Story Transcript
U N I V E R S I D A D A U T O N O M A M E T R O P O L I T A N A I Z T A P A L A P A
P R O Y E C T O
I N G E N I E R I A E L E C T O N I C A
D E
/ G R A F I C A D O R
X Y I
C O N I N T E R F A C P E A R CA O M U N I C A R S E C O NL A
P C
A S E S O R : A L E J A N D R O M A R T I N E Z G O N Z A L E Z
I N T E G R A N T E S :
cARENILLA
LOPEZ JOSE VICTOR.
GALLARDO RANGEL JOSE ANGEL. JUVERA MORENO FRANCISCO MARTIN.
MEXICO
D.F. 18 DE OCTUBRE
DE
1989
I N D I C E
17
CAPITULO
4
HARDWARE
.........................
4.1.-
INTRODUCCION
4.2.-
CIRCUITO DE PRUEBA
4.3.-
MICROCONTROLADOR
-------------------
25
---------------
33
---------------------------
33
EVENTOS0TEMPORIZADORS
33
EL 8031
34
--------------
34
8031
4.3.1.-
ARQUITECTURA DEL
4.3.2.-
FUNCIONES PERIFERICAS
4.3.3.-
CONTADORES
4.3.4.-
ORaANIZACION
4.8.4.1
.-
DE
MEMORIA DE
24
8031
DE LA MEMORIA PROURAMA
EN
33
4.3.4.2.- MEMORIA DE DATOS 4.3.4.3.- P . S . W .
""""~""""~"-
4.3.5.- COMUNICACION SERIAL 4.3.6.- BAUD RATE
----------------" " "
----------------
..........................
4.4.- INTERFACE PROORAMABLE PARA
36 87
38 43
I N T R O D U C C I O N
Todo comenzd c o ind e avsa g a sc,o n f u s a s veces.
Bueno
teniamos
ya
construccidn
,
g r A f idceo s
es
muy
Es
colores.
este
es un
utilizado
em
,,la confusibn
no+oria
que
y
este.
iniciar
maS
los
'
A p a r t i r de la o b s e r v a c i 6 n e i n v e s t i g a c i b n
irrformacidnposible. sistema
poca
la
cualesquier t i p o y empaparnos con la mayor
p l o t t e rps o s i b l e sd, e
el
un
hace
prime pra sf u ooeb s e r v a f irs i c a m e nt o edos
el
la
a p a r a t o que
informacibn que s o b r e el mismo p r o y e c t o se tenia al
Por lo
es
industria,
la
a
ser&
Que
pero surge la p r e g u n t a
p l o t t e r 7 , las r e s p u e s t a s no se h a c e n esperar; sirv pea r ga raficar
contradictorias
tarminal
proyecto
el
de un p l o t t a r ,
y
rentable,
tomando
ecn onsideraci6n
la
economia,
maniobrabilidad y e f e c t i v i d a d . El
&rea
trabajo
mecanica,
se
tres
d i v i d ie6n
electr6nica
&rea
ias
frreas
y
Area
el
cuales
: el
eran
programacibn,
de
a t a c a n d o s e estas e n ese orden. a*
un ingeniero
El Area mecanica s i m p r es e t u v os u p e r v i s a d ap o r mec-ico,
el
cual
aporto
mecanicas que conforman que f u e r o n a dar
muchos el
a
de
los
diseflos
p l o t t eD r .e s p u e dse
La b a s u r a , p o rc. o n s e n s o
de
la
algunos
piezas diseKos
se eligio el que mAs
se a c e r c a b a a n u e s t r a sp r e t e n c i o n e s . Lp a a r teel e c t r b n i c a 8031
al
cual
El
hardware. seleccionar ya
se
de
hace
referencia
primer escollo
los motores
los m o t o r ecso n
tarea
fu& a b a s t e c i dp ao r
conocer
que de paso
en
debi6 que
el
ser
ibamos
el
capitulo a
caracteristicas
- 1 -
el
utilizar.
nos
al
dedicado
superad fu o6
los cuales se iba a trabajar las
microprocesador
Al
de
tener
dimos a la
mAs . i m p o r t a n t ea s plichdoles
toda clase de pruebas.
Por hizo
último
un
todo
Uegb
estudio
buscfvrdose
comerciales, a p l i cpaarr a
nuestro
capitulo dedicado
al
momento
el del
los
d i f e r e n t e s programas,
software
la
<
ver
donde
se
programacibn,
utilizado
algoritmos
proyecto
software ¿e
de
que anexos
en
los
aqui
plotters
f u efraacnt i b l e s
>.
Hay
todo
explica detalladamente
~ ~ ~ i e n g u de a j en i v e l medio
nivel.
.. ,e
-2-
se
un
los y
alto
C A P I T U L O
P
L
O
T
T
l.
E
R
S
1.1.-INTRODUCCION Los
p l o t t esro sdn ispositive o lse c t r o m e c a t l i c o s
inteligente que producen variedad
una
medios,
de
grAfica
plotter
el
de
medio cualquier disePlo, f i g u r a o
una
sobre
manejado
robot
por
el papel o algún otro
es d i b u j a rs o b r e
computadora cuyo prop6sit.o
calidad
alta
un
es
salida
de
han s i d o
patr6n c u y op s ar-etros
incorporados a traves de un p r o g r a m af u e n t e . el p l o t t e r de un conjuntode
E s t ep r o g r a m af u e n t ea b a s t e c e instrucciones fhcfles
de
y
anl itvoe l ,
de
para aquellos
usar
usuarios
e x p e r i el n c eo n cn igaud ae jes inexperto que
el
un
poco
f a b r i c a n td ep e l o t t e res n
donde
se
incluye
,
el
manual
software
HP-QL e s
l e n g u a j eg r s i c o
pluma
levantada
hacia a b a j o
>
y
>. PA
tales
1.2.-CLASES Los
un
El
como PD
es u t i l i z a d oe nt o d o s
ejemplo de
este
lenguaje,
PU, que significa Pen
significa
s i g n i f i cP a l oAt b s o l u t e
C
Up
Down
Pen
esto
las coordenadas x-y
la pluma al p u n t oe s p e c i f i c a d op o r
se
dispositivo
que maneja dicho plotter.
Como
Analogamente x,y
un
dfe u n c i o n a m i e n tdoe pll o t t e r
el rrrb: poderoso y
los p i o t t e rHse w l e t t - P a c k a r d . algunos comandos utilizados
usuario
el
la compra de
un
alguna
tyiae n e n
complicado, pero no determinante ya
mAs
est& comprando tambikn
que
nivel. Para
alto
seria
son
n e m 6 n iecsotsr u c t u r a d o s ,
C
C
pluma
es,
mueve
>.
D E P L O T T E R S
plotters los podemos
dividir de acuerdo
al
tamaf5o
medio y e n base a s u sistema meciníco. D e acuerdo al tamaf5o del
- 3 -
del
tres
medio e x i s t e n
c a t e g o r i adspel o t t e r s
: formato
cual trabaja con h o j a s de tamaf50 ANSI-A C y D; y
y B; f o r m a t o medio,
de
tamaPIo
8
11
por
pulgadas.
Las
dimensi6n
m&s peque-
para
E.
f o r m a tgor a n dpea r a
L a s letras se r e f i e r e n a designaciones de es
pequeKo, e l
letras
pulgadas,
se
sucesivas
y
el
tomando
ANSI
tamaKo
es
B
11
de
: A
por
determinan doblando dimensibn
como
17
la corta
mfrs
la
dimensibn mas grande de la m e d i d a a n t e r i o r , esto es, para C seria 17 p o r
<
22.
Las normas
ANSI son dictaminadas por el organismo IS0
I n t e r n a t i o n a l Standars O r g a n i z a t i o n
>.
Por s u mecanismo los podemos d i v i d i re n
<
: 1) FJat-bed
Friction-Roller
cama plana
<
>,2>
Drum
<
tres los cuales son
>.
Rodamiento con friccidn
A
conoce Cambien
corno Roller-bed. Nosotros tomaremos
Friction-Roller.
