Ingeniería Mecatrónica.

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADASINTEGRANTES: Paul Salazar.

Diego Tapia.MATERIA: Sistemas DigitalesFECHA: 18 de febrero del 2015

1. TEMA.

APLICACIÓN DE LOS CONVERTIDORES ANALOGICO-DIGITAL, DIGITAL-ANALOCICO.

2. OBJETIVOS GENERAL

Desarrollar un circuito que permita visualizar el funcionamiento de un circuito conversor analógico digital.

3. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Sensar un señal analógica por medio del circuito detector de temperatura utilizado el transistor lm35.

Conocer la forma en la que se realizan conversiones analógicas utilizando el microcircuito integrado ADC0804

Visualizar los resultados de la conversión de analógica en digital de forma binaria, la cual se representa por medio de leds.

4. MATERIALES Y EQUIPOS.

Fuente de poder 5V DC. Dos resistencia 10KΩ Siete resistencias de 330Ω Un resistencia de 100Ω Potenciómetro, de 10k para que puedan variar en el pin de referencia de 0 v a 2.5v) Capacitor de 100nf cerámico Capacitor de 150nf cerámico Capacitor 1uf electrolítico LM35 sensor de temperatura ADC0804 convertidor analógico a digital 7 diodos leds Cables. Protoboard.

5. MARCO TEORICO.

Contadores

Ingeniería Mecatrónica. Convertidores de señal (ADC y DAC)

ADC: Convertidor de señal analógica a digital.

DAC: Convertidor de señal digital a analógica.

La "resolución" de la señal de salida analógica viene condicionada por el número de entradas.Si tiene 4 entradas; 2 elevado a 4= 16 es decir 15 divisiones de la señal de alimentación, si son 12 Voltios= 12/15=0,8 Voltios por división. Si fueran 5; 2,4 Voltios por división, es decir que es menos precisa.

El proceso de conversión AD es generalmente mas completo y largo que el proceso inverso DA, se han creado y utilizado muchos métodos de conversión AD como son:

REALIMENTADOS:

Escalera, Seguimiento, Aproximaciones Sucesivas

INTEGRADORES:

Una Rampa, Doble Rampa,Tensión-Frecuencia

PARALELO:

Flash

METODO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS

En el método de conversión AD por "conversión Inversa", utiliza un convertidor DA y tiene la ventaja de su simplicidad, pero se obtiene el inconveniente del retardo de tiempo de conversión que se precisa para realizar el contaje de los "n" bits, la adición de un comparador adicional, para acelerar el contaje cuando el error es mayor que un cierto nivel, nos permite reducir apreciablemente el tiempo de conversión del orden de 2n al de orden 2n/2+1 ; tiempo que aun es posible de acotar si se efectúan "n" comparaciones sucesivas entre la tensión de entrada Vx y la tensión Vh generada durante la conversión, para esto se substituye el contador de "convertidor inverso" por una unidad lógica de comparación que determina la secuencia de conversión del diagrama de conversión de un convertidor ADC de aproximaciones sucesivas.

La primera comparación se deberá efectuar entre la tensión de entrada Vx y la tensión V h=Vmax/2, correspondiente a la palabra 1000, si Vh es mayor o igual a Vx, se determina que el bit de mayor peso debe ser uno, pero si Vh<Vx, se debe memorizar un cero en el registro de salida, en el siguiente impulso de reloj se efectúa una segunda comparación de Vh correspondiente a la palabra 1100, si la comparación anterior había dado positiva, o se compara contra 0100 en caso

Ingeniería Mecatrónica. contrario, la salida del comparador determina el valor que debe memorizarse con un bit de peso Vmax/4, configurándose de esta forma, la palabra de salida digital una vez efectuadas las "n" comparaciones sucesivas. El registro de aproximaciones sucesivas esta constituido básicamente por un contador y un decodificador, que efectúa el direccionamiento de los "n" biestables del registro.

