martes, 6 de diciembre de 2011
opto acoplador
5 breve descripción del funcionamiento del dispositivo
Es un equipo que tiene como función el simular un ambiente controlado para el bebe similar al del útero, en el que su proceso de gestación y maduración de órganos continúe con el menor traumatismo posible y permitirle la adaptación paulatina al medio externo en el que se empieza a desarrollar.
El funcionamiento de la incubadora es posible gracias a un diseño de circuíos que por medio de sensores, comparadores y alarmas controlando básicamente 2 parámetros Temperatura ambiente en un rango de 20°C – 39°C y la humedad relativa.
RESUMEN: Este proyecto tiene la finalidad de diseñar el modulo de medición y control térmico de habitáculo para la Incubadora pediátrica practicando los conocimientos teóricos que involucran la conversión de voltaje análogo digital, culminando con la construcción del mismo.
El circuito electrónico está basado en la utilización del micro controlador PIC16F877A y el sensor térmico LM-35
1. INTRODUCCIÓN
La incubadora pediátrica, es un equipo que tiene como función el simular un ambiente controlado para el bebe similar al del útero, en el que su proceso de gestación y maduración de órganos continúe con el menor traumatismo posible y permitirle la adaptación paulatina al medio externo en el que se empieza a desarrollar.
El funcionamiento de la incubadora es posible gracias a un diseño de circuítos que por medio de sensores, comparadores y alarmas controlan básicamente 2 parámetros Temperatura ambiente en un rango de 20°C – 39°C y la humedad relativa.
Este reporte contiene la información de los procesos que se siguieron para la construcción del módulo de medición y control térmico del habitáculo de la incubadora pediátrica, practicando los conocimientos adquiridos en nuestro proceso de formación de mantenimiento en equipo biomédico, hasta hoy día quinto trimestre, utilizando herramientas informáticas como la Suite Internet, Microsoft Explorer Ver. 9.0, Proteus V 7.6, Microcode Studio V 3.0.0.5 y herramientas electrónicas de mano.
1. MARCO TEÓRICO
El procesador PIC 16F877A es un dispositivo de tecnología Harvard y cuenta con tres tipos de memoria: la RAM es donde se ejecuta el programa y es una memoria volátil que se borra en el momento de apagado, La ROM es la memoria de solo lectura, y la EEPROM es una memoria auxiliar de almacenamiento donde se guarda el programa.
La parte Análoga está compuesta por los sensores térmicos, los que por cada 1°C que perciben envían 10 mV por sus salida a las entradas IN del PIC.
| LM – 35 | °C |
| 10mV | 1 |
| 20mV | 2 |
Tabla 1: Comportamiento del LM35.
La parte digital está compuesta por PIC 16F877A, la LCD (2×16) y el cristal (XT) 4MHz. El programa encuentra los 10mV en la entrada IN del PIC y los convierte en una unidad digital, procesándola en lenguaje de máquina “Binario” y en lenguaje humano ”Decimal” el paso siguiente es mostrarla por el LCD de acuerdo a sus tiempos de espera programados y el siclo se repite en cada cambio de temperatura.
La parte de Potencia la componen dos circuitos de idéntica configuración uno correspondiente a la resistencia o fuente térmica y otro correspondiente a el motor, los cuales constan de un Opto acoplador MOC 3011, un Triad, un Diac, una resistencia de 220KΩ y un diodo.
Cuando la temperatura sensada sea menor a 34°C, enviará una señal de 5V a PortC0 activando el circuito de potencia correspondiente a la resistencia, la cual empezará a calentarse, dando ganancia térmica al sistema y asegurando que en PortC1, que es la conexión del circuito ventilador, esté en 0V. Pero cuando esta ganancia sea sensada en una magnitud mayor a 36°C, el microprocesador interrumpirá la señal de 5V en PortC0, para desactivar el circuito de potencia correspondiente a la resistencia y envía una señal de 5V a PortC1, no sin antes asegurar 0V a PortC0, activando el circuito de potencia correspondiente al motor el cual empezará a ventilar el sistema, para que pierda energía calorífica y desactivando a su vez el circuito correspondiente a la resistencia, hasta que vuelva a caer el sensor de la misma, a una magnitud menor a 34°C y así cíclicamente se activarán y desactivarán motor y resistencia, para garantizar que la temperatura dentro del habitáculo, permanezca siempre en el rango de 34°C – 36°C.