A
continuaci6n
Damos
>
Tambor o cilindro
una
este
rfltirno el
y se
3>
le
nombre de
b r edve es c r i p c i d n
de
estos. 1) Flat-bed.
El ejes. El c&ro
movimiento de
que
se
hacia a r r i b a y
e n c u e n t rean
el
del
en
ambos
medio. El portaplumas
abajo del medio v i a extremo
del
m u e s t r a la f i g u r a l.
figura 1. Un t i p i c op l o t t e rP l a t - b e d
- 4 -
ocurre
c o n la pluma es contmolado para ambos ejes
X y Y a t r a v e s d e la s u p e r f i c i e se mueve
pluma
la
-
"
- ." ~-"-
carro
un solenoide tal
como
lo
.
2)
Drum. El
estrecha,
longitud
cnrollari
el
cilindro puede
Drum
plotter
medio
ser
a lo largo del e*
cual
el
un
y
consta
ser& la carro
.
cilindro
superficie
donde
se
ir&
pluma.
El
donde
la
El carro que s o s t i e n e la pluma
es mucho mfrs sencillo como se p u e d ea p r e c i a re n
2,
ya
que
solamente
hacia abajoconforme
de
suministrar un movimiento
r o t a dp oa r a
x o y
un
de
requiere moverse
hacia
la f i g u r a
los l a d o s
el c i l i n d r or o t ep o rd e b a j o
y
de 6 s t e .
f i g u r a 2. Un compacto p l o t t e r Drum.
3> Friction-Roller.
El adaptaci6n
elegante
plotter de
la
Como lo muestra la f i g u r a 3.
- 5 -
Friction-Roller
Lecnologia
del
es
plotter
una drum.
f i g u r a 3. Un t i p i c op l o t t e rF r i c t i o n - R o i l e r .
Esta
con
un
recorre
par toda
interactuando
de
clase
dpel o t t e r
esti
r u e dcausb i e r tcaaosbnr a s i v o ,
la
esta
l o npgld ioteu tltde r
con el medio,
y
sujetando
equipada
a
B s tceo n
estarotras
ruedas de goma o p l a s t i c 0 para que el medio pueda ser movido
tanto
hacia
atras
como
hacia
adelante m, i e n t r a s
que el portaplumas s e mueve a los lados por encima d e l medio.
De acuerdo a s u sistema mecAnico cada t i p o
de
p l o t t e tri e n e
sus v e n t a j a s y d e s v e n t a j a s uno con r e s p e c t o al o t r o . Ventajas :
F l a t - bed. a> Tiene mayor número d e plumas.
b> S o ns i l e n c i o s o s . c> FAciles de cuidar y mantener.
- 6 -
Drum. a> Menos espacio.
b> P o c a sp a r t e se nm o v i m i e n t o . c> B G s econ6micos.
d> Fdcilesdemantener.
Friction-Roller.
a> Menos espacio.
b> P o c a sp a r t e se nm o v i m i e n t o . c>
MAS
econ6rnicos.
d> F L c i l e s de mantener. e>
Varias dimensiones de medios pueden ser usadas.
f> Muy rApidos. Desventajas :
Flat-bed. a>
Sus dimensiones s o n grandes.
b> Cuesta trabajo manipularios. e> Tienen m u c h a s p a r t e se n
a>
Dibujan
sobre
un
movimiento.
medio
de
dimensibn
fija. Friction-Roller.
a:? Un
ezzpacio
debe
zer
el movimiento del papel.
- 7 -
suministrado
para
Exisben plotters.
ciertas
Si
hace
una
tecnicas
especificaciones compra de
plotter
un
acuerdo
de
necesidades que nosotros tangamos se p o d r i ae s c o g e r
Estas importante
es
el
movimiento
maS
cualquier direccibn, c u adle s c r i b e
el
programaci6n
del
especificaci6n
las
esta
ellas es
pequePz0
que
difie1.e
de
movimiento
dos
hay
m . &
tipo dse
es
realizar
en
resoluci6n direccionable,
la
c o r tpoe r m i t i d o
La
resoluci6n
significativa;
b
que
puede
mAs
usuario.
m-
plotter
las
a
La
:
la r e s o l u c i 6m n ecfica, un
los
el adecuado.
siguientes
resoluci6n. Dentro de
la
la primera de
resoluci6n,
son
especificaciones
para
a
la
trav6s
de es
direccionable
movimientos de
los
la
la
tales
incrementos pequefios usualmente serian dictaminados por software.
los
Una
alta
p l o t tseor p s ortan
miltmetros. Ejem. anuncian es,
resoluci6n
una
una
El
Calcomp
realza
consistencia.
la
1023
alta,
que
y
el
dos
M3 DPX
Roland
veces
de
Muchos
resoluci6n direccionable de
Artisan
mds
resoluci6n
el
0.025 2000
normal e s t o
la
0.0125 m m . especificaci6n
Otra
r e g r e sfoi e dle
la
normal es de
La
0.1
como
Las
plumas,
m a n e r as i g n i f i c a t i v a
la
p l o t t e resn
que
punto de partida.
al
se
mide
Una
como
el
repetibilidad
mm.
d iecxea c t a m e n t e
En
pluma
p r e s i c i bdl e f i n e
preescrito.
la r e v e t i b i l i d a d
es
un el
e x a c t i t ud de
los p l o t t e r sE. s t a
p l o t tm e ro v e r i a medio
y
la
la
humedad
pluma
pueden
al
nos
punto
afectar
de
la p r e s i c i 6 nd e lp l o t t e r .
siguiente
la cual s e
d e bie nn teresar
La
al
tabla
se
muestran
d i f e r e n tm e sa r c a s
especificad n i f e r e n t ecsa r a c t e r í s t i c a s
usuario,
tales
repetibilidad, e t c .
- 8 -
como
el
costo,
de que
resolucic5n,
1.4.- S O F T W A R E. Actualmente el software
act\e-L forma dr\...--"-.
desarrollar
Si
su
uno no tiene
propio
softyare
escoger entre
plotters
el
que
se
el
para
,
perder el tiempo podemos
graficas
de
y
docenas de
se
ha
tiempo o la
sabesyaque
adecue nuestras a
incUnaci6n
o
el plotter, paquetes
incrementado en no
si
existe, de
quiere
nosotros
software
necesidades. Un
para
para
ejemplo
de
paquetes seria el Robographics CAD-l.
En base a
lo
anterior podemos afirmar que elplotteres
dispositivo imprescindible y se quiere adquirir
Todo
esto
dibujos
de
basado
alta
que debe d e ser tomado e n cuenta si
un periferico en
las
calidad,
un
como compaKero
ventajas
gran
que
este
variedad
multicolores etc.
de
de
la
impresora.
ofrece, tales
como,
grsicas,
grAficas ' I
- 9 -
C A P I T U L O
2 P A S O
M O T O R E S P A S O A 2.1.-INTRODUCCION Los m o t o r e s
PASOAPASO
transformar
dispositiv co ap s ad ces
a
mec&nica.
E s ttei pdo m e otor,
bastante
antigua, unicamente
p a r t idre l
como cualquier motor e l k t r i c o s o n
momento
en
que
a
el6ctrica
una
p e s adtree n e r
podido
de
concepci6n
semiconductores
y
p e r m idt e i dsl o a r rc od ilrleo c ua id tcoe ts uaci6n
las
definitiva,
aplicaciones fundamentales de las
m d eo tsoo arq n u e l lean s p o s i c i o n a m i e n tsoe g u r o
y
que
control
un
precisa que
soluciona
croenl a t isvean c i l loetzrcoasseons
e x i g e ncceu inaa n t o
a
sistema
recurrir
a
otros
que
la
velocidad accionamiento de discontinuos
a de
de
Ademfrs los
exigirian complicados montajes
sistemas
tipo
este
complejos servomecanismos. tipo del de
mas
a
se
f i a b lseitne n e r
sistemas
asociados
ha
y adecuados.
s u f i c i e n t e m e n t er A p i d o s En
en
la p r k t i c a a
e m p l e a r seen
tecnologfa
la
energia
la
frenado
base m do et o o r er sd i n a r i o s de
gran
y
seguridad
de
muy
problematica e j e c u c i 6 n p r A c t i c a .
de motores PASOA
L o g i c a m e n t ee x i s t e nn u m e r o s o st i p o s p acruab r i r
esta
amplia gama aplicaciones de entre
e x i s t edni f e r e n c i aecsnu a n t o ademfis
de
las
adecuadospara
El
a
los
PASO
que
su principio de funcionamiento,
l 6 g i cdaesr i v a d a s
del
tamaPlo
y
potencia
rnas
cada c a s oc o n c r e t o .
princtpio de funcionamiento
esta
basado
en
un
estator
constituido par varios arrollamientos independient-es devanados sobre
un
m a t e r ifaelr r o m a g n & t i c o
librementeen
y
e1 s e n od e le s t a t o r . .
-
10
-
un
rotor
que
puede
girar
Estos
difere bn otbea isn lsiam odneon stados
continuaci6n
se
que
angular
otro
del
PASO
motor. El
determinado desplazamiento y
ANQULAR
sentido
s e c uq en u ec e ni a
la
un
causan
denomina
c a r a c t e r i s t i cdae l
por
y
a
uno
principal
la
estara
rotaci6n
de
han
se
es
que
excitado
definido
diferentes
los
arrollamientos.
2.2.-T I P O S E x i s td e tn oisp o s primero de
b+sicos de funciona por
ellos
p r o d u c ee n t r e
motores PASO efecto
el
A
PASO.
El
que
se
reacci6n
de
e l e c t r o m a g n & t i c o y un i m A n permanente;por
un campo
este motivo se le &nomina MOTOR PASO A PASO DE IMAN PERMANENTE.
segundo
El
funciona
mediante
un roLor
electromagnetico sobre
a cdcei 6 n
la
de
dulce,
hierro
un magnetismo remanente
s a b i d op,r e s e n t a
campo
un
muy
el c d ,
debil. A
como es
este
tipo
se le conoce como MOTOR PASO A PASO DE RELUCTANCIA VARIABLE. En ambos casos se distribuya
que
la
p r e c i s a de tm
alimentaci6n en
a r r o l l a m i e n t o s del estator, de excitado
consecuencia, o
continua
el
sistema
forma
o
e q u i pe ox t e r n o
secuencial
forma que unicamente ellos
de
cualquiera
uno
circuito
en
todos
se
encuentra
los
momento.
ser2 una
no
de alimentacikn
alterna, sino que
cada
a
estar& formado por
En
corriente de
IMPULSOS
c o r r i e n t e y detensi6n. Suponiendo de
excitaci6n que
una se
f r e c u e n c icao n s t a n t e
recorrida
bobinas caso de cada
se
por
el
motor
definido
paso
se
en
como n.
cada tantos
en
este
El
desplazamiento
angular
71
-
vuelta como
que
360"
una
saltos
estatoc r ,a n t i d a d
los
impulsos
se obten&&
el
calcular& dividiendo
-
n,
bien entendido que
estara compuesta de
d i f e r e n t eesx i s t a n ha
p.p.s.,
de
una f r e c u e n c i a f
un número de bobinas
V= f/n
giro
uniforme
envian a los devanados con
y que em l o t oc ro n t i e n e velocidad de
y
obtenido
correspondiente
a
una
vuelta
el
por
360°/n. Pasemos
numero
analizar por
a
ahora
arrollamiento
de
n,
es
separado
decir, que
D=
uno
cada
de
los
EL MOTOR PASO A PASO DE IMAN PERMANENTE esta formadopor
un
modelosdefinidosanteriormente. estator
,
d
un
cilíndrica con
forma
e
a l i m e n t a d oessne c u e n c i a
crean
que
número
cierto
un
bobinados
de
giratorio
campo magndtico
demaneradiscontinua.
El
c o n c & n t r i csoo b r e
rotor
e s t a t o r syi t u a dsoo b r e
el
el
eje c o n t i e n e un i m A n f u e r t e m e n t em a g n e t i z a d oq u ee nc a d ai n s t a n t e tenderA
alinearse
a
magnbtico creado
campo
por
del estator c6mo puede o b s e r v a r s e ,s u
correspondiente bobina
ser m a s simple, ya que
de operacibn no podria fuerzas
e1
con
modo
en las
est& basado
a t r a c cdie6sna r r o l l aed in d m atosrasen e s ,
de
permanentey
la
uno
el o t r ot e m p o r a l .
y
Normalmente iman d erl o t o r
a
d i f e r e n cdi a e
es bipolar
y
los
m o t o rseisn c r o n o s ,
el
los polos n o r t e y sur se e n c u e n t r a n
del cilindro del e n los extremos o p u e s t o s de uno d e los difunetros rotor.
El número de bobinados ser de dos
tipo concreto suele
cuatro p a s o sp o r PO".
Las
que dispone an
de
cada v u e l t a ,
o
el
cuatro, con lo
ser
debido a la p r e s e n c i a del
c o n v e n i e ntteen ecn ru e n t a
algunas
W m o par deaccionamientoquepuede
imfin. S i n
que
secuencia
que
alimentaci6n
se
alcanza
puede al
doble
o b s e r veanr
bobinado
alinear c o n el campo creado, de que
ser& de
y
bajas
el
embargo, es
ofrecer este motor.
aplican impulsos con
se
obtienen
se
c o n s i d e r a c i o na ec serd c ae l
Supongamos un c i e r t o modelo c o n s t i t u i d o
los
que
y el desplazamiento angular
f r e c u e n c i adster a b a jeom p l e a d assu e l e n
p am r o t oe rlevado
estator, &s+e
1,
la el
i m h
por dos bobinados según
la
l. Cuando
la
polaridad,
figura
a
permanente
se
va
a
forma que justo e n el momento en
ambos campos se e n c u e n t r a ne x a c t a m e n t ee n
-12-
linea, el p a rm o t o r
se anulard. Si el m o t o r
esta
algún
e s t a acoplado a
ya
alcanzarse,
situacion no podra
que
ser igual al n e c e s a r ip o a rm a over
debera
la
mecanismo e x t e r n o , par
el
carga,
desarrollado por
lo
p a r sera
se formara un cierto An6ulo e n t r e los d o cs a m p o sE. s t e mAximo
cuando
excitaci4n
citado
Angulo
el
90",
de
sea
al S e g ~ n d O bobinadot2> el nuevo
pero
tanto
al
llegar
la
Angula formado sera
de
180", con lo que el p a r se anulara.
Por
tanto
lo
se
deduce que
en
un motor de
no
un p a r cuyo
ser cargadoconmecanismosquerequieran
deberanunca
tipo
este
los 45", aunque e n la p r a c t i c a
Angulo de mantenimiento que supere
se reduce este v a l o r a aproxirnadamente30"aproximadamenLe.
E l MOTOR PASO A PASO DE RELUCTANCIA VARIABLE poder conseguir
con objeto de
aumentarse de considerablemenCe e s t ap to re rsentarb generalmente que
que
forma
ciundrica
rotor
Angulo
est2
de
un
por
nucleo
tres
constitp uo i dro
y
secuencialmente
2.
un
alinie
con
B2, edl i e n t e 30"
, de
ser& el
volver
campo,
el
B2
D2 sera el maS prbximo, con
la misma forma, con diente
D3
el
y
el
Dl,
al
llegar lo
que
excitados
D2, D 3 y
D4.
recibe
la
mAs c e r c a n o
un
a
excitacidn
el
rotor g i r a r b
segundo paso de
sera a t r a i d o D4, avanzando un
- 13 -
se
la
siguiente impulso aplicado
alineado, con
la alimentaci6n a B l
B3,
que edl i e n t e
Dl;
por ejemplo,
dientes
lateral.
