Practica #1: Manejo de la plataforma NI ELVIS, mediciones, utilización de osciloscopio virtual, generador de señales. Escribir y leer palabras digitales. Pablo Ambrosi Bustamante Facultad de Ingenierías, Universidad de Cuenca Cuenca, Ecuador
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Abstracto en el presente informe se trata sobre el manejo de — en la NI ELVIS en el laboratorio de circuitos digitales, se enseñará a usar los dispositivos integrados en esta plataforma tales como: multímetro, generador de de funciones, osciloscopio, fuente de 5v, el lector y el escritor de palabras.
IV. SUSTENTO TEÓRICO NI ELVIS:
NI ELVIS se basa en instrumentos virtuales de LabVIEW, un dispositivo DAQ multifuncional, y un banco de pruebas de trabajo con una tarjeta para la implementación implementación de cualquier tipo de proyecto, y que provee la funcionalidad de un laboratorio de I. INTRODUCCIÓN El NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite (NI instrumentación común. ELVIS) le brinda una plataforma modular para la enseñanza Su hardware provee de un generador de funciones y fuentes de estación de trabajo. trabajo. El panel panel frontal de para desarrollar la experiencia experiencia de laboratorio adecuada para su poder variables desde la estación LabVIEW desarrollado para el manejo de NI ELVIS, curso. Qué puede esperar: 1. Ahorro de espacio, tiempo y costo con nuestro extenso y combinado con la funcionalidad del dispositivo DAQ, siguientes paneles frontales de manejo: manejo: flexible ecosistema de productos específicos de aplicación que proporciona los siguientes ofrecen nuestros socios líderes en la educación y la tecnología. - osciloscopio 2. 12 Instrumentos Integrados en 1 Dispositivo - generador de funciones Desarrolle experiencia práctica con el osciloscopio, multímetro - multímetro digital digital, generador de funciones, analizador de señal dinámica y - fuentes de poder más.[1] - generador de formas de onda arbitrario - analizador de impedancias - analizador de Bode II. OBJETIVOS - analizador de voltaje – corriente corriente de dos hilos – analizador de voltaje corriente corriente de tres hilos - General: - analizador de voltaje – corriente corriente de dos hilos[2] Conocer y comprobar las funcionalidades de la o
plataforma de trabajo trabajo NI ELVIS, realizar realizar varias pruebas de medición, generación generación de señales y su visualización.
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Específicos: o
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Describir el funcionamiento de la plataforma NI ELVIS. Medir niveles de tensión con el voltímetro virtual utilizando conexiones internas y externas. Generar señales en la plataforma NI ELVIS, visualizarlos en el osciloscopio virtual. Generar y leer palabras lógicas en el NI ELVIS.
III. MATERIALES Plataforma NI ELVIS Resistencias(Ω): 330, 10k, 5k
Compuerta 74LS08
Práctica realizada el día 14 de marzo del 2016 en el Lab de Digital de la U de Cuenca, bajo la supervisión del Ing. Alcides Araujo P.
Fig1. Diagrama del panel de control de la estación de trabajo.
V. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1.
Armar el circuito de la figura y medir los diferentes niveles de tensión, en los puntos indicados Va, Vc, etc. utilizando los equipos virtuales de NI ELVIS. Tabular en una tabla los valores medidos. Utilizar una fuente DC de 5Vdc. En la tabla incluir además Vd1, Vd2, Vd3, resistencia total. Repetir el procedimiento para tres valores diferentes de R3. Los resultados presentar en una sola tabla.
Fig2. Tarjeta de protección y Banco de trabajo NI ELVIS[2]
Fig5. Circuito1
Fig3. Tarjeta para proyectos. [2] Todo esto se conecta a una tarjeta NI 6251 instalada en el ordenador y conecta al NI ELVIS mediante un cable de comunicación SHC 68-68-EP. [2] Una vez ya conectado y encendido se procede a abrir el programa en la computadora lanzando el interfaz que a continuación de muestra en la fig4. En este programa seleccionamos el instrumento deseado y así realizar con la ayuda del ELVIS la práctica.