El ciclo se inicia mediante un impulso de inicio de conversión, que pone a cero el contador al mismo tiempo que se desbloquea el oscilador, durante cada fase, mientras que el reloj esta en nivel alto, el biestable direccionado es puesto en estado " 1 " y al bajar a cero la señal de reloj, queda memorizado el estado del comparador, al quedar abierta la entrada R del biestable correspondiente, de esta forma, al sucederse los " n " impulsos de reloj se producen las sucesivas aproximaciones de la palabra de salida.

Conversor Digital-Analógico (DAC 0808):

Como el nombre lo indica este componente se encarga de convertir una señal digital a analógica, es la ante última etapa en la cual se sintetiza la señal, por ende, dependiendo de la entrada digital que se le introduzca, se obtendrá una señal analógica diferente. Para que este componente funcione correctamente habrá que conectarlo como lo indica la aplicación típica de la Datasheet.

Ingeniería Mecatrónica. LM35

Sensor de temperatura de precisión en grados centígrados

El circuito integrado LM35 es un sensor de temperatura de precisión, cuya tensión de salida es linealmente proporcional a la temperatura en grados Celsius (centígrados). El LM35 tiene por lo tanto una ventaja sobre los sensores de temperatura lineales calibrados en grados Kelvin, ya que el usuario no está obligado a restar un voltaje constante a su salida a obtener el resultado en centígrados. El LM35 no requiere ninguna calibración o recorte para proporcionar precisiones típicas de ± 1/4 ° C a temperatura ambiente y ± 3/4 ° C durante un total -55 a 150 ° C rango de temperatura. El LM35 tiene una baja impedancia en la salida, salida lineal y calibración inherente preciso para realizar una interfaz de lectura o de circuitos de control de manera fácil. Puede ser utilizado con fuentes de alimentación individuales, o con más y suministros de menos. Como sólo hace uso de 60 μA, tiene muy bajo calentamiento espontáneo, menos de 0,1 ° C en el aire inmóvil. El LM35 es esta diseñado para medir un rango de temperatura de -55 ° a +150 ° C.

Usted podrá encontrar diferentes tipos de empaquetado disponibles de LM35, para este circuito haré uso del LM35D que está disponible en un paquete de transistor TO-92 de plástico.

Vista desde bajo

Características principales

Esta calibrado en grados Celsius (centígrados)

Escala lineal de + 10,0 mV / ° C

Posee una exactitud de 0,5 ° C (a 25 ° C)

Muestra temperaturas de un rango de -55 ° a +150 ° C

Opera de 4 a 30 voltios

Consumo de corriente menor a 60 μA

Bajo calentamiento espontáneo, 0.08 ° C en aire

Ingeniería Mecatrónica. Salida de baja impedancia, 0.1 W para la carga 1 mA

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ADC0804

Con este convertidor analógico a digital podremos cuantificar el valor de la temperatura con una salida de 8 bits, que nos da un rango de variación de 0 a 127 grados centígrados. Conectamos el pin 2 del LM35 Al pin 6 del ADC0804 (Entrada no inversora analógica Vin (+)).

Para que nuestro termómetro mida de 0 a 1207 grados centígrados tenemos que poner en el pin 9 (Pin de entrada, define la tensión de referencia para la entrada analógica Vref / 2) a un voltaje de 0.64 voltios, lo cual lograremos variando el potenciómetro de manera que por cada incremento de un grado centígrado se incrementara en 10mv la salida del LM35 lo cual hará que la salida del ADC0804 se incremente en un bit valido en nuestro circuito (nótese que para este caso el pin 18 que es el menos significativo no se toma en cuenta). Para este circuito haremos uso del reloj interno del ADC0805 haciendo una configuración como se muestra en la figura siguiente.

Ingeniería Mecatrónica. 6. DIAGRAMAS.

Ingeniería Mecatrónica. 7. CONCLUSIONES.

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8. RECOMENDACIONES.

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