primer arrollamiento
alimentaci6n atraer& al rotor hasta
dulce de
se v a a s u p o n e r un motor
devanados, Bl,
el
de
de
a lo largo de s us u p e r f i c i e
r o t ocrocnu a t rdoi e n t e s ,
Cuando
hierro
de
c i e rctaan t i d a d
una
P a r a analizar s u modo deoperaci6n
figura
de tal forma
120" aproximadamenteentre cada dos
formado
talladoslongitudinalmente
El
conteniendo
habitual
un total de tres devanados distribuidos
e s t r u c t ucrial l n d r ip ca ecr o n
Ver
por este m o t i v o haya
número bobinados. de
el
la
existir& un
ellos. E l
desplazamientos angulares mAs
unos
e n el caso a n t e r i o rs, i n
reducidos que
se d e s a r r o l l 6
a
30"y
83 al
Angulo
igual a los a n t e r i o r e s .
facflmente
Como d i f e r e n c idae l
en
puede deducirse,
anterior,
este
La polaridad o s e n t i ddoe
la corriente en cada devanado imantado el r o t o s ri e m p r e
y
a
circulaci6n
de
que al no estar
es indiferente, ya se d e s p l a z a r & hasta
caso
la
posici6n en
estator sea minima.
la r e l u c t a n c i ad e lc i r c u i t om a g n k t i c od e l
angulares
P oa b rt e d an es ep r lazamientos
sera
15"
de
número dde i e n t eds erlo t o r
n e c e s a r iaou m e n t aerl
que
hasta
ocho
y
esta cifra se hard t a n t o mayor c u a n t o mAs reducido sea el a v a n c e
de cada paso. En
m td iop etoos tra oem n s bien
este
consideraciones
que
las
aplicables
sobre
han
accionamiento par de
el
sido
e x p u e s t a sa n t e r i o r m e n t e . La principal variable
es
1,200
la c i f r ad e
a
o b t i e n epn or
estos el
alineando
los
este
tipo
de
los y
rotores
tres
motor es la de
HIBRIDO,
o b t e n i e n d o siem p o r t a n t epsa r e s de p a s o sp o rv u e l t a
un
motor de combina
de
los
rotor
único.
A
PASO,
PASO
disenos
accionamiento,
se
estator,
cada
constituyendo
que
pasos
Los
bobinados de
t e r ctei r po
un MOTOR
secuencialmente.
últimos
posicionado de
Existe, por último, denominado
permiten,
a g r u p a m i evn d ate ro ci o s n j u nrt o s tor-estator,
un
alimentando
que
p a s o s por segundo.
O t r a formas c o n s t r u c t i v a para
efectuar
reluctancia
de
elevada velocidad de accionamiento
la
siendonormal
estos motores
caracteristica de
de
ambos,
un gran número
y una f r e c u e n c i a bastante e l e v a d ad et r a b a j o .
2.3.-PRINCIPIOS
B A S I C O S
TORCA DE EXCITACION :
Cuando unicamente estator
se
excitamos
los polos de
al
ro,tor
los ejes
con
de
14
corriente
magn&ticos sobre el
alinearian. Apareceria
-
una
-
esta
manera
dipecta
rotor
una
y
el
fuerza
.
, la
mnetomotriz alrededor
actuaria
cual
y
c i r c u i tm o agn&tico
del
en
la
la mAxima
f l u jaol m a c e n a r i a
el
direccidn
misma
energIa. Ahora,
<
t o r q upea raal i n e a r l o con
&ngulo,
el
decreceria. S i
desplazado
torque
cual
el
>
se
posicidn,
el
incrementaria
W m o
un
y
entonces
180" dsepuo s i c i d n
hasta
cambiando
esta
desde
de alineacidn
alcanzaria
estfi
rotor
el
es
rotor
si. el
original tal que las caras de los polos de uno y de o t r o estarian opuestas
y
la e n e r g i a de f l u j o almacenada seria minima. El t o r q u e
c epraor a
seria
posicidn con
la
M m o
torqo uc eu r r i re& v i d e n t e m e netn e
torque,
el
estator,
cual
es
resultado
es
como
referido
la posicidn
rotor
del
a p l i c a b l ep a r am o t o r e s
un
Angulo
un excitacidn
la
de
torque
o el Angulo
de
y
excitacidn
de
El
e q u i l i birni o estable.
ambos
este
90".
El
rotor
y
de
v a r icao n
6. E s tceo n c e p t o
dteo r q u e
es
de imdn permanente.
TORCA DE RELUCTANCIA : Si
el e s t a t o r
e s e x c i t a d o por una c o r r i e n t e directa p e r oe l
rotor es d et il pdoe campo
hierro dulce,
magn&tico del
estator.
Si
rotor
el
p o s i c ia dln ei n e a c i c b ee o n sln tator,
La
es
un
realinearlo nuevamente con desarrollado.
se
erlo t o r
campo
el
es
p o l a r i d add reol t o r
a l i n e a r icao n
cambiado desde
torque tendiendo estator
del
inducida por
el
el
la a seria
estator
es por, eso que las p o s i c i o n e se s t a r i a ne s t a b l e s . '.
Para mAs
grande
desarrollado
m.m.f.s dado el f l u j o
un
en
la
esta
r e l u c t a n c i a ,e s t e
posicidn
dado
y
la e n e r g i a almacenada seria
alineacidn.
de
e n t e r a m e npto er
la
Como posicidn de
es llamado t o r q u e d e r e l u c t a n c i a .
TORCA DE DETENIMIENTO
:
-
15
-
el
torque
minima
Con el m o t o r en posici6n
pasos
segundo,
por
la
es
c a n t i dtd aoed r qd uee
externa, requerida para mover detenida.
aplicada
Esta
es
medida
motor.
al
El
con
la
integridad
r e p o s o o detenimiento.
el
voltaje
sacarla de
y
la
al
motores
fuente
corriente
nominal
es paso
a
paso,
posicionamiento condiciones en de
cero
s u posici6n
de to tderen q ium e iento
los
de
una
la flecha y
c a r a c t e r i s t i ci m a p o r t a nd t ee proporciona
o en condicibn
de detenido
ya
una que
C A P I T U L O
3
S O F T W A R E 3.1.-INTRODUCCION El s o f t w a r e e s una h e r r a m i e n t aú t ip l a r ao b t e n e r de de los movimientos el
eje
x
y
>,
y
eje
<
los m o t o r e s ya
realizarlo S .i e m p rt e n e m o s
que
e n este caso movimientos e n
con
que
algunos
una
implementaron
serie
la
podemos
valiosa
ayuda
el kit. del 8031.
algunas
u t i l i z a c id 6en
la
programas
t e n eprr e s e n t e
del h a r d w a r e b r l n d a d oe nn u e s t r oc a s op o r Con
el c o n t r o l
8031
i n s t r u c c i o ndeesl
de programas
se
que
se
fueron depurando
corrforme llegaban otras i d e a s . E l primer
programa era demasiado sencillo ya era
q u e r io ab t e n e r
el
movimiento de
que
los motores
lo
que
de paso en
se
los
dos sentidos.
PROURAMA 1 : E s t e se b a s 6 en s e c u e n cpiaar a puerto
l.
la idea de
cualquier
Se
tenia
s e n t i d od er o t a c i 6 n
LOOP1 : MOV
direccibn
tecla
con
cargando en e
ir la
sacando que
acumulador
la
esta
por
el
seleccionaba
el
el
se
:
Pi, AW)H
MOV
LCALL MOV
LCALL
MOV
una
ir
Pi, #O8H SUB
Pi, #02H SUB
;MOVIMIENTO DEL MOTOR EN EL
P i , #04H
SENTIDO DE
-
17
-
L A S MANECILLAS
LULL
MOV
MOV
SUB DPTR, K7000H A, ODPTR ;TROLADOR
CJNE
A , D8, LOOP1
;fJANDO S I
MOV
EL ACCESO CONAL DE TECLADO, ESCUDRISE QUIERE CAMBIAR DE
;SENTIDO.
M O V Pi, #€)OH MOV P1, mllH LCALL
SUB
P1, m)4H ;SECUENCIA PARA
LCALL
MOV LCALL
MOV LCALL
SUB :
PREPARAMOS
MOVX
MOV
RELOJ.