Fig6. Mallas Ecuaciones de mallas 20.3 1 − 10 2 − 10 4 = 5 30 2 − 10 1 − 10 3 − 10 4 = 0 25 3 − 10 2 − 5 4 = 0 25 4 − 10 1 − 10 2 − 5 3 = 0
Simul ación (varian do la resistencia R3)
Fig7: 10k Ω
Fig4. Lanzador de Instrumentos.[2]
Fig8: 2.2k Ω
Fig10. F = 49.9Hz
Fig9. 1.2k Ω Fig11. F= 249.9Hz
Tabla1. Tabulación de datos. R3 (Ω) Tensiones Medidas Votajes Vi (V) Va (V) Vc (V) Vb (V) Vo (V) Tensiones Simuladas Vi (V) Va (V) Vc (V) Vb (V) Vo (V) Tensiones Calculadas Vi (V) Va (V) Vc (V) Vb (V) Vo (V) 2.
10k
2.2k
1.2k
3.
4,97 4,66 2,14 1,79 2,32
4,97 4,6 3,51 2,14 2,29
4,97 4,58 3,92 2,24 2,28
5 4,66 2,19 1,69 2,33
5 4,59 3,5 2,025 2,29
5 4,58 3,89 2,119 2,289
5 4,66 2,12 1,67 2,37
5 4,6 3,49 2,1 2,3
5 4,5 3,89 2,08 2,28
En el circuito anterior, en lugar de la fuente DC, conectar el generador de señales. Visualizar en el osciloscopio virtual Vi y Vo diferentes señales en 4 frecuencias diferentes (escoger valores regulares en el rango que permite la fuente). Capturar imágenes para la elaboración del informe. Variar el valor pico de la señal de entrada (1 V, 5 V, el máximo que proporciona la fuente).
Armar el siguiente circuito y visualizar las señales a la entrada y a la salida para tres valores de frecuencia (valor bajo, medio, y alto del rango que puede generar ELVIS). Repetir el ejercicio eliminando la batería, y conectando la entrada de la compuerta a tierra. Describir los resultados.
Fig12. Circuito2
Fig13. F = 59.9 Hz
Fig14. F = 249.9k Hz
Fig15: F= 1M Hz Fig19. Lectura y Escritura
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Fig16: Sin batería
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Simulaciones
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Fig17. Simulación 5Khz -
Fig18. Simulación 10Khz 4.
Escribir los siguientes números en código binario en ELVIS: 9, 27, 38, 41, 53, 64, 72 , 61, 110, 128. Leerlos al mismo tiempo en ELVIS. Tanto la palabra escrita como la leída visualizarlos mediante leds en NI ElVIS.
VI. CONCLUSIONES La plataforma NI ELVIS ofrece una experiencia de laboratorio práctica para planes de estudio de ingeniería ayudando a la experimentación de circuitos básicos y complejos. Mediante todas las opciones que posee para realizar la experimentación. No es necesario estar en un laboratorio con tanto equipo para la realización de prácticas, mediante el NI ELVIS el laboratorio es este potente instrumento. Con un paquete integrado de los instrumentos más usados en un solo formato compacto y diseñado para la educación. Las distintas configuraciónes de NI ELVIS han sido
desarrolladas para realizar medidas en un amplio rango de clases incluyendo circuitos analógicos, y bastamente para circuitos digitales Permite un espacio amplio para conexiones, y múltiples salidas de visualización como es el osciloscopio en diferentes canales. En esta práctica aprendimos el manejo del NI ELVIS usando circuitos básicos compuestos solamente por resistencias en serie y paralelo midiendo voltajes en los puntos según pide el desarrollo de la práctica, en el uso de la compuerta lógica observamos el comportamiento de está variando las frecuencias. La parte 6y7 de la práctica no se pudieron realizar en su totalidad debido a la falla en los equipos. VII. Y RECOMENDACIONES revisar que el NI ELVIS este correctamente conectado a su fuente de poder, encender el pc y ejecutar el lanzador de instrumentos. Fijarse que los cables de conexión que vamos a usar el en NI ELVIS estén correctamente ingresado en los huecos del proto de este.
VIII. BIBLIOGRAFÍA [1] http://www.ni.com/ni-elvis/what-is/esa/ [2] http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/615/1/TESPE-014593.pdf
