Equipo portátil para comunicación con centralitas por bus CAN

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Equipo portátil para comunicación con centralitas por bus CAN"

Transcripción

1 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA PROYECTO FIN DE CARRERA Equipo portátil para comunicación con centralitas por bus CAN AUTOR: Guillermo Pallarés Castillo MADRID, Junio de 2.005

2 ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS DOCUMENTO N o 1, MEMORIA 1.1 Memoria pág. 2 a páginas 1.2 Estudio Económico pág. 40 a 41 2 páginas 1.3 Cálculos pág páginas 1.4 Manuales pág. 45 a 49 5 páginas DOCUMENTO N o 2, PLANOS 2.1 Planos pág. 1 1 página DOCUMENTO N o 3, PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 Generales y económicas pág. 2 a 3 2 páginas 3.2 Técnicas y particulares pág. 4 1 página DOCUMENTO N o 4, PRESUPUESTO 4.1 Mediciones pág. 1 1 página 4.2 Precios unitarios pág. 2 a 3 2 páginas 4.2 Sumas parciales pág. 3 a 6 3 páginas 4.2 Presupuesto general pág. 6 1 página

3 Autorizada la entrega del proyecto del alumno: Guillermo Pallarés Castillo EL DIRECTOR DE PROYECTO José Antonio Murciano Firmado Fecha /... /... V o B o del Coordinador de Proyectos Álvaro Sánchez Miralles Firmado Fecha /... /...

4 I Resumen Este proyecto aborda el desarrollo de una aplicación capaz de comunicarse con dispositivos electrónicos a través de un bus de comunicaciones industriales CAN. La aplicación comprende un software y una adaptación de hardware para un microcontrolador. La motivación de este proyecto surgió a través del estudio de los sistemas electrónicos empleados en la industria de la automoción. En la actualidad, la mayoría de los vehículos interconectan sus sensores, actuadores y centralitas utilizando redes basadas en el protocolo CAN. Por ello, cualquier operación que se pretenda realizar sobre estos equipos implica el acceso a este bus de comunicaciones. Las herramientas comerciales que dan acceso a bus CAN son en la actualidad bastante caras y complejas. Otras herramientas aportan un acceso a la capa física, pero no facilitan la tarea del intercambio de datos. En este proyecto se propone la utilización de un microcontrolador para que controle las funciones de acceso al bus de forma sencilla, pero con posibilidad de modificar todos los parámetros de la conexión y de la información enviada. El control del dispositivo se puede hacer mediante pulsadores e información en pantalla de un circuito impreso o bien desde un ordenador, mediante un instrumento virtual de LabView. Para tareas sencillas el sistema se puede preparar con una breve configuración mediante pulsadores, mientras que la modificación de los parámetros

5 II más complejos, o el acceso a bases de datos con información sobre los dispositivos se debe hacer con el programa informático, que enviará toda la información al microcontrolador mediante el bus serie. El desarrollo y prueba del sistema se ha hecho con un dispositivo electrónico de la marca Magneti Marelli (cuadro de instrumentación), con el que se ha conseguido una comunicación a través de CAN. Para la depuración de la comunicación y la adaptación a distintos parámetros del bus se ha utilizado una tarjeta PCMCIA de acceso a bus CAN de la compañía National Instruments. El resultado obtenido es una aplicación totalmente operativa que permite acceder a cualquier tipo de bus CAN, y a cualquier dispositivo conectado al bus. La utilidad industrial de esta aplicación pasa por tareas de montaje, configuración y mantenimiento en fábricas y talleres, destacando su robustez y portabilidad. La utilidad didáctica se centra en el estudio de redes de comunicaciones y programación sobre microcontroladores, bases de datos y LabView. Como conclusión principal, cabe destacar la gran importancia de la tecnología CAN en la actualidad y en un futuro próximo, debido fundamentalmente a su robustez y a su adaptabilidad a nuevas necesidades, fundamentalmente el aumento del ancho de banda y la adaptación a nuevos medios físicos, como la fibra óptica. Por otro lado, se ha valorado la utilización de herramientas de programación gráfica como LabView. Frente a la programación escrita los lenguajes gráficos ofrecen una gran potencia para aplicaciones concretas, pero una menor robustez para desarrollos más específicos, debido fundamentalmente a la dependencia de librerías poco

6 III accesibles. Finalmente se ha demostrado la capacidad de los microcontroladores de última generación para desarrollar tareas complejas mediante programación en lenguaje C y ensamblador, gracias al aumento de memoria y de velocidad de procesamiento de datos, así como los módulos de comunicación con dispositivos externos.

7 IV Abstract This project deals with the development of a system able to communicate with electronic devices through an industrial CAN communication bus. The system is made up of the software and hardware needed to ride the microcontroller. The motivation for this project came up by studying electronic devices used by the automotive industry. At the moment, most vehicles connect their sensors, actuators and other electronic systems by using CAN based networks. Therefore, any operation on this equipment implies the access to the communication bus. Communication with a CAN bus connected device can be done by means of expensive and complex tools, or by other devices which provide access to the physical layer, but don t deal with data exchange. The use of a microcontroller is proposed in this project in order to control the bus access easily, adding the possibility to modify all connection and sent data parameters. The microcontroller based device can be controlled by using a screen and a small keypad in the circuit board, or also by a National Instrument Virtual Instrument, running on a computer. Simple tasks can be done by configurating the device board, but more complex parameters, or database information should be modified by the computer program, which will send all data to the microcontroller through serial bus. The development and test of the system has been done with a Magneti Marelli electronic device (car instrument panel), with whom a communication has been obtained. Communication debugging and adaptation to other CAN specifications has been

8 CC achieved by using a National Instrument CAN bus PCMCIA card. The results of this project is a fully operative application which allows the access to any kind of CAN bus, and any device connected to the bus. Industrial applications could be assembly, configuration and maintenance in factories and workshops, with an important advantage in terms of robustness and portability. In didactic terms, this project deals with the study of computer networks and microcontroller, LabView and database programming. This work main conclusion is the huge importance of CAN based systems at the moment and short term, mainly due to its robustness and adaptability to new needs, as bandwidth increase and new physical layers as optic fibre. Also, an evaluation on graphic programming systems against written ones has been done. These languages offer a great power for some functionalities, but also a smaller robustness for specific ones. The reason for this is the use of hard to get libraries. Finally, recent microcontroller features have been proved as fully able to develop complex tasks by C and assembly programming languages thanks to memory and data processing increases, and external devices communication modules.

9 Documento N o I, Memoria

10 Índice general I Memoria 1 Prólogo Introducción y planteamiento del proyecto Objetivo del proyecto Estudio de las tecnologías existentes Motivación Áreas de conocimiento Metodología de trabajo y herramientas Descripción de las tecnologías Bus CAN Microcontrolador Comunicación RS Lenguaje de programación LabView Descripción de la aplicación desarrollada Programa en C

11 ÍNDICE GENERAL II Programa en LabView Protocolo ordenador-microcontrolador Conexión hardware Conclusiones Capacidad del bus CAN Desarrollo de aplicaciones con LabView Programación de microcontroladores Bibliografía 37 II ESTUDIO ECONÓMICO Estudio económico III CALCULOS Cálculos IV MANUALES Manual de usuario Modo autónomo Modo programado

12 Parte I Memoria

13 2 Prólogo En la memoria de este proyecto se recogen los trabajos realizados investigando las posibilidades de realizar desarrollos asociados al intercambio de datos utilizando el protocolo de comunicaciones CAN bus. Se entienden como desarrollos aplicaciones a nivel de software y a nivel de hardware. El resultado final de este proyecto es una herramienta capaz de comunicarse con cualquier dispositivo conectado a un bus CAN, con un coste de fabricación muy reducido y con una interfaz de utilización muy sencilla para el usuario. Dentro de la interfaz de utilización se incluye una herramienta que permite configurar de modo gráfico el dispositivo de hardware y la información que se pretende enviar. Como introducción, este documento comienza mostrando la relación entre las materias tratadas en el desarrollo de este proyecto y los contenidos de la titulación de Ingeniero en Electrónica y Automática. Posteriormente, con el fin de poder abordar el estudio de las aplicaciones se va a hacer una descripción de los aspectos teóricos fundamentales del proyecto: protocolos de comunicaciones y herramientas de hardware y de software empleadas. La aportación de este proyecto se va a detallar en una sección conteniendo una descripción detallada de las aplicaciones y de la utilidad de las mismas. Finalmente se van a exponer las conclusiones de la realización del proyecto, acerca de la utilización de este protocolo y de la utilidad de las herramientas empleadas.

14 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto Introducción y planteamiento del proyecto Este proyecto intenta resolver una necesidad concreta de comunicación con un bus de comunicaciones muy extendido en la industria. Este objetivo principal justifica la aplicación de una gran cantidad de contenidos teóricos adquiridos a lo largo de la carrera de Ingeniero en automática y electrónica industrial. Por otro lado, el hecho de trabajar sobre componentes de hardware y software extendidos en el ámbito industrial implica una introducción al desarrollo de aplicaciones que cumplan con las especificaciones de la industria, así como una dificultad añadida para conseguir los objetivos propuestos. Esta dificultad se debe a que en muchos casos la información sobre los sistemas de que se dispone no es suficiente para conseguir una aplicación verdaderamente operativa. NOTA: El proyecto se ha desarrollado en la empresa CONTER Control de Energía S.A Objetivo del proyecto Se ha diseñado un sistema capaz de interactuar con dispositivos conectados a un bus de comunicaciones de tipo CAN (Controller Area Network) para tareas de fabricación o de mantenimiento. El sistema es autónomo y portátil, dotado de una interfaz de manejo simple para el usuario. Como el funcionamiento de estos dispositivos es bastante complejo, la información necesaria para la comunicación se facilita al usuario mediante el acceso a una base de datos estándar con los parámetros necesarios para

15 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto 4 configurar el mensaje necesario para cada función del dispositivo. El acceso a la base de datos se hace desde un ordenador con cualquier sistema operativo, que se comunica con el microcontrolador mediante el puerto serie. En la figura 1 se muestra un esquema de la aplicación. Figura 1: Diagrama de bloques del sistema completo Se pretende que el sistema diseñado sea una herramienta para procesos en los que es necesario controlar dispositivos con conexión CAN, ya sea en tareas de fabricación o de mantenimiento. El sistema es capaz de pedir una respuesta del dispositivo, ya sea información sobre su estado o actuación sobre un motor o sensor al que esté acoplado. La idea de fijar un estándar que permita la comunicación entre todos los elementos conectados a la línea, permite también que una herramienta como la presentada en este proyecto pueda acceder a todos los dispositivos conectados al bus mediante un único terminal. Por lo tanto, constituye un banco de pruebas capaz de verificar el funcionamiento de todos los componentes electrónicos de un sistema basado en CAN.

