SENSADO DE VARIABLES POR MEDIO DE MICROCONTROLADORES CON TRANSMISIÓN TCP / IP
Objetivo:
- Implementar un sistema de teleprocesos que cumpla con las siguientes características:
- Censado de dos variables a través de un microcontrolador transmisor.
- Transmisión RS-232 a un servidor una vez se hallan multiplexado las variables.
- Conexión TCP/IP de varios clientes al servidor remoto para acceder a la información.
- Transmisión RS-232 de los clientes a un sistema receptor implementado con un microcontrolador.
- Realizar el control en el receptor una vez se hallan demultiplexado las variables por medio de un microcontrolador.
Descripción del sistema:
La siguiente fígura muestra un diagrama de bloques con las diferentes etapas del sistema.
Etapa de trasmisión:
- Materiales: Un censor de luz (Fotocelda), un
censor de temperatura (LM 35), un microcontrolador (PIC 16F877).
- Funcionamiento: El corazón de ésta etapa es
un programa desarrollado para el PIC 16F877 el cual utiliza el módulo de
conversión analogo/digital para realizar el censado de las variables y el
módulo USART para llevar a cabo la trasmisión RS-232. El protocolo
utilizado en la trasmisión para
hacer posible la recuperación de la información en etapas posteriores es
el siguiente:
|
Id temperatura (254) |
Dato temperatura ¹ 255 and 254 |
Id luz (255) |
Dato luz ¹ 255 and 254 |
Byte 1
Byte 2
Byte 3
Byte 4
Para una mayor claridad de esta etapa presentaremos el diagrama de flujo, el diagrama circuital y el código fuente .
Etapa del servidor
remoto:
·
Materiales: Un software en el cual se puedan
desarrollar programas que tomen la información de entrada desde el puerto
serial y permita el manejo de Sockets.
·
Funcionamiento: Esta etapa que se ha
desarrollado en delphi 5 posee las siguientes funciones:
- Permitir la conexión de múltiples clientes al servidor utilizando Sockets
- Tomar la información byte a byte del puerto serial.
- Difundir la información a través de la red (Multicast) para que los clientes que se encuentren en línea con el servidor puedan acceder a ella
- Demultiplexar la información de acuerdo al protocolo para graficar las señales en forma independiente.
La siguiente figura muestra el modo de operación del servidor:
Acceder al código fuente del servidor.
Etapa de los clientes:
Esta etapa requiere de los mismos elementos de la etapa del servidor; .
· Funcionamiento: El modo de operación es muy similar al servidor remoto en cuanto a multiplexación y graficación de la información se refiere. Las principales funciones son:
- Tomar la información en forma de String de la red.
- Poner la información al puerto serial una vez se halla pasado a datos de tipo entero. La información que sea de temperatura debe ser pasado a un rango de 0 °C a 99 °C con el fin de facilitar el control el lado del receptor.
- Demultiplexar la información de acuerdo al protocolo para graficar las señales en forma independiente.
- Comparar todo tipo de valor tomado de la red con unos umbrales para poner al programa a tomar ciertas decisiones.
La siguiente figura muestra el modo de operación del cliente:
Acceder al código fuete del cliente.
Etapa del receptor:
· Materiales: Un microcontrolador (PIC 16F877), dos displays un conversor Digital-Análogo y los elementos necesarios para un sistema PWM.
· Funcionamiento: El corazón de esta etapa es el programa desarrollado para el microcontrolador PIC 16F877, el cual utiliza el modulo USART (configurado a 1.2 KH) para la recepción de las diferentes señales. Cada dato que se toma de la recepción es comparado con los diferentes valores constantes utilizados por el protocolo para determinar si el dato contiguo pertenece a temperatura o luz (Demultiplexación). Una vez demultiplexado el dato, se pone en un puerto para realizar el control. Si el dato es de temperatura se pone en el puerto asociado con un sistema de displays multiplexado para visualizar el valor de la temperatura instantánea. Si el dato es de luz se pone en el puerto asociado con un sistema DAC (conversión digital análoga); La señal resultante se dirige a un sistema PWM encargado del control, el cual radica en la visualización de la luminosidad de un bombillo proporcional al valor del voltaje retenido por el sensor de luz en el lado del trasmisor.
Para una mayor claridad de esta etapa presentaremos el diagrama de flujo, el diagrama circuital y el código fuente del PIC 16F877 .
Referencias en la web: