Mecatrónica: PiC+bluetooth+matlab+mac

PiC+bluetooth+matlab+mac

DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS USANDO UN MICROCONTROLADOR 16F877A Y UN MODULO BLUETOOTH

 INTRODUCCION:

El objetivo principal de una tarjeta de adquisición de datos es la comunicación entre el medio físico y el computacional dentro de un entorno de operación, ya sea para controlar un sistema o simplemente sensarlo.
Es decir la función de la tarjeta adquisición de datos es medir un fenómeno  físico como voltaje, corriente y en este caso temperatura, puesto que las componentes de los sistemas de adquisición de datos, poseen sensores adecuados que convierten cualquier parámetro de medición de una señal eléctrica, que se adquiriere por el hardware de adquisición de datos. Los datos adquiridos se visualizan, analizan, y almacenan en un ordenador.
El presente trabajo tiene como finalidad diseñar una tarjeta de adquisición de datos, la cual permitirá obtener información de una planta de temperatura para en lo posterior continuar con el control de la misma.
Cave recalcar, que el estándar bluetooth es una norma abierta que posibilita la conexión inalámbrica y trasmisión de datos entre ordenadores, portátiles, teléfonos móviles, e incluso dispositivos de casa, eliminando de esta manera el complejo lío de cables de comunicación entre los diferentes dispositivos electrónicos; con la idea de conseguir una comunicación de este estilo, este trabajo ha sido se ha encaminado a la utilización de un módulo bluetooth y un microcontrolador, de manera que podamos comunicar un ordenador y un PIC16f877a utilizando este tipo de tecnología.


Tarjeta De Adquisición De Datos




Fig.1. Esquema  Planteado Para El Sistema De Adquisición De Datos
Lógica del Circuito para implementación


Circuito Digital




Fig.2. Esquema  Del Diseño Planteado En Forma Digital
Lógica del Circuito para implementación





 PROCEDIMIENTO PARA LA CREACIÓN DE LA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS.

a.     Armar el circuito de temperatura, el cual tendrá un sensor LM35, una resistencia de 18Ω, cuya alimentación será regulada desde el PIC16F877A. 
b.     Aparear el módulo bluetooth con la PC.
c.     Crear un vínculo entre el modulo bluetooth y la interfaz de MATLAB.
d.     Mediante el uso de la herramienta .GUI de Matlab crear la interfaz humano-máquina para de esta manera controlar el sistema planteado.




CODIGO EN MALTAB:

El primer comando es para declarar el objeto bluetooth en matlab:


De tal forma que "b" es el objeto en matlab.
La dirección "/dev/tty.linvor-DevB" representa como reconoce la computadora el puerto, en el caso de usar windows se remplaza por "COM" que es como se declara el puerto serial. 

Para enviar y recibir un dato desde maltab se usan las siguientes sentencias:
fprintf, envia el dato serial al objeto "b".
"b" es el objeto declarado anteriormente.
"%s" es el tipo de archivo que se va a enviar (string).
'a' es el valor enviado (codigo assci)
fscanf, recibe el dato del objeto "b".

Posteriormente, se transforma la cadena recibida como string a un entero o a un numero tipo double, y se realiza las operaciones necesarias.
El codigo completo se encuentra subido al final de este post. 

CODIGO EN PIC-C:

Se utilizo ademas una pantalla LCD para visualizar los datos, pero no es necesario para la aplicación.
 Este es el cuerpo del codigo del pic 16f877a, fue programado en Picc compiler.


MODULO BLUETOOTH

El modulo HC-06, tiene una dirección MAC predefinida, a travez de la cual se crea un puerto en la computadora al momento de vincular los dispositivos, en el caso del sistema operativo windows se crea como un puerto "COM", en el caso de MacOX un /dev/tty/Bluetooth.
Por lo general el nombre de ests dispositivos es "linvor" y su código de vinculación es "1234" o "0000".


 DISEÑO DEL CONTROLADOR

Consideramos como planta, una resistencia de 18Ω 2W, a la cual se le ingresa un escalón de 5V. Al realizar un muestreo de un tiempo total de 240 segundos, en un tiempo de muestreo de 0.4 segundos, se obtuvieron los datos del anexo, con estos datos podemos dibujar la siguiente gráfica que muestra la respuesta de la planta ante una entrada escalón de 5V:

Fig.4. Uso de la herramienta IDENT




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