16 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto Estudio de las tecnologías existentes Debido a la gran cantidad de dispositivos diseñados para utilizar una conexión a redes de bus CAN, existen en el mercado una gran cantidad de herramientas que permiten monitorizar la información que circula por el bus. Otras herramientas permiten acceder a los dispositivos conectados al bus. Finalmente, algunos fabricantes ofrecen herramientas integradas con todos los servicios anteriores y acceso a bases de datos, pero con un coste muy alto. La aplicación propuesta en este proyecto consigue prestaciones similares a los sistemas integrados de acceso al bus, pero con un coste más reducido que el de las herramientas más simples Motivación La arquitectura de bus CAN fue inicialmente diseñada para su utilización en automóviles, pero actualmente tiene también muchas otras aplicaciones de automatización y control. En el proceso de fabricación y para realizar cualquier tarea de mantenimiento o de monitorización del bus es necesario utilizar un PC con herramientas de hardware y de software muy costosas. La aplicación que se propone en este proyecto sólo necesita un PC con un puerto serie para acceder a todos los dispositivos conectados al bus, sin ningún software especial, lo que supone un importante ahorro de costes. Además, la interfaz gráfica con integración de una herramienta de acceso a una base de datos con información sobre

17 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto 6 las tramas de cada dispositivo ofrece una gran facilidad de utilización Áreas de conocimiento Las áreas de conocimiento que estudiadas en este proyecto son las siguientes: 1. Programación de microcontrolador La parte más importante del proyecto consiste en la programación de un microcontrolador para conseguir la comunicación con el bus industrial. Además, el programa tiene que ser capaz de recibir la información necesaria para establecer la conexión desde un ordenador mediante via serie. Por último, el programa debe permitir la interacción del usuario mediante una pantalla y unos pulsadores. La programación se realizará en lenguaje C y ensamblador, y incluirá el manejo de interrupciones. 2. Programación sobre lenguaje LabView El microcontrolador debe recibir un conjunto de parámetros necesarios para establecer la conexión con el bus. Estos parámetros dependen del fabricante del dispositivo conectado al bus, y quedan registrados en una base de datos. La función del programa sobre LabView, ejecutado en un ordenador personal, es leer los parámetros de la base de datos y mandar la información al microcontrolador mediante una interfaz RS 232. El programa debe permitir al usuario visualizar los parámetros principales para elegir la forma con la que quiere actuar sobre el dispositivo conectado al bus.

18 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto 7 3. Redes de comunicaciones Para establecer el intercambio de información del microcontrolador con el bus y con el ordenador, es necesario manejar conceptos sobre comunicaciones. Además, las especificaciones del protocolo que se va a utilizar, CAN 2.0 de Bosch 1, que reúnen todas las condiciones que se deben cumplir para establecer la comunicación, se basan en ideas sobre comunicaciones tales como estructura de capas, detección de errores, formatos de trama, prioridad, etc. 4. Líneas de transmisión Para acceder a un dispositivo CAN industrial mediante un microcontrolador y depurar la comunicación es necesario conectar los tres nodos (dispositivo, microcontrolador y PC con tarjeta de adquisición de datos) en una línea de transmisión por la que se transmitirá la información. La comunicación no será posible si la línea no está correctamente adaptada Metodología de trabajo y herramientas Este proyecto se ha desarrollado en las instalaciones de la empresa CONTER S.A., que ha proporcionado todas las herramientas software y hardware utilizado en su creación. Inicialmente se ha hecho un estudio de redes de comunicaciones, basado en Tanenbaum [TANE03]. Posteriormente se ha centrado el estudio en aspectos propios del bus 1 Disponible en

19 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto 8 CAN, utilizando diverso material de la red, fundamentalmente de Bosch [1] y de Can in Automation [2]. El último contenido teórico necesario antes de comenzar el proyecto fue el relacionado con las características del microcontrolador y se hizo utilizando la documentación del fabricante [3]. Con los conocimientos anteriores, se programó el dispositivo para acceder a un módulo CAN de Magneti Marelli. La programación se hizo con el entorno de desarrollo y el compilador del fabricante del chip. Inicialmente, la adaptación de señal del transceiver 2551 se monitorizó con un osciloscopio, hasta que se consiguió adaptar la línea y obtener unos niveles de tensión adecuados. Una vez que se consiguió la adaptación de la señal, la depuración de la comunicación se hizo con herramientas hardware y software de National Instruments para acceso al bus CAN: Programa Measurement & Automation Explorer conectado a tarjeta PCMCIA-CAN Serie 2. Se muestra un diagrama de la depuración de la comunicación CAN en la figura 2 Una vez que se estableció el acceso del microcontrolador con el bus CAN, se inició la programación sobre LabView del módulo de configuración del micro y de lectura de la base de datos. La primera adaptación a LabView se hizo con documentación de National Instruments [4]. El funcionamiento del programa LabView se ha ensayado con la base de datos correspondiente al vehículo que monta el cuadro de instrumentos con el que se ha trabajado. En cuanto al acceso del programa al puerto serie, se ha monitorizado la

20 1.1 Introducción y planteamiento del proyecto 9 Figura 2: Depuración de comunicación CAN conexión con el software de un adaptador serie/usb marca KEYSPAN, que ha servido para depurar todo el protocolo de comunicación entre LabView y el microcontrolador. Se muestra el proceso de depuración de de la comunicación entre la aplicación de LabView y el microcontrolador, en la figura 3 Figura 3: Depuración de comunicación serie

21 1.2 Descripción de las tecnologías Descripción de las tecnologías En este apartado se va a detallar a nivel teórico cada uno de los aspectos técnicos necesarios para la realización del proyecto Bus CAN Información sobre el protocolo Este proyecto se basa en un bus de comunicaciones muy utilizado a nivel industrial creado por Bosch en la década de los 80. Se pretendía establecer una comunicación capaz de unir varias centralitas electrónicas de un automóvil, con un alto nivel de fiabilidad y de control de errores. El resultado del diseño fue un bus serie con sólo dos cables, basado en el envío de tramas cortas a alta velocidad, el bus CAN. Como características principales, cabe destacar que la máxima velocidad de transmisión que se puede alcanzar es de 1 Mbps, y que la comunicación puede continuar aunque haya averías en uno de los dos cables. Actualmente, la comunicación por bus CAN está regulada por el estándar internacional ISO [5]. Todos los nodos conectados a este bus envían a todos los demás y reciben de todos ellos, por lo que se dice que es un bus multi maestro. La comunicación es half-duplex o alterna en dos sentidos, ya que no se puede transmitir más de un mensaje a la vez. Para evitar colisiones entre tramas enviadas al mismo tiempo por varios nodos, se establece un sistema de arbitraje, por el que el identificador de cada trama lleva asociado un

22 1.2 Descripción de las tecnologías 11 nivel de prioridad. Cada nodo espera a que el bus esté libre de datos para comenzar a enviar, y recibe datos a la vez que está enviando. Si durante su transmisión un nodo recibe datos de mayor prioridad, deja de enviar y vuelve a esperar a que el bus esté libre. De esta manera se permite que haya información asociada a identificadores de alta prioridad con tiempos de espera mínimos. Como se ha mencionado, la información se manda confinada en tramas cortas. Protocolos sobre capas más altas permiten mandar mayor volumen de información segmentado en muchas tramas. El protocolo establece dos servicios de comunicación: el envío de información, y la solicitud de información. Aplicaciones típicas de redes CAN Cualquier conjunto de microcontroladores que necesiten compartir información es susceptible de utilizar este protocolo. Aunque se asocie típicamente a la automoción, también tiene aplicaciones en otros medios de transporte como trenes, aviones y barcos, y otros ámbitos diferentes como procesos industriales de automatización, control y equipamiento médico. Las ventajas de utilizar un bus de comunicaciones en vez de un cableado punto a punto se traducen en un ahorro de costes y de peso, especialmente importante en sistemas embarcados, y facilidad de instalación y de detección de averías. El protocolo CAN aporta además una comunicación fácil de implementar, robusta frente al ruido y con un avanzado control de errores.

23 1.2 Descripción de las tecnologías 12 Capa física Atendiendo al modelo OSI, los dos niveles inferiores de una comunicación por capas son la capa física y la capa de datos. El protocolo CAN establece las características de ambos niveles. El medio físico lo constituyen dos hilos paralelos, trenzados y/o blindados, según los requerimientos electromagnéticos. La línea debe tener en ambos extremos resistencias que representan su impedancia característica. Si la línea no está correctamente adaptada, no se puede alcanzar las pendientes adecuadas en los flancos de la señal, y se producen errores en la transmisión. La velocidad de transmisión del bus depende Figura 4: Línea de transmisión CAN de la longitud de la línea, el tipo de cable utilizado y la resistencia de terminación. La velocidad máxima es de 1 Mbps sobre una línea de 40 metros, y la velocidad mínima es de 50 Kbps sobre una línea de 1 km. Los niveles lógicos son: 1. Dominante: tensión diferencial nominal de 2 voltios, permitido de 1,5 a 3 voltios.

24 1.2 Descripción de las tecnologías Recesivo: tensión diferencial de 0 voltios. La señal se transmite en modo diferencial para minimizar el efecto del ruido, que afecta por igual a los dos hilos. NOTA: Los parámetros anteriores son los más comunes, pero pueden variar según la especificación que se esté utilizando. El estándar establece que la transmisión es síncrona y la codificación de bits se hace mediante NRZ, por lo que el nivel de la señal permanece constante a lo largo de todo el tiempo de bit. Como el nivel puede permanecer constante durante periodos largos, se utilizan mecanismos de sincronización, como el control de bit de relleno (ver Detección de errores).además, el tiempo nominal de bit se divide en segmentos, para asegurar que el instante de muestreo es el adecuado 2. Se muestra a continuación una captura de osciloscopio de una trama transmitida a 125 Kbps. La medida se ha hecho entre uno de los hilos y tierra. Se puede observar que la diferencia de voltajes entre los estados recesivo y dominante es de 1,5 voltios, dentro del rango permitido. Detección de errores Este protocolo cuenta con mecanismos de detección de errores a nivel de mensaje y de bit que permiten su utilización en aplicaciones en las que la fiabilidad es fundamental. 1. Mecanismos de detección de errores a nivel de bit 2 Dentro de este proyecto, una de las mayores dificultades ha consistido en la elección correcta de los segmentos del tiempo de bit.

25 1.2 Descripción de las tecnologías 14 Figura 5: Captura de trama CAN a) Control de colisión Durante la transmisión, el nodo que envía también monitoriza el bus en busca de posibles errores. Si algún bit enviado no se corresponde con el que se correspondía enviar, se señala un error de bit. b) Control de bit de relleno Si el mensaje requiere enviar más de cinco bits iguales, el nodo transmisor debe añadir un bit de relleno de valor complementario. El receptor elimina ese bit a la hora de procesar la información. De esta manera se generan los flancos de sincronización. 2. Mecanismos de detección de errores a nivel de mensaje a) Comprobación de redundancia cíclica (CRC)

26 1.2 Descripción de las tecnologías 15 Al final de cada transmisión el emisor añade una secuencia de comprobación calculada para esa trama. La secuencia es recalculada por el receptor, que lanza un error cuando no coinciden debido a un error de transmisión. b) Comprobación de trama Algunos campos de la trama tienen un formato establecido por el protocolo. Si se detecta un valor inválido en alguno de esos campos, se señala un error de formación de la trama. c) Señal de trama recibida El nodo transmisor debe recibir una señal de trama correctamente recibida (acknowledge). En caso contrario, emitirá un error de tipo ACK. Si algún nodo detecta un error en la trama que se está enviando en ese instante, manda un mensaje de error, que evita que la trama incorrecta pueda ser aceptada por otro nodo. Formato de la trama La especificación actual del proyecto es la versión 2.0 y establece dos tipos de tramas, según el tamaño de su identificador: 11 o 29 bits. La mayoría de los sistemas trabajan con la longitud estándar de 11 bits, que es compatible con equipos preparados para ambos formatos. Los campos de la trama son los siguientes: 1. Campo de inicio de trama

27 1.2 Descripción de las tecnologías 16 Bit dominante 3 que indica el comienzo de un mensaje. 2. Campo de arbitraje En tramas de datos, este campo contiene información sobre la prioridad del mensaje, contenida en el identificador. En tramas de petición de datos, se mantienen todos los bits a nivel recesivo, indicando que la prioridad es la menor. 3. Campo de control Contiene espacio reservado para futuras ampliaciones del bus y la longitud del campo de datos. 4. Campo de datos Contiene la información del mensaje. Su tamaño máximo es de 64 bits. 5. CRC Herramienta de control de errores. 6. ACK Control de errores mediante bit recesivo. Durante ese bit, el emisor espera que los receptores coloquen un bit dominante en la línea. 7. Fin de trama Siete bits de nivel recesivo. 3 En el bus CAN, la señal por defecto es un 1 lógico, que corresponde al nivel recesivo de la señal (Ver Capa Física)