Pi, #OlH
LCALL
LOOP2 :
;DEL
SUB
QUE
EL MOTOR
;SE MUEVA EN DIRECCION CON-
SUB
Pi, m)2H
A LAS MANECILLAS DEL ;RELO J.
SUB P i . 4'08
SUB DPTR, X7000H
MOW
A , @DPTR
CJNE
A , D8, LOOP2 ;VERIFICAMOS
;TIDO. SJMP
LOOP1
MOV
RO, #FFH
UN CAMBIO DE SEN-
DJNEZ RO, SUB MOV R l , #FFH
SUBl : DJNEZ MOV
SUB2 : DJNEZ MOV
SUB3 : DJNEZ
MOV SUB4 : DJNEZ
R l , SUBl
;SUBRUTINA
DE RETARDO PARALA
;VELOCIDAD DE
R2, #FFH
R2, SUB2
R3, RrFFH R3, SUB3 R 4 , UFFH
R4, SUB4
RET1
-
18
~" "
" "
LOS MOTORES.
gROQRAMA 2 :
El programa 2 es una d e p w a c i 6 n de
una
mAs
manera
para
tecla
Utilizando
6ptima
ahora
izquierda. UM
del
programa 1,
los recursos d k e li t .
seleccionar
el
a
corrimientos
empleando
Seguimos utilizando motor.
s e n t irdoe ot a c i b dn el derecha
la
e t a p a de r e t a r d o modificada ya
velocidad en promedio respondian c u e n t a a que
y
corrimientos
a
la
que aqui tomamos en
los m o t o r e s por lo
que el programa wed6 como :
LOOP1
IE,
: MOV
\
AglH
;HABILITAMOS LAS
INTERRUP-
;CIONES.
CLR C MOV
A , #08H
MOV
Pi, A
LCALL
;MOVIMIENTO DEL
SUB
MOTOR EN
RRC
A
;UN SENTIDO CON CORRIMIEN-
RRC
A
;TOS.
MOV
P1,
A
SUB
LCALL RLC
A
MOV
PI, A
LCALL
SUB
RRC
A
RRC
A
MOV Pi, A
LCALL SUB MOV
MOW
ANL CJNE
DPTR,
#7000H
;HABILITANDO EL
ACCESO AL CON-
;TROLADOR DE TECLADO.
A , QDPTR A , #lIH
A,
mlH,
LOOP1 PREOUNTA S I SE QUIERE CAMBIAR
-
19
-
SJMP LOOP2 : MOV
LOOP2
;DE SENTIDO.
IE, # 8 l H
CLR C
MOV MOV
A, #OlH Pi, A
LCALL
SUB
RLC
A
RLC
A
MOV
Pi, A SUB
LCALL
RRC
A
MOV
P1, A SUB
LCALL RLC
A
RLC
A
MOV
P1, A
LCALL
SUB
MOV DPTR, # 7 0 0 0 H MOW ANL
A, @DPTR A , RlH
CJNE
A, HlH, LOOP2
SJMP
LOOP1
SUB : MOV
R3, 47FH
MOV RTFH RO, CICLOO
:
DJNZ
RO,
Rl, A FFH
CICLOl : DJNZ
R l , CICLO1
CICLO2 : PJNZ
DJNZ
DE RETARDO
;LA
VELOCIDAD
CICLOO
MOV HOV
;ETAPA
;RESPUESTA MOTOR. DEL
R2, #FFH
R2, CICLO2
R3, CICLOO
RET
-
20
-
QUE TIENE
MAYOR
DE
PROURAMA 3 : Este programa se hizo con el fin
un sentido y en otro,estoes,
de verificar
los pasos en
se movia 19 pasos en un
e1 motor
sentido y 19 en el otro y se paraba.
Lo que observamos es que efectivamente regresaba a s u l u g a r de origen. L a diferencia maS
con respecto a
significativa
los dos
programas anteriores, e s de que e s t e no estaba ciclado sino que regresaba al cumplir s u trabajo. Otra cosa e s que ahora los datos
de
salida los obteniamos por medio
programable
<
>
PPI
de
el integrado 8255. A l
Integrado nos eliminamos el uso puerto l.El programa seriael
RAUX
EQU
una
interface periferica
estar
de un buffer
utilizando
este
para las salidas del
siguiente :
;ASIQNAMOS A RAUX UNA DIREC-
30H
;CI6N
MOV
RAUX, #OOH
MOV
DPTR, #6003H
MOV
A , *OH
MOW LOOP1 : MOV
;HABILITAMOS PARA
ENVIAR LOS
;DATOS VIA PPI
@DPTR, A IE, kY)OH C
MOV
A , m38H
LCALL
RUT
LCALL
SUB
RRC
A
RRC
A
;DESHABILITAMOS LAS INTERRLR" ;CIONES
CLR
LA SECUEN;EMPEZAMOS A DARLE ;CIA PARA EL
;MOVIMIENTO DEL
LCALL
RUT
LCALL
SUB
RLC
w
SENTIDO
A
LCALL
RUT
-
21
-
MOTOR
MOTOR EN UN
SUB
LCALL
RRC
A
RRC
A
LCALL
RUT
LCALL
SUB
M, # l 4 H , LOOP1;COMPAFU Y SALTA CUANDO EL
CJNE
RAW, m)OH
MOV
;MOTOR HALLA DADO 19 PASOS
SJMP LOOP2 LOOP2 : MOV
;DESHABILITA LAS INTERRUP-
IE, #OOH
;CIONES.
CLRC A, m ) l H
MOV
LCALL
RUT
LCALL
SUB
RLC
A
RLC
A
LCALL
RUT
SECUENCIA PARA QUE EL MOTOR
LCALL
SUB
;INVIERTA EL SENTIDO
RRC
A
LCALL
RUT
LCALL
SUB
RLC
A
RLC A LCALL
RUT
LCALL
SUB
CJNE
R5, # l 4 H , LOOP2;COMPARACION RAW, #QOH
MOV
LCALL
RUT
MONITOR RUT : MOV MOV
INC
DPTR, #6000H
;RUTINA DE SALIDA DE DATOS
@DPTR, A
R5
;INCREMENTO CONTADOR DEL
-
22
-
RET SUB : MOV SALTO :
MOV
CICLO1 : DJNZ
MOV CICLO2 :
RO, -OH Rl, #FFH;ETAPA DE RETARDO Rl, CICLO1
R2, #FFH
DJNZ MOV
R2, CICLO2
CICLO3 : DJNZ
R3, CICLO3
R4, #FFH DJNZ R4, CICLO4 DJNZ RO, SUB MOV
CICLO4 :
R3, #FFH
RET
C A P I T U L O
4
H A R D W A R E 4.1.-INTRODUCCION E s de todos conocidos dos se
que e n
herramientas intimamente conocen como SOFTWARE
la
electrdnica
ligadas una con La y
actual e x i s t e n
las cuales
otra,
este
HARDWARE. N o s o t r oesn
capitulo
hablaremos un poco del hardware. Al
*dware
lo
-
componen
usados para implementarcualquier
Para
todos
los d i s p o s i t i v otse c n o l 6 ~ i c o s
diseKo que se d e s e e .
nuestr por o y e c t o &M.$
/-
princi.palmente
por
el
cwe co A
>
c i r c u i tsoe c u e n c i a,
O v o l t s y V v o l t sr e s p e c t i v a m e n t e
o cero
un
<
el motor e s como se m u e s t r a
en la figura 1 :
De
la figura
dos embobinados se
observamos
<
lineas
tiempo
cualquiera
de
A
>,
AB y CD
frenaría. Ahora tambien,
mismo
que! nunca puede
no
estar polarizado los
en caso de estarlo el rotor
podemos
y B o C y D. Nada mAs podemos
los
cuatro
para
hilos
cada
TABLA
1.1.
SECUENCIA
.
25 .
O
1
I
O
~
.
-
..
~
I
al
un uno e n base
I
I
DEL MOTOR DE
.~ .~
En
unos
la tabla 1.1.
