INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Mar del Plata

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Concepción Fuentes Venegas
hace 8 años
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2 Características del datalogger autónomo EJERCICIO: El datalogger o registrador debe sensar la temperatura ambiente cada 1s y guardarla junto a la fecha y hora de adquisición en un archivo.txt alojado en una memoria µsd. Las mediciones y el estado del registro se deben mostrar en una pantalla LCD. Abajo vemos algunas versiones comerciales. 2

adquisición en un archivo.txt alojado en una memoria µsd.

3 Componentes necesarios Microcontrolador ARDUINO UNO ó ARDUINO MEGA 3

4 Lecto-grabadora de SDcard Componentes necesarios - Se comunica con Arduino a través del protocolo de comunicación SPI. - Se comanda a través de la librería SD.h 4

5 SPI bus (Serial Peripheral Interface) Permite la comunicación serie sincrónica entre un microcontrolador (maestro o master) y uno o más periféricos (esclavo o slave) en forma rápida (~15Mbits/s) a corta distancia. También permite comunicación entre dos microcontroladores. Hay tres líneas comunes entre todos los dispositivos: - MISO (Master In Slave Out): esclavo envía datos al maestro por esta línea. - MOSI (Master Out Slave In): maestro envía datos al esclavo por esta línea. - SCK (Serial Clock): línea de pulsos de clock generados por el maestro que sincronizan la transmisión de datos. Y una línea específica para cada periférico o esclavo: - SS (Slave Select): pin a través del cuál el maestro habilita o deshabilita la comunicación. 5

Hay tres líneas comunes entre todos los dispositivos: - MISO (Master In Slave Out): esclavo envía datos al maestro por esta línea.

6 SPI bus (Serial Peripheral Interface) SPI bus: un maestro y tres esclavos. 6

7 SPI bus (Serial Peripheral Interface) 7

8 Componentes necesarios RTC (Real Time Clock ó Reloj de Tiempo Real) - Se comunica con Arduino a través del protocolo I2C. - Se comanda a través de la librería DS1307RTC.h 8

9 I2C bus (Inter-Intergrated Circuit) Permite la comunicación serie sincrónica entre un microcontrolador (maestro o master) y uno o más periféricos (esclavo o slave) a muy baja velocidad ( ~ 100kbits/s) y en distancias cortas. También permite comunicación entre dos microcontroladores. Hay dos líneas comunes entre todos los dispositivos: - SDA (Serial Data): línea de datos bidireccional. - SCL (Serial Clock): línea de pulsos de clock generados por el maestro que sincronizan la transmisión de datos. Cada esclavo tiene una dirección única de 8 bits que lo identifica. El maestro le envía esta dirección, luego le envía la dirección de memoria que desea leer o escribir. Si el esclavo detecta que es su identificación interpreta el mensaje y si corresponde le contesta al maestro. 9

Hay dos líneas comunes entre todos los dispositivos: - SDA (Serial Data): línea de datos bidireccional.

10 I2C bus (Inter-Intergrated Circuit) I2C bus: un maestro y tres esclavos. 10

11 Componentes necesarios LCD (Liquid Crystal Display) 20x4 (20 columnas y 4 filas) - Se comunica con Arduino a través del protocolo I2C. - Se comanda a través de la librería LiquidCrystal_I2C.h Adaptador paralelo/i2c LCD 20x4 11

12 Componentes necesarios Adaptador paralelo/i2c LCD 20x4 12

13 Sensor de temperatura LM 35 Componentes necesarios - Opera con una tensión de 4 a 30 V. - Entrega una tensión de salida linealmente proporcional a la temperatura en grados Celsius: 10mV/ C. - Exactitud a 25 C de 0.5 C. - Rango de medición: -55 C a 150 C 13

- Entrega una tensión de salida linealmente proporcional a la

14 Sensor de temperatura LM 35 Componentes necesarios 14

15 Shields disponibles Datalogger shield Tensión de alimentación 5V (se alimenta directamente desde la tarjeta Arduino). Reloj de Tiempo Real (RTC) basado en el chip DS1307. Pila de litio para mantener el chip en hora cuando el Arduino está sin alimentación. Lecto-grabadora de memoria SD. Conexión con Arduino a través del bus SPI (pines 10, 11, 12, 13). El pin 10 es el pin de selección para utilizar la memoria SD. El RTC se controla a través de los pines SCL y SDA (bus I2C). Comando desde librería DS1307RTC.h, Time.h, y SD.h. Dispone de un área experimental para soldar conectores, componentes y sensores. Se monta arriba de una Arduino UNO, o se conecta con cables a una Arduino Mega. 15

Conexión con Arduino a través del bus SPI (pines 10, 11, 12, 13). El pin 10 es el pin de selección para utilizar la memoria SD.

16 Shields disponibles Ethernet shield Tensión de alimentación 5V (se alimenta directamente desde la tarjeta Arduino). Controlador ethernet: chip Wiznet W5100 con memoria flash de 16K. Proporciona una red IP con capacidad de comunicación TCP y UDP. Puede operar como cliente o servidor. Hasta 4 conexiones simultáneas. Velocidad: 10/100Mbps Conexión con Arduino a través del Puerto SPI (pines 10, 11, 12, 13). El pin 10 es para seleccionar la conexión Ethernet. Provista con lecto-grabadora de memoria micro-sd (pin 4 para seleccionar la memoria). Comando desde librería SPI.h Ethernet.h y SD.h. Se monta arriba de una Arduino UNO, Mega o compatibles y permite que se apilen otros shields sobre ella. 16

Hasta 4 conexiones simultáneas. Velocidad: 10/100Mbps Conexión con Arduino a través del Puerto SPI (pines 10, 11, 12, 13). El pin 10 es para seleccionar la conexión Ethernet.

17 Circuito a realizar: opción 1 (Arduino UNO + Datalogger shield) LM 35 17

18 Circuito a realizar: opción 2 (Arduino MEGA + Datalogger Ethernet) RTC DS A LM 35 18

19 Guía de Ejercicios N 10 19

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