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Funcionamiento y diagramas de un contador de RPM (revoluciones por minuto)
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 contar 255 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 microcontrolador AT89C52
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 del circuito, 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 debe contar 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 se encuentran 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 |
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.
Autor: Diego Fernando Manchabajoy Muñoz deivox24@yahoo.com
Enlaces relacionados
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