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Saber Electrónica Nº 305 3

IntroduccIón

He realizado una maqueta de 8 plantas cuyomotor de corriente continua se puede controlar conuna tarjeta que realicé “hace mas de 20 años”mediante puertas lógicas, la cual incorpora 10 cir-cuitos integrados y manda la orden de subir y bajara otra tarjeta de 4 transistores con disposición enpuente H, la cual lleva también incorporado elpuente de diodos y el condensador de filtro paraalimentar a todo el conjunto.

Con el avance del tiempo y ya con más conoci-mientos, he decidido realizar el sistema de controlcon el “archi” conocido PIC16F84.

En la parte inferior de la imagen mostrada en lafigura 1 se encuentra la tarjeta con un microcontro-

lador PIC 16F84A, el cual programé para controlar5 plantas. La única limitación para implementarmás plantas es la cantidad de pines que disponeeste micro, así por ejemplo con el 16F628 queincluso sale más económico se puede implementarhasta 7 plantas. El que sepa un poco de progra-mación en lenguaje ensamblador verá lo fácil quees modificar este programa para realizar el controldel número de plantas que desee y si no sabe…pues no se preocupe, podrá descargar un curso deprogramación totalmente gratis y hasta varios pro-gramas para diferentes aplicaciones y números deplantas a controlar.

La tarjeta microcontrolada lleva en su parteizquierda los pulsadores de llamada así como losLED indicadores que avisan que en esa planta está

Artículo de TapaArtículo de Tapa

AutomAtismos:

Ascensor de “n” PlAntAs

microcontrolAdo ProgrAmAble

Presentamos el sistema electrónico correspondiente

a la automatización de un ascensor para varios pisos.

El artículo expone el circuito de la maqueta de un

ascensor de 5 plantas con PIC pero nada impide que

pueda emplear el dispositivo para una cantidad dife-

rente de pisos. Este proyecto fue el primero que de-

sarrollé cuando me introduje en el mundo de los

microcontroladores, actualmente me doy cuenta que,

con los nuevos conocimientos que he adquirido,

podía haber realizado el programa de forma mas

depurada, pero he decidido dejarlo tal cual para que

pueda ser comprendido por un principiante. El pro-

grama es muy fácil de comprender y modificar de

modo de poder usarlo para otras aplicaciones.

Decidimos la publicación de este informe dado que en

diferentes seminarios realizados por Saber

Electrónica en México, Argentina, Perú y El Salvador,

6 participantes (estudiantes universitarios) expusie-

ron sus modelos basados en este ascensor.

Autor: José Martíneze-mail: [email protected] - http://www.diselc.es

Art Tapa - Ascensor con PIC.qxd:ArtTapa 13/06/14 11:18 Página 3

prevista la parada de la cabina.En el lado izquierdo lleva los LEDindicadores del lugar donde seencuentra la cabina en cadamomento. A la izquierda de la tar-jeta microcontroladora he situadocon una placa perforada los dosrelés que controlan el motor.

La tarjeta de la derechacorresponde a otra forma de con-trolar esta maqueta mediantepuertas lógicas, cuyo esquematambién expondremos en esteinforme.

En la maqueta, el habitáculo ocabina se desplaza dentro de untubo de aluminio mediante un sis-tema de movimiento que paso aexplicar:

En la figura 2 puede observarel soporte realizado con ángulode hierro de 40 mm x 40 mm para sostener el tubode aluminio, para la construcción fue soldado conuna eléctrica (soldadura por arco). También semuestra el motor con ruedas dentadas para reducirla velocidad de éste y generar más fuerza. El motorlo obtuve de algún equipo que desguacé, norecuerdo que fue, que cada uno se las ingenie con

lo que tenga a mano. Vea en la parte superior de laimagen (seguimos con la figura 2) una pequeñapolea que fue necesaria colocar cerca del motorpara guiar el hilo al centro del carrete que éste llevaasociado.

La cabina la realicé de madera, con polea paradividir por 2 la velocidad, y a su vez hacer que elmotor trabaje más suave.

