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Proyecto integrador. Procesamiento digital de la señal




Enviado por hernando299



    1. Objetivos
      generales
    2. Objetivos
      específicos
    3. Justificación
    4. Adquisición,
      envío y manipulación de datos
    5. Materiales
    6. Circuitos
    7. Adquisición de
      datos

    OBJETIVOS GENERALES

    El objetivo del
    Proyecto
    Integrador es diseñar un sistema de
    adquision de datos por medio de la tarjeta DAQ, y el envió
    de datos a través del puerto
    paralelo, de tal forma que podamos enviar y recibir información; manipulando así desde
    el computador (
    PC ) a una tarjeta madre
    compuesta por unos led indicadores y
    el pic16f84 el cual genera un tren de pulsos digitales, el cual
    varia según el valor binario
    enviado luego se hace la adquisición de la señal
    dándole el tratamiento adecuado por medio del software para luego ser
    presentado el resultado en la pantalla del computador en forma
    grafica y numérica.

    Dando como resultado la información de tal forma
    que cualquier persona pueda
    interpretar fácilmente.

    En este proceso se
    manejara el implementación de protocolos de
    comunicación, y la utilización de
    técnicas de programación e implementación con el
    programa de
    LABVIEW.

    Para tal caso hemos prediseñado
    gráficamente una de las posibles formas de trabajo en el
    proceso de adquisición de datos, en el podemos observar
    que la tarjeta madre se podrá manipular tanto como datos o
    señales
    digitales ya procesadas, así como controlar digitalmente
    el tren de pulsos digitales de tal forma podamos implementar en
    cualquiera aplicación como por ejemplo la frecuencia de
    muestreo de la
    señal en un conversor analógico digital.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    • Presentar teoría de las señales, sus formas
      para adquisición y manipulación.
    • Implementar en forma eficiente los
      algoritmos
      de las Transformadas de Fourier y la Transformada Z para
      tiempos discretos.
    • Presentar los conceptos
      básicos al procesado digital de tasa múltiple y
      filtrado adaptativo.
    • Utilizar técnicas de
      programación e implementación con
      MATLAB.
    • Aprender como manipular, como
      programar los PIC’s.
    • Conocer los conceptos básicos
      para usar el puerto paralelo.
    • Conocer la interfase paralelo del PC
      con registros de
      entrada y salida E / S.
    • Diseñar un protocolo
      adecuado a los requisitos de cada caso.
    • Diseñar y construir un
      dispositivo que permita convertir la velocidad de un motor en una
      señal que pueda ser captada por una computadora.

    JUSTIFICACION

    Se plantea la necesidad de una actividad de
    metodológica que se apoya en 3 principios.

    Primero la adquision de los conocimientos
    técnicos, científicos necesarios para la
    comprensión y el desarrollo de
    la actividad tecnológica se hacen
    imprescindible.

    Segundo estos conocimientos adquieren, su lugar si se
    aplica al análisis de los objetos tecnológicos
    existentes y a su posible manipulación y
    transformación sin olvidar que este análisis se
    debe enmarcar trascendiendo al propio objeto e
    integrándolo en el ámbito tecnológico,
    social, cultural y económico de la época que se
    produce.

    Tercero la emulación del proceso
    resolución de problemas se
    convertirá en remate de este proceso de aprendizaje y
    adquiere su dimensión completa apoyada en dos actividades
    presentes.

    Los avances
    tecnológicos se pueden considerar como la
    aplicación sistemática del conocimiento
    científico y organizado a las tareas practicas, a la
    resolución de problemas específicos. La esencia de
    la tecnología radica en la utilización
    de teorías, métodos
    científicos y su adaptación para conseguir
    determinados fines, utilizando las fuentes de la
    experiencia, inspiración e investigación, para dar así
    aportaciones prácticas y especificas para las diversas
    áreas del conocimiento y
    desarrollo.

    ADQUISICION, ENVIO Y MANIPULACION DE
    DATOS

    La tarjeta DAQ son tarjetas
    insertadles que permiten la entrada y salida de datos de
    computador a otros aparatos donde se conectan sensores y
    actuadotes para interactuar con el mundo real. Los datos que
    entran y salen pueden ser señales digitales o
    análogas simplemente conteos de ocurrencias digitales
    tanto de entrada como de salida.

    Las tarjetas se comportan como si fueran un puerto
    más en el computador, y poseen todo un protocolo y sistema
    de manejo, por lo que entender cada tarjeta, como es su
    funcionamiento, al igual que otro instrumento o cualquier
    instrumento requiere de tiempo y
    cuidado.

    Existen tarjetas de alto y de bajo desempeño. Las de alto desempeño son
    programables y facilitan altas ratas de manejo de
    información, pues son en cierta forma inteligentes y
    suficientes, y por tanto no comprometen la velocidad y el
    rendimiento del computador. Las tarjetas de bajo desempeño
    requieren de un control directo
    del computador, y se deben limitadas por la velocidad de
    este.

    El Windows es un
    sistema operativo
    que no trabaja en tiempo real, para operaciones donde
    la rata de muestreo es muy alta, como en aplicaciones de audio,
    radar, vibraciones y video; aunque
    para aplicaciones de lentitud considerable es bueno, como en
    controles de hornos.

    Las tarjetas como cualquier otro periférico
    requiere de sus parámetros de programación, y hasta
    protocolos de comunicación por lo que se requiere de un
    software Driver que maneje lo bajo de programación y deje
    en la superficie la posibilidad de programar aplicaciones con los
    beneficios de dichas tarjetas de una forma sencilla.

    MATERIALES

    • 8 RESISTENCIAS DE 220
    • 2 CONDENSADORES DE 27pF
    • 8 LEDS VERDES
    • 1 CABLE DE PUERTO PARALELO
    • 1 CONECTOR MACHO
    • 1 PIC16F84
    • 1 VAQUELITA UNIVERSAL
    • SOLDADURA
    • ALAMBRE DE 8 LINEAS
    • 1 CRISTAL DE CUARZO DE 4 MHZ

    Circuitos

    CONECTOR DEL PUERTO PARALELO

    PIC16F84

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú
    superior 

    DIAGRAMA DE CONEXIÓN DEL
    PIC16F84

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú
    superior 

    BIBLIOGRAFIA

    ADQUISICIÓN DE DATOS

    ANÁLISIS Y
    PROCEDIMIENTO

    Para la toma de adquisición de datos tomamos
    una frecuencia de muestreo Fs = 300Hz.

    Conectamos la señal de salida del circuito a
    una DAQ para poder
    visualizar la señal analógica producida por un
    ritmo cardiaco y con ayuda de la implementación de
    filtros por medio del software poder disminuir el ruido de
    dicha señal.

    Se diseñaron 4 filtros digitales elimina banda
    ( Butterwoth, Cheby I, Cheby II, Elíptico ) los cuales
    tienen como función
    eliminar la componente de ruido de 60Hz.

    Al observar las gráficas obtenidas es muy difícil
    cual de los 4 filtros cumple su mejor función pero
    mirando detenidamente para nosotros el mejor es el filtro
    elíptico.

    PROGRAMA DE ADQUISISCION DE
    DATOS

    SOLUCION

    CODIGO DE PROGRAMACIÓN DEL PIC16F84
    (ASM)

    RIGOBERTO HERNANDO OLARTE

    ING Mecatronico.

    BUCARAMANGA – SANTANDER –
    COLOMBIA

    UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

    FACULTAD INGENIERIA MECATRONICA

    BUCARAMANGA 2004

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