28 1.2 Descripción de las tecnologías Microcontrolador Figura 6: Formato de trama CAN Se entiende por microcontrolador a un circuito integrado de muy alta escala de integración, formado por tres unidades básicas: CPU que procesa la información, memoria de datos para guardar información y memoria de programa para almacenar las instrucciones. Además, la mayoría de los microcontroladores incorporan una gran cantidad de entradas y salidas para comunicarse con periféricos. Los microcontroladores representan una herramienta de hardware ideal para el desarrollo de aplicaciones con conexión CAN. Las otras opciones serían: Circuito cableado: sería muy difícil de diseñar toda la lógica, y no obtendría las mismas prestaciones. Además, un cambio en el programa exigiría volver a diseñar el circuito. Microprocesador: requieren una circuitería mucho más compleja, y la mayor potencia no se traduciría en un aumento en las prestaciones de esta aplicación. El

29 1.2 Descripción de las tecnologías 18 microcontrolador cumple las necesidades de memoria y velocidad de procesamiento de esta aplicación, y es más económico y más sencillo de programar. Como ventaja añadida, muchos fabricantes ofrecen circuitos con módulos de CAN integrados, que incluyen la mayoría de las especificaciones del protocolo. Estos módulos tienen el hardware necesario para cumplir la mayoría de las especificaciones del procotolo a nivel físico, e incluyen rutinas para facilitar el tratamiento de datos en forma de tramas. Recursos de microcontroladores necesarios para esta aplicación: Interrupciones: Para llevar un control exacto de la frecuencia con la que se envía la información, se programa una rutina que garantiza el tiempo exacto de ejecución mediante la cuenta de un temporizador. Puerto serie: A través de este puerto el microcontrolador recibe la información que posteriormente deberá mandar a través del bus. Memoria no volátil: El programa se almacena en una región de memoria que no se borra al desconectar la alimentación. Circuitería asociada: interruptores, pantalla. Conforman la interfaz con el usuario de la aplicación. En muchos casos es posible encontrar placas diseñadas para los microcontroladores con todas estas funciones. Elevada frecuencia máxima de oscilador: con esta frecuencia se puede ejecutar el programa y programar una transmisión por CAN de alta velocidad.

30 1.2 Descripción de las tecnologías 19 Recursos para la programación: los fabricantes de microcontroladores ofrecen una gran cantidad de material para programación de sus circuitos integrados, así como herramientas de desarrollo y depuración. Para la realización de este proyecto se ha utilizado un microcontrolador de la casa Microchip, modelo 18F458, con 32 Kbytes de memoria de programa y 1.5 Kbytes de memoria RAM. La máxima frecuencia de reloj es de 40 Mhz, e incluye un módulo de CAN. El microcontrolador está montado sobre una placa PICDEM 2 plus, también de Microchip. Esta placa tiene además de los circuitos necesarios para el microcontrolador, una pantalla LCD, pulsadores, un circuito de comunicación serie y superficie para componentes añadidos Comunicación RS-232 En la aplicación de este proyecto se tiene necesidad de establecer una comunicación entre las aplicaciones del microcontrolador y del ordenador. Hay una gran variedad de comunicaciones posibles, tanto cableadas como inalámbricas, pero como no hay una necesidad de gran velocidad de transmisión ni de comunicación sin cables, se ha optado por la solución más simple: comunicación RS-232. La ventaja que ofrece esta comunicación es que la placa sobre la que se ha desarrollado tiene incorporado un circuito de comunicación serie basado en el chip MAX232A. El protocolo RS-232 establece una comunicación serie, igual que en el protocolo

31 1.2 Descripción de las tecnologías 20 CAN, pero a diferencia de éste, la comunicación puede ser half dúplex o full dúplex: puede enviar uno o los dos transmisores cada vez. A nivel físico, la señal también tiene dos valores establecidos, según el valor lógico con el que se corresponda. La trama es similar a la trama de CAN, ya que el primer bit que se manda es un valor dominante. Después se manda un número de bits de datos de entre 5 y 8 y finalmente uno o dos bits de stop. Figura 7: Formato de trama RS-232 Se puede apreciar que este protocolo es mucho más simple que CAN, sobre todo en cuanto a control de errores. Este protocolo ofrece opcionalmente un control de paridad, que manda un bit de control en función de la suma de los bits enviados. Además, se puede implementar un control de flujo por hardware, si se dispone de los hilos correspondientes en la conexión. La función de este control de flujo es informar de si la línea está libre para transmitir. Para la aplicación de este proyecto se ha utilizado una comunicación a baudios, con 8 bits de datos, un bit de stop y sin control de flujo ni de paridad.

32 1.2 Descripción de las tecnologías Lenguaje de programación LabView Este proyecto tiene como objetivo el control de dispositivos conectados a una red CAN. Una vez que se ha resuelto el acceso al bus, hay que conocer la información que se desea enviar a los dispositivos, pues debe obedecer a una serie de reglas: ID del dispositivo, mensaje y canal sobre el que se desea actuar, etc. Además, hay que configurar correctamente el hardware para que pueda acceder a la red CAN. Muchos fabricantes de dispositivos CAN distribuyen toda la información anterior en bases de datos con un formato especial, que no se puede analizar con programas estándar de tratamiento de bases de datos. El microcontrolador recibirá toda la información 4 a través del puerto serie, por lo que cualquier aplicación en el pc capaz de acceder a este puerto puede ser utilizada para este cometido. En este proyecto se ha decidido utilizar LabView como aplicación de pc porque cumple las especificaciones anteriores y añade algunas ventajas importantes. Las principales claves para haber utilizado este lenguaje de programación son las siguientes: Interfaz gráfica de usuario. LabView está originalmente diseñado para la creación de instrumentos virtuales, que son programas de acceso a dispositivos electrónicos conectados a un ordenador. Por esta razón, dispone de muchos recursos (librerías) para configurar una conexión con elementos externos. 4 La aplicación también permite utilización autónoma, con tramas fijas programadas en memoria no volátil

33 1.2 Descripción de las tecnologías 22 Acceso a puertos. Este software permite acceder al puerto serie del ordenador de forma estándar para cualquier sistema operativo. Como añadido, permite acceder a otro hardware que tenga acceso al bus CAN 5. Portabilidad a diversos sistemas operativos. Una aplicación creada con LabView sólo necesita una máquina virtual para poder ejecutarse. El fabricante ha diseñado esta máquina virtual para Windows, UNIX/Linux y Macintosh y la distribuye de forma gratuita, aunque no libre. Por lo tanto, cualquier ordenador con alguno de los sistemas operativos anteriores podrá ejecutar una aplicación creada con LabView. Acceso a bases de datos. Este lenguaje de programación dispone de librerías de acceso a bases de datos de información CAN de forma automática (aunque requiere un hardware especial para realizar esta función) o mediante la utilización de librerías estándar de acceso a bases de datos con una programación bastante compleja. Aceptación en la industria. LabView es un estándar utilizado en empresas de todo el mundo para desarrollo de aplicaciones en el ámbito de la ingeniería. Un desarrollo en este lenguaje de programación permite la adaptación a las necesidades de muchas empresas y supone un importante aprendizaje sobre una herramienta muy extendida en la actualidad. Por todas las razones anteriores se ha decidido utilizar LabView como lenguaje de 5 En el desarrollo y depuración de la comunicación por bus CAN también se ha utilizado LabView

34 1.2 Descripción de las tecnologías 23 programación de la aplicación de configuración de parámetros y de información del microcontrolador. En la figura 8 se muestran algunas de las ventajas apuntadas anteriormente en la interfaz de la aplicación.

35 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada Descripción de la aplicación desarrollada Programa en C Este proyecto se centra en el diseño de una aplicación para un microcontrolador. Esta aplicación queda almacenada en la memoria FLASH del microcontrolador y se ejecuta cada vez que se desea acceder a los dispositivos del bus CAN. El acceso puede ser de dos tipos: 1. Automático: Si el microcontrolador no recibe datos de un ordenador a través del puerto serie, envía información almacenada en el programa. Esta configuración exige conocer de antemano la configuración del bus y la información que se desea mandar a los distintos dispositivos. 2. Programado: Una vez que el microcontrolador ha recibido todos los datos del ordenador, envía la información de acuerdo con los parámetros de configuración del bus. Esto permite que el dispositivo se pueda comunicar con diferentes tipos de buses y de dispositivos sin necesidad de reprogramar el microcontrolador. El funcionamiento del programa se puede resumir en tres grandes bloques: inicialización, espera de operación y envío. En cada una de las fases se muestra el estado del programa en la pantalla de la placa. 1. Inicialización En esta fase, se definen los bits de configuración del microcontrolador: entradas y salidas digitales, configuración de la comunicación serie, configuración del

36 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 25 timer e inicialización de la pantalla. Todos estos valores están adaptados para la frecuencia del reloj al que está conectado el micro 6. La configuración se hace sin intervención del usuario. 2. Espera de operación Una vez que el microcontrolador está preparado para enviar la información almacenada para acceso automático al bus CAN, o para recibir información desde un ordenador. El acceso automático lo iniciará el usuario mediante un pulsador, mientras que la recepción de información se realizará en cuanto se reciban los datos, sin intervención del usuario. 3. Envío Finalmente, el dispositivo se comunica con otros dispositivos del bus CAN. A la vez que se produce el envío, el programa comprueba que no haya mandado desde un ordenador información sobre una nueva conexión. Para asegurar que el envío de tramas se realiza con la frecuencia exacta, se programa una interrupción que se activa cada milisegundo. El envío se realizará cuando el número de milisegundos sea un múltiplo de una variable definida como periodo de envío. La rutina de inicialización del bus CAN está preparada para permitir el acceso a buses de velocidades desde 500 hasta 20 Kbps, todo el rango permitido por la frecuencia del oscilador utilizado (32 MHz). 6 Algunos de los ajustes se hacen sobre librerías escritas es ensamblador

37 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 26 Toda la información sobre los datos transmitidos por el bus CAN y la configuración del mismo queda almacenada en una estructura. Se han utilizado librerías de C y ensamblador para facilitar la tarea de las siguientes funcionalidades: 1. Nombre de los registros del micro 2. Timers 3. Configuración de la via serie y la pantalla 4. Configuración del bus CAN Uno de los principales problemas para escribir el código de esta aplicación ha sido que en la fase de diseño no se estaban establecidas exactamente las especificaciones de la aplicación, en especial en lo referente a la utilización del bus CAN. Por ello se ha tenido que revisar constantemente, según se añandían nuevas funcionalidades y/o se adquirían los conocimientos acerca de la configuración y envío del bus. A lo largo de todo el proceso de programación se ha utilizado el entorno de desarrollo y el compilador proporcionados por el fabricante del micro, disponibles en versión de evaluación. También se ha utilizado una herramienta de depuración que ha permitido ejecutar el programa en el micro visualizando el estado del programa, las variables y los registros. Sin esta herramienta el proceso de depuración de la comunicación habría sido imposible, ya que un simulador de ordenador no puede emular los datos recibidos por la via serie.

