> Labor Laborato atorio rio Nº 2: Manejo Manejo de sensor sensor induct inductivo ivo
Grupo Grupo:: 01 Subgr Subgrupo upo:: 01
1
niversidad Surco!o%biana Surco!o%biana In$or%e Nº2 Sensor Inductivo SN0)N Subgrupo: 01 ;!bert !a"a S,nc7e" #d: 201/212/0-Honat7an apera Botac7e #d: 201/21212@5
III. EE!E"TOS EE!E"TOS # E$%I&OS E$%I&OS
I1-<445a L 1-(2 Sensor SN0)N esistores varios apacitores varios rista! @MA" LM540) Bater9a rotoboard Banda Cransportadora Leds Cransistor otenci#%etros
I.
Resumen — ste !aboratorio se rea!i"# con e! $in de aprend aprender er sobre sobre e! %anej %anejo o & !a i%port i%portanc ancia ia de !os !os sensores' en este caso' va%os a %anejar un sensor rectangu!ar de pro(i%idad Inductivo SN0)N' e! cua! su cabe cabe"a "a de dete detecc cci# i#n n %e prod produc ucee un ca%p ca%po o %agn*tico +ue a! acercar un objeto %et,!ico' co%o e! sensor sensor segun segun su $abric $abricant antee nos dice +ue tiene tiene un vo!taje de operaci#n nor%a! de -/- dc' pero con pruebas de !aboratorio se pudo con$ir%ar +ue a )v e! sensor trabaja de %anera correcta' asi +ue no se debe acondicionar para !a entrada a! I 31-$455a6' 31-$455a6' e! pic se progra%# con e! $in de rea!i"ar un conteo & +ue ade%,s ade%,s tuviera un reset reset en caso de e%ergencia' e%ergencia' & co%o co%o para para e$ec e$ecto toss de prue prueba ba es %u& %u& si%p si%p!e !e presentar!o asi so!o e! circuito con e! sensor' se 7i"o una una band bandaa tran transp spor orta tado dora ra e! cua! cua! para para buen buen $unciona%iento de! %otor !e ingresare%os un nive! de tensi#n cercano a !os 8v' con esto para +ue nuestro circuito no dependa de !as $uentes de !aboratorio' !o a!i%enta%os con una bater9a de 8v & co%o e! pic %e trabaja con )v' con un regu!ador a )v so!uciona%os ese prob!e%a' & para poder variar !a ve!ocidad de! %otor' uti!i"a%os uti!i"a%os un transistor & un potenci#%etro.
.
regulador, banda Palabras claves — sensor, proximidad, regulador, transportadora, funcionamiento y aplicabilidad.
II. OBJ OBJETI ETIVOS GN;L ea!i"ar e! debido %ontaje acondicionador para e! sensor inductivo SN0)N SI
IV. IV. J%STI'I()(I*" n este !aboratorio se rea!i"ar, e! %ontaje para de%ostrar e! $unciona%iento de! sensor SN0)N' & para %ostrar sus e$ectos ap!icab!es' dise?a%os una banda transportadora a esca!a para con e!!a transportar objetos entre e!!os objetos %et,!icos +ue son !os +ue e! sensor es capa" de detectarD en otras pa!abras' nuestr nuestro o circui circuito to ser, ser, un detect detector or de presen presencia cia de objeto objetoss %et,!icos
V. !)+( !)+(O O TE*+ TE*+I( I(O O $u- es un detector de proximidad Los detec detectore toress de prox proximida imidad d son sensores +ue detectan !a presencia o ausencia de un objeto dentro de su ,rea de in $!uencia' sin entrar en contacto $9sico con *!' & entregan co%o respuesta una se?a! binaria de! tipo Etodo o nadaE' e+uiva!ente a un contacto abierto o cerrado.
(aracter/sticas del sensor S"01" •
Sensor rectangular de proximidad inducti2o
•
! %*todo de sa!ida es NN' nor%a!%ente abierto 3N.=6
•
etecta objetos de 7ierro de 14%% ( 14%% ( 1%%
•
La distancia de detecci#n es @%%' de $or%a segura es
;pre ;prende nderr sobr sobree e! %ane %anejo jo & oper operac aci# i#n n de! de! sens sensor or SN0)N.
;prend ;prender er sobre sobre !os distint distintos os tipos tipos de sensor sensores es & !a i%portancia de e!!os en !a industria
ise? ise?ar ar !a banda banda transp transport ortado adora ra para para de%ost de%ostrar rar !a ap!icaci#n de! sensor
7asta /.2%% •
on 7ist*resis F 10 de !a distancia detectada
•
! tie%po de respuesta es %,(i%o 2%s
•
o!taje de operaci#n es - /-
> Laboratorio Nº 2: Manejo de sensor inductivo
•
orriente de consu%o es F 4%; sin carga
•
orriente de carga es %,(i%o 100%;
•
Cer%ina! de / cab!es de co!or negro' %arr#n & a"u!
