CAPITULO 3: ANLISIS DEL PROYECTO

ANALISIS DE CADA COMPONENTE DEL CIRCUITO DEL PROYECTO

CIRCUITO TRANSMISOR:

1. MICROCONTROLADOR PIC 16F877A:

Ser el encargado del control del sistema completo de transmisor tanto de actuadores y sensores; y el que permite la comunicacin serial y hace posible el envo de datos por el XBEE. Para que sea posible dicho control ser necesario un programa en un lenguaje de programacin para el proyecto se usar lenguaje c.

2. SENSORES:

a) OPAMPS LM358: La configuracin en seguidor de emisor seguido de un no inversor servir para establecer ms precisin en la lectura del sensor de Temperatura LM35. El seguidor de emisor servir para separar impedancias y no alterar en la medicin que pueda ser producida por cualquier factor de seal. El no inversor nos generar una seal amplificada que ser una seal de entrada en el pin AN0 del pic.

b) SENSORES DE HUMEDAD DHT11: Son sensores DIGITALES; se cuenta con cuatro de estos sensores para cuatro zonas del invernadero, estos sensores aparte de humedad nos ofrece tambin el dato de temperatura; pero debido a que ya contamos con el sensor de temperatura LM35 solo se usarn el dato de humedad.

Por recomendacin del fabricante se usa la siguiente conexin del dht11:

1.- PIN 1: Alimentacin 5V.

2.- PIN 2: Salida del dato del sensor

3.- PIN 3: Sin conexin

4.- PIN4: Tierra

A un pin del PIC

La conexin de estos cuatro sensores de temperatura con el PIC se muestra en la figura siguiente; cabe resaltar que cada data del sensor ira a cada pin del PIC.

3. ACTUADORES:

a) CIRCUITO PARA ACTIVAR ACTUADORES (COOLER Y ELECTROVLVULA)

Debido a que el voltaje y la corriente del PIC no son suficientes para activar los actuadores se antepone un circuito despus de la salida del PIC que permita darle dicha activacin de actuadores y es la que se muestra en la figura. En este caso la resistencia Rbase R14 permite la polarizacin del BJT BC547, entonces si en la salida del PIC es un 1 lgico es decir 5V de salida del PIC el transistor se polarizar y la bobina del rel que est entre alimentacin 12v y colector se empezar a cargar de corriente y su flujo magntico permitir que cambie de posicin el switch conectndose a 12V y activando la electrovlvula. En caso contrario si el pic manda un 0 lgico es decir 0v el transistor no se polarizar y no existir corriente en carga para la bobina del rel. Es importante recalcar el