miércoles, 13 de julio de 2016

Frecuencímetro con PSoC 5 LP






Objetivo



Elaborar un medidor de frecuencia para tres distintas entradas analógicas: senoidal, cuadrada, triangular y mostrar en una pantalla LCD el frecuencia de la señal en cuestión, todo esto en una placa diseñada para el dispositivo PSoC 5LP


Materiales

1 dispositivo PSoC 5 LP
1 Placa de diseño para dispositivo PSoC 5LP
1 Generador de funciones
1 punta de generador de funciones



Básicamente el proyecto consistió en establecer una señal PWM, trabajando con un reloj interno del microcontrolador de 12 MHz. El PWM se encargó de modificar el ciclo de trabajo de una señal al generar un periodo de 1 ms y con protocolo de interrupción programado. La salida del PWM se direccionaba como entrada a un contador con un reloj de 12 MHz también. Este contador sería reiniciado por la interrupción de cada vez que el periodo de la señal del PWM fuera terminado.
A ésto se le agrego una amplificador operacional comparador con una referencia a tierra para poder notar cualquier señal con un flanco de subida creciente y así contarlos, Un imagen del diagrama esquemático se puede apreciar en la figura 1.
Figura 1. Diagrama esquemático del proyecto

La configuración para el PWM se  muestra en las figuras 2
Figura 2. Es importante calcula el periodo de interés a trabajar.

 La configuración del contador se muestra en la figura 3.
Figura 3. Escogiendo el periodo máximo posible nos ayuda a prevenir una posible saturación en la cuenta.
La configuración del amplificador comparador se muestra en la figura 4.
Figura 4.  Es importante usar la misma frecuencia de reloj para cada componente, la entrada no inversora se conectó a la positiva del generador y la señal inversora fue conectada a la tierra del generador.

La implementación del código utilizado se puede observar en la figura 5.



Figura 5. Código implementado en el proyecto













DISEÑO DE LA PLACA


A continuación, se presenta el en PCB Layout (figura 6) realizada en el software para diseño circuitos, la cual contenía las conexiones especificadas por el profesor, además se le podían añadir conexiones extras al gusto del diseñador del circuito.
Figura 6. Diseño de la tarjeta de desarrollo en modo PCB Layout.
Esta placa nos permitirá un mejor manejo al implementarlas, esto con el fin reemplazar el uso del protoboard y dar un mejor aspecto a los circuitos.
Los materiales usados para el diseño de la placa fueron:
  •          LCD de 16x2
  •          2 potenciómetros
  •          2 push button
  •          Pines hembra y macho
  •          3 borneras (mediana y chicas)
  •          Placa fenólica de 10 cm x 15 cm.
El diseño físico de la placa se realizó mediante una máquina CNC de PCB (figura 7) . Posteriormente, se soldó cada uno de los dispositivos que iban a formar parte de ella y  con un generador de funciones(figura 8)  se procedió a evaluar su funcionamiento (figura 9) 
Figura 7. Tarjeta realizada con la máquina CNC para PCB.




Figura 8. Generador de funciones utilizado.
Para evaluar el funcionamiento de nuestra placa, se realizó la implementación de un frecuencímetro mediante el uso del generador de funciones(figura 9).
Figura 9. Tarjeta de desarrollo finalmente soldada con los componentes para su posterior evaluación.








CONCLUSIONES

La combinación de tarjetas de desarrollo a medida y de aplicación específica permite resolver rápidamente varios problemas que toman a veces mucho tiempo encontrar en los protoboard, por lo que una tarjeta de desarrollo nos permitirá un alto desempeño empleando menos tiempo en actividades manuales.
Por otra parte, es importante tener la calibración adecuada al momento de evaluar la tarjeta de desarrollo en el frecuencímetro, además de verificar los códigos fuente así como las configuraciones de cada uno de los componentes programados en el software del PSoC.
Un frecuencímetro es un instrumento utilizado para medir diferentes frecuencias de interés, el cual cuenta el numero de repeticiones en una posición especifica, en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador . 




























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