38 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada Programa en LabView Desde un ordenador se tiene que enviar la información que se desea colocar en el bus, así como los parámetros de configuración. El programa diseñado con LabView añade además la posibilidad de leer desde una base de datos la configuración del bus y los rangos de parámetros que se pueden utilizar en función de cada mensaje y cada canal. El código de LabView creado se divide en tres partes, que se ejecutan secuencialmente: 1. Configuración: se define el puerto serie que se desea utilizar, así como la base de datos en formato *.dbc que almacena la información sobre la red CAN a la que deseamos acceder. Se puede elegir el canal que se desea modificar directamente entre todos los de la base de datos o haciendo un filtro por el mensaje que contiene el canal deseado. 2. Selección de parámetros para enviar: una vez que se ha seleccionado el canal, el programa lee de la base de datos información sobre el mismo para que el usuario pueda elegir la información que desea transmitir al bus. Esta información se puede escribir en forma de números enteros (aconsejado para tramas largas) o bit a bit (aconsejado para tramas pequeñas de menos de un byte). La información máxima que se puede mandar en cada trama la fija el protocolo y es de 64 bits. Para facilitar la introducción de los datos a enviar por el bus CAN, se dispone de un control que permite introducirlos mediante un valor decimal. Por ejemplo, el

39 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 28 valor que se desea leer en un cuentarrevoluciones para un combinado concreto puede ser un valor entre 0 y Si no se desea hacer la conversión de este número a binario en la situación que corresponde al canal en el mensaje correspondiente, se puede introducir simplemente el valor y el propio programa hace la conversión y la colocación de los datos. 3. Envío: la información recogida se envía de acuerdo con el protocolo. El envío se hace una sola vez. El diagrama resultante del algoritmo anterior es bastante complejo, y se divide en un programa principal y una librería de envío, para evitar que el código pueda dar errores por tener una extensión demasiado grande. Sería óptimo dividir el programa principal en más de un archivo, pero se recomienda que todos los controles e indicadores (elementos que se muestran en el instrumento virtual) estén situados en el mismo archivo, por lo que la división no es posible. Las tareas de acceso a la base de datos y de envío están unidas por una señal de error que se muestra al final de la ejecución. Esta señal da información sobre el elemento que ha causado el error, y algunos detalles del mismo. En la práctica, la codificación de los errores es un poco arbitraria, y apenas sirve para identificar cual ha sido el elemento que ha causado el error.

40 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 29 Figura 8: Instrumento virtual de acceso a nodo CAN

41 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada Protocolo ordenador-microcontrolador El diseño del protocolo de comunicación ha sido uno de los pasos más complejos de todo el proyecto, ya que implica conocer a fondo las características de los datos que viajan por el bus CAN para poder enviar datos que cumplan con las especificaciones. Durante la especificación del protocolo, se ha tenido que comprobar que los datos eran correctamente procesados y enviados en el ordenador, y correctamente recibidos y procesados en el microcontrolador, por lo que el proceso de depuración ha presentado algunas dificultades 7. Se va a enviar información sobre la trama que se desea formar, como la velocidad y datos sobre la configuración de los bits que forman la trama; información sobre el identificador de la trama y finalmente los datos que se desean transmitir. La división de información en tres grupos permite facilitar la depuración introduciendo caracteres de control. Cada caracter se corresponde con uno de los tres grupos anteriores y los datos recibidos después de él se deben interpretar según la clasificación anterior. En caso de recibir información incorrecta, el microcontrolador lo señalará mediante otro caracter de control. Una vez que el microcontrolador ha recibido información acerca de la configuración del bus y de la trama, y los datos que se van a enviar, forma una trama CAN para enviar por el bus. En la configuración de los datos de la trama se ha decidido que todo el tratamiento se haga en el ordenador, para dar más peso a la programación sobre Lab- 7 La depuración de la comunicación ordenador - microcontrolador se ha hecho con un software de monitorización del puerto serie.

42 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 31 View. Las operaciones que hay que hacer son colocar los bytes de datos según el orden especificado en la base de datos (Intel o Motorola) y desplazarlos según la posición del canal en el mensaje Conexión hardware El microcontrolador utilizado, Microchip 18F458, dispone de un módulo CAN que realiza toda la gestión de envío de tramas, y de control de errores propios de un nodo. Sin embargo, no dispone de salidas adaptadas para conexión directa a un bus CAN, sino de salidas TTL con valores entre 0 y 5 voltios. Por lo tanto se requiere un hardware adicional que haga la conversión de la señal entre los niveles lógicos proporcionados por el microcontrolador y los niveles de tensión especificados por el protocolo (ver Sección 1.2.1). Para realizar la adaptación de señal se ha utilizado un circuito basado en el circuito integrado MCP 2551 de Microchip. Este circuito requiere de poco cableado externo y permite conexiones de hasta 1 Mbps de acuerdo con todas las especificaciones del protocolo CAN. Una característica de este circuito es su bajo consumo, que mejora la autonomía del sistema en caso de funcionamiento con batería. La información relevante de este dispositivo se encuentra en [6]. En el prototipo creado para este proyecto, se ha montado el circuito mostrado en la figura 9 en el espacio libre de la placa de demostración, y se ha demostrado su correcto funcionamiento conectado con una tarjeta de adquisición de datos para bus CAN y con

43 1.3 Descripción de la aplicación desarrollada 32 un combinado de la companía Magneti Marelli. Para conseguir la comunicación con el dispositivo CAN se ha utilizado una resistencia de 4.7 K Ω para el control de la pendiente de los flancos. Sin esta resistencia el Slew Rate es excesivo. Figura 9: Diagrama de conexión del integrado MCP 2551

44 1.4 Conclusiones Conclusiones En este capítulo se pretende dar una idea sobre las ideas resultantes de la realización del proyecto, en los diferentes ámbitos en que se ha trabajado Capacidad del bus CAN El protocolo CAN es un estándar industrial desde hace muchos años, y todo indica que lo seguirá siendo durante bastantes años más. Esto es especialmente significativo en el mundo de la electrónica, ya que la velocidad con la que y los equipos cambian y las necesidades se incrementan es muy elevada. Las claves de la supervivencia de este protocolo son su simplicidad, robustez y adaptabilidad. El siguiente escalón en tecnologías de comunicación entre equipos electrónicos parece que va venir dado por la transmisión de datos a través de los cables de alimentación: tecnología PLC (Power Line Communication). Mediante esta tecnología se reduce el cableado y por lo tanto la complejidad y la posibilidad de averías, que son aspectos clave en sistemas embarcados. Probablemente se implemente un estándar para utilización del protocolo CAN sobre PLC, modificando la capa física pero manteniendo las características de la capa superior. Otras opciones de futuro para CAN pasan por la fibra óptica, para la difusión de contenidos multimedia. Estas opciones dan una idea de la adaptabilidad del protocolo, y de la conveniencia de desarrollar sobre un estandar conocido por todos los grandes fabricantes. En cuanto a la simplicidad, parece claro que el grueso del desarrollo de un producto

45 1.4 Conclusiones 34 no puede estar en su acceso por otros componentes, sino por su propia funcionalidad. Por ello, un protocolo del que se disponga de mucha información y hardware para establecer la comunicación, y que facilite los nuevos desarrollos con ventajas importantes en cuanto a fiabilidad parece ser una opción más recomendable que sistemas que puedan aportar otras ventajas pero que exijan un mayor esfuerzo de implementación. La robustez de la comunicación basada en CAN permite su utilización en sectores en los que la fiabilidad es un factor crítico, como los equipos médicos, aeronáuticos y por supuesto en automoción. Esta capacidad de evitar o minimizar los errores de comunicación viene dada por los sistemas de control de errores comentados en la sección Finalmente, las lagunas de este protocolo son las relacionadas con su velocidad de transmisión. El límite de 1 Mbps permite controlar aplicaciones simples prácticamente en tiempo real, mientras la red no esté muy cargada ni haya muchos errores; sin embargo, no es suficiente para la transmisión de grandes volúmenes de datos, como por ejemplo vídeo o audio, cada vez más presentes en automoción y aeronáutica Desarrollo de aplicaciones con LabView En la titulación de Ingeniero en Electrónica y Automática se da mucha importancia a la programación en lenguaje C, pero otros lenguajes de programación apenas se mencionan. Los casos más importantes son Java y los lenguajes de programación gráfica en general, por que son muy utilizados en la actualidad. Por esta razón, el desarrollo

46 1.4 Conclusiones 35 de una aplicación en un lenguaje de este tipo exige un estudio previo importante. Superada la adaptación inicial al desarrollo mediante bloques y las conexiones entre ellos, se puede decir que LabView es un lenguaje de programación muy potente, pero que exige conocimientos elevados para el desarrollo de aplicaciones complejas. Una de las características fundamentales de este lenguaje de programación es que está desarrollado íntegramente por una sola compañía. La principal ventaja de esto es que mientras la compañía mantenga una presencia importante en el mercado, está asegurada la actualización del programa en forma de soporte de nuevos dispositivos, nuevas funcionalidades y documentación. El inconveniente es que su utilización tiene un precio bastante elevado, y en muchas ocasiones es difícil entender el funcionamiento de algunos bloques del sistema, ya que no se conoce su código fuente. Para la programación de aplicaciones sencillas, es recomendable la utilización de este sistema ya que aporta una gran cantidad de ejemplos que pueden ser modificados para adaptarlos a la nueva aplicación, así como suficiente documentación para tareas simples. Otro aspecto muy positivo es la facilidad de diseñar un entorno gráfico para la aplicación. Sin embargo, para la utilización de hardware poco soportado, o para la creación de proyectos importantes, su uso queda limitado a desarrolladores con mucha experiencia. Además, algunos bloques exigen la utilización de hardware de la compañía, como es el caso de las librerías de acceso a las bases de datos de CAN. Para otras librerías, no es posible ejecutar programas creados en Windows en diferentes sistemas operativos. Otro aspecto destacable es que las herramientas disponibles para crear los dia-

47 1.4 Conclusiones 36 gramas tiene un manejo bastante intuitivo e incluye herramientas de depuración. Sin embargo, no es posible acceder a niveles inferiores de programación para verificar el funcionamiento de la aplicación como permiten hacer C y otros lenguajes de más bajo nivel Programación de microcontroladores Los microcontroladores son herramientas muy potentes para el control de dispositivos en el ámbito industrial, como se detalla en la Sección La rápida evolución de estos sistemas en aspectos como las comunicaciones con dispositivos, el aumento de memoria tanto de programa como RAM y la mayor velocidad de cálculo hacen de ellos una opción apta para cada vez más situaciones. El proceso de creación de código ejecutable por un microcontrolador comienza por elegir el lenguaje en el que se desea programar. El lenguaje más utilizado para aplicaciones que no sean demasiado específicas es C, y supone un estado intermedio entre los lenguajes de alto nivel y el ensamblador. La utilización de lenguajes de alto nivel supone la utilización de librerías que tienen que estar perfectamente portadas a la arquitectura con la que se esté trabajando, y cierto descontrol sobre lo que se ejecuta. Por el contrario, programar en ensamblador aporta control absoluto sobre cada proceso, a cambio de menor capacidad de órdenes complejas. Por estas razones, la combinación más utilizada es programación en C utilizando rutinas en ensamblador para las tareas más delicadas, y es el modo utilizado en el desarrollo de este proyecto.

48 1.4 Conclusiones 37 En la actualidad el nivel de los compiladores para estos dispositivos ha progresado notablemente, y los fabricantes suelen facilitar herramientas completas para los desarrolladores, como entornos de programación y depuración por medio de simuladores o herramientas de ejecución paso a paso. Los principales problemas para desarrollar programas para microcontroladores son los derivados de su interacción con otros dispositivos, porque son procesos difíciles de simular. Por ejemplo, las comunicaciones son procesos difíciles de desarrollar. Sin embargo, hay una gran cantidad de herramientas que permiten monitorizar las conexiones para ayudar en la depuración. Otros procesos difíciles de programar, pero que aumentan las posibilidades del programa son las interrupciones. Ambos procesos se pueden controlar mediante los registros del micro, que representan el estado de la ejecución en cada momento.

