Informe Practica N°1

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: MARZO 2017 – SEPTIEMBRE 2017

I.

PORTADA

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial “Práctica N° 01”

Tema:

"Convertidores ADC"

Carrera:

Electronica y comunicaciones

Área Académica:

Física - Electrónica

Línea de Investigación:

Nanotecnología

Ciclo Académico y Paralelo:

Quinto “B”

Alumno:

Ibarra Edisson Noboa Mayra Villacis Fabian

Módulo y Docente:

Electrónica Digital II Phd. Carlos Gordon AMBATO – ECUADOR ECUADOR 2017


II.

INFORME DE LA PRACTICA N° 1 1.1 Tema

Diseñar un Conversor analógico - digital utilizando adc0804 y Un LM35 1.2 Objetivos



Describir el funcionamiento del tipo de convertidor ADC .



Implementar con el ADC0804 para realizar de la conversión análoga digital.



Simular en un software proteus el diseño de un sensor analógico.

1.3 Resumen

Este proyecto tiene como fin vizualizar y medir la temperatura constantemente por medio de un circuito electrónico en donde se generen datos, y a su vez sean almacenados y transmitidos. Para el diseño del circuito se necesito una palca protoboard, cables, conversor analógico digital ADC0804, micro pulsador, potenciómetro, condensador, diodos, sensor de temperatura LM35, resistencias y un regulador de tensión. Diseño de un circuito electrónico y el respectivo software que capte lo datos de temperatura, los almacene y los transmita a un centro de acopio Para esto se realizo el circuito electrónico con el conversor análogo digital en donde se necesitaron de un regulador 1.4 Palabras clave:

-

Compuertas lógicas

-

LM35

-

Sensor de temperatura

-

Adc0804

-

Display de 7 segmentos


1.5 Introducción

Un convertidor es un dispositivo que recibe información en determinada manera de un instrumento y transmite una señal de salida en otra forma. Además es también conocido como transductor, aunque transductor es un término general, y su uso para conversión de señales no es recomendado. Los convertidores digitales-analógicos (CDA) ofrecen una salida analógica a partir de una señal digital de entrada, éste dispositivo es no lineal. Las características básicas que definen el CDA son, su resolución, la posibilidad de conversión unipolar o bipolar, el código utilizado en la información de entrada (código binario natural o BCD), el tiempo de conversión y otras como: tensión de frecuencia, tensión de salida, tensión de alimentación, el margen de temperatura y su tecnología interna. Un convertidor análogo a digital es un circuito que tiene una línea de entrada análoga y n líneas de salida digitales. Genera el código binario que es proporcional a la entrada de voltaje análoga. Todos los ADCs requieren al menos un comparador análogo, un elemento que acepte dos entradas análogas de voltaje y produzca una salida digital. Diferentes tipos de convertidores análogo a digital han sido desarrollados a través del tiempo. Los más populares son los de rampa o escalera y el de aproximaciones sucesivas. 1.6 Materiales y Metodología



Materiales con potenciometro y LM35



Un micro pulsador.



Un regulador de tensión de 5V, el 7805.



El circuito integrado ADC0804.



Resistencias. 8 de 1K 3 de 10K 2 de 47 ohmios



potenciómetros de 1K.



Un condensador de 150pF.



Ocho diodos leds.



LM35



Cables de conexión



Pinzas




METODOLOGIA

El circuito electrónico lo comprenden los siguientes dispositivos:



Conversor análogo digital ADC0804: Un convertidor análogo digital es un circuito

integrado que convierte señales análogas en datos binarios: 0s y 1s. El convertidor análogo/digital ADC0804 es un circuito integrado capaz de convertir una muestra analógica entre 0v y 5v, en un valor binario de 8 dígitos binarios.

Figura 1. ADC0804 

Potenciómetro: es

un dispositivo que contiene una resistencia variable con la que

podemos ajustar la cantidad de corriente que pasa por la línea del circuito. El potenciómetro se compone de dos piezas una llamada “hat” rueda de plástico o metal

cuya utilidad es precisamente permitirnos girar el potenciómetro y un componente electrónico que posee tres terminales.

Figura 2. Potenciómetro




Condensador: dispositivo

que almacena energía eléctrica, está formado por un par de

armaduras metálicas separadas por un medio aislante. Se caracteriza porque puede almacenar carga cuando esta descargado y descargarse posteriormente suministrando electricidad a un circuito. Cuando el condensador está completamente cargado impide el paso de corriente, comportándose como un circuito abierto.

Figura 3. Condensador 

Diodo: es

un componente electrónico constituido por dos terminales el ánodo (+) y el

cátodo (-). El diodo permite el paso de corriente cuando esta polarizado directamente y lo impide cuando esta polarizado inversamente. El LED es un diodo especial capaz de emitir radiación luminosa cuanto esta polarizado directamente.

