20 mA.
Entonces, para una corriente de 10 mA:
0.01A =(4.5v-1.8v) / R
R = 270 Ohm
Oscilador Externo


Diagramas de Flujo rutinas de interrupción

Rutina de interrupción por TMR0


El tmr0 está configurado con un valor de 6 y un prescaler de 1/16. Como la frecuencia es de 4Mhz, la interrupción se repetirá cada 4 ms.
Esta interrupción realiza 2 tareas fundamentales:
Update Displays: Va intercambiando los valores en los 4 displays, de a uno porvez. Como dijimos, la interrupción se dispara cada 4ms, lo que equivale a 250 Hz. Es decir, que cada display se enciende con una frecuencia de 62 Hz, lo que hace que sea imperceptible el cambio ante el ojo humano.
Decrementar reloj: Mediante un contador, decrementa el reloj una vez cada 250 interrupciones, es decir cada un segundo. A su vez, maneja la lógica de riego y la conversión a BCD.Rutina de interrupción por ADC


Rutina de interrupción RB0



Interrupción RB47



Conclusiones

Este trabajo final, nos ha dado la posibilidad de integrar todos los conceptos aprendidos durante el cursado de la materia. Ha sido útil para tomar dimensión de lo que es escribir un programa de un tamaño considerable para un controlador pic y todo lo que ello implica. Hemos notado que lacomplejidad se hace creciente a medida que incrementa la cantidad de líneas y se conectan más puertos de entrada o salida, dado que aparecen problemas de conexionado, de configuración y además se hace más difícil “debugear” y ubicarse en el código.
Por otro lado ha sido una buena experiencia para conocer cuál es la capacidad de este tipo de controladores, y tener una idea de qué tipo desituaciones puede resolver. También ha sido una buena oportunidad para hacer nuestras primeras experiencias con el lenguaje ensamblador.

CODIGO ASM
list P=16f887 ;Comando que indica el Pic usado
#include "p16f887.inc" ;Etiquetas genéricas para el Pic16F877
; PIC16F887 Configuration Bit Settings

;---------------------------------bits de configuración------------------------

; CONFIG1...