•
La cone(i#n es B es e! cab!e a"u!' BN es e! cab!e
Grupo: 01 Subgrupo: 01 •
•
•
%arr#n' & BJ es e! cab!e negro •
2
a!ta corriente de $uente & de drenador para %anejo de L resistencias pull-up progra%ab!es individua!%ente por so$tKare interrupci#n a! ca%biar e! estado de! pin
memoria +O! de @A con tecnolog/a ')S7
Grado de protecci#n es I--
! c7ip se puede reprogra%ar 7asta 100.000 veces Opci4n de programación serial en el circuito ! c7ip se puede progra%ar inc!uso • incorporado en e! dispositivo destino. •
61 bytes de memoria EE&+O! •
Los datos se pueden grabar %,s de 1.000.000 veces
>@ bytes de memoria +)! (on2ertidor )?CD • •
1@ cana!es reso!uci#n de 10 bits
> tempori8adores?contadores independientes Tempori8ador perro guardin !4dulo comparador anal4gico con • • •
os co%paradores ana!#gicos e$erencia de vo!taje $ija 30.-6 e$erencia de vo!taje progra%ab!e en e! c7ip
!4dulo &F! incorporado !4dulo %S)+T me9orado •
Figura 1 Sensor Sn05n.
•
&uerto Serie S/ncrono !aestro
)r3uitectura +IS( •
•
Soporta !as co%unicaciones seria!es S @4)' S2/2 & LIN2.0 ;uto detecci#n de baudios
•
! %icrocontro!ador cuenta con so!o /) instrucciones di$erentes Codas !as instrucciones son unicic!o e(cepto por !as de ra%i$icaci#n
Soporta !os %odos SI e I2
'recuencia de operaci4n 0560 !78 Oscilador interno de alta precisi4n • •
a!ibrado de $,brica ango de $recuencia de 4MA" a /1JA" se!eccionado por so$tKare
Volta9e de la fuente de alimentaci4n de 6.0V a 1.1V onsu%o: 220u; 32.0' @MA"6' 11u; 32.0 ' /2 JA"6 )0n; 3en %odo de espera6 ):orro de energ/a en el Modo de suspensión •
Bro;n5out +eset 1 pines de entrada?salida
Figura 2. PIC16F!
(CD
> Laboratorio Nº 2: Manejo de sensor inductivo Si bien muchas aplicaciones donde debemos mostrar información podemos resolverlas con display de 7 segmentos, estos presentas algunas limitaciones importantes, por ejemplo: no muestran caracteres alfanuméricos ni AS!!, y tienen un elevado consumo de corriente "recordemos #ue estamos encendiendo $%&s'( $os módulos $& "display de cristal l)#uido' solucionan estos inconvenientes y tienen algunas ventajas adicionales como la facilidad #ue con #ue se pueden conectar a microprocesadores y microcontroladores, sumado a la óptima presentación de la información( ARA*%R!S*!AS +R!!+A$%S &% $S .&/$S $& $os módulos $& se encuentran en diferentes presentaciones, por ejemplo 0123 "0 l)neas de 23 caracteres', 0104, 5104, 5154, etc( %s conveniente buscar en cat6logos para encontrar a#uel #ue cumpla con las necesidades de nuestro proyecto( $a forma de utiliarlos y sus interfases "como se conectan' son similares( %n la hoja de datos del display viene la distribución de pines, alimentación y el controlador "! interno del modulo', etc( %s fundamental también buscar la hoja de datos de ! interno o controlador de $&, all) encontraremos la información para operar con el mismo(
Grupo: 01 Subgrupo: 01
/
(ircuito integrado G@01 es !a deno%inaci#n de una $a%i!ia de integrados regu!adores de tensi#n positiva +ue co%prende desde e! 540) 7asta 54/0. Mu& co%n encontrar!os en $uentes de a!i%entaci#n. Cienen tres ter%ina!es 3vo!taje de entrada' %asa & vo!taje de sa!ida6 & especi$icaciones si%i!ares +ue s#!o di$ieren en !a tensi#n de sa!ida su%inistrada o en !a intensidad. La intensidad %,(i%a depende de! c#digo interca!ado tras !os dos pri%eros d9gitos.
Figura 5. #M!05 M'(')
Figura ". #C$ 16%2 La tab!a a continuaci#n describe en deta!!e !os pines %encionados.
n motor el-ctrico es una %,+uina e!*ctrica +ue trans$or%a energ9a e!*ctrica en energ9a %ec,nica %ediante interacciones e!ectro%agn*ticas. ;!gunos %otores e!*ctricos son reversib!es' pueden trans$or%ar energ9a %ec,nica en e!*ctrica $uncionando co%o generadores. ueden $uncionar conectados a una red de su%inistro e!*ctrico o a bater9as.
