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Tarjeta Adquisicion de Datos

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ELECTRONIC WORLD

TARJETA DE
ADQUISICION DE DATOS
PARA LABVIEW

george.manson.69

28/04/2010

En este manual crearemos una tarjeta adquisición de datos para el software Labview sencilla y
poderosa.
Índice

1.-Introducción ....................................................................................................................................................... 3

10.-Instalación de drivers ..................................................................................................................................... 11

11.-Programa para Labview .................................................................................................................................. 12

12.-Programas sencillos hechos con la tarjeta. .................................................................................................... 16

2.-Conocimientos requeridos ................................................................................................................................. 4

3.-Programas a usar ................................................................................................................................................ 4

4.-Material a usar para la Tarjeta ........................................................................................................................... 4

5.-Esquema a manejar. ........................................................................................................................................... 5

6.-Programa que contiene el MicroPIC. .................................................................................................................. 6

7.-Esquema PCB ...................................................................................................................................................... 9

8.-Para esquema a manejar: ................................................................................................................................... 9

9.-Circuito Terminado ........................................................................................................................................... 10

2
1.-Introducción

A lo largo de la historia en el área industrial o educacional, es necesario realizar


prácticas o proyectos que requieran la adquisición de datos de cualquier tipo para
luego ser procesados mediante software para tener una cierta salida.

Pero a veces cuesta mucho comprar ciertas tarjetas de adquisición de datos, que
contengan unas ciertas características de sobra, cosas que no queremos en
realidad usar, si no solo usaremos unas cuentas salida y entradas de tipo análogo.
Entonces gastamos mucho dinero para comprar esas tarjetas, pero es justo y
necesario sino se tiene conocimiento en realización de tarjetas, que en realidad es
muy sencillo, pero si al contrario se tiene conocimiento en programación en lenguaje
de alto nivel, programación grafica, o simplemente somos aficionados a crear cosas
que nos ayuden a ahorrar dinero, entonces estamos mas cerca de conseguirlo.

En este manual se pretende que el usuario que tenga muchas ganas de hacer sus
propias tarjetas de adquisición de datos para sus ciertos proyectos, pueda realizar al
menos una tarjeta que cumpla con algunas características de otras tarjetas famosas
tanto en el área industrial o educacional.

3
2.-Conocimientos requeridos 4.-Material a usar para la Tarjeta

Para la realización de esta tarjeta se Este material es todo lo que necesitas


debe de tener un grado de para la realización de tu tarjeta de
conocimiento de: adquisición de datos para Labview.

1.- Programación en lenguaje C. Material:

2.-Programacion en lenguaje G. 1 PIC18F4550


(Labview)
1 Cristal de 20Mhz
3.-Conocimiento en electrónica digital
y análoga. 2 Capacitores de 22pF

4.-Conocimiento de programación de 2 Resistencias de 100Kohm


microcontroladores. 1 Capacitor de 47uF/16v
Para aquellos que apenas se están 1 resistencia de 10Kohm
involucrándose en cualquiera de estos
puntos, se recomienda ver los 1 base de 40 pines
programas en el curso de MCU y
2 capacitores de 100uF/63v
Proteus que anteriormente se subió a
la página mcuproyects.blogspot.com 1 Regulador de Voltaje de 7805
se encuentra todo lo necesario para
aprender lo suficiente para la 2 resistencias de 330ohm
realización de la tarjeta siguiente.
1 Led rojo
3.-Programas a usar
1 Led verde
PICC COMPILER: Este programa nos
1 conector molex hembra de 2
servirá para la programación del
terminales
microcontrolador en lenguaje C.
1 conectar molex macho de 2
MPLAB v8.50: Este software
terminales
proporciona todo lo necesario para
poder incluir el compilador PICC y 1 tira de 40 pines tipo header hembra
poder programar en un entorno muy
sencillo y fácil de entender. 1 tablilla para soldar de 8x7

LABVIEW: Por supuesto los 1 cable USB de cualquier tipo


programas que usaremos para hacer 1 mini taladro
nuestras practicas de adquisición y
proceso de datos. Cable

Pinzas

4
5.-Esquema a manejar.

El circuito se simulo correctamente en proteus 7.6 sp0.

Este circuito contiene:

8 entradas análogas de 8 bit cada una

8 entradas digitales

8 salidas digitales

Lo que vamos a desarrollar es que se acople perfectamente a las necesidades de


cada uno de nosotros, programando el micro de tal manera como hallamos hecho el
programa en Labview.
6.-Programa que contiene el MicroPIC.

6
7
8
7.-Esquema PCB

Para esquema a manejar:


8.-Para

9
9.-Circuito Terminado

10
10.-Instalación de drivers

Al conectar nuestro circuito te pedirá el driver necesario para la instalación de


nuestro dispositivo, en la carpeta “entrenador” esta todo lo necesario para instalar
los driver simplemente buscamos la carpeta cuando nos la pida y listo.

Automáticamente prendera el Led verde.

11
11.-Programa para Labview

Se desarrollo una subrutina para Labview para poder fácilmente hacer el enlace
entre nuestra tarjeta y el programa Labview.

La subrutina te permite acceder a todos los 3 puertos de trabajo tanto las salidas,
entradas digitales y entradas análogas.

A continuación se da una breve explicación de esta subrutina:

Librería mpusbapi.dll.- Se debe de poner en todos los programas que vallamos


hacer para poder comunicarnos con nuestro dispositivo.