En la figura 3 se tiene una vista general de los 8huecos realizados en el tubo de aluminio de 40m x40mm y 100 mm de alto.

Estos huecos los realicé mediante sucesivosagujeros con un taladro y luego perfilándolos conuna lima. Al tratarse de aluminio el trabajo no fuemuy duro.

En cada “planta” se colocó un LED indicador,figura 4. Estos LEDs no se han conectado a la tar-

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4 Saber Electrónica Nº 305

Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4


jeta con el microcontrolador, pero los he utilizadopara el otro proyecto de un ascensor de 8 plantascon puertas lógicas que más adelante expondre-mos.

Los soportes metálicos de los LEDs actúancomo elementos de llamada. Al utilizar porta-ledmetálico éste me sirvió como elemento sensor, asíque en cada porta-led coloqué un terminal de masao tierra para conectar un cable. He utilizado unacanaleta de 50 mm x 20 mm como soporte.

Para determinar la posición de la cabina utilicéun sistema “sensor” muy sencillo pero efectivo, setrata de colocar en cada planta un reed-relé y en lacabina un imán, de manera que cada vez que pasael imán por la posición del reed-relé, este cerrarásus contactos indicando que el habitáculo estápasando por ahí.

A la cabina, realizada en madera, le hice unpequeño agujero en donde luego introduje unpequeño imán encargado de accionar los interrup-tores reed-relés, para así determinar la posición dela cabina dentro del tubo, figura 5. Observe el deta-lle de los 3 tornillos que lleva en el lado derecho, enrealidad lleva un total de 12, los cuales sirven paraevitar holguras de la cabina dentro del tubo de alu-minio, así como para minimizar al máximo posibleel roce.

En la figura 6 se pueden observar los reed-relés.Se trata de unos simples interruptores que sonaccionados mediante un imán. Son los encargadosde decirle al microcontrolador en qué posición seencuentra la cabina. Estos elementos tienen unprecio de uno a dos dólares. Su uso es muy fre-cuente en sistemas de alarma para detectar laapertura de puertas y ventanas.

En lugar de estos elementos también se podíahaber empleado cualquier otro dispositivo como:micro-interruptores, células fotoeléctricas o inclusodetectores por efecto hall.

En el primer “intento” cometí un pequeño error alinstalar los reed-relés: si el imán pasa justamentepor el centro de este elemento, paralelo a las len-güetas o contactos, no detectará el campo magné-ticoy por lo tanto no actuará. En la figura 7 se puedeobservar la primera posición en la que coloqué a

Ascensor de “N” Plantas Microcontrolado Programable


Figura 5

Figura 6 Figura 7 Figura 8


estos interruptores magnéticos. Ahora bien, comoya tenía colocado el imán en la cabina, preferí cam-biar la orientación del reed-relé y colocarlo según laimagen de la figura 8. Si se fija en el video que seencuentra en la página del autor, podrá observarque cuando se acerca la cabina al detector seenciende el LED, se apaga un instante y se vuelvea encender al alejarse.

El cIrcuIto EléctrIco dEl SIStEMA dE control

Se puede observar en el esquema de la figura 9que el cerebro de todo el control es el famosomicrocontrolador PIC 16F84A, aunque perfecta-mente podemos utilizar el 16F628 con unas peque-ñas modificaciones en el programa y así nos aho-rramos el cristal de 4MHz y los 2 condensadoresasociados.

Seguramente le llamará la atención que los dio-

dos LED tienen conectados el cátodo al microcon-trolador ya que lo común es verlos al revés.Naturalmente, en esta configuración, cuando yoquiero encender un LED el micro tiene que mandarun "0" al terminal donde está conectado el LED enlugar del típico "1".

Observe que los pulsadores, tanto los de lla-mada como los de posición de la cabina, compartenlos pines del PIC con los diodos LED. En elesquema tengo configurados todos los pines comoentradas, y cuando detecto una pulsación, el pro-grama hace que ese pin (patita del micro) sea unasalida con nivel lógico "0".

Los mismos diodos LED junto con sus resisten-cias limitadoras sirven para polarizar las entradasdel micro.

