POST#6: Sensor de gas y temperatura portátil de bajo costo con LCD 16x2 controlador por PIC16F88 y batería recargable.

Objetivo: 

Al cursar las distintas materias de la universidad me tope con proyectos electrónicos que fueron asignados como prueba de los conocimientos adquiridos en el tiempo de estudio, en este caso les traigo uno de los proyectos el cual tenia la premisa de ser una versión de un producto funcional, con acabado para la venta y que solventara alguna problemática existente en nuestro entorno.

Así que me encamine en el diseño y construcción de un Sensor de Gas y Temperatura portable, que sea recargable con facilidad y que el mismo sea controlado mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control, en cuanto a la etapa de potencia de la entrada de alimentación se basa en el regulador de voltaje LM7805 de voltaje fijo a 5V, con un LM317 en modo regulador de corriente  permitiendo solo el paso suficiente de la misma para cargar la batería a un 10% de su capacidad de corriente y al mismo tiempo de un punto anterior al LM317 se toma la alimentación para el dispositivo sin ninguna restricción de corriente. Con esto obtenemos una carga segura que no destruye la integridad de la batería y alarga su vida útil. Cuando se encuentra conectado al cargador se enciende el LED de carga amarillo ademas de que el dispositivo en modo carga puede ser usado sin problemas mientras se  muestra en todo momento en pantalla el estado de la carga al estar encendido.

El sensor MQ4 al iniciar la lectura de gas necesita de un pre-calentamiento del mismo, esto para que los componentes internos se calienten y ocurra un proceso químico que detecte el gas en el lugar. El dispositivo muestra en pantalla en todo momento el estado del gas y la temperatura en el lugar, como así también la cantidad de carga de la batería.

La carga de la batería en un estado de completa descarga, necesita de al menos de 11 horas seguidas de alimentación del toma corrientes de 110V con un transformador de 110v a 12v AC, o cuando esta la batería a media carga simplemente con observar el estado de la carga en la pantalla. Todo esto sin tener la preocupación de estropearla por sobre carga ya que como es una carga lenta de solo el 10% de la corriente de la batería esta no sufre luego de estar completamente recargada simplemente pasaría a un estado de carga flotante.

Al terminar el proyecto propuesto se cumplió con todas las exigencias del curso logrando la máxima puntuación para el mismo.

POST#5: Convertidor USB a Serial, que trabaja con los integrados PL2303 Prolific y el conocido MAX232 de Maxim.

Objetivo: 

Diseño y construcción de un convertido USB a Serial para así facilitar la conexión de los proyectos que se diseñaron con el antiguo conector DB9 que trabaja sobre la conexión serial que cada día es mas difícil de conseguir en las PC y laptop actuales imposibilitando el uso de estos proyectos en los nuevos sistemas de computación,  este modulo se pensó para que sea fácil de armar y con componentes no muy difíciles de conseguir en las tiendas online y ademas que trabaje en la mayoría de sistemas operativos existentes, usando un mínimo de configuración por el usuario al ser plug and play con muy buen soporte para driver.

El modulo se construye con una poca cantidad de componentes de los cuales los mas importantes es el PL2303 que convierte de USB a Serial pero a niveles TTL de voltaje y luego se adapta el voltaje con el conocido MAX232 para poder llegar a los valores de voltaje normales de las comunicaciones serial de las PC.
Nota: Windows 8 no soporta las versiones del chip HXA/XA (aparece un código de error en controlador).

POST#4: Fuente Digital de dos Salidas variables y una fija a 5v con LCD 40x2, PIC y comunicación mediante el protocolo serial RS232

Objetivo: 

Al realizar los distintos proyectos con el tiempo llego la necesidad de tener una fuente confiable que llene las necesidades básicas de todo laboratorio electrónico así que me encamine en el diseño y construcción de una Fuente de laboratorio digital de tres salidas, dos salidas variables de voltaje de 1.2V a 25V y medidor de corriente y una salida fija de 5V. La fuente es controlada mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control y comunicación con la PC mediante serial por el puerto RS232, la etapa de potencia de las salidas se basa en el regulador de voltaje Step-Down LM2576 en su versión de voltaje ajustable como en la de voltaje fijo, con esto se logra una alta eficiencia en la regulación de voltaje, un mínimo de desperdicio en perdidas de disipación de calor así como una potencia de salidas de 3 Amp en una de las salidas y en las otras dos de solo 2 Amp en cada una de ellas.

