Tarjeta de Adquisición de Datos

La adquisición de datos o adquisición de
señales, consiste en la toma de muestras del mundo real
(sistema analógico) para generar datos que puedan ser
manipulados por un ordenador u otras electrónicas (sistema
digital). Consiste, en tomar un conjunto de señales
físicas, convertirlas en tensiones eléctricas y
digitalizarlas de manera que se puedan procesar en una
computadora o PAC. Se requiere una etapa de acondicionamiento,
que adecua la señal a niveles compatibles con el elemento
que hace la transformación a señal digital. El
elemento que hace dicha transformación es el módulo
de digitalización o tarjeta de Adquisición de Datos
(DAQ).

SensoresUn sensor es un dispositivo
capaz de detectar magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en
variables eléctricas. Las variables de
instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura,
intensidad lumínica, distancia, aceleración,
inclinación, desplazamiento, presión, fuerza,
torsión, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud
eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como
en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de
humedad), una tensión eléctrica (como en un
termopar), una corriente eléctrica (como en un
fototransistor), etc.

Un sensor, también llamado un transductor,
convierte un fenómeno físico en una señal
eléctrica que se puede medir. Dependiendo del tipo de
sensor, su salida eléctrica puede ser un voltaje,
corriente, resistencia u otro atributo eléctrico que
varía con el tiempo. Algunos sensores pueden requerir
componentes adicionales y circuitos para producir correctamente
una señal que puede ser leída con precisión
y con toda seguridad por un dispositivo DAQ.

Tipos de sensores

Dispositivo de
DAQ

Es un
dispositivo que se lo desarrollo basándose en el original,
el cual tendrá que realizar funciones similares al
creadodo o desarrollado por National Instruments consta de los
siguientes elementos:

• PIC18F2545

• Cristal de 1200 Hz

• Capacitores

• 1 de 100 uf

• 2 de 22 pf

• 1 de 10 uf

• Resistencias

• 1 de 330 ohm

• 1 de 4,7 kohm

• Pulsador

• USB tipo B

• Led

Bornera

El proceso de elaboración de la
tarjeta se la desarrollo de la siguiente manera:

• Investigar las características
  principales del PIC18F2550

PIC18F2550Distribución de
pines

Esquema de conexión del
microprocesador PIC18F2550

Soporta USB versión 1.1
(PIC18F2550)La cual establece lo siguiente:

• Un acceso al bus gestionado
  directamente por el Controlador USB, para permitir
  transferencias isócronas y eliminar los tiempos de
  arbitración.

• Una velocidad de 12 Mbps (Full Speed o
  FS) y un subcanal de 1,5 Mbps(Low Speed o LS) para los
  dispositivos más lentos, como ratones y joysticks. La
  coexistencia en un mismo sistema de dispositivos FS y LS se
  maneja mediante conmutación automática y
  dinámica de velocidad entre unas transferencias y
  otras.

• Una conectividad excepcional, ya que
  puede manejar hasta 127 dispositivos simultáneamente
  que se pueden conectar y desconectar en caliente, sin tener
  que reiniciar el sistema.

• Una configuración
  automática de dispositivos, que elimina la necesidad
  de realizar configuraciones manuales por medio de puentes o
  conmutadores.

• La coexistencia de dispositivos
  isócronos y asíncronos. Los dispositivos
  isócronos se atienden en función del ancho de
  banda y latencia requeridos, y los asíncronos se
  atienden durante el tiempo restante no consumido por los
  dispositivos isócronos.

• Una distribución de
  alimentación desde el Controlador USB, que permite la
  conexión tanto de dispositivos alimentados desde el
  bus como autoalimentados.

• Una arquitectura fácilmente
  escalable para permitir la existencia de varios Controladores
  USB en un sistema.

• La versión 1.1 es soportada por
  los siguientes sistemas operativos:Windows 98Windows
  2000Windows XPWindows VistaWindows 7 y además los
  siguientes OS ajenos a windows: LinuxMac OS

• Desarrollo de la tarjeta de
  adquisición de datos

Diagrama de conexión del PIC18F2550
en ISIS Proteus

Diagrama de las pistas desarrollado en
ARESEl desarrollo de la placa electrónica se
desarrolló de la siguiente manera:

• Impresión de las
  pistas

• Planchado del circuito para traspasarlo
  la impresión a la baquelita

• Introducción de la baquelita en
  el ácido para quemarla y obtener las pistas
  deseadas

• Soldar los elementos según
  correspondan

Diagrama de la placa
terminada

PC y Software

Una PC
con software programable controla la operación del
dispositivo DAQ y es usada para procesar, visualizar y almacenar
datos de medida. Diferentes tipos de PCs son usadas en diferentes
tipos de aplicaciones. Una PC de escritorio se puede utilizar en
un laboratorio por su poder de procesamiento, una laptop se puede
utilizar por su portabilidad o una PC industrial se puede
utilizar en una planta de producción por su robustez.El
software que se utilizara es LabVIEW, por medio del cual se
pretende realizar la transmisión y recepción de los
datos por medio de una interfaz entre la tarjeta de
adquisición y la PCEsquemas realizados para la
transmisión y adquisición de datos con
labVIEWEncendido y apagado de un leds

Este esquema está desarrollado con
la finalidad de encender o apagar los led, consta de
transformador de decimal a binario, un dispositivo que controla
el tiempo de encendido y apagado de los led y la interface visa
la cual se encarga de la conexión entre la pc y la tarjeta
de adquisición de datos, su panel frontal está
diseñada de tal manera que contenga los elementos de
control para los led.

Modulación por ancho de pulso
PWM

Este diagrama consta de dispositivos de
control y de visualización, los cuales nos
permitirá desarrollar variar el voltaje (control) y
visualizar la variación que se está realizando, a
demás consta de un array el cual nos permitirá
variar el voltaje en el puerto o led que se desee.

Autor:

Ing. Fabricio Tipantocta