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RESUMEN

Un interfaz de comunicación entre en Pic 16F877A y un HMI diseñado en el computador, de dos maneras, mediante una interfaz RS-232 y usando también la interfaz RS-485. La primera parte de proyecto consiste en comunicar el PC con el PIC mediante RS-232 a una distancia de 10 metros, de manera tal que se pueda visualizar en la pantalla de Labview la curva de una señal análoga generada por un potenciómetro y transmitida por el Pic, además de mostrar un indicador de encendido de un Led comandado por el Pic, el mismo que puede ser también encendido o comandado desde PC. La segunda etapa del proyecto permite una comunicación similar, pero en este caso el interfaz es RS-485 a una distancia de 50 metros, en este caso se visualiza la lectura de temperatura de un sensor conectado al Pic, el indicador de encendido de un Led externo y el Pic se encuentra conectado a una pantalla que mostrara en valor de temperatura, al mismo tiempo que será posible escribir desde el HMI y a través del Pic en dicha pantalla.

Los resultados obtenidos denotan la flexibilidad de las dos interfaces y las ventajas de una sobre otra.

ABSTRACT An interface of communication between in Pic 16F877A and one HMI designed in the computer, of two ways, by means of an RS-232 interfaceand also using the RS-485interface. The first part of project consists of communicating the PC with the PIC by means of RS-232 to 10 meters ofdistance, of a such way that could visualize on Labview's screen the curve of an analogous sign generated by a dimmer and transmitted by the pic, beside showing an on indicator of a led commanded by the Pic, the same one that can be also commanded from PC. The second stage of the project allows a similar communication, but in this case the interface is RS-485 with 50 meters of distance, in this case there is visualized the reading temperature of a sensor connected to the Pic, the indicator of ignition of an external Led and the Pic is connected to a display that was showing in value of temperature, at the same time as it will be possible to write from the HMI and across the Pic on the above mentioned display. The obtained results denote the flexibility of both interfaces and the advantages of one on other one.

K. Herrera Moreno

1 - F. Romero Bedon

2 - K. Mullo Taco

3 - I. Vaca Vallejo

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1Ingeniería Electromecánica, Departamento de Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica del Ejército Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador.e-mail :klv.hra89@gmail.com

2Ingeniería Electromecánica, Departamento de Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica del Ejército Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador. e-mail :geogo_05otmail.com

3Ingeniería Electromecánica, Departamento de Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica del Ejército

Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador. e-mail :ktymt_xlbhpj@hotmail.com 4Ingeniería Electromecánica, Departamento de Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica del Ejército

Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador. e-mail :Hisravv_bun@hotmail.com

INTERFAZ BIDIRECCIONAL PIC - PC -Utilizando comunicación RS-232 – Mediante LabView y Pic

16F877A –

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Índice de Términos: Señales análogas, HMI, Flexibilidad de la interfaz.

I. INTRODUCCIÓN

Con la necesidad de ampliar conocimientos, el afán de demostrar en funcionamiento y aplicación de los interfaces de comunicación en el campo operativo industrial que es al cual no dirigimos, surge la necesidad de diseñar e implementar a pequeña escala las mencionadas formas de comunicación y transmisión de datos. Hoy en día es común encontrar sistemas operacionales ubicados a grandes distancias, donde es necesario obtener un método de obtención de variables de forma rápida para poder llevar a cabo determinada acción que puede ser de vital importancia [1]. A través del control y monitoreo a distancia se minimiza el tiempo en que se recogen los datos o variables y se pueden realizar con mayor rapidez las acciones o ajustes respectivos tomando en cuenta las condiciones operacionales de la maquina. Involucre con el proyecto y esto adquiere gran relevancia ya que la permanencia en el tiempo del mismo depende en gran medida de la comunidad. En el caso convencional en el que una persona tenga que realizar las acciones de obtención de variables y regular los procesos en lugares ubicados remotamente,sepueden encontrar varias dificultades como son: la ubicación topográfica del lugar, elcosto que implica obtener estas variables, la rapidez con que se necesita procesar lasvariables y llevar a cabo una acción; es por ello de la necesidad de implementar interfaces de comunicación como las implementadas en el caso presente. [2]

II. DESCRIPCIÓN DE UN INTERFASE

RS-232

El consenso de los fabricantes electrónicos y mediante la EIA Electronics Industry Association hizo posible la formación de la

comunicación RS232, significa Recommended Standard o Estándar Recomendado. En otras palabras, no es obligatorio que se siga este estándar. En un extremo del cable de comunicaciones se encuentra un conector llamado DB9. Se llama así porque tiene la forma de una D. Y tiene el numero 9 porque tiene 9 patas.[3]

Uso de las Señales RS232

Propósito Uso

Tierra de Chasis

Se conecta internamente al chasis del dispositivo

RecibeDatos (RD)

Por esta pata entran los datos del dispositivo externo al PLC

Transmite Datos (TD)

Por esta pata salen los datos del PLC para ir al dispositivo externo

Terminal de Datos Listo (DTR)

Esta pata realiza el control maestro del dispositivo externo. Cuando este pin esta en 1, el dispositivo externo no transmite ni recibe datos

Tierra de señal

Hemos dicho que los datos se envían como voltajes + o -. Pues bien, esta pata es la referencia de señal para esos voltajes.