I
I 1
tener
tiempo.
a n t e r i o r se o b t u v o La secuencia que se m u e s t r ae n
40
con
polarizar
O
PASOS
I
a
lo
I
L sae c u e n c i a que
que se m u e s t r e an
la t a b l a n t e r i o r ,
es p a r a
el motor gire e n una direcci6n fija, para que el m o t ogri r e
en sentido contrario
la f i g u r a 2.
mAs c l a r o e n un diagrama de estados m o s t r a d oe n
FIQURA 2. DIAURAJU DE ESTADOS PARA
Para comprobar que resultados,
se
la s e c u e n c i a
construy6
s e c u e n c iPaal .r t i e nddeol
tabla
1.2
un
que
aut6mat.a
diagrama
de
con
EL MOTOR
se
x3x2 DIR
estados,
DIR
TABLA
1.2. TABLA DE ESTADOS.
-
26
-
encontr6
ayuda
de estados que seria la s i g u i e n t e :
xixo
se ve
esta s e c u e n c i ae, s t o
debemos fnvert.fr
de
daba
si la
16gica
obtenemos
una
!
O t r ar e p r e s e n t a c i b n
esta dada por La t a b l a l.
-
xixo
I-;
x3xz DIR
DIR
1000
O010
O010
O100
O100
o001
O001
1000
I
O00 1
O100
TABLA l.TABLA DE ESTADOS.
Utilizaremos
la
tabla
de
J-K,
flip-flops
excitacibn
para
para
este
implementar
flip-flop
es
la
el
aut&nata,
siguiente. v e r
tabla 2.
QCt>
-
O O
1 1
X
TABLA
2.
=
Q
J
K
O 1 O 1
O
X X 1 O
1
X X
CONDICION
DE N O IMPORTA
T A B L A DE EXCITACIdN PARA
-
J
27
EL F-F
-.
~
..
" "
TIPO J-K
Estado Sf gui e n t e
Estado Presente
DIR
O
O
0
1
O
O
1
0
O
O
1
1
O
1
0
0
O
1
0
1
O
1
1
0
O
1
1
1
1
O
0
0
1
O
0
1
1
O
1
0
1
O
i
l
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
I
ayuda
de
las
e n t r a d a s para los f l i p - f l o p s
I
1000
I
I
O100
TABLA 3. DIAURAMA DE Con
DIR
r x
x0 X I x2 x3 O O 0 0
tablas
28
O100
1000
1 I 1
TRANSICIONES
2
y
d e l aut6mata.
-
X
-
3
se
determinan
las
DIR
DIR JA
KA
J B KD
J A KA J B K B
J C KC J D KD
J C KC
J D KD
x x x x x x x x
~1
l x o x x l o x
x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
l
o
x
o
x
l
x
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
1 x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x x x x x x x
TABLA 4 . TABLAS DE ENTRADA
Aplicamos
los
mapas
de
funciones l6gicas p a r a cada entrada.
A
LOS F-F’S
Karnaugh
para
minimizar
las
xzxm
xox i
O
O0
O
O1
X
X
x
o
O1
-
DIR
DIR 10
11
o
l
x x x x
1
11
I
x Ix x l o x lx x p y x I
L
XJX
O11 0
O0 I
10
I
I
1
I
I
x Ix x Ix x / x J x
1
x x x x x x x x x x x x x x x
10
XLl x x x x f
JA
"
6
X3 X1 X0 DIR
"
+
X T X l X0 DIR
=
"
"
X3CXl X0 DIR + X1 X0 DIR>
DIR
DIR x2x3
xoxi
O11 0
O0
11
O 11 0
O0
11
0 0 x x 0 x x x 1 x : x xx x1 x o x O1 x-1 x x x x X J X ; x 4 1 X J X x x x x I
11
x+x x x x x x xix+x x x x x x x
10
o
x
*
"
-
x
x1x x
JB = X3 X 2 X1 D I R
x x 1i 0 x x x x x x x
"
+
I
I
-
X3 X1 X0 D I R
-
"
7
X 3 < X 2 X i D I R + X1 X0 D I R ) "
=
DIR
DIR
x2x3 11
O1
O0
xoxi O0
x x o x x x x41
o1
o
x x x x x
X
~
l
l
X
X
X
X
x x
x x x x p 1c,x x x x x X L X
X 4 X
X
X
10
11
O1
X
X
o
+
-
X
X
X
X
X
X
X
1 0 1 J x x x x x x x 0 x x x x x x x
JC KC
= X3 =
"
X1 X0 D I R
x-X1
+
-
"
-
X2 X1 X0 D I R
=
-
"
XlXO
dato
entonces
b id te paro vudo.
1,
SM2 es igual a
si
n o v e nbod i te
el
si
bhi a t bilitado dr e
cuando se r e c i b e a
activara SM2
comunicacibn multiprocesador
la
3. En modo
y
-
d e modo
deberi
de
-:
El puesto
2
el modo
c e r o . En modo si
"m 4 . Selecci6n
SM2
disponible en entonces
3
1
./
Frec. Osc 12 Variable 9 b i t s UART F . o s c . /64 6 F . o s c / 3 2 9 b i t s UART Variable
R e g . Corr . 8 b i t s UART
O 1 2
1 O 1
BAUD RATE
DESCRIPCION
MODO
r-ecepcibn de inici'o
el b i t
REN
es
de parada. Cuando
o
por software, egl e n e r a d od r rea z 6 n
uno
inicializado
y
la
recepcidn
habilitada.
es
cero REN
eb l it
transmisi6n
de
REN
a
puesto
debe
ser
puesto
a uno como p a r t e inicial e ne lp r o g r a m a . es
TB8
el
noveno
de
bit
dato
que
ser& t r a n s m i t i deon
modos 2 y 3 . RB8 e n
2
los modos
r e c i b i 6 . En el modo
1,
si
y
SM2
es el noveno
3,
bit
de
d a t o que
RB8 es el bit, de
es c e r o ,
se
paro que
se recibib. En modo O e s t e b i t es i n d i f e r e n t e .
El estA y
CPU es informado que la porci6n transmisora de
v a c i a o que
la p o r c i b n receptora
RI r e s p e c t i v a m e n t e . TI
o c t a vb o ietn
modo
O,
o
otros modos de transmisi6n.
a c t i v a d a por
hardware
la mitad del
bit
de
al
p a reon
es
e s t i llena
por
activado por hardware
een clo m i e n zdoe l
Debe ser borrada por find
del 10:s
-
41
octavo otros
-
bit,
modos
medio de TI al
bit
en
SBUF del
final
p a reon
los
s o f t w a r e . RI
es
de
modo
cero, o
de recepci6n.
a
Debe
b o r r a r s ep o rs o f t w a r e . Ya que TI y
requisito
de
interrupcibn
polledparadeterminar A
RI se
manipulan c o n j u n t a m e n t ep a r a del
puerto
serial,
estos
generar un
deben
ser
t i e m p op s ara
la
la f u e n t ed ei n t e r r u p c i 6 n .
continuaci6n se m u e s t . r a el diagrama de
t r a n s m i s i 6 n y la recepci6n.
-
42
-
WRITE TO
SBUF
1 PATA
1
I
DIAGRAMA W TlEWOS D E UNA TRANSHISION SERIAL
"
"
1
ENTRE 16 RESET
PULSOS DETECTORES
n
Ri
DIAGRAMA DE TIEMPOS DE UNA RECEPCIOIU SERIAL
4.3.6.- 8 A U D En
RA T E 8031,
el
baud
rate
en
los
modos
1
y
3
es
La r a z d n de s o b r e f l u j o del timer 1 y p o r el valor
determinado por de
el
SMOD como s i g u e : BAUD
RATE
2 SMOD
X
.c
CRazdn s o bdree f l u j o
Ti>
32
este
Para interpupclones
1
del timer
como generadorde
caso el baud
p dreosdp he6 abs beiitl0 l t,a r s e l. El modo
m&s t i p i c o
las para usar el timer
baud rate e s el modo de auto-recarca. En este
rate est& dado por :
-
43
-
>
4.4.- INTERFACE PROGRAMABLE PARA PERIFERICOS C P P I I N T R O D U C C IO N
4.4.1.-
El
8255 es un d i s p o s i t i v od e usarse
generd a li s e b dpoa r a
8080.
