Microcontroladores pic

ACELERÓMETRO CON MMA7260QT
Aplicaciones en Comunicaciones y Académicas
ROLÓN, Román Emanuel romanrolon@gmail.com

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Paraná
Argentina – Entre Ríos - Paraná
Palabras claves: serie - acelerómetro - instrumento - interfaz - Freescale – Matlab CodeWarrior. Resumen El objetivo principal del presente documento es proporcionar información sobre lautilización del módulo serie para la transmisión de datos con el microcontrolador (MCU) MC68HC908QB8 perteneciente a la firma “Freescale Semiconductor”. Particularmente, se lo ha utilizado para la realización de un Instrumento Virtual, el cual permite la medición de niveles de aceleración en el espacio, o sea en cualquier dirección XYZ de un cuerpo. Este instrumento tiene la capacidad yversatilidad de tomar mediciones de niveles de aceleración con signo, esto significa que discrimina la dirección y el sentido de ésta. Abstract The main objective of this paper is to provide information on using the module for serial data transmission with the microcontroller (MCU) MC68HC908QB8 belonging to the firm "Freescale Semiconductor." Particularly, it has been used to implement a Virtual Instrument,which allows the measurement of levels of acceleration in space, or in any direction of an XYZ body. This instrument has the capability and versatility to take measurements of levels of acceleration sign, it means that discriminates the direction and sense of it.

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1. Descripción general del Instrumento Está compuesto básicamente por una placa de transducción y adaptación de la señalobtenida a través de un sensor (acelerómetro) MMA7260QT, una placa de adquisición, almacenamiento y transmisión serie de los datos basada en el MCU MC68HC908QB8 y como interfaz gráfica se ha desarrollado un software de PC en MATLAB utilizando el GUI “Interfaz Gráfica de Usuario”. Estas etapas se las puede observar claramente en el siguiente diagrama en bloques general del instrumento:

figura 2 En lafigura 2 se representa el elemento sensor, que consiste en dos placas conductoras paralelas tipo electrodo con área de exposición A y una masa m suspendida por medio de un elemento con rigidez k. Entre la masa y los electrodos existe una distancia base d simétrica, que se controla con precisión, por lo que el aire que existe en el hueco entre cada electrodo y la masa sísmica forma un “capacitormecánicamente variable”. El cambio en la distancia “d” corresponde a los cambios en la capacitancia. Estos acelerómetros incorporan circuitos micro-eléctricos que usan puentes capacitivos para convertir el cambio de capacitancia a una señal de voltaje útil proporcional a la aceleración. Características físicas: El sensor tiene un encapsulado tipo QFN con 16 pines, sus dimensiones son de 6[mm] x6[mm] x 1,45[mm], en la figura 3 se muestra la vista desde abajo “Bottom View”. [1]

figura 1 2. Acelerómetro: MMA7260QT Características constructivas: Los acelerómetros capacitivos operan con una técnica donde la capacitancia del elemento sensor interno varía en función de la aceleración aplicada, como se puede observar en la figura 2.

figura 3

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Una vista desde arriba “Top View” con ladistribución de pines del sensor se puede apreciar en la figura 4.

3. Microcontrolador: MC68HC908QB8 El MCU utilizado pertenece a la firma Freescale Semiconductor, el mismo es miembro de la familia de ocho bits de bajo costo y alta performance MC68HC908. En la siguiente figura se observa su arquitectura interna.

figura 4 Características funcionales: Las características principales de estedispositivo electrónico son: • Selección del nivel de sensibilidad mediante la conexión de los pines gSelect1 y g-Select2 (pines 1 y 2) como lo muestra la siguiente tabla: g-Select2 0 0 1 1 gSelect1 0 1 0 1 g-Range 1.5[g] 2[g] 4[g] 6[g] Sensivility 800[mV/g] 600[mV/g] 300[mV/g] 200[mV/g] figura 5 Este MCU posee 8K bytes de memoria FLASH y 256 bytes de memoria RAM. Además cuenta con 16 pines y como...