Conjunto de Datos Listo (DSR)

Por lo general, los dispositivos externos tienen esta patita con un valor permanente de 0. El PLC usa este valor para saber si que el dispositivo externo esta listo y en espera.

Solicita Permiso para Enviar Datos (RTS)

Esta parte del hardware se usa para “estrecharse la mano” entre los dispositivos que se están comunicando. Cuando el PLC desea enviar datos al dispositivo externo, pone esta pata en 0. Es como si dijera: “Deseo enviarte datos, ¿estas de acuerdo?”. Si el dispositivo externo esta de acuerdo, pone un 0 en la patita que se llama Pista Libre para Enviar Datos (CTS). Entonces el PLC puede enviardatos.

Pista Libre para Enviar Datos (CTS)

Esta es la otra mitad del hardware usado para “estrecharse la mano”. El dispositivo externo pone esta pata en 0 cuando esta lista para recibir datos del PLC.

Timbre Telefónico (RI)

Esta patita se usa solo cuando el PLC esta conectado a un modem.

Fig. 1Distribución de pines del conector RS 232

III. COMPARACION ENTRE RS 232 Y

RS 485

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| Fig. 2Tabla de características deRS-232 Y RS-485[4]

VII. COMUNICACION SERIAL PIC16F877A con MAX232 y PC

El CI. MAX232 es la solución para transmitir a mayor distancia, ya que incrementa los niveles de voltaje de 5 V. a +10V. gracias a un juego de capacitores que le ayuda a doblar los voltajes, por lo que para su alimentación sólo requiere una fuente de 5V. que puede ser la misma que utiliza el PIC. El MAX232 dispone de 2 juegos de transmisores y receptores, de los cuales sólo ocuparemos un par de ellos, el MAX232 enviará el dato invertido, por lo tanto debemos invertir el dato de la salida del PIC y esto lo conseguimos utilizando T2400 de la siguiente forma:

Fig. 4 Comunicación serial PIC16F877A con MAX 232 y PC

IV. CARACTERÍSTICAS DE PIC

16F877A

Fig. 3Distribución de pines del Pic 16F877A

V. MATERIALES Y METODOS

A. Consideraciones iniciales

Para este proyecto es necesario probar funcionamiento de cada uno de los circuitos para verificar que se encuentren en las mejores condiciones antes de realizar la comunicación y una vez comprobado aquello es necesario probar si existe comunicación con el PC utilizando un programa sencillo únicamente para este fin. B. Interfaz PC-RS232-Pic

Fig. 5 Diagrama de comunicación RS 232

C. Programación del Pic para comunicación

RS 232.

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Fig. 5Programacion del PIc para comunicación RS 232

D. HMI de comunicación RS-232

Fig. 6 HMI en Labview para comunicación RS 232

Fig. 7Programación en Labview para RS232

E. Interfaz PC-RS485-Pic

Fig. 8Diagrama de comunicación

F. Programación del Pic para comunicación

RS485

Fig. 8Programacion del PIc para comunicación RS 485

G. HMI de comunicación 485.

Fig. 9 HMI en Labview para comunicación RS 232

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Fig. 10 Programación en Labview para RS232

Materiales:

PIC16F877A

1 Display LCD de 2x16

2potenciómetros de 10 KΩ

Terminal rs232 hembra

Convertidor de usb a rs232

2 Led

LM 358

Integrado max232

Tablero de conexiones

4 integrados 7517

Sensor de temperature LM 35

VI. ANALISIS DE RESULTADOS

La trasmisión y recepción de datos

mediante una interfaz rs232 entre una PC

y un micro controlador (PIC16f877A),

con visualización en Labview la

realizamos utilizando la librería visa para

la comunicación. Esta librería permite

acondicionar la señal a la que se va a

transmitir los datos como son la pariedad

(0) la velocidad de transmisión (9600) el

numero de bites (8) y un bite de parada

(1) y el puerto que se utiliza en este caso

el puerto COM3.

En este proyecto no dimos cuenta que se

realizar una transmisión rs232 es en

comunicación dúplex lo que significa que

mientras se transmite el dato se recibe el

dato no se puede hacer las dos cosas a la

vez con la interfaz rs232, esta

comunicación se la puede realizar con la

interfaz rs485 que se llama full dúplex

que mientras transmite el dato al mismo

tiempo recibe datos.

Para esta práctica solo es necesario

conectar el puerto 2 y 5 (3 común), para

comunicarnos con los puertos Rx y Tx de

transmisión y recepción de datos

existentes en la interfaz y en el PIC.

Hay que configurar tanto el PIC como al

puerto de la PC para poder realizar la

comunicación. Configurar la velocidad

de envió de datos y el COM a utilizar.

VII. REFERENCIAS

[1] http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/707/70712107.pdf, (2012). Diseño de interfaz basado en micro controladores de procesos, Universidad de Carabobo, Ingeniería UE.

[2] http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/41/8/Capitulo2.pdf. (2012)Consepto de telemetría, telemando y comunicación GSM.

[3] http://andersonramirez.tripod.com/rs232.htm(2012) INSTALACION LINUX RED HAT, Advanced Electromechanical Motion Systems & Electric Drives Joint Symposium, 2009. ELECTROMOTION 2009. 8th International Symposium.