Este proyecto aquí presentado nos muestra las RPM (revoluciones por minuto) tomando muestras (pulsos) cada 0.1 Segundos y llevándolas aun proceso interno en el Microcontrolador AT 89C52 y mostrando su resultado por un campo visual (Displays), el circuito es capaz de contar255 pulsos en 0.1 S, es decir, es capaz de contar hasta 5100 RPM.
Teoría de Funcionamiento:
El núcleo principal de este circuito se basa en el microcontroladorAT89C52
Este microcontrolador tiene 40 pines, 32 de los cuales corresponden a 4 puertos de entrada/salida, los demás son para la alimentación, oscilador (xtal), reset, etc.
Básicamente, las funciones del microcontrolador y las del circuito están diseñadas para detectar la rotación de una máquina por medio de una rueda perforada, que se mueve dentro de un interruptor óptico de ranura, de tal manera que se puedan mandar pulsos cada vez que la señal se interrumpe, y pueda mostrar el resultado en 4 displays de siete segmentos.
El microcontrolador AT89C52 de Atmel tiene dos timer (timer0 y timer1), los cuales se configuran para que uno de ellos temporice el tiempo necesario y el otro para contar los pulsos durante ese tiempo, el temporizador que funciona como contador recibe pulsos externos por el pin 15 del microcontrolador, este pin es activo bajo, es decir, cada vez que hay un flanco de bajada incrementa a uno.
En este caso el receptor de los pulsos está conformado por una rueda perforada que se interpone entre el emisor y el receptor de un dispositivo fototransistorizado.
Cuando la rueda impide el paso de la luz entre el emisor y el receptor delcircuito, la base del fototransistor no se excita y no circula corriente entre el emisor y colector, y mucho menos por la base del transistor.
Este se comporta como un suiche abierto por lo tanto se tiene un estado lógico.
Al rotar la rueda, las perforaciones pasan frente al dispositivo fototransistorizado, permitiendo que la luz proveniente del emisor estimule la base del transistor, y por lo tanto se presenta una corriente entre colector y el emisor de este. Esta corriente que pasaría por la base, en este caso se podría representar como un corto entre el emisor y colector polarizando una resistencia que se encuentra en el colector y creando un nivel bajo.
La salida de este va a un smit trigger, donde nos ayudara a eliminar un poco el cambio de estado brusco o como le llamaríamos también el ruido entre el cambio de estado, la salida de este es inversa, cambiando así el pin utilizado para el conteo de estado activo bajo a estado activo alto.
Ya en el microcontrolador después de que se ha hecho el proceso debido inmediatamente ira al campo de visualización donde este tiene unas características muy interesantes.
El campo visual funciona por medio de un barrido que se va generando cada 3uS aproximadamente. Como este barrido es demasiado rápido parece que se obtuviera una salida constante. Lo mismo pasa con el puerto de salida, se irán cambiado los datos cada vez que un bit del barrido se habilite, este dato iría directamente a un buffer (impulsor de corriente) y después de este a los displays (conectados en paralelo) por medio de unas resistencias
Lo ideal para este circuito sería que cada vez que se este tomando pulsos la velocidad de la rueda perforada fuera constante, ya que de no ser así, se pueden generar errores y malas interpretaciones.
Diagramas del proyecto: Hacer click en las imágenes para ampliarlas
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El proyecto se divide en dos partes: La primera se trata de los cálculos y la decodificación, mientras que la segunda es la etapa de muestreo
Hay que tomar en cuenta que aquí no se muestra el sensor acondicionador de la señal de entrada que debe provenir del motor o máquina al que se debecontar las RPM |
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La primera parte se trata del proceso de codificación donde se encuentra el micro, un buffer, un decodificador BDC y transistores de habilitación para los displays de cátodo común
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Esta es la segunda etapa que se trata del muestreo de la variable tomada y codificada en el micro. Solo se trata de 4 displays de cátodo común que seencuentran en cascada, mientras que el pin común se encuentra conectado a los transistores. Transistores deben ser de buena calidad, preferiblemente de switcheo que se utilizan en las fuentes conmutadas
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Nota: Si desea obtener el programa del RPM en ensamblador para el AT89C52, comunicarse con el autor a la dirección de correo (email) arriba citada.
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