Sistema Microposicionador Motorisado

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
ELECTRÓNICA

Sistema microposicionador motorizado en un eje para
caracterización de dispositivos electroópticos

PROYECTO FIN DE CARRERA
INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL: ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

Autor: JORGE GÓMEZ MARCOS
Directora: VIRGINIA URRUCHI DEL POZO

A mis padres, hermano y familia,amigos y compañeros
A mi tutora Virginia y mi amigo Agustín

Gracias

ÍNDICE

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN ........................................ 1
1.1

INTRODUCCIÓN ........................................................................2

1.2

SISTEMAS ÓPTICOS DE MEDIDA ...........................................3

1.3

ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO..........................................4

CAPÍTULO 2. MOTIVACIÓN Y OBJETIVOS .........................7
2.1

INTRODUCCIÓN ........................................................................8

2.2

MOTIVACIÓN .............................................................................9

2.3

OBJETIVOS .............................................................................10

CAPÍTULO 3. SISTEMA MECÁNICOMOTORIZADO ...... 13
3.1

INTRODUCCIÓN ......................................................................14

3.2

CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES `PASO A PASO´ .14

3.3

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES
`PASO A PASO´ ......................................................................15

3.4

TIPOS DE MOTORES `PASO A PASO´ .................................16
3.4.13.4.2
3.4.3

3.5

Motores de imán permanente ....................................................... 16
Motores de reluctancia variable .................................................... 19
Motores híbridos ........................................................................... 20

MODOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES
DE IMÁN PERMANENTE........................................................21
3.5.1
3.5.2
3.5.3

Motores unipolares de secuencia normal ..................................... 21
Motores unipolares de modo onda ............................................... 22
Motores unipolares de medio paso............................................... 23

3.6

CONTROL DEL MOTOR .........................................................23

3.7

ELECCIÓN DECOMPONENTES MECÁNICOS .....................24
3.7.1 Conjunto vagoneta-carril.................................................................. 27
3.7.2 Conjunto completo: vagoneta-carril-motor....................................... 28

CAPÍTULO 4. HARDWARE DE CONTROL DEL SISTEMA
MOTORIZADO ................................................................... 29
4.1

DESCRIPCIÓN DE LOSBLOQUES DEL SISTEMA ..............30

4.2

BLOQUE CONTROLADOR .....................................................31

4.3

SOLUCIONES PARA DESARROLLAR EL BLOQUE
CONTROLADOR .....................................................................31
4.3.1
4.3.2
4.3.3

4.4

ELECCIÓN DEL MICROCONTROLADOR PIC18F2550 ........35
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
4.4.7
4.4.8
4.4.94.5

Dispositivo FPGA .......................................................................... 32
Dispositivo microprocesador......................................................... 33
Dispositivo microcontrolador......................................................... 34

Componentes de un microcontrolador.......................................... 36
Características principales delmicrocontrolador PIC18F2550..... 39
Asignación de pines en el microcontrolador PIC18F2550............ 40
Organización de la memoria ......................................................... 43
Líneas de Entrada-Salida ............................................................. 47
Reloj principal................................................................................ 47
Recursos...