Obviamente, el funcionamiento del circuito sebasa en el programa que está grabado en el PIC;para los que están en tema, en la tabla 1 está elprograma ensamblador; si sigue las rutinas, ins-

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Figura 9


Ele Auto - Uso escaner.qxd:ArtTapa 17/01/14 10:04 Página 65

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trucción por instrucción, no tendrá ningún inconve-niente en comprender su lógica, dado que se hancolocado las acciones que realiza cada instrucción.Este programa ya sea en archivo “.asm” o “.hex”(los dos formatos o lenguajes básicos que acepta elPIC cuando se lo programa) puede descargarlodesde la página del autor o desde nuestra web:www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en elícono password e ingresando la clave: “ascensor-pic”. En dicho sitio también encontrará las placasde circuito impreso, el curso de programación y lademás información mencionada en este artículo.

lA EtApA dE potEncIA

Yo usé relés de 12V ya que disponía de ellos,aunque se puede conectar cualquier relé que fun-cione entre 5V y 24V, siempre y cuando se le sumi-nistre la tensión apropiada a la bobina del relé. Enla figura 10 se tiene el circuito sugerido para ener-gizar a los relés, el negativo de este circuito deberáde unirse al negativo de la tarjeta microcontrola-dora.

En los contactos de los relés apliqué 12V, yaque el motor que disponía para hacer funcionar lamaqueta trabaja con esta tensión, pero puedeponer cualquier tipo de motor, incluso motores de110V ó de 220V. El negativo que se aplica a loscontactos está representado con el símbolo demasa, aunque no tieneporqué ir de esa manera,es más, si trabajamoscon motores de tensiónde línea (110V ó 220V)deberemos evitar quetenga contacto con laparte de continua.

lA plAcA dE

cIrcuIto IMprESo

En el diseño del PCB,mostrado en la figura 11,he incorporado en laparte inferior un regula-dor de tensión 7805, elcual se encarga de bajarla tensión de 12V a 5V. Ala izquierda de este llevaun condensador electro-lítico de 100µF y a la

derecha otro de 10µF (estos elementos no vienenreflejados en el esquema). Naturalmente los 12Vque aplicamos a la entrada del 7805 vienen ya pre-viamente rectificados y filtrados con un condensa-dor de 1000µF.

En el lado izquierdo de la placa van situados lospulsadores de llamada, y en el lado derecho dejehueco para colocar otros pulsadores que simularánla posición de la cabina, los cuales coloqué parahacer la comprobación del circuito antes de montarla maqueta.

Una vez verificado su correcto funcionamientoquite esos pulsadores de la placa y conecte en laregleta de conexión los reed-relés que detectan la

Artículo de Tapa


Figura 10

Figura 12




Figura 11


posición de la cabina. En la figura 12 se puedeobservar una vista de la placa de control armada.

Tal como mencionamos al comienzo de estapresentación, resta explicar el proyecto que dió “ori-gen” a este contro, nos referimos al circuito de con-trol con compuertas lógicas, tema que desarrolla-mos brevemente en otro artículo de esta mismaedición.

progrAMAdor dE pIc gpIc

Para programar el microcontrolador del ascen-sor precisará un circuito adicional. Puede emplearun “programador” común que se conecta al puertoserial de una computadora y que expusimos envarias oportunidades en Saber Electrónica. Dicho

programador no precisa fuente externa pero tieneel inconveniente de no poder conectarse en lascomputadoras personales modernas tipo laptop ,notebook o Tablet dado que dichos dispositivos noposeen puerto serial. Aún colocando un adaptador,para tener un puerto COM virtual, tampoco fun-ciona nuestro viejito conocido Quark Pro 2. Es porello que en Saber Electrónica Nº 287 publicamos eldiseño de un cargador o programador de PIC porpuerto USB denominado GIPC SE. En la figura 13podemos apreciar el circuito de este programadorcuya explicación y desarrollo encontrará en larevista mencionada, si no la posee puede descar-gar toda la información y los programas desdenuestra web: www.webelectronica.com.ar,haciendo clic en el ícono password e ingresando la

clave: “ascensorpic”. J

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Figura 13


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