Figura 6. Motor
Sensor inducti2o
Figura &. Pines #C$ #M!05
Los detectores de pro(i%idad inducti2os, desarro!!ados en ;!e%ania durante !a Segunda Guerra Mundia!' se uti!i"an para detectar !a presencia de objetos %et,!icos. onstan de un cabe"a! de detecci#n' un osci!ador L de a!ta $recuencia 31
> Laboratorio Nº 2: Manejo de sensor inductivo
Grupo: 01 Subgrupo: 01
@
100 MA"6' un de%odu!ador' un con$or%ador de pu!sos Schmitt trigger & una etapa de sa!ida
Figura !. *structura interna de un sensor de " +ilos con salida P,P
! cabe"a! de detecci#n es si%p!e%ente una bobina' incorporada a! osci!ador' +ue produce un ca%po %agn*tico variab!e en sus vecindades
Figura -. Cinta transportadora
VI. CES)++OO TE*+I(O
Figura . Funcionamiento interno del sensor
Banda transportadora na cinta transportadora o transportador de banda es un siste%a de transporte contino $or%ado por una banda continua +ue se %ueve entre dos ta%bores. or !o genera!' !a banda es arrastrada por !a $ricci#n de sus ta%bores' +ue a !a ve" este es accionado por su %otor.
Inicia!%ente se inici# 7aciendo pruebas de $unciona%iento de! sensor en e! !aboratorio' a! ser su distancia de detecci#n %u& pe+ue?a' se deter%in# +ue so!o 9ba%os a detectar !a presencia de %eta!es +ue pasen %u& cerca de! sensor ' una ve" se e!abor# e! c#digo +ue !o progra%a%os para +ue %e su%ara !as variaciones de! sensor en $ranco de subida' & co%o nos pudi%os dar cuenta en e! !aboratorio con !as pruebas' e! sensor $unciona a ) vo!tios sin prob!e%a' por !o +ue se deter%in#' %anejar!o en ese nive!' una ve" 7ec7o e! dise?o' se paso a !a si%u!aci#n' & co%o todo $unciono bien se paso a su debido %ontaje $9sico' un inconveniente es +ue depend9a%os de !as $uentes de! !aboratorio' & co%o ten9a%os a !a %ano bater9as de 8v' !o %ejor $ue 7acer con un !%540) un circuito regu!ador uti!i"ando una con$iguraci#n b,sica de! integrado dada por e! datas7eet.
Figura 10. Coniguración b/sica #M!05 datas+eet
;7ora todo nuestro siste%a !o pod9a%os a!i%entar sin ningn prob!e%a desde 4v 7asta /)v' por !o +ue $ue bueno para poder a!i%entar e! %otor +ue 7ab9a%os conseguido para !a banda transportadoraD co%o !a banda transportadora en un %o%ento nuestro %otor giraba con %uc7a $uer"a' se pas# a 7acer!e un variador de ve!ocidad con un transistor npn & un
> Laboratorio Nº 2: Manejo de sensor inductivo potenci#%etro' con !o anterior &a !e pod9a%os ajustar !a ve!ocidad a! %otor si !o +uer9a%os !ento o r,pido. ara e! %ontaje de !a banda' se uti!i"#: Ce!a de jean 2 tro"os de tubo pvc na !,%ina de %adera arton paja Cab!itas de %adera Motor i?ones adios de bicic!eta Capitas de gaseosa Si!icona
Grupo: 01 Subgrupo: 01
)
• • • • • • • • •
Figura 12. Montae circuito
•
na ve" ten9a%os nuestros %ateria!es' pasa%os a unir!os' nuestros tubos van a ser e! ta%bor para !a banda' a uno de !os ta%bores !e pega%os e! pi?on +ue se !e acop!o a! %otor' a nuestras tab!itas de %adera' !e abri%os unos agujeros por !os cua!es iban a cru"ar !os radios de bicic!eta +ue %e van a sostener !os ta%bores de !a cinta con a&uda de tapitas de gaseosa & si!icona' una ve" ar%ados !os ta%bores !e co!oca%os !a te!a de jean & uni%osD a7ora $ina!%ente 7ace%os nuestro %ontaje sobre !a !a%ina de %adera. n !a !a%ina de %anera' se co!oc# nuestra banda' pero adiciona!%ente se !e acondiciono un espacio para !a protoboard de ta! %anera +ue se %ostrara todo en un so!o siste%a.