49 Bibliografía [TANE03] A. Tanenbaum. Computer Networks. Prentice Hall International Edition, cuarta edición, 2.003, ISBN [1] [2] [3] Microchip Technology Inc. PIC18FXX8 Data Sheet. Disponible en la página web del fabricante. [4] National Instruments Corporation LabView Basics Course Manual, sexta edición. Part Number G-01 [5] [6] Microchip Technology Inc. MCP 2551 Data sheet. Disponible en la página web del fabricante.

50 Parte II ESTUDIO ECONÓMICO

51 1.1 Estudio económico Estudio económico El bus CAN está presente en una gran cantidad de aplicaciones a nivel industrial y en muchos ámbitos diferentes. Para estas aplicaciones se requieren procesos de fabricación y de mantenimiento, llevados a cabo en proyectos de todo tipo y presupuesto. De lo anterior se puede deducir que existe un mercado potencial para una aplicación que permita el acceso a dispositivos conectados a este bus. La aplicación desarrollada para este proyecto centra su objetivo en conseguir una conexión a bus CAN con bajo coste, aunque con unas opciones de programación y de acceso de datos que la distingan de otras opciones. Para aplicaciones que tengan un presupuesto elevado, las herramientas comerciales ofrecidas por los grandes fabricantes ofrecen mayores prestaciones, a cambio de un presupuesto mucho mayor, aunque no ofrecen dispositivos programables autónomos sino conectados a un ordenador. El coste de fabricación de una unidad completa sería el de realización de un circuito impreso que albergase el micro, la pantalla, los pulsadores y el módulo de conversión de señal, más el coste de cada uno de los elementos por separado. A este coste hay que sumarle el del cable de conexión serie y CAN, así como el de alimentación. La alimentación se puede hacer mediante una fuente de tensión o mediante una batería, según el uso que se le vaya a dar al dispositivo. Este coste dependería fuertemente de la cantidad de unidades que se quiera fabricar, puesto que el precio de cada uno de los componentes y especialmente el del circuito impreso descienden considerablemente al aumentar el número de unidades. Todos los

52 1.1 Estudio económico 41 datos acerca de los precios de cada componente y del conjunto final están recogidos en el DOCUMENTO N o 4, PRESUPUESTO. Como conclusión se puede decir que hay un mercado grande para un producto como el propuesto en este proyecto, y que el precio de producción es suficientemente ajustado como para justificar los beneficios de su posible comercialización.

53 Parte III CALCULOS

54 1.1 Cálculos Cálculos En este proyecto no se han requerido cálculos.

55 Parte IV MANUALES

56 1.1 Manual de usuario Manual de usuario En esta sección se van a explicar brevemente los pasos necesarios para operar con la aplicación desarrollada. Se ha considerado la utilización en dos escenarios diferentes, según si hay o no conexión a un ordenador Modo autónomo Si se desea utilizar el equipo en lugares donde podría ser peligroso disponer de un ordenador, como una línea de montaje, o de reparación, el dispositivo se puede programar para actuar de forma autónoma. La interacción con el usuario se realizará a través de dos pulsadores y de la pantalla. Para poder trabajar en modo autónomo es necesario que el microcontrolador tenga programada la información que tiene que enviar por el bus. Esto se hace modificando la rutina void Autonomo() del programa principal, introduciendo la velocidad del bus y los identificadores y los datos de cada una de las tramas que se quiera enviar. Una vez que se ha programado el microcontrolador, se podrá ejecutar la aplicación tantas veces como sea necesario. Si el microcontrolador dispone de información en memoria de las tramas que se quiere enviar, sólo hay que conectar los cables de alimentación y conexión al bus CAN y pulsar un interruptor. En la placa que se ha montado para este proyecto, el pulsador es el marcado con RA4. A partir de ese momento, el dispositivo enviará la información que tenga en la memoria y actuará sobre los dispositivos del bus hasta que se pulse

57 1.1 Manual de usuario 46 el botón de RESET. En cada uno de los dos estados anteriores, la pantalla mostrará información sobre el proceso Modo programado En caso de que el microcontrolador no tenga programada en memoria la información que se desea mandar al bus, es necesario utilizar un ordenador para que recopile la información y se la mande al micro. Esta situación se puede dar cuando se trabaje con equipos distintos y sea necesario actualizar la información de las tramas constantemente. Para recopilar la información en el ordenador y mandarla al micro, se utilizará la aplicación creada con LabView. Los pasos para comunicarse con un dispositivo del bus en modo programado son los siguientes: 1. Conectar el cable serie ordenador - dispositivo, la alimentación del dispositivo y el cable de conexión del dispositivo al bus CAN. 2. Ejecutar la configuración de la aplicación de LabView a) Indicar el puerto serie al que está conectado el dispositivo b) Indicar la ruta de la base de datos que contiene la información del bus con el que se quiere conectar. 3. Elegir el del canal sobre el que se quiere actuar. Una ventana desplegable lista

58 1.1 Manual de usuario 47 todos los canales de la base de datos, pero se puede hacer un filtro por el nombre del mensaje que contiene al canal deseado. El proceso se muestra en la figura 10. Figura 10: Paso 3 aplicación LabView en modo programado 4. Pulsar el botón "Ver Datos"para configurar la información que se desea mandar al dispositivo CAN. 5. Con los datos facilitados por el programa, introducir la información de la trama.

59 1.1 Manual de usuario 48 Hay dos modos de proporcionar la información (Ver 2): bit a bit, mostrado en la figura 11 o resumida en un número entero, mostrado en la figura 12.Se puede cambiar este modo pulsando el botón "Mostrar bits". NOTA: para evitar errores en funcionamiento en modo número entero, el programa sólo permite elegir valores dentro de los rangos especificados en la base de datos. Figura 11: Introducción de datos bit a bit 6. Cuando se haya elegido correctamente la información, se pulsa el botón " Enviar". 7. El microcontrolador recibe la información a través del puerto serie y la comunicación comienza de forma automática. 8. El dispositivo continuará actuando sobre los dispositivos del bus hasta que reciba

60 1.1 Manual de usuario 49 Figura 12: Introduccción de datos como número entero información sobre nuevas tramas por la vía serie. 9. Para detener el envío de información por el bus, se pulsa el botón de RESET.

Sistema de Control Domótico

Sistema de Control Domótico UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA PROYECTO FIN DE CARRERA Sistema de Control Domótico a través del bus USB Directores:

Más detalles

DISEÑO DE UN PLC DOMÉSTICO UTILIZANDO UN MICROCONTROLADOR PIC-18F4550

DISEÑO DE UN PLC DOMÉSTICO UTILIZANDO UN MICROCONTROLADOR PIC-18F4550 DISEÑO DE UN PLC DOMÉSTICO UTILIZANDO UN MICROCONTROLADOR PIC-18F4550 QUIRINO JIMENEZ DOMINGUEZ, MARGARITA ALVAREZ CERVERA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA qjimenezdo@yahoo.com.mx RESUMEN: En el presente

Más detalles

Desarrollo de una interfaz RS-232 para el manejo de un coche de radiocontrol desde el PC

Desarrollo de una interfaz RS-232 para el manejo de un coche de radiocontrol desde el PC Desarrollo de una interfaz RS-232 para el manejo de un coche de radiocontrol desde el PC A. Muñoz, A. Millan, P. Ruiz-de-Clavijo, J. Viejo, E. Ostua, D. Guerrero Grupo ID2 (Investigación y Desarrollo Digital).

Más detalles

COMUNICACIONES. Medios para transmitir señales: Conexión por lazo de corriente 4 20 ma. Transmisión analógica: corriente proporcional a una magnitud

COMUNICACIONES. Medios para transmitir señales: Conexión por lazo de corriente 4 20 ma. Transmisión analógica: corriente proporcional a una magnitud PLCs COMUNICACIONES Introducción Medios para transmitir señales: Conexión por lazo de corriente 4 20 ma Transmisión analógica: corriente proporcional a una magnitud Extremo receptor incluye un conversor

Más detalles

Placa de control MCC03

Placa de control MCC03 Placa de control MCC03 Placa de control MCC03 La placa de control basada en el micro controlador PIC 16F874A de Microchip, es la encargada del procesar los datos que se introducen en el sistema y actuar

Más detalles

Diseño de Sistemas embebidos y comunicaciones: Aplicaciones de telefonía, RF y localización remota. Ing. José Oliden Martínez

Diseño de Sistemas embebidos y comunicaciones: Aplicaciones de telefonía, RF y localización remota. Ing. José Oliden Martínez Diseño de Sistemas embebidos y comunicaciones: Aplicaciones de telefonía, RF y localización remota El controlador dentro de un sistema de Control DISPOSITIVO DE MEDICIÓN CONVERSOR ANÁLOGO DIGITAL CONTROLADOR

Más detalles

CAPÍTULO 3 LA COMUNICACIÓN SERIAL

CAPÍTULO 3 LA COMUNICACIÓN SERIAL CAPÍTULO 3 LA COMUNICACIÓN SERIAL 3.1 Introducción. La historia de las comunicaciones se remonta a 1810 cuando un señor alemán de apellido Von Soemmering, utilizó 26 cables (1 por cada letra del alfabeto)

Más detalles

Controller Area Network (CAN) Gerardo Luis Stola FIUBA gstola@fi.uba.ar

Controller Area Network (CAN) Gerardo Luis Stola FIUBA gstola@fi.uba.ar Controller Area Network (CAN) Gerardo Luis Stola FIUBA gstola@fi.uba.ar Creado a mediados de 1980, con el objetivo de brindar conexión y disminuir los costos de cableado entre dispositivos dentro de automóviles.

Más detalles

AUTOMATIZACIÓN - CURSO: 2010-2011- Práctica 4: Sistema de Monitorización de tiempo mediante Arduino

AUTOMATIZACIÓN - CURSO: 2010-2011- Práctica 4: Sistema de Monitorización de tiempo mediante Arduino AUTOMATIZACIÓN - CURSO: 2010-2011- Juan Antonio Corrales Ramón Carlos Alberto Jara Bravo Fernando Torres Medina Grupo de Innovación Educativa en Automática Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas

Más detalles

USB. Teoría. INGENIERIA EN MICROCONTROLADORES Protocolo USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) Protocolo

USB. Teoría. INGENIERIA EN MICROCONTROLADORES Protocolo USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) Protocolo Protocolo USB INGENIERIA EN MICROCONTROLADORES Protocolo USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) Teoría PROTOCOLO USB www.i-micro.com Ingeniería en Microcontroladores Teléfono 044 55 11 29 55 05 E-mail: cursos@i-micro.com

Más detalles

2º CURSO INGENIERÍA TÉCNICA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN TEMA 5 ENTRADA/SALIDA. JOSÉ GARCÍA RODRÍGUEZ JOSÉ ANTONIO SERRA PÉREZ Tema 5.

2º CURSO INGENIERÍA TÉCNICA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN TEMA 5 ENTRADA/SALIDA. JOSÉ GARCÍA RODRÍGUEZ JOSÉ ANTONIO SERRA PÉREZ Tema 5. ARQUITECTURAS DE COMPUTADORES 2º CURSO INGENIERÍA TÉCNICA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN TEMA 5 ENTRADA/SALIDA JOSÉ GARCÍA RODRÍGUEZ JOSÉ ANTONIO SERRA PÉREZ Tema 5. Unidad de E/S 1 Unidad de E/S Indice Introducción.

Más detalles

MAXHC11. TARJETA DE BAJO COSTE PARA EL DISEÑO MIXTO HARDWARE-SOFTWARE

MAXHC11. TARJETA DE BAJO COSTE PARA EL DISEÑO MIXTO HARDWARE-SOFTWARE MAXHC11. TARJETA DE BAJO COSTE PARA EL DISEÑO MIXTO HARDWARE-SOFTWARE Sadot Alexandres F.¹, José D. Muñoz F.², Pedro Pérez de A.³ Departamento de Electrónica y Automática. Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Más detalles

MODBUS INDICE. Centro Integrado Politécnico ETI Departamento de Electricidad Fernando Pascual Moisés Pérez MODBUS 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUS

MODBUS INDICE. Centro Integrado Politécnico ETI Departamento de Electricidad Fernando Pascual Moisés Pérez MODBUS 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUS INDICE 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUS 2. PROTOCOLOS 3. CARACTERÍSTICAS DE LOS MENSAJES ENVIADOS 4. INSTRUCCIÓN PMCR 5. EJEMPLO DE APLICACIÓN a. Configuración puerto SCU41 b. Configuración variador V1000 c.

