Microcontroladores Pic16F877A : Tacómetro

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA EN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS AVANZADAS

MICROPROCESADORES, MICROCONTROLADORES E INTERFAZ

PROFESOR: DAVID ARTURO GUTIÉRREZ BEGOVICH

4 DE MAYO DE 2012

LARA GARCÍA DULCE LUCÍA
PONCE ROJAS FERNANDO HORACIO

2MM7

CONTROL DE VELOCIDAD DE UN MOTOR CON TACÓMETRO

OBJETIVO: Controlar la velocidad de un motor y medirsu velocidad para comprobar la eficacia del mismo.
OBJETIVOS PARTICULARES
* Realizar el control de la velocidad de un motor utilizando un PWM.
* Medir la velocidad del motor utilizando un tacómetro, desplegando el resultado en RPM en una LCD.
INTRODUCCIÓN
Esta práctica se realizó en dos partes: primero hicimos el tacómetro. El resultado se veía en un contador que aumentaba suvelocidad, esto se veía en los leds conectados al Puerto C. Para detectar la señal del motor cuando giraba, utilizamos el par emisor-receptor de un sensor infrarrojo.
Después por separado, diseñamos el PWM (modulador por ancho de pulsos) para controlar la velocidad del motor. Con dos push buttons la subíamos o bajábamos. Podíamos llegar a la velocidad máxima del motor o bien, apagarlo. Utilizamos uncircuito externo compuesto por un optoacoplador para limpiar la señal proveniente del motor y un MOSFET para evitar caída de tensión cuando alimentábamos el motor.
Por último unimos ambos elementos, para comprobar la eficacia de nuestro PWM midiendo la velocidad a la que iba el motor en RPM, mostrando este resultado en una LCD.
MARCO TEÓRICO
PIC16F877A y PWM
El Modulo PWM del PIC 16F877 tiene unaresolución máxima de 10 bit y su salida se toma del pin RC2, por lo cual debe estar configurado como salida en el registro TRISC.
Periodo PWM
El Periodo del Modulo PWM es configurado dando un valor al registro PR2. Este periodo puede ser calculado usando la siguiente fórmula:

PWM Período = [(PR2) + 1] • 4 • TOSC • Prescaler del Timer 2
Como ya es sabido la frecuencia esta determinada por1/Periodo PWM.
Cuando el valor del Timer 2 alcanza el valor de PR2, los siguientes eventos ocurren en el siguiente ciclo de tiempo:
- TMR2 es limpiado
- El pin CCP1 es puesto a 1
- El Periodo de trabajo del PWM es cambiado de CCPR1H a CCPR1L

Ciclo de trabajo del PWM
El ciclo de trabajo del PWM es determinado escribiendo al registro CCPR1L y CCP1CON<5:4> (10 bits de resolución).
Elciclo de trabajo se obtiene usando la siguiente fórmula:
Tiempo de Trabajo PWM = (CCPR1L:CCP1CON<5:4>) •TOSC • (TMR2 Valor del Prescaler)
Para modificar el ciclo de trabajo, en cualquier momento se puede escribir a CCPR1L y CCP1CON<5:4>, pero estos valores no serán tomados en consideración hasta que el Timer alcance al PR2 y reinicie su operación tomando en cuenta los nuevos valores.Tiempo de trabajo = % Ciclo de trabajo / Fpwm
Para calcular la máxima resolución del PWM a determinada frecuencia usamos la siguiente fórmula, escrita en la Figura 1:

Figura 1

CONFIGURACION DEL PWM:
Pasos para la configuración del Modulo PWM del PIC 16F877A:
1. Configurar el Periodo dando un valor al registro PR2
2. Configurar el Ciclo de Trabajo escribiendo en:CCPR1L:CCP1CON<5:4>
3. Limpiar el Tris C, 2 para asignar la salida del modulo (CCP1)
4. Asignar el valor del Prescaler del Timer 2 (T2CON)
5. Configurar el modulo CCP1 para operación PWM
En la tabla de la Figura 2 se puede observar la relación entre la frecuencia de nuestro PWM y la resolución con una frecuencia de oscilación (reloj) igual a 20 MHz.

Figura 2
Optoacoplador
¿Qué son losoptoacopladores y como funcionan?
Son conocidos como optoaisladores o dispositivos de acoplamiento óptico, basan su funcionamiento en el empleo de un haz de radiación luminosa para pasar señales de un circuito a otro sin conexión eléctrica. Estos son muy útiles cuando se utilizan por ejemplo, Microcontroladores PICs y/o PICAXE si queremos proteger nuestro microcontrolador este dispositivo es una buena...