Transcript Implementação de um Ohmímetro Utilizando PIC16F877A

Instrumentação Eletrônica
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Introdução
Descrição geral do projeto
Componentes utilizados
Implementação do software
Simulação
Resultados
Referências
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O objetivo deste trabalho é a implementação
de um ohmímetro utilizando o microcontrolador PIC16F877A
O trabalho também é um aperfeiçoamento
do projeto do aluno Rafael D. C. que
implementou um ohmímetro utilizando
diversos CIs e visa reduzir o tempo de
implementação e depuração e a
complexidade
 Diagrama genérico de um instrumento
▪ Ente físico
▪ Sensor e transdutor
▪ Conformador
▪ Processamento do sinal
▪ Interface homem máquina
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Diagrama Genérico de um instrumento
Sinal Elétrico
Sensor
e
transdutor
Conformador
Processamento do
sinal
Ente Físico
Interface
Homem
Máquina
▪ Ente físico
▪ O ente físico a ser medido será a resistência
▪ Sensor e transdutor e conformador do sinal
▪ Estas operações são realizadas utilizando-se um Amp. Op na
configuração inversora e um Multiplexador analógico que
seleciona os resistores adequados para que o nível do sinal seja
diminuído até a faixa mais adequada a o ADC do PIC utilizado
posteriormente
▪ A tensão -5 V é utilizada para compensar a inversão de fase que
ocorre devida a configuração do Amp. Op.
▪ A tensão no terminal 1 será lida pelo o ADC
▪ A resistência R1 será selecionada pelo multiplexador, podendo
ser: 1 Kohm, 10 Kohm, 100 Kohm ou 1 Mohm
▪ Processamento do Sinal
▪ O processamento do sinal é feito pelo PIC16F877A
▪ São dele as tarefas de: converter o sinal analógico em digital,
analisar se o sinal está no nível tolerado, enviar um sinal ao mux
caso a resistência não seja adequada, aguardar o sinal de início da
conversão e mostrar o valor de saída no LCD
▪ Interface Homem Máquina
▪ As IHMs são um push button que dá o sinal de início para a
conversão e um LCD que mostra o valor da resistência em Kohm
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Para a implementação, serão utilizados os
seguintes componentes:
 PIC16F877A
 Multiplexador analógico
 Resistores, potenciômetros e push buttons
 Amp. Op. LM358
 Display LCD JHD162A
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A implementação teve dois principais
estágios, um em software e outro em
hardware
O principal estágio da implementação foi o
desenvolvimento do software para o Microcontrolador
A implementção do software foi
esquematizada por uma máquina de estados,
como mostrada no seguinte flowchart:
 No estado Início, todas as variáveis são
inicializadas e em seguida o PIC fica aguardando o
pressionar de um botão
 Este botão está ligado ao canal zero do PORTC
 No estado converter, o PIC converte a tensão
presente no Canal zero do PORTA em um byte
correspondente a esta
 O Byte resultante é armazenado na variável Valor
para o tratamento dos próximos blocos
 Este estado pode ser acessado mais de uma vez,
dependendo do processamento no próximo
estado
 O estado Testar verifica se o sinal está em um
nível aceitável, e, em caso afirmativo, segue pra o
estado Tratar
 O nível de sinal tolerado é de 10% do valor de
entrada, caso seja menor, vai para o estado
Ajustar MUX
 Em Ajustar MUX, A variável MUX é incrementada
e seu valor é passado ao PORTB, que está
diretamente ligado aos pinos de controle do
multiplexador
 No estado Tratar, é feita uma regra de 3 que
transforma o valor entre zero e 255 num valor de
zero a um
 Por último, no estado Mostrar, faz-se o
tratamento adequado para que seja mostrado no
LCD
 O valor resultante do último estado é separado
em Unidade de milhar, Centena, Dezena e
Unidade simples
 Além disso, a posição da vírgula é selecionada de
acordo com o valor de MUX, já que esta variável
contém a informação da ordem de grandeza da
resistência na entrada
 O valor será sempre mostrado em Kohm, a
posição da vírgula que determinará o valor correto
da resistência
 A descrição dada anteriormente é apenas
superficial
 Para uma descrição detalhada de cada estado, é
necessário checar o código fonte do software
 Detalhes como: rotinas utilizadas, protocolo de
inicialização do LCD, lista completa de variáveis
utilizadas, entre outros, são descritos como
comentários no código fonte
 A simulação do software foi feita no MPLAB v8.46
com o auxílio do plugin que permite utilizar as
funções do ambiente Proteus 7 dentro do próprio
MPLAB
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A utilização do micro-controlador tornou o
projeto mais simples de simulação,
implementação e depuração
O projeto abre margem para expansão da
faixa de resistência a ser mediada
É provável que utilizando-se as outras
entradas analógicas do PIC possa-se evitar o
uso do multiplexador
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Souza, David José de e Lavinia, Nicolás César
– Conectando o PIC, 3ª Edição
Datasheet do 16 F877A
Notas de aula da disciplina Tópicos Especias
em Sistemas Digitais, ministrada pelo Prof.
José AlabeNicolau