24
C u e ncto an
con
como
un
conjunto de
8
<
1 >
modo
grupos
como
El
l i n e adseen t r a d a s
o
tercer
modo
modo
C
8
12
cada grupode ser e n t r a d a s
para
y
principales o
cada grupo
permitp e rogramar
un bus bidireccional de
una d e lo t r og r u p o ,
4
de
salidas y
de
las
4
y semes de c o n t r od le
restantes, tres s o n usadas p a r ap r o t o c o l o interrupciones.
>
8008
programados
tres
uys a d oesn
ser p r o g r a m a d e og nr u p o s
salidas. El segundo modo
ser
pueden
En el primer modo C modo O
modos de operaci6n.
Uneas puede
que
12
individualmente en dos grupos de
microprocesadores
los
EIS
pid ne s
programable de prop6sito
E 6
2
>
bits
programa
y
uno
Uneas,
S
de
los
tomando
se usan p a r a s e m e s deprotocolo.
4 . 4 . 2 . - C A R A C T E R I S T I C A SG E N E R A L E S l>24 lineasprogramablesde
2) Completamentecompatible
Ea. con TTL.
3> Completamentecompatible
con las familias demicroproce-
s a d o r e s 8 y 80. 4 > Capacidaddeprogramaci6n
caracteristicas
Otras
programar
sus
proporcionar
una
linea, permitiendo p a r aa p l i c a c i o n e s
l i n eea ns
8255
del
incluye
individual
forma un
c o r r i e ndtee manejar
b i tp o rb i t .
y
miliampere
la
capacidad de
la
habilidad
a
1.5
v o lpto sr
d i r e c t a m e nt trea n s i s t o rdeasr l i n g t o n
como i m p r e s o r a s y displays d e a l t o voltaje.
4 . 4 . 3 . - D E S C R I P C I O NF L l N C I O N A t
-
44
-
de
es
8255
El
disefbda p a r a
una
usarse
en
microcornputadoras
p a r ian t e r f a s a e rq u i p o perif6rico con configuraci6n que
manera
funcional
del
normalmente
8255
no
es
se
de
<
P
en
P
I
>
la familia
prop6sit.o general la
familia
80. L a
p r o g r a m a dpaosro f t w a rdee
necesita
ibsica
externa
para
ellos.
BUFFER
4.4.3.1.-
B u f f ebri d i r e c c i o n at x l -iestado 8255
basadas
b ud se
el
o e s t r u c t u r a sd e
i n t e r f a s a rp e r i f k r i c o s
perifbricos
un componente E / S
es l a de
80. Sfuu n c i 6 n
para
Interface
con el b u s
el
r e c i b i d opso r entrada
o
de
datos
usado para la ejecuci6n de
b u f f em r ediante
salida
estado Cambien s o n t r a n s f e r i d o s
informaci6n de
o
intrucciones de
palabras
microprocesador. Las
del
el
datos son t r a n s m i t i d o s
CPU. Los
del
interfasar
dceo n t r o l
e
a trav&s de este
4.4.3.2.- LOGICA DE CONTROL DE LECTURA/ESCRITLJRA La
funcidn
t r a n s f e r e n c i a si n t e r n e s estados
y
de
bloque
este
-jar
es
todas
contro Alc. e petn a t r a dparso v e n i e n t e s
proporcionacomandos
las
y externas de p a l a b r a s ya sean d a t o s o de
t r a v 6dsebludsdei r e c c i o n e s
y
el
del
de
control
,
para los bloquesdecontrolde
y
en
CPU
,
a
respuesta
ambos grupos.
4.4.3.3.-CONTROL DEL GRUPO A Y CONTROL DEL GRUPO 8 L a configuracibn funcional de por de
el s o f t w a r e
control
modo,
i 4
buffer.
al
puesta
cada p u e r t o
del s i s t e m a . En e s c e n c i a
el
CPU
es programada
envia una palabra
8255. Esta palabra contiene irrformacidn a
uno
de
b iptu, e s t a
-
45
a
-
cero
tal de
bit
como
etc,
:
que
inicializa
COnfig~maCi6n del
la
c o n t r oalc e p t a palabras
comandos
a
dceo n t r o l
8255. bloque
del
traves
uno
de
recibe
16gica de control,
de
y
del b ui sn t e r n o
proporciona
Controldelgrupo
A : P u e r t o A y p u e r t o C alto
c7
a
c4
Controldelgrupo
B : P u e r t o B y p u e r t o C bajo C c3
a
c0
El
registro
solamente
d co entrol
MODO
O
entrada
C
.
puertos
No
informaci6n simplemente especificado
puede
<
ser
>. >. No
escrito.
DE OPERACION salida
/
p r o p o r c i o noap e r a c i o n essi m p l e s
los
los
lectura e n 61.
estA permitida la operaci6nde
4.4.4.- MODOS
de
los bloques
sus p u e r t o sa s o c i a d o s .
comandosadecuadospara
de
Cada
. Las
entrada
de
se
bkica
requieren
es
>.
E s tcao n f i g u r a c i 6 n
salida p a r a
semes o
escrita
protocolo,
de
leida
cada uno
en
la
puerto
el
'
caracteristicas b k i c a s del modo O s o n :
l>Dos p u e r t o sd e
8 bits y
2> Cualquierpuertopuede
2
p u e r t o s de 4 b i t s .
ser e n t r a d a o salida.
3) L a salida cuentanconLatch. 4 > L a se n t r a d a sn oc u e n t a nc o nl a t c h .
5) Hay 16 c o n f i g u r a c i o n e sp o s i b l e se n MODO proporciona hacia
un
1
<
E/S
>.
p co ro nt o c o l o
un medio dter a n s f e r e n c i a
de
Ecsotn af i g u r a c i 4 n
datos
de
1
del p u e r t o C p a r ae n v i a r
E/S
desde
sef5ales
p u eerstpoe c i f c i coean n dj o ucnotno
p r o t o c o l o . En el modo
el p u e r t ' o A
o de
y el p u e r t o B usan las lineas
o r e c i b i r estas sef'lales d e p r o t o c o l o .
L a s c a r a c t e r i s t i c a s b-icas
del modo 1 son:
l>2 grupos C grupo A y grupo B
2>
este modo.
Cada g r u pcoo n t i e n e
>.
un p u e r t o
-
46
-
de
datos
de
8
bits
y
un
p u e r t od ec o n t r o ld e 3)
El p u e r t od e
8 b i t s puede ser e n t r a d a o salida.
4) T a n t oe n t r a d a s 5)
El
puerto
p u e r t od e
2
MODO
proporciona de
modo
bits
4
de
es
< 8
el f l u j o l. Tambien
funcionesdehabilitacibn
y
p a rcao n t r o l
usado
bidireccionai bus
estado
>.
c Eosn t af i g u r a c i b n
un
perifkrico
y
b i tp s a r tar a n s m i s i b n
La
datos a t r a v O d s el
de
se
dispone
de
y deshahilitacibnde d e l modo
l>Usado e s c l u s i v a m e n t ee n
del
<
travbs
de
datos. disciplina
forma similar
interrupcibn
de
y
Las mismas.
2 son:
el grupo A.
Un p u e r t o bidireccional d e 8 b i t s c o n t r o l de 5 b i t s
bus
sew
a
recepcibn de
protocolo de para mantener
L a s c a r a c t e r i s t i c a s b-icas
2)
latch.
8 bits.
semes
apropiade an al
como salidas c u e n t a nc o n
un medio de comunicacidn con
un solo bus de
Proporciona
4 bits.
puerto C
<
puerto A
>
y
un b u s de
>.
3> L a s e n t r a d a s y salidas: c u e n t a nc o nl a t c h . 4>
El
puerto
p u e r t od e
de
5
bits:
es
8 bits.
-
47
-
usado
i
4
para
control y
estado
del
4.5.-ETAPA
P O T E N C I A
D E
su
Hemos estado hablando mucho d e la s e c u e n c i a y pero no se ha dicho nada de
control
porque no es p o s i b lceo n e c t a r
de
manera directa la s e W que nos envia el PPI ?.