Más detalles

Programación de microcontroladores en tarjetas: Soluciones para el mercado del automóvil

Programación de microcontroladores en tarjetas: Soluciones para el mercado del automóvil Programación de microcontroladores en tarjetas: Soluciones para el mercado del automóvil Artículo cedido por Agilent Technologies www.agilent.com Dado que los µcs modernos llevan Flash a bordo, la programación

Más detalles

CAPITULO 3 Herramientas de desarrollo CAN

CAPITULO 3 Herramientas de desarrollo CAN CAPITULO 3 Herramientas de desarrollo CAN En este capítulo se describirán herramientas para el desarrollo y diseño de proyectos CAN: CANKing, CANalyzer, MPLAB IDE y el KIT de desarrollo PICDEM CAN-LIN

Más detalles

Supervisión y Monitoreo de Procesos Empleando Mensajes de Texto

Supervisión y Monitoreo de Procesos Empleando Mensajes de Texto 15 Supervisión y Monitoreo de Procesos Empleando Mensajes de Texto Luis Humberto Pérez Urteaga, Guillermo Tejada Muñoz Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, Universidad Nacional Mayor de San

Más detalles

Drive PLC. Coordinar accionamientos de forma inteligente. Drive based Automation inteligente, modular

Drive PLC. Coordinar accionamientos de forma inteligente. Drive based Automation inteligente, modular Drive PLC Coordinar accionamientos de forma inteligente Drive based Automation inteligente, modular El Drive PLC Coordinar accionamientos de forma inteligente Con el Drive PLC el convertidor de frecuencia

Más detalles

FUNDAMENTOS DE INFORMATICA

FUNDAMENTOS DE INFORMATICA FUNDAMENTOS DE INFORMATICA TEMAS QUE SE TRATARÁN: Arquitectura Interna Sistemas Operativos Programación en Visual Basic Bases de Datos Redes e Internet 1 FUNDAMENTOS DE INFORMATICA Tema 1: Arquitectura

Más detalles

A continuación se representan los componentes básicos de un sistema computacional (ordenador). Figura 5.6.1 Componentes básicos de un ordenador.

A continuación se representan los componentes básicos de un sistema computacional (ordenador). Figura 5.6.1 Componentes básicos de un ordenador. 5.6 ESTRUCTURA BÁSICA DE UN ORDENADOR. TERMINOLOGÍA INFORMÁTICA Las aeronaves modernas utilizan sofisticados sistemas de aviónica que necesitan de sistemas de computación basados en microprocesadores.

Más detalles

BUSES GRUPO 8 Miguel París Dehesa Ricardo Sánchez Arroyo

BUSES GRUPO 8 Miguel París Dehesa Ricardo Sánchez Arroyo BUSES GRUPO 8 Miguel París Dehesa Ricardo Sánchez Arroyo - Trabajo de ampliación. BUSES. - 1 INDICE 1. Introducción 2. Integrated Drive Electronics (IDE) (1986) 3. Universal Serial Bus (USB) (1996) 4.

Más detalles

Redes Industriales Sistemas Industriales para Control

Redes Industriales Sistemas Industriales para Control Redes Industriales Sistemas Industriales para Control Concepto de las redes datos Conceptos específicos de los redes de datos Topología de la red (atributos donde destacan conectividad, compacidad, metricidad

Más detalles

CAN BUS Controller Area Network:

CAN BUS Controller Area Network: CAN BUS Controller Area Network: Protocolo de comunicación Serie creado en los 80s por Bosch inicialmente para la comunicación entre controles del automóvil. Reduce el cableado y permite agregar funciones

Más detalles

Capítulo 5 Fundamentos de Ethernet

Capítulo 5 Fundamentos de Ethernet Ethernet, en sus varias formas, es la tecnología de red de área local (LAN) más ampliamente utilizada. Los objetivos de su diseño incluye la simplicidad, un bajo coste, la compatibilidad, el poco retardo

Más detalles

Utilización de los puertos serial y paralelo de una PC usando LabView

Utilización de los puertos serial y paralelo de una PC usando LabView Universidad del Táchira Departamento de Ingeniería Electrónica Instrumentación Electrónica Utilización de los puertos serial y paralelo de una PC usando LabView Hecho Por: Ing. Rafael Chacón Ing. José

Más detalles

Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías DIVISION DE ELECTRONICA Y COMPUTACION

Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías DIVISION DE ELECTRONICA Y COMPUTACION SISTEMA DE MONITOREO POR INTERNET CON ENVÍO DE IMÁGENES Ricardo Hernández Durán (Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica) Gabriela Ramos Rosas (Licenciatura en Informática) Víctor Jiménez García (Ingeniería

Más detalles

DISEÑO DE UN CRONOTERMOSTATO PARA CALEFACCIÓN SOBRE TELÉFONOS MÓVILES. Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas.

DISEÑO DE UN CRONOTERMOSTATO PARA CALEFACCIÓN SOBRE TELÉFONOS MÓVILES. Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas. DISEÑO DE UN CRONOTERMOSTATO PARA CALEFACCIÓN SOBRE TELÉFONOS MÓVILES Autor: Sánchez Gómez, Estefanía Dolores. Directores: Pilo de la Fuente, Eduardo. Egido Cortés, Ignacio. Entidad Colaboradora: ICAI

Más detalles

Multimedia Streaming. Memoria del proyecto Streaming Multimedia (audio) Departamento de desarrollo de software. Lexon S.A.

Multimedia Streaming. Memoria del proyecto Streaming Multimedia (audio) Departamento de desarrollo de software. Lexon S.A. Multimedia Streaming Memoria del proyecto Streaming Multimedia (audio). Lexon S.A. Memoria del proyecto de Streaming de audio Introducción El proyecto desarrolla un sistema de transmisión unidireccional

Más detalles

DATALOGGER USANDO NIOS II

DATALOGGER USANDO NIOS II DATALOGGER USANDO NIOS II Luis Enrique Campoverde Rugel (1), Washington Adrián Velásquez Vargas (2), Ing. Ronald Ponguillo (3) (1) (2) (3) Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación (1) (2) (3)

Más detalles

CAPÍTULO 3 Programación en LabVIEW

CAPÍTULO 3 Programación en LabVIEW CAPÍTULO 3 Programación en LabVIEW 3.1 Conexión física de los elementos Para capturar todas las señales provenientes de los sensores se utilizó una tarjeta de adquisición de datos de National Instruments,

Más detalles

Familias de microcontroladores de radio frecuencia.

Familias de microcontroladores de radio frecuencia. CAPITULO 3 Familias de microcontroladores de radio frecuencia. 3.1 Familias de rfpics. MICROCHIP ha desarrollado unas familias de microcontroladores con un anexo, que es una unidad transmisora de ASK o

Más detalles

Interfaz al Bus CAN y PCI con Finalidad Docente

Interfaz al Bus CAN y PCI con Finalidad Docente Formación Universitaria CAN2PCI: Vol. 2(3), 31-38 Placa con (2009) Interfaz al Bus CAN y PCI con Finalidad Docente doi: 10.4067/S0718-50062009000300006 CAN2PCI: Placa con Interfaz al Bus CAN y PCI con

Más detalles

SIMULACION DE UN ENTORNO Y MEMORIA VIRTUAL PARA UNA PLATAFORMA KHEPERA. Leonardo Solaque Nelson D. Muñoz Nelson Londoño Ospina

SIMULACION DE UN ENTORNO Y MEMORIA VIRTUAL PARA UNA PLATAFORMA KHEPERA. Leonardo Solaque Nelson D. Muñoz Nelson Londoño Ospina SIMULACION DE UN ENTORNO Y MEMORIA VIRTUAL PARA UNA PLATAFORMA KHEPERA Leonardo Solaque Nelson D. Muñoz Nelson Londoño Ospina GIRA 2 (Grupo de Investigación en Robótica y Areas Afines) Universidad de Antioquia

Más detalles

Corporacion Universitaria Autonoma del Cauca EJEMPLARIZACION DE COMUNICACIÓN ENTRE DOS MODOULOS XBEE SERIE 2.

Corporacion Universitaria Autonoma del Cauca EJEMPLARIZACION DE COMUNICACIÓN ENTRE DOS MODOULOS XBEE SERIE 2. EJEMPLARIZACION DE COMUNICACIÓN ENTRE DOS MODOULOS XBEE SERIE 2. RESUMEN Hoy en día son muchos los dispositivos que cumplen la función de comunicarse uno con el otro, siendo útiles y cumpliendo objetivos

Más detalles

CAPÍTULO 2. DEFINICIÓN Y TEORIA DE OPERACIÓN DEL BUS CAN

CAPÍTULO 2. DEFINICIÓN Y TEORIA DE OPERACIÓN DEL BUS CAN CAPÍTULO 2. DEFINICIÓN Y TEORIA DE OPERACIÓN DEL BUS CAN 2.1 Qué es CAN? CAN por sus siglas en inglés (Controller Area Network) es un protocolo de comunicación serial orientado a control distribuido en

Más detalles

HARDWARE Y SOFTWARE DE LA ADQUISICIÓN DE DATOS

HARDWARE Y SOFTWARE DE LA ADQUISICIÓN DE DATOS HARDWARE Y SOFTWARE DE LA ADQUISICIÓN DE DATOS Esta lección describe el hardware y el software de la adquisición de datos. Tenemos los siguientes apartados: A. Descripción del hardware DAQ B. Componentes

Más detalles

Definición: PLC: CONTROLES LOGICOS PROGRAMABLES (PLC) 23/09/2014

Definición: PLC: CONTROLES LOGICOS PROGRAMABLES (PLC) 23/09/2014 CONTROLES LOGICOS PROGRAMABLES (PLC) Cátedra: Control de Procesos Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Entre Ríos Definición: Aparato digital con memoria programable para el almacenamiento de

Más detalles

LABORATORIO REMOTO PARA LA DOCENCIA DE INSTRUMENTACIÓN INTELIGENTE

LABORATORIO REMOTO PARA LA DOCENCIA DE INSTRUMENTACIÓN INTELIGENTE LABORATORIO REMOTO PARA LA DOCENCIA DE INSTRUMENTACIÓN INTELIGENTE N. MEDRANO 1, B. CALVO 2, D. DIGÓN 2, J. BOLEA 1, S. CELMA 1 1 Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Universidad de

Más detalles

Redes (IS20) Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. http://www.icc.uji.es. CAPÍTULO 6: Estándares en LAN

Redes (IS20) Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. http://www.icc.uji.es. CAPÍTULO 6: Estándares en LAN Redes (IS20) Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas http://www.icc.uji.es CAPÍTULO 6: Estándares en LAN ÍNDICE (Ethernet) 3. Estándar IEEE 802.2 (LLC) 4. Estándar IEEE 802.4 (Token Bus) Curso 2002-2003

Más detalles

CONTROL LÒGICO PROGRAMABLE (PLC s) Instructor : Ing. JULIO CÉSAR BEDOYA PINO

CONTROL LÒGICO PROGRAMABLE (PLC s) Instructor : Ing. JULIO CÉSAR BEDOYA PINO CONTROL LÒGICO PROGRAMABLE (PLC s) Instructor : Ing. JULIO CÉSAR BEDOYA PINO CONTENIDO AUTOMATISMO OPCIONES TECNOLÓGICAS PLC VENTAJAS Y DESVENTAJAS ESTRUCTURA DE LOS PLC`s DE QUE SE COMPONE UN PLC? CONTENIDO

Más detalles

Programación en Capas.