Piede Puerto D.- aquí podemos decirle que podemos tomar entradas digitales
siempre y cuando pongamos un control o constante.

Saca al Puerto B.- Aquí al poner como constante “true” aceptamos a que podemos
sacar por el puerto B un valor binario de 0 a 255 (00000000-11111111)

12
Seleccione que canal quiere Graficar.- Aquí simplemente podemos elegir que canal
podemos graficar solo puede uno a la vez.

GRAFICADOR.- Aquí simplemente grafica lo que habíamos elegido en el paso


anterior.

Salida binario en PORTB.- Aquí simplemente elegimos que pin debe de encender
en la salida digital de la tarjeta normalmente se usa un arreglo booleano para
independizar las salidas. Puede también usarse un control numérico que este
limitado de 0 a 255 ya que es el valor máximo de 8 bit.

Opción 1

13
Opción 2

Entradas PORTD.- Aquí recibimos un 1byte que contiene la información de los


estados del puerto D como arreglo booleano, pero se puede convertir a un indicador
numérico o viceversa para independizar las entradas obtenidas.

Opción 1

14
Opción 2

ENAN0->7.-Son para poder activar las entradas análogas se pueden activar todas si
se desear hacer eso. O dejarlas así para no pedir nada análogo.

AN0->7.-Son los valores obtenido en la adquisición de datos siempre y cuando se


halla aceptado el canal por donde se desea tener el dato análogo.

15
12.-Programas sencillos hechos con la tarjeta.

Sensor de Temperatura con LM35DZ

Esta practica es muy sencilla que pone a prueba la entrada análoga 0.

Al recibir el dato tendrá un valor de 0 a 255 máxima resolución de 8 bit, como el


sensor tiene una calibración de 10mV x cada grado centígrado, haremos que sea
multiplicado por 1.5 para dar aproximadamente la temperatura deseada.

Pero a la vez he colocado un limitador para cuando llega a la temperatura máxima


antes definida este prenda un led o una alarma si es que desean utilizarla.

Front panel

Se nota que se debe de incluir la libraría mpusbapi.dll que proporciona Microchip


para la comunicación usb 2.0.

16
Block Diagram

17
Envío y recibo de datos

He igualmente se debe coloca a la


salida del PORTD un index array para
independizar las entradas booleanas.

Busque la librería mpusbapi.dll para


hacer la comunicación entre nuestra
tarjeta y Labview, conecte las
resistencias pullups y después los
conectores en el puerto D, y en el
puerto B coloque LED y resistencias
de 330R.

En el diagrama en bloques se observa


que se pone un constructor de
arreglos, para convertir los estados
binarios a un numero con un
convertidor de arreglo booleano a
numero. En este caso el numero solo
va a variar entre 0 a 15 ya que es el
numero máximo de 4 bits.

18
Graficador de Voltaje

Aquí veremos como usar el entrenador


para que pueda graficar el voltaje
obtenido de un potenciómetro de
100kohm.

A la salida del canal análogo 0, tiene


un rango de operación de 0 a 255, que
corresponde a cada valor de 0 a 5
volts. Para que no este trabajando a la
misma velocidad en que se esta
Pero por defecto los valores arrojados
haciendo la comunicación que
son de 0 a 255 entonces para trabajar
normalmente seria de 12 Mbps, se
con voltaje nuevamente se debe de
pone un control numero junto a un
convertir el numero obtenido a voltaje,
timer para reducir la velocidad de
utilizando la siguiente formula.
procesamiento y así tener una mejor
visualización.

Voltaje= (decimal*5)/255 ALIMENTACION DE 5 VOLTS


1
+5
Decimal= es el numero que tenemos a 2

la salida del canal análogo 0. GND


CONN-H2

5= el voltaje de referencia
ENTRADAS ANALOGAS RV1
1 POT
255= es el valor máximo que tiene 5 2
3
Entrenador
volts en valor decimal. 4
5
6
7
Ya tenemos la idea ahora 8

simplemente se debe de llamar la SIL-156-08

SubVI que es el entrenador al Block


Diagram como lo hemos estado
haciendo últimamente. Como vemos la entrada análoga es la
0 y tiene conectado el pin del medio
Adherir la path donde debe de incluir del potenciómetro que este va
la librería mpusbapi.dll poner en true el conectado a la fuente que contiene
canal análogo 0, y después obtener la nuestro entrenador, que simplemente
entrada análoga y después convertirla tiene 5 volts.
a voltaje con la formula anterior.

Nota.- Siempre ponga un while loop


para mas fácil de desactivar o activar
nuestro programa del entrenador.

Adhiera un waveform chart para poder


graficar el voltaje.

19
Vemos como quedo nuestro programa Solo muestro el diagrama en bloques
en Front panel. ya que lo demás queda igual, mientras
en el circuito recuerde conectar 2
potenciómetros mas en cada canal
elegido.

Al empezar la simulación rápidamente


empezara a variar el voltaje conforme
vallamos moviendo el potenciómetro,
esta variación simplemente será de 0
Bueno estos son algunos programas
a 5 volts ya que es el mínimo y
que se peuden desarrollar con la
máximo rango de operación del
tarjeta que hemos fabricado para
convertidor análogo a digital.
labview.
Graficando más entradas análogas

Para graficar mas entradas análogas


simplemente activamos 2 entradas
análogas mas, que serán ENAN0,1,2.
___________________________________________________________________

Warning!!!
La tarjeta esta hecha para fines educativos, no para reproducirla y venderla.

Hecho en HOME

“Diseño y luego construyo”


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