Control eléctrico de un lavabo móvil

Universidad Carlos III de Madrid Repositorio institucional e-archivo Trabajos académicos http://e-archivo.uc3m.es Proyectos Fin de Carrera 2009 Control eléctrico de un lavabo móvil Martín González, Honorio http://hdl.handle.net/10016/6962 Descargado de e-archivo, repositorio institucional de la Universidad Carlos III de Madrid

Universidad Carlos III de Madrid Proyecto Fin de Carrera CONTROL ELECTRÓNICO DE LAVABO PORTÁTIL Autor: Honorio Martín González Tutor: Luis Hernández Corporales

ÍNDICE 1. Introducción 2. Diseño de Bloques 3. Diseño de Hardware 4. Diseño de software 5. Construcción y pruebas 6. Conclusiones

SIMULACIÓN DE FUNCIONALIDAD 20 Segundos PELIGRO!! BOMBA OFF ON

Principales problemas a resolver Sensor Táctil: Se ha optado por aprovechar la capacidad parásita del ser humano, utilizándola para variar la capacidad de un condensador. Control del nivel de los depósitos: El control del nivel de los depósitos se llevará a cabo gracias a la propiedad de cambio de impedancia que produce el agua en un electrodo.

DIAGRAMA DE BLOQUES:

BLOQUE DE SENSOR TÁCTIL CAPACITIVO OSCILADOR

BLOQUE DEL SENSOR DE NIVEL OSCILADOR

ELECCIÓN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES Microprocesador: El microprocesador elegido es el Toostick F330DC de la compañía Silicon Labs. Este microprocesador se caracteriza por tener un oscilador interno de 24.5 MHz, memoria flash de 8 KB, un conversor A/D D/A de 10bits y 17 puertos de I/O de propósito general.

ELECCIÓN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES CD4093: Circuito integrado que contiene 4 puertas NAND con trigger Schmitt. Será el elemento principal de los osciladores, y se utilizará con la siguiente configuración. Relé: El relé elegido es un Type 40.51 de la marca Finder, que trabaja a 6 VDC, llevará un circuito de arranque formado por un par Darlington

ESQUEMA JERÁRQUICO DEL CIRCUITO

ESQUEMA ELÉCTRICO DEL SENSOR TÁCTIL CAPACITIVO

ESQUEMA ELÉCTRICO DE SENSORES DE NIVEL

ESQUEMA ELÉCTRICO DE OTROS BLOQUES DEL SISTEMA BLOQUE DEL RELÉ Y CIRCUITO DE ARRANQUE MICROPROCESADOR BLOQUE DEL SISTEMA DEL SENSOR DE PRESIÓN REGULADOR DE TENSIÓN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROGRAMA PRINCIPAL INICIO Has elegido calibrado? NO SI Petición de llenado a niveles críticos Almacenamiento de niveles críticos ERROR Comprobar depósitos 20 segundos Alarma OK NO Has tocado el grifo SI Activar bomba

PROCESO DE MEDICIÓN DE NIVEL DE DEPÓSITOS INICIO NO Contador bomba<=15? ERROR Alarma SI Contador bomba<7? SI Incrementar contador_depositos Comparación con calibre NO NO Contador bomba<14 y >7? SI Incrementar contador_desagüe

RUTINAS DE INTERRUPCIÓN INICIO RUTINA ADC Tiempo RUTINA TIMER_0 RUTINA INT0 Tiempo Frecuencia sensor táctil PROGRAMA PRINCIPAL RUTINA INT1 Frecuencia sensores de nivel

CONSTRUCCIÓN Y PRUEBAS Emplazamiento, rutado y plano de masa en la capa bottom. Vista del post procesado de la capa bottom.

CONSTRUCCIÓN Sistema de depósitos utilizado en el laboratorio. Se ha utilizado el fondo de 2 botellas, y en cada una de ellas se ha introducido dos tiras de la placa perforada a modo de electrodos. En la siguiente fotografía se puede observar la placa perforada, con todos los componentes soldados. VDD INT0 P1.1 INT1 Conexión depósitos masa P1.2 Salida Relé

VIDEO DEMOSTRATIVO

EJEMPLOS DE OPERACIÓN En la siguiente captura de pantalla se muestra el programa iniciándose en modo calibrado. Una vez superado el calibrado, se llega a la zona de comprobación de depósitos rutinaria.

EJEMPLOS DE OPERACIÓN II En esta captura, se observa como el sistema está esperando a que se toque el grifo. En pantalla se muestra la frecuencia de oscilación del sensor táctil capacitivo, aproximadamente 21,1 KHz, al final se toca el grifo y se activa durante 20 segundos la bomba.

EJEMPLOS DE OPERACIÓN III En esta ultima captura, se ve como después de pasar 20 segundos, se comprueba el nivel de los depósitos, y se compara con el calibre. Como el desagüe está lleno y el deposito de agua limpia está vacio, salta la alarma doblemente.

CONCLUSIONES Se han cumplido todos los objetivos marcados al inicio del proyecto, sobre todo porque el sistema responde adecuadamente cuando se toca el grifo, y los sensores de nivel son fiables. Además con los sensores de nivel diseñados, se aprovecha todo el circuito integrado del CD4093, y además se puede saber que nivel de agua hay exactamente, y no solo en un punto determinado Posibles Mejoras: Fabricación del circuito impreso para dotar al sistema de mayor fiabilidad. Acoplo al sistema del sensor de nivel, para ofrecer un caudal correcto siempre. Guardado de calibre en la memoria Flash del microprocesador

PREGUNTAS