Figura 4. LED




Sensor de Temperatura LM35:

dispositivo con una precisión calibrada de 1° C pude

medir temperaturas en el rango de -55°C – 150 °C. La salida es muy lineal y cada grado centígrado equivale a 10mV en la salida. Posee 3 patas, dos de ellas para alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida por el dispositivo. El LM35 funciona en el rango de alimentación de 4 y 30 voltios Podemos conectarlo a un conversor analógico digital y tratar la medida digitalmente, almacenarla o procesarla con un micro controlador.

Figura 5. Sensor de Temperatura



Resistencia Fija o Resistor: los

resistores eléctricos se implementan en circuito para

limitar la corriente que atraviesa dicho circuito. A mayor resistencia menor intensidad de corriente que circula por el circuito. El valor de cada resistencia se identifica por un código de color.

Figura 6. Resistencia 1k Ω


Figura 7. Resistencia 10k Ω

Figura 8. Resistencia 47 Ω Un convertidor analógico-digital (ADC)

Es un dispositivo electrónico capaz de convertir un voltaje determinado en un valor binario, en otras palabras, este se encarga de transformar señales análogas a digitales. Funcionamiento

Estos conversores poseen dos señales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y determinan el rango en el cual se convertirá una señal de entrada. El dispositivo establece una relación entre su entrada (señal analógica) y su salida (digital) dependiendo de su resolución. Esta resolución se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor análogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra


Analógica de entre 0 y 5 voltios y su resolución es: Resolución = valor analógico / (2^8) Resolución = 5 V / 256 Resolución = 0.0195v o 19.5mv. Resolución = LSB Lo anterior quiere decir que por cada 19.5 milivoltios que aumente el nivel de tensión entre las entradas nomencladas como "Vref+" y "Vref-" que ofician de entrada al conversor, éste aumentará en una unidad su salida (siempre sumando en forma binaria BIT a BIT). Por ejemplo: Entrada - Salida 0

V - 00000000

0.02 V - 00000001 0.04 V - 00000010 1

V - 00110011

(5 V-LSB) – 11111111

1.7 Resultados y Discusión

1. Simulacion en proteus se utilizo ADC0804


2. Protoboard

Se comprobó que funcionaba correctamente y se midieron los voltajes en los cuales el convertidor realizaba la transformación de las diferentes combinaciones binarias. Voltaje

Combinaciones

Medido Binarias (V) 0

00000000

0,1

00000110

0,2

00001011

0,3

00010000

0,4

00010110

0,5

00011011

0,6

00011111

0,7

00100111

0,8

00101110

0,9

00110000


1

00110100

1,1

00111001

1,2

00111110

1,3

01000100

1,4

01000111

1,5

01001111

1,6

01010111

1,7

01011010

1,8

01011111

1,9

01100011

2

01101011

2,1

01101011

2,2

01101111

2,3

01110100

2,4

01110000

2,5

01111110

2,6

01111111

2,7

10011101

2,8

10011001

2,9

10010101

3

1001110

3,1

10011111

3,2

10100111

3,3

10110000

3,4

10110011

3,5

10111100

3,6

10111111

3,7

11000010

3,8

11001011

3,9

11001111

4

11010011

4,1

11011001

4,2

11011111

4,3

11100011

4,4

11101100

4,5

11110011


4,6

11110001

4,7

11110111

4,8

11110100

4,9

11111001

5

11111111

3. Simulacion en proteus de el convetidor con el LM35 y displays

4. Observamos como cambia los valores por mediode la temperatura


5. Practica en protoboard con el excelente funcionamiento. 6.

1.8 Conclusiones •

Un convertidor analógico- digital trasforma entrada analogicas, en forma "n" bits y la transforma a una señal digital, cada una de las combinaciones binarias de entrada es convertida en niveles de tensión de salida, es decir, transfiere información expresada en forma analogica a una forma digital.

•

Cada cambio de bits se produjo al variar el nivel de voltaje en la fuente variable, siendo este el voltaje analógico de entrada no inversoras de los amplificadores a


media que se eleva el voltaje ocurría un cambio estos cambios ocurrieron aproximadamente en 0v, 1v y 5v. •

Los datos analógicos que son voltajes se pueden convertir en digital a través de este dispositivo. Es muy satisfactorio contar con diferentes puntos de estaciones de vizualizacion de temperatura.

•

Queremos incluir además del monitoreo de la temperatura, otros datos relevantes como la humedad y la presión.

1.9 Referencias bibliográficas

[1] T. L. Floyd, Fundamentos de sistemas digitales, Madrid: Perason Educacion S.A., 2006. [2] R. J. Tocci, Sistemas Digitales, Mexico: Prentice-Hall Hispanoamericana S.A., 2007. [3] Jaime villalobos, universidad nacional de colombia, Montaje de un circuito electronico 2.10.

Fotografías y gráficos

Ilustración 1 Diseño en protoboard con el potenciometro y materiales en clase


Ilustración 1 Diseño en protoboard con el potenciometro y materiales en clase

Informe Practica N°1

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