Voltimetro digital

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Voltímetro Digital
Diseño, calibración y determinación experimental de las siguientes características del voltímetro: sensibilidad, linealidad, exactitud, precisión, resolución y resistencia interna de cada rango. Objetivo: Diseñar un voltímetro digital que reciba una señal analógica de entrada comprendida entre 0 y 5V, y represente dicho valor en dos visualizadores de 7 segmentos. Materiales:1. Computador. 2. Programa simulador: Proteus ISIS 7. 3. Programa compilador: Pronton IDE. 4. Componentes: a. ADC0804. b. 74HC573. c. 27C256. d. Resistencias de 10K. e. Condensadores de 150pF. f. Display 7 segmentos cátodo común. Introducción: Durante el desarrollo de la práctica se efectuaran todas las programaciones, simulaciones, cálculos y conexiones para cada una de las especificaciones que sesolicitan en los objetivos. Es debido y fundamental manejar conceptos previos con respecto a la codificación, simulación, programación, manejo de valores digitales y multiplexación, para el desarrollo preciso de la práctica. Marco Teórico y Procedimiento: (a medida que vaya avanzando realice las conexiones mostradas, al finalizar
las conexiones cargue el .HEX generado de Proton IDE en el micro yejecute).

1.1

Diagrama de bloques

El problema se ha planteado en cuatro bloques representados en la figura 1.1 Un primer bloque se encargará de la conversión de la señal analógica en valores digitales. El valor digital obtenido, una vez convertido al formato adecuado mediante un bloque codificador binario a BCD y multiplexado, pasará a un bloque de visualización donde se mostrará elvalor de tensión en dos visualizadores de siete segmentos. Para controlar las señales de los bloques anteriores y realizar la multiplexación del dato a visualizar, utilizaremos un circuito de control implementado en una GAL22V10.

Figura 1.1. Diagrama de bloques del voltímetro digital.

1.2

Conversor A/D

El conversor utilizado, el ADC0804, posee tres entradas de control, /CS, /WR y /RD yuna salida /INTR, que facilitan su interconexión con un microprocesador, figura 1.2. En la solución que planteamos, la interconexión se realizará con la GAL22V10 como circuito de control La señal /CS es la de habilitación del conversor. En nuestro caso y por simplicidad, hemos conectado dicha entrada directamente a tierra. La señal /WR indica el inicio de una nueva conversión. La señal de salida/INTR nos indica cuándo se ha producido el final de la conversión y existe un nuevo dato disponible. Por último, la señal /RD permite leer el último dato convertido. La figura 1.3 muestra el cronograma de funcionamiento del conversor. El proceso de conversión A/D comienza cuando la señal /WR pasa al nivel bajo (1), momento en el cual la señal /INTR pasa al nivel alto, indicando que se ha iniciado elproceso de conversión y, por tanto, que todavía no hay disponible un dato a la salida. El inicio propiamente dicho de la conversión se produce cuando la señal /WR pasa de nuevo al nivel alto (2). Transcurrido un tiempo de conversión Tconv, la señal /INTR pasa al nivel bajo, indicando que hay un nuevo dato convertido. La lectura del dato se lleva a cabo mediante la activación de la señal /RD.Mientras ésta permanece en nivel alto, la salida del conversor se encuentra en alta impedancia. Teniendo en cuenta que durante el proceso de conversión el valor digital de salida no es el correcto, esta señal /RD permite poner dichas salidas en alta impedancia hasta alcanzar el final de la conversión. En el instante en que /RD pasa al nivel bajo, se produce una habilitación de registro paraleloparalelointerno (4), y en consecuencia se obtiene a la salida el dato convertido. A su vez, la señal /INTR pasa al nivel alto (3), indicando que se ha procedido a leer el dato del conversor. Al desactivar /RD la salida del conversor vuelve a alta impedancia (5).

Figura 1.2. Conversor ADC0804.

Figura 1.3. Cronograma de control del conversor. El ADC0804 es un conversor de aproximaciones sucesivas...
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