A continuación se muestra el código fuente de la programación realizada para este proyecto por el Ingeniero Marvin Javier Villamizar Herrera:
DEFINE LCD_DREG PORTB
DEFINE LCD_DBIT 4
DEFINE LCD_RSREG PORTB
DEFINE LCD_RSBIT 0
DEFINE LCD_EREG PORTB
DEFINE LCD_EBIT 1
DEFINE ADC_SAMPLEUS 50
DEFINE ADC_BITS 10
DEFINE ADC_CLOCK 3
ADCON1=%10000010
TRISC=$00
TRISA=$FF
PORTC=0
PORTB=0
PORTA=0
TEMP VAR WORD
TEMPII VAR WORD
RES VAR PORTC.0
VEN VAR PORTC.1
INICIO:
ADCIN 0,TEMP
ADCIN 1,TEMPII
TEMP=TEMP/2
TEMPII=TEMPII/2
LCDOUT $FE,1, "TEMPCAMARA: ",DEC TEMP
LCDOUT $FE,$0C0,"TEMPCIRCUIT: ", DEC TEMPII
PAUSE 200
IF (TEMP<34) THEN PAUSE 50:RES=1:VEN=0
IF (TEMP>36) THEN PAUSE 50:RES=0:VEN=1
GOTO INICIO
1. MATERIALES UTILIZADOS
Para el módulo de medición y control térmico se utilizaron los siguientes materiales.
- 2 LM 35 sensor de temperatura
- 1 PIC16F877A
- 2 Condensadores Electroliticos 10 μF
- Una fuente de voltaje 5V DC
- 2 Resistencias de 220 Ω
- 1 Resistencia de 1K Ω
- 1 cristal 4MHz
- LCD 2x16
- 1 potenciometro de 10kΩ
- Estaño
- Cable de cobre TWG N° 22
- 2 Cables duplex con clavija a 110VAC
- Cable flexible de 3 Hilos para sensores.
- Matrial Termoencogible
1. RESULTADOS:
Se aprendio el funcionamiento de la Incubadora pediatrica.
Se pudo comprobar en forma practica la teoria de comportamiento de todas las partes que componen el circuito del módulo de medición y control térmico.
Se practicó el manejo de una señal digital y una señal analoga y el proceso de conversión.
Se aprendio a trabajar algunos de los comandos basicos de programación en Pic Basic.
Se recordo el proceso de programacion de un PIC por medio del prograamador con el archivo .Hex.
Se diseño y simulo virtualmente el plano electronico del módulo de medición y control térmico como se muestra en la fin.
1 lista de chequeo técnico del equipo
A resistencia generadora de calor: Se chequeo que esta resistencia se encontrara conectada correctamente. No se comprobó que se encontrara en funcionamiento ósea que generara calor
B transformador: primero se le ISO un chequeo visual de sus conexiones. Su alimentación se dirige Asia las tarjetas de la parte frontal del equipo. No recurrimos a darle energía al transformador por posibles averías por causa de la estática.
C panel frontal: su panel frontal se encontraba sin tornillos Recurrimos a colocar tornillos en las partes en las que fueron retirados. Muchos de los componentes eléctricos como transistores integrados condensadores resistencias, se encontraban quemadas o fueron retiradas.
D motor: se ISO un chequeo visual de sus conexiones de alimentación primero conectamos el motor a un voltaje DC. El motor reaccionaba girando de un lado y liego al otro. Luego se probó con un voltaje alterno y notamos que el motor respondía de una forma aceptable al voltaje alterno. Por lo tanto se comprobó que el motor se encontraba en funcionamiento.
E termocupla: se encontraba defectuosa ya que la parte de conexión de la termocupla se encontraba desoldada. Probamos lo que quedaba de ella para mirar si funcionaba pero al calentarla no nos dio ningún resultado.
3 importancias del dispositivo que se va a realizar dentro del equipo
Su importancia es muy alta porque sin estos sensores de temperatura y humedad no se puede detectar en el equipo los cambios constantes que se puedan presentar ya que los cambios de temperatura y de humedad pueden ser muy constantes por eso se utilizan dichos sensores
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