Figura 1". Circuito en uncionamiento
II. =NLSI=NS
(ircuito del pic y pruebas en &roteus
s %u& i%portante e! conoci%iento de !os di$erentes tipos de sensores e(istentes' &a +ue es %uc7a su ap!icabi!idad' en e! caso de !os sensores inductivos' aprendi%os +ue sirven nica%ente para detectar %eta!es' !o +ue nos puede servir co%o una i%p!e%entaci#n en !a seguridad' en !ugares donde no se per%iten !a presencia o porte de e!e%entos +ue puedan causar da?o 3en !a c,rce! o aeropuerto6. n este caso este sensor ser9a idea! para !a detecci#n de %eta!es co%o tapas en e%baces de gaseosa o conteo de !atas en una $,brica' puesto +ue cuenta con una corta distancia de $unciona%iento entre sensor & objeto. ara corroborar su $unciona%iento tota! es debido so%eter!o a pruebas de $unciona%iento en un %edio si%i!ar a una p!anta' en este caso por ese %otivo rea!i"a%os !a banda transportadora.
Figura 11. Montae proteus
! circuito es %u& senci!!o' so!o consta de! sensor & de un interruptor para reiniciar e! conteo' pero para su i%p!e%entaci#n' &a se agreg# !a parte de !a a!i%entaci#n con e! !%540) & !o de !a variaci#n de !a ve!ocidad de! %otor
onoci%os e! $unciona%iento de! sensor aprendiendo a %anejar!o segn su con$iguraci#n en este caso NN. III. •
•
• •
<NI;S
7ttp:!earn.%iroe.co%eboos%icrocontro!adorespi ccc7aptercaracteristicasbasicasde!pic1-$445 7ttp:KKK.bo!anosdj.co%.arS=BLC=I; L1.pd$ 7ttps:KKK.ecured.cuircuitoOIntegradoO!%540) 7ttp:ingeniatic.euitt.up%.esinde(.p7ptecno!ogiasit e%)25%otore!/;8ctrico
> Laboratorio Nº 2: Manejo de sensor inductivo •
Grupo: 01 Subgrupo: 01
doV SI > e!i%inar... ZK7i!e3^input3INO;066D ...rebotes de! boton i$3i>86V _se 7a %ostrado digito 8` iU0D SI > restaura va!or indice3para %ostrar digito 06 jD i$3j>86VHU0D 7DZ i$37>86V7U0D gDZ i$3g>86VgU0D "DZ i$3">86V"U0DZ
7ttps:es.Kiipedia.orgKiiintaOtransportadora IP. ; NP=S
(4digoD QS=QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQ
Rinc!ude 1-$455a.7> pic a uti!i"ar R$uses PC'N=TC'N==CC'C'N=L ordenes para e! progra%ador Ruse de!a& 3c!ocU@0000006 !ibrer9a %anejo !cd =G;M; void %ain3void6 V c7ar tabNu%W10XUVY0Y'Y1Y'Y2Y'Y/Y'Y@Y'Y)Y'Y-Y'Y5Y'Y4Y'Y8YZ'iU1'jU0'7U0'gU0'" U0D tab!a & variab!e de$inida !cdOinit36D inicia!i"a !cd print$3!cdOputc'E[$=NC;= [n00000 a 88888E6D %uestra %ensaje inicio L;\OMS310006D print$3!cdOputc'E[$H=N;CA;N ;;[n;LBC L;];E6D %uestra %ensaje inicio L;\OMS310006D doV espera 7asta +ue se pu!se boton... ZK7i!e3input3INO;06UU16D print$3!cdOputc'E[$E6D ...para borrar panta!!a e iniciar contador print$3!cdOputc'E[n[t[t=bj etectadoE6D =bjeto detectado en !a 2º$i!a !cd !cdOgoto(&3-'16D vue!ve 1º$i!a !cd & apunta !a %itad de !a co!u%na $or3DD6V buc!e... i$3^input3INO;066V
_se 7a pu!sado e! boton`
-
Z print$3!cdOputc'Ecccc cE'tabNu%W"X'tabNu%WgX'tabNu%W7X'tabNu%WjX'tabNu%WiX6D %uestra por panta!!a e! nu%ero print$3!cdOputc'E[b[b[b[b[bE6D retrasa e! cursor una posicion3escribe enci%a6 iD Z
incre%ento contador indice tabNu%
i$ 3^input3INO;166V iU0D jU0D 7U0D gU0D "U0D print$3!cdOputc'Ecccc cE'tabNu%W"X'tabNu%WgX'tabNu%W7X'tabNu%WjX'tabNu%WiX6D %uestra por panta!!a e! nu%ero print$3!cdOputc'E[b[b[b[b[bE6D retrasa e! cursor una posicion3escribe enci%a6 Z Z Z
...in$inito