Programación en Capas. Programación en Capas. Ricardo J. Vargas Del Valle Universidad de Costa Rica, Ciencias de Computación e Informática, San José, Costa Rica, 506 ricvargas@gmail.com Juan P. Maltés Granados Universidad de

Más detalles

Convivencia. Gestión del Sistema de Entrada/Salida

Convivencia. Gestión del Sistema de Entrada/Salida Convivencia Gestión del Sistema de Entrada/Salida Dra. Carolina Carolina Mañoso Mañoso Dpto. Dpto. Imformática Informática y y Automática.UNED Introducción (1/2) El sistema de Entrada/Salida es la parte

Más detalles

Introducción a los microcontroladores y microprocesadores

Introducción a los microcontroladores y microprocesadores Introducción a los microcontroladores y microprocesadores 1/25 Índice 1.1 Introducción. 1.1.1 Evolución de los up. 1.1.2 Rendimiento de un microprocesador. 1.1.3 RISC /CISC. 1.2 Sistemas basados en microprocesador.

Más detalles

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES DE LA FIEC.

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES DE LA FIEC. TESIS DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES DE LA FIEC. DIRECTOR DE TESIS.- Ing. Francisco Novillo AUTOR Walter Mestanza Vera. Egresado

Más detalles

Denominamos Ordenador o Computadora, a una máquina electrónica que es capaz de dar un tratamiento automatizado a la información.

Denominamos Ordenador o Computadora, a una máquina electrónica que es capaz de dar un tratamiento automatizado a la información. INTRODUCCIÓN AL ORDENADOR Denominamos Ordenador o Computadora, a una máquina electrónica que es capaz de dar un tratamiento automatizado a la información. Se compone de dos elementos fundamentales que

Más detalles

La presente tesis pretende que los estudiantes observen la teoría de las acciones de control

La presente tesis pretende que los estudiantes observen la teoría de las acciones de control CAPÍTULO V. CONCLUSIONES. La presente tesis pretende que los estudiantes observen la teoría de las acciones de control de forma virtual al mismo tiempo analicen físicamente los sistemas electrónicos cuando

Más detalles

DESCRIPCION DEL SITEMA MASTER.

DESCRIPCION DEL SITEMA MASTER. DESCRIPCION DEL SITEMA MASTER. ESTRUCTURA. El sistema MASTER (Sistema Modular para Control Adaptativo en Tiempo Real) se ha implementado en base a un computador compatible PC-AT, dotado de una tarjeta

Más detalles

PLATAFORMA DE CONTROL DIGITAL DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE POTENCIA

PLATAFORMA DE CONTROL DIGITAL DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE POTENCIA PLATAFORMA DE CONTROL DIGITAL DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE POTENCIA V. MIÑAMBRES-MARCOS, E. ROMERO-CADAVAL Y F. BARRERO-GONZÁLEZ Departamento de Electrónica e Ingeniería Electromecánica. Escuela de Ingenierías

Más detalles

Práctica 2NivelFisico: Estudio del nivel físico en la RS232 y en la RS485

Práctica 2NivelFisico: Estudio del nivel físico en la RS232 y en la RS485 Práctica 2NivelFisico: Estudio del nivel físico en la y en la RS485 1 Objetivos El objetivo de esta práctica es el estudio físico de la y de la RS485 y su relación cuando conviven en un mismo sistema.

Más detalles

CAPÍTULO 2. La Instrumentación

CAPÍTULO 2. La Instrumentación CAPÍTULO 2 La Instrumentación La implementación en el laboratorio del sistema péndulo-carro que describimos en el capítulo anterior presenta algunos retos de instrumentación cuya solución no es sencilla.

Más detalles

CAN Bus. nada conecta mejor. Información de producto. 2012 www.helmholz.com

CAN Bus. nada conecta mejor. Información de producto. 2012 www.helmholz.com CAN Bus nada conecta mejor Información de producto 2012 www.helmholz.com CAN 300 PRO, módulo de comunicación Los módulos CAN 300 PRO de Systeme Helmholz permiten controlar redes CAN desde autómatas S7-300.

Más detalles

1.1.- CONCEPTOS Automatismo: Sistema que permite ejecutar una o varias acciones sin intervención manual.

1.1.- CONCEPTOS Automatismo: Sistema que permite ejecutar una o varias acciones sin intervención manual. Automatización Industrial INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN 1 1.- INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN 1.1. CONCEPTOS. 1.2. TÉCNICAS DE CONTROL Y MANDO. 1.3. SISTEMAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN. 1.4. SISTEMAS P.L.C.

Más detalles

Modulador-Demodulador ASK con codificación Manchester implementado en un microcontrolador PIC

Modulador-Demodulador ASK con codificación Manchester implementado en un microcontrolador PIC Modulador-Demodulador ASK con codificación Manchester implementado en un microcontrolador PIC Ing. Ariel Tarifa Amaya, Ing. Arnaldo Del Risco Sánchez, Dr. Juan Carlos Cruz Hurtado RESUMEN / ABSTRACT Se

Más detalles

DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA PIC - TEMA 2 INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES PIC

DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA PIC - TEMA 2 INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES PIC DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA PIC - TEMA 2 INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES PIC 1 Los 'PIC' son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650,

Más detalles

Tema 1 Introducción. Arquitectura básica y Sistemas Operativos. Fundamentos de Informática

Tema 1 Introducción. Arquitectura básica y Sistemas Operativos. Fundamentos de Informática Tema 1 Introducción. Arquitectura básica y Sistemas Operativos Fundamentos de Informática Índice Descripción de un ordenador Concepto básico de Sistema Operativo Codificación de la información 2 1 Descripción

Más detalles

UPV-EHU. EUITI e ITT Vitoria-Gasteiz. Ampliación de Sistemas Digitales. Depuración de programas

UPV-EHU. EUITI e ITT Vitoria-Gasteiz. Ampliación de Sistemas Digitales. Depuración de programas DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERIA TECNICA INDUSTRIAL E INGENIERIA TECNICA EN TOPOGRAFIA VITORIA-GASTEIZ UNIVERSIDAD DEL PAIS VASCO - EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA

Más detalles

Diseño a medida del almacén

Diseño a medida del almacén Nuevas herramientas informáticas programan las instalaciones más complejas en poco tiempo Diseño a medida del almacén Por: ANTONIO ALONSO La sincronía entre el software de control, el de gestión y el middleware

Más detalles

En este capítulo se proporciona una visión general de las redes de computadores. Así, se presenta una descripción general de las comunicaciones de

En este capítulo se proporciona una visión general de las redes de computadores. Así, se presenta una descripción general de las comunicaciones de En este capítulo se proporciona una visión general de las redes de computadores. Así, se presenta una descripción general de las comunicaciones de datos y la tipología de redes que se emplean. Además este

Más detalles

3. ACONDICIONAMIENTO

3. ACONDICIONAMIENTO 3. ACONDICIONAMIENTO - Funciones generales. - Arquitectura básica del sistema de adquisición. -Circuitos integrados de acondicionamiento: amplificadores, filtros, muestreo y retención, multiplexores, conversores

Más detalles

SiAM Conversor Versión 2.0. siam CONVERSOR EXTERNO RS232-RS485 AUTO-VELOCIDAD AUTO-RTS. software i automatismes morvedre. Manual del usuario

SiAM Conversor Versión 2.0. siam CONVERSOR EXTERNO RS232-RS485 AUTO-VELOCIDAD AUTO-RTS. software i automatismes morvedre. Manual del usuario CONVERSOR EXTERNO RS232-RS485 AUTO-VELOCIDAD AUTO-RTS CARACTERÍSTICAS Conversor RS232/RS485 externo con detección automática de la transmisión (Auto-RTS) y detección automática de la velocidad (Auto-Velocidad)

Más detalles

Telecontrol y Monitoreo de Sistemas Eléctricos a través de una Red de Área Local Inalámbrica

Telecontrol y Monitoreo de Sistemas Eléctricos a través de una Red de Área Local Inalámbrica Telecontrol y Monitoreo de Sistemas Eléctricos a través de una Red de Área Local Inalámbrica Amhed Ashid Ramos Díaz, Angel Benjamín López Martínez Universidad Politécnica de Sinaloa. Niños Héroes #1413,

Más detalles

Algoritmo de conexión de un microcontrolador a un servidor TCP por GPRS a través de la red celular GSM

Algoritmo de conexión de un microcontrolador a un servidor TCP por GPRS a través de la red celular GSM Algoritmo de conexión de un microcontrolador a un servidor TCP por GPRS a través de la red celular GSM Fabio Vega Nieto 1 Fecha de Recibido: 05/10/12 Fecha de Aprobado: Resumen En este articulo de describe

Más detalles

ENRUTADOR DE CANALES DE AUDIO CON CONTROL VIRTUAL EN TIEMPO REAL

ENRUTADOR DE CANALES DE AUDIO CON CONTROL VIRTUAL EN TIEMPO REAL Revista Colombiana de ENRUTADOR DE CANALES DE AUDIO CON CONTROL VIRTUAL EN TIEMPO REAL ISSN:1692-7257 Volumen 2 - No 2 2003 Ms.C. Antonio Gan Acosta* Ing. Oscar José Cabrales Baena** Grupo de Investigación:

Más detalles

Juan de Dios Murillo Morera e-mail: jmurillo@una.ac.cr Santiago Caamaño Polini e-mail: scaamano@costarricense.cr INTRODUCCIÓN

Juan de Dios Murillo Morera e-mail: jmurillo@una.ac.cr Santiago Caamaño Polini e-mail: scaamano@costarricense.cr INTRODUCCIÓN UNICIENCIA 24 pp. 83-89 2010 IMPLEMENTACIÓN DE UN SERVIDOR FTP UTILIZANDO EL MODELO CLIENTE/SERVIDOR MEDIANTE EL USO DE SOCKETS EN LENGUAJE C UNIX CON EL FIN DE MEJORAR LOS TIEMPOS DE RESPUESTA EN LA RED

Más detalles

una industria o en lugares remotos, y envía esos datos a una unidad central que realiza el procesamiento de los datos. En la actualidad los

una industria o en lugares remotos, y envía esos datos a una unidad central que realiza el procesamiento de los datos. En la actualidad los SCADA Supervisory Control And Data Acquisition iii Es un sistema ste que colecta datos provenientes e de diferentes e sensores so es en una industria o en lugares remotos, y envía esos datos a una unidad

Más detalles

DISPLAYS DE CRISTAL LIQUIDO

DISPLAYS DE CRISTAL LIQUIDO DISPLAYS DE CRISTAL LIQUIDO INDICE MANUAL DE REFERENCIA DEL LCD 1.- INTRODUCCION 2.- CARACTERISTICAS DEL DISPLAY 2.1.- Aspecto físico 2.2.- Alimentación 2.3.- Los caracteres del LCD 2.4.- La memoria del

Más detalles

PROGRAM ACIÓN DEL CONTROL

PROGRAM ACIÓN DEL CONTROL CAPÍTULO III. PROGRAM ACIÓN DEL CONTROL M EDIANTE LABVIEW. 3.1 Introducción. El código producido para este tipo de software debe ser altamente confiable, muy eficiente, compacto y preciso cuando maneja

Más detalles

Integración HMI-PLC. una ventaja competitiva real.