El es
es
porque
un
de explicar, esto se debe, a que el PPI
f*il
dispositivo
una alta impedancia
d i s p o s i t i v opsr e s e n t a n
5 volts
paso no t r a b a j a n con
(1
de
tales lo
salida, p o r
16gico> es
que
16gico pensar
la del c i r c u i t o d i ~ i t a l ,e s t o nos
lleva a la irnplementaci6n
un c i r c u i t o de p o t e n c i a que sirve? como e t a pa m p l i f i c a d o r a de
sistema
digital
simplemente
se
la c o r r i e n t e y usar un f u e n t e d e poder ext,erna
n e c e s i t aa u m e n t a r
motores
que
y sabernos que los motores de
e n t r e g a n una c o r r i e n t e muy peque-,
a
CMOS,
fabricado t ecconno l o g i a
esta
paso,
y
una
los m o t o r e s fuente
como
e t a psai r v e
de
de
voltnJe
no
a los
i n t e r m e d i a r ieon t r e
paso.. La
fuente
variable
de
de
de
poder
el es
alimentacidn
para los m o t o r e s ,
Los
utilizades
motores
para
el
graficad t ioern e n
las
s i g u i e n t e s caracteristicas : CORRIENTE NOMINAL
: 0.6 Amps
RESISTENCIA INTERNA : 9.5 Ohms
De La ley de
Ohm
< V
.L
R I > puede
verse
que
nominales : Vnom
=
<
9.5 Ohms
><
0.6 A m p s
>
5.7
Volts
el v o l t a j e
Tenemos que
+
Vt
VR
lados de la ecuacionporL
queda di/dt
se
E setcau a c i d n iferencial
,
variables
es
esto
c o r r i einntiec i a l
+ Ldi/dt = 0 + Ldi/dt = O
rii
(.
=
di/i
(VoLtaje
resuelve
i < t > y d e s d e un tiempo to = tiempo iniciaL
i sea
T
=
=
L
Io e
/
Qraficando
por
= 0,hasta un
1
ver
C
figura 5
comportamiento en el tiempo del c i r c u i t o L
que
existe
siguiente bobina
se
un
tiempo
pukso,
este
de
T
tiempo
, se
mknimo
espera es
descargue. Evaluando
i g u a l e s a 3, 4, y 5
minimo
el
Io
corriente
tiempo t
como :
>
observamos
[-[
n e c e s a rp i oa r a necesario
con
47
51
O -0183
O . 0067
TABLA 1.
-
50
-
el
R nos damos c u e n t a
para
v a l o rdees
o b t i e n e n los s i g u i e n t e s resultados.
3T
/
ecuaci6n
la
t i
una
hasta
l o que l a e c u a c i 6 n queda
ecuaci6n
la
Io
- (ri/t)t. ,
ri
separacide n
por
-ridt/L:Integrando desde puLro/ri+xL>
deL
.Dividiendo ambos
dar
el
que
la
t
E1
valor
de
inductancia
la
un
forma experimental, mediante
XL
xc
'
" " " "
+ xc
XL
m
LS c
"""".""" LS
de
circuito
1
/cs >
+ c
1. / cs
se
bobina
la
encontr6
en
tanque.
>
Factorizando obtenemos lo s i g u i e n t e
""_LS
"
LCS
2
+ 1 Sabemos que para l a
resonanc i a se 1 - w 2 L C debe decumplir que 2 = a0 ,para lo a n t e r i o r hacemos que el d i v i s o r sea n u l o , e s t o es,
" " " " " "
c u m p l i rc o n 1 -
o 2 L C
=
que es igual a t e n e r w
O,
L
2
C
=
1 ,
de
aqui
obtenemos
L =
1
,
" " " "
y a que ut
= 2
nf
,
sustituyendo
0 2 c
I
1
1
Hacemos observar
un
barrido
de
frecuencia
con
el
generador
en un osciloscopio la resonancia del c i r c u i ttoa n q u e .
este momento s e mide
La frecuencia conocido, o b t e n i e n d o s ee l v a l o r d e L,.
-
51
-
y
C
es
un c a p a c i t o d re
hasta
En valor
se miden ambas y
Cada m o t otri e n d e ob sobinas,
un valor promedio. Con este valor se obtiene
igual a L / r.
T
ullg
se obtiene
De la t a b l a 1 o b s e r v a m o s que en ST casi se ha d e s c a r g a d o la
del pulso es de t.
bobina, e n t o n c e s el tiempo mínimo
se logra disminuir
Si
,
T
se
=
57.
puede aumentar
la f r e c u e n c i a
de t r a b a j o y e s t o se lograría aumentando el valor
de ri y a que L
no se puede disminuir. E s por 0so que se agrega una r e s i s t e n c i a en
serie
con
la
bobina
r e s i s t e n ci n i at e r n a
del
del
motor,
un
motor
con
con
esto
la
valo i gru a l
a
queda
T
de
la la
s i g u i e n t e forma :
debido a
lo a n t e r i o r , la ecuacibn 1 se transforma en :
anterior o b s e r v a m o s que si ponemos una r e s i s t e n c i a igual a
de
lo
la
i n t e r nean
doble
serie
siempre
que
con
el
la bobina, se
volLaje
que
aumenta entrega
se
frecuencia
la al
motor
al
CVrnotor)
cambie de acuerdo a la siguiente ecuacibn:
Ri Vmotor
+
RS
v
-
""_
- c2 >
Ri donde
V
P
If
RL
C 0.6 A
> <
9.5 o
> =
5.7 V
para a s í c o n s e r v a r e l m i s m o valor d e c o r r i e n t e de estado en
mot.or.
el
fimite
de
t&cnica
S610
habrfi
que
voltaje permitido para de
r e s i s k e n cei a n
vigilar,
que
el motor
de
.serie funcione
-
52
.-
no
se
sobrepase
paso. P a r a
debemos
estable
que
e!
est.
respetar
I
siguiente desigualdad 5 1
+
Ri
RE: 5 50
Ri
-
53
".
C A P I T U L O
5
D I S E N M O E C A N I C O 5.1-INTRODUCCION La ingeniería construcci6n
proyecto
de
tiene
mecAnica siempre est& presente
cualesquier
una
dispositivo
actuaci6n
propordon6 las piezas
muy
e n el diseKo y
electrbnico.
relevanLe, ya
En
que
nuestro
esta
nos
que se usaron en el plotter. El diseno en
ri de las piezas se muestra en los dibujos d e l anexo A.
-
54
-
B I B L I O G R A F I A ELECTRONICA.
PRACTICA
EDICIONES NUEVA LENTE. IU". 44. TESIS : DISERO Y CONSTRUCCION DE UN CONTROLADOR DIQITAL POR COMPUTADORA DE UNA PINZA MECANICA.
POS. X628. CBI-AZC.
TESIS : CONTROL DIGITAL BIDIRECCIONAL DE UNA MESA DE PROPOSITO UENERAL. QONZALO
ARELLANES MEDINA. POS. X1481. CBI-AZC. INTRODUCTION TO SWITCHINQ THEORY COQIGLu. D
&
W . F r e d r i c k J. H i l l and
Qerald R. P e t e r s o n . Edit. John Wiley
6t
Sons. rd. T e r c e r a . z@S91. ".
E l libro d e l t . Richard Rawson. E d i t . Qustavo Qili, S A Barcelona 1986.
.
CompuCer-controlled
XY plotter. January 1984. March 1984. "
Quick on the d r a w : INEXPENSIVE PLOTTERS
Forrest M . M i m s 111.
- 56 -
".
R E F E R E N C I A S
1. BYTE.
Vol. 13. # 13. December 1988
" P l o t t e r in perspective". Stanford D i e h l amd S t e v e Apiki.
2. COMPUTER AND p.p 243-266. Spiros
a.
ELECTRONICS
'Stepping
Papaioannou.
- S8 -
ENQINNERS. Vol 17.
Motors-A
Review".