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Control de velocidad de Motor DC

Comunicación Serial I2C

Módulo MSSP

Etapa de Control

Microcontrolador PIC18F4550

Etapa de Potencia

Etapa de Medición

Microcontrolador PIC18F4550

Comunicación Serial I2C

Módulo MSSP

Sensor para regular la velocidad (Potenciométro)

Módulo ADC

Señal de control de velocidad

PWM

Módulo ECCP

Punente H, CI L298N

Motor DC 12/24V

Encoder Incremental /Sensor tipo Herradura

Módulo CCP

Etapa de Control

Microcontrolador Maestro

Configuración de Puertos I/O y Módulos

Inicialización de Puertos

Procesar cambio en señal analógica del potenciómetro.

Habilita salida P1B

PWM para etapa de potencia

Inicia trama de lectura de datos con el esclavo

Mostrar velocidad de Motor

Proceso de comunicación con Esclavo

Mostrar Velocidad en LCD

Etapa de Medición

Microcontrolador Esclavo

Configuración de Puertos y Módulos

Inicialización de Puertos

¿Cambio en PIN CCP1?

Procesar comando y calcular Frecuencia de señal cuadrada que ingresa por el pin RC2.

¿Hay solicitud I2C?

Procesar interrupción y enviar dato de Frecuencia.

Recepción de Velocidad

Envio de Velocidad a Micro Maestro

Señal analógica del poteciómetro

Convertidor Analógico/Digital del PIC18F4550

Señal muestreada 10-1010

¿Hay solicitud de cambio de giro?

Habilita PW1 a la salida P1B del PIC

Habilita PW2 a la salida P1D del PIC

Señal de entrada para buffer CD4050

Señal de entrada para buffer CD4050

El eje del motor tiene una bandeja que gira sincronizademente a la velocidad del eje.

El movimiento de la bandera es detectado por un sensor de herradura.

El sensor de herradura genera un cambió de estado lógico en la entrada del pin RC2 (CCP1) del PIC, equivalente a un señal cuadrada.

Cada flanco subida se captura el tiempo que tardo en presentarse el cambio y se guarda en el registro del CCP1.

Considerando la frecuencia de oscilación del procesador y la configuración del Timer se calcula el período de la señal. y la Frecuencia.

Calculo de la Frecuencia, derivado de la captura del valor del Timer1.

Muestra el valor de la Frecuencia y de la Velocidad en Revoluciones por Minuto.

¿Hay cambio en el sentido de giro?

Calcula ciclo de trabajo tomando como referencia el valor digital convertido.

Habilita salida P1D

PWM para etapa de potencia

Considerando que la Frecuencia en un 1/s, se calcula la velocidad multiplicando el valor de la Frecuencia por 60 para obtener RPM.

Calculo del ciclo de trabajo de señal PWM

Señal que ingresa al CI L298N IN1

Señal que ingresa al CI L298 IN2

Señal que habilita sentido de giro en sentido horario OUT 1.

Señal que habilita sentido de giro en sentido anti-horario OUT 2.

Trama de comunicación I2C

Envió de dirección de esclavo y bit para lectura

Habilita maestro en modo recepción

Recibe el primer segmento del dato.

Recibe el segundo segmento del dato.

Recibe el tercer segmento del dato.

Recibe el cuarto segmento del dato.

Envía bit de Start

Envía bit de Stop

Recibe señal ACK del esclavo.

Envía señal ACK al esclavo.

Envía señal ACK al esclavo.

Envía señal ACK al esclavo.

Envía señal No-ACK al esclavo.

Control PID

Establecer Set Point r(kT)

Cálculo del error

e(kT)=t(kT)-r(kT)

Calculo del término integral i(kT)=b*e(kT)+i(kTo)

Calculo del término derivativo

d(kTt)=c*e(kT)-c*e(kTo)

Calculo de la salida PID u(kT)=i(kT)+a*e(kT)+d(kT)

Transferencia de u(kT) al actuador

Muestreo de señal de salida y(kT)

i(kTo)=i(kT)

e(kTo)=e(kT)

Válvula de cierre (elemento de control)

Varilla (elemento de corrección)

Nivel de tanque (proceso)

Sensor de Nivel (Flotador)