Integración HMI-PLC. una ventaja competitiva real. La manufactura esbelta es una poderosa herramienta probada que aumenta la eficiencia en los procesos de producción. Conceptos y prácticas similares que eliminan "desperdicios" (equipo innecesario y los

Más detalles

INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

INGENIERÍA EN MECATRÓNICA HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura Control lógico avanzado 2. Competencias Desarrollar proyectos de automatización y control, a través del diseño, la administración

Más detalles

AUTOMATIZACIÓN:CONCEPTOS GENERALES GENERALES

AUTOMATIZACIÓN:CONCEPTOS GENERALES GENERALES AUTOMATIZACIÓN:CONCEPTOS AUTOMATIZACIÓN:CONCEPTOS GENERALES GENERALES Introducción Sistemas de control Automatismos analógicos y digitales Componentes y modelos Automatismos cableados y programables El

Más detalles

Tipos de comunicación La comunicación puede ser:

Tipos de comunicación La comunicación puede ser: Unidad 3. Procesos concurrentes 3.3 Semáforos (informática) Un semáforo es una variable especial (o tipo abstracto de datos) que constituye el método clásico para restringir o permitir el acceso a recursos

Más detalles

TEMA 4. Unidades Funcionales del Computador

TEMA 4. Unidades Funcionales del Computador TEMA 4 Unidades Funcionales del Computador Álvarez, S., Bravo, S., Departamento de Informática y automática Universidad de Salamanca Introducción El elemento físico, electrónico o hardware de un sistema

Más detalles

Denominación de la materia. N créditos ECTS = 36 carácter = MIXTA INGENIERIA DE COMPUTADORAS

Denominación de la materia. N créditos ECTS = 36 carácter = MIXTA INGENIERIA DE COMPUTADORAS Denominación de la materia INGENIERIA DE COMPUTADORAS N créditos ECTS = 36 carácter = MIXTA Ubicación dentro del plan de estudios y duración La materia Ingeniería de Computadoras está formada por 6 asignaturas

Más detalles

Tipos de Dispositivos Controladores

Tipos de Dispositivos Controladores Tipos de Dispositivos Controladores PLC Allen Bradley Siemens Schneider OMRON PC & Software LabView Matlab Visual.NET (C++, C#) FPGAS Xilinx Altera Híbridos Procesador + FPGA (altas prestaciones) µcontrolador

Más detalles

Tema 11: Instrumentación virtual

Tema 11: Instrumentación virtual Tema 11: Instrumentación virtual Solicitado: Tarea 09: Mapa conceptual: Instrumentación Virtual M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez http://www.eafranco.com edfrancom@ipn.mx @edfrancom edgardoadrianfrancom

Más detalles

TIPOS DE REDES COMPUTACIONALES

TIPOS DE REDES COMPUTACIONALES TIPOS DE REDES COMPUTACIONALES Cuando existe la necesidad de conectar permanentemente dos o tres puntos entre sí, podemos utilizar tres formas distintas. Pensemos una Empresa con una Central y dos sucursales,

Más detalles

El Modelo de Referencia OSI

El Modelo de Referencia OSI El Modelo de Referencia OSI Tabla de Contenidos 2. El Modelo de Referencia OSI... 2 2.1 Nivel físico...4 2.2 Nivel de enlace... 4 2.3 Nivel de red... 5 2.4 Nivel de transporte...5 2.5 Nivel de sesión...

Más detalles

Redes de Computadores

Redes de Computadores Redes de Computadores Tema 09 Redes Industriales Arquitectura en capas Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación

Más detalles

13º Unidad Didáctica. RAID (Redundant Array of Independent Disks) Eduard Lara

13º Unidad Didáctica. RAID (Redundant Array of Independent Disks) Eduard Lara 13º Unidad Didáctica RAID (Redundant Array of Independent Disks) Eduard Lara 1 RAID: INTRODUCCIÓN Sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros entre los que distribuye o replica los datos.

Más detalles

Control y temporización Comunicación con la CPU Comunicación con el dispositivo externo Almacén temporal de datos Detección de errores

Control y temporización Comunicación con la CPU Comunicación con el dispositivo externo Almacén temporal de datos Detección de errores UNIDAD DE ENTRADA SALIDA Conceptos Unidad de entrada-salida (E/S): Elemento que proporciona un método de comunicación eficaz entre el sistema central y el periférico. Funciones Control y temporización

Más detalles

Trabajo 3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN SERIAL INDUSTRIALES Edwin Gilberto Carreño Lozano, Código: 2090454.

Trabajo 3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN SERIAL INDUSTRIALES Edwin Gilberto Carreño Lozano, Código: 2090454. Trabajo 3. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN SERIAL INDUSTRIALES Edwin Gilberto Carreño Lozano, Código: 2090454. I. OBJETIVO Hacer un resumen acerca de los protocolos RS232, RS485, RS422 y HART; protocolos de

Más detalles

Sistemas con Microcontroladores y Microprocesadores

Sistemas con Microcontroladores y Microprocesadores Sistemas con Microcontroladores y Microprocesadores Objetivos Al terminar el curso, el estudiante estará capacitado para: 1. Entender funcionalmente cómo trabaja un sistema de computadora: Describir los

Más detalles

Potente PLC para todo tipo de industria

Potente PLC para todo tipo de industria Potente PLC para todo tipo de industria OPLC Vision 1040 La serie V1040 es un potente PLC con un panel de operador integrado HMI que comprende una pantalla táctil color de 10,4 y nueve teclas de función

Más detalles

PRÁCTICA II: ADQUISICIÓN DE DATOS CON LABVIEW

PRÁCTICA II: ADQUISICIÓN DE DATOS CON LABVIEW SISTEMAS ELECTRÓNICOS Y DE CONTROL LABORATORIO SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE CONTROL PRÁCTICA II: ADQUISICIÓN DE DATOS CON LABVIEW Curso 05/06 - 2 - PRÁCTICA II ADQUISICIÓN DE DATOS CON LABVIEW II.1. INTRODUCCIÓN

Más detalles

Estructura de buses para control de AGV

Estructura de buses para control de AGV Estructura de buses para control de AGV Con el concepto moderno de sistemas internetworking, se plantea una estructura de control para un vehículo autónomo, considerando al mismo como una celda de proceso

Más detalles

El modelo OSI. Introducción. Conceptos generales

El modelo OSI. Introducción. Conceptos generales El modelo OSI Introducción En un principio, los computadores eran elementos aislados, constituyendo cada uno de ellos una estación de trabajo independiente, una especie de "isla informática". Cada computador

Más detalles

Análisis de Diagramas de Ojo

Análisis de Diagramas de Ojo Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Electrónica Teoría de Comunicaciones Digitales Informe de Teoría de Comunicaciones Digitales Análisis de Diagramas de Ojo Nombre: José Antonio Dinamarca

Más detalles

Aplicación n de la Instrumentación n Virtual Remota en la Educación a Distancia

Aplicación n de la Instrumentación n Virtual Remota en la Educación a Distancia Aplicación n de la Instrumentación n Virtual Remota en la Educación a Distancia Autores: Cristóbal Pascual Carrazana Enrique Ernesto Valdés Zaldivar Ciudad de la Habana, Nov. 2003 Sumario 1- Instrumentación

Más detalles

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA Laboratorio de Automatización Industrial Mecánica. TEMA: Adquisición de datos

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA Laboratorio de Automatización Industrial Mecánica. TEMA: Adquisición de datos TEMA: Adquisición de datos Ejercicio: Controlando un proceso con instrumentación analógica y digital mediante el modulo NI USB 6009 Objetivo: Mediante modulo NI USB 6009, controlamos un proceso instrumentado

Más detalles

Evolución de Ethernet

Evolución de Ethernet Evolución de Ethernet Damien Mottais Escuela Técnica Superior de Ingeniería-ICAI. Universidad Pontificia Comillas. Asignatura: Comunicaciones Industriales Avanzadas. Curso 2009-2010 RESUMEN En este trabajo,

Más detalles

PLC. Semana 1: Introducción a los PLC QUÉ ES UN PLC? PLC es la sigla de Controlador Lógico Programable (ProgrammableLogicController).

PLC. Semana 1: Introducción a los PLC QUÉ ES UN PLC? PLC es la sigla de Controlador Lógico Programable (ProgrammableLogicController). PLC Semana 1: Introducción a los PLC QUÉ ES UN PLC? PLC es la sigla de Controlador Lógico Programable (ProgrammableLogicController). Se trata de un dispositivo de arquitectura similar a una computadora

Más detalles

Resumen. 1. Introducción. 2. Objetivos

Resumen. 1. Introducción. 2. Objetivos Propuesta para la Asignatura Sistemas Industriales en las Titulaciones de Informática F.A. Pujol, F.J. Ferrández, J.L. Sánchez, J. M. García Chamizo Dept. de Tecnología Informática y Computación Universidad

Más detalles

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL CENTRO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA Datalogger compacto, con tiempo real, para almacenaje de grandes cantidades de información provenientes de sensores externos en una memoria USB, con capacidad de comunicación serial. Fuente de energía:

Más detalles

GE Power Management GE_LOCAL. Software de Comunicación. Instrucciones GEK 105568C

GE Power Management GE_LOCAL. Software de Comunicación. Instrucciones GEK 105568C GE Power Management Software de Comunicación GE_LOCAL Instrucciones GEK 105568C ,1',&( 1. INSTALACIÓN...3 1.1. REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA...3 1.2. INSTALACIÓN DEL PROGRAMA...3 1.2.1. Instalación con disquetes....3

Más detalles

Automatización de Adquisición de Datos

Automatización de Adquisición de Datos Automatización de Adquisición de Datos Marisol Menéndez Ingeniera de Campo Agenda Introducción a los sistemas de adquisición de datos (DAQ) Introducción a la plataforma NI CompactRIO Adquisición de datos

Más detalles

5.2 Plataforma de Desarrollo Para la Interfaz de Usuario

5.2 Plataforma de Desarrollo Para la Interfaz de Usuario 5.1 Introducción Para la comunicación entre SATEDU y su estación terrena se necesita ajustar ciertos parámetros de comunicación de la Tarjeta de Comunicaciones como la tasa de transmisión, el número de

Más detalles

UNIDAD 1.1 - MODELO OSI/ISO

UNIDAD 1.1 - MODELO OSI/ISO UNIDAD 1.1 - MODELO OSI/ISO El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, en la actualidad la mayoría de los fabricantes de redes relacionan

Más detalles

Guía de Productos. Para Instrumentación Virtual. ni.com/bajocosto/mx. Bajo costo Variedad de señales Resultados rápidos

Guía de Productos. Para Instrumentación Virtual. ni.com/bajocosto/mx. Bajo costo Variedad de señales Resultados rápidos Guía de Productos Para Instrumentación Virtual Bajo costo Variedad de señales Resultados rápidos ni.com/bajocosto/mx 3384 Mex Prod Flyer.indd 3 3/22/11 6:38:08 PM Dispositivos de Adquisición de Datos para

Más detalles

Control Teaching de un Brazo Robot de Cinco Grados de Libertad

Control Teaching de un Brazo Robot de Cinco Grados de Libertad Control Teaching de un Brazo Robot de Cinco Grados de Libertad Michel Ibáñez a610221@upc.edu.pe Christian R. Reátegui amoran@upc.edu.pe Asesor: Ing. Antonio Moran amoran@upc.edu.pe Universidad Peruana

Más detalles

TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA

TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura Sistemas digitales 2. Competencias Desarrollar y conservar sistemas automatizados

Más detalles

CONEXIÓN DIRECTA DE MÚLTIPLES SENSORES A MICROCONTROLADORES SIN UTILIZAR CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL

CONEXIÓN DIRECTA DE MÚLTIPLES SENSORES A MICROCONTROLADORES SIN UTILIZAR CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL CONEXIÓN DIRECTA DE MÚLTIPLES SENSORES A MICROCONTROLADORES SIN UTILIZAR CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL Custodio Ruiz, Ángel Augusto Torres, Rafael UNEXPO, Centro Instrumentación y Control cicunexpo@gmail.com

Más detalles