El equipo cuenta con salidas que ademas de ser dos de ellas variables y una fija, estas se pueden habilitar o inhabilitar para así poder usar solo la que se necesite o en caso de cortocircuito inhabilitarla rápidamente para evitar daños también para controlarla se usan los pulsadores del frontal del equipo activando o desactivando las salidas así como también es posible por medio de una aplicación desarrollada a la medida para el dispositivo en lenguaje C# de .NET, tener un monitoreo en tiempo real del voltaje y corriente en cada una de las salidas así como también la temperatura en su interior.

POST#3: Generador de Funciones DDS AD9850 de bajo costo Digital con LCD 16x2, PIC y comunicación mediante el protocolo USB-CDC

Objetivo: 

Diseño y construcción de un Generador de Señales mediante el uso de un microcontrolador PIC ejecutando algoritmos en lenguaje C de control y comunicación con la PC mediante protocolo CDC por USB,  para así poder controlarlo ya sea manualmente con los pulsadores o por una aplicación desarrollada a la medida para el dispositivo en lenguaje C# de .NET.

El Generador se basa en el modulo DDS AD9850 que se puede comprar a un bajo costo en ebay, este modulo posee 20 pines para un fácil manejo y configuración del dispositivo. El cuenta con dos salidas cuadradas y dos salidas senoidal configurables ya sea desde la entrada de datos en forma paralelo o en su entrada serial de datos, con ello logrando setear la frecuencia de las salidas que es compartida entre la dos ondas, también posee un potenciomentro analógico para variar el valor del ciclo de trabajo de la onda cuadrada de 0% a 100%, mientras que el ciclo de trabajo de la señal senoidal esta fija al 50% del ciclo de trabajo.

El control del modulo DDS se realiza de manera serial usando un PIC18F2550, ademas dicho PIC controla el potenciomentro DS1869 de 64 pasos mediante secuencias de pulsos digitales con el que se varia el contraste del LCD, también se controla un potenciomentro MCP41010 de 256 pasos que se comunica mediante SPI y varia el ciclo de trabajo del modulo DDS al este mismo ser usado en reemplazo del potenciomentro analógico que posee de fabrica y así variar el ciclo de trabajo de la onda cuadrada y ademas la luz de fondo del LCD 16x2 se gradúa con el uso de la salida PWM del PIC variando su ciclo de trabajo y frecuencia hasta obtener un control de la luz que sea suave desde apagado hasta máxima intensidad.

Cuenta con una sección de carga y regulación de voltaje de entrada usando un regulador Step-Down (LM2576T-5.0P+), para así lograr una larga duración de la batería superior al tener estos modelos de reguladores un bajo nivel de disipación de energía en calor y una alta eficiencia. Ademas la etapa de entrada de corriente externa es regulada con un LM317 en modo regulador de corriente y así lograr la cantidad de mA justa para una carga lenta del 10% de la corriente máxima de la batería, logrando con esto una carga correcta, dándole una gran autonomía de horas sin la necesidad de ser recargado a menudo, como también una larga duración de la vida útil de la batería al no sufrir ya que se carga con un método lento pero que no la degenera.

Gracias al PIC18F2550 se puede tener una conexión USB detectada por interrupciones  para ello se realizo el desarrollo de una aplicación en lenguaje C# que se comunique por el protocolo CDC bajo la interfaz de USB. Obteniendo así gran velocidad de transmisión de datos entre la PC y el generador de señales. Con todo esto se obtuvo una aplicación muy simple pero potente que permite la configuración tiempo real todas las salidas del modulo DDS así como también el contraste, luz de fondo entre otras opciones.

Por ultimo tenemos que el generador fue dotado con pulsadores con los cuales se puede configurar de manera fácil y rápida todas las opciones que permite el dispositivo ya sea salidas o configuraciones de valores internos. Todos estos valores al conectar el cable USB son enviados a la aplicación desarrollada para esta auto configurarse con los datos cargados y estar sincronizados todo el tiempo en todos los aspectos como frecuencia, ciclo de trabajo, luz de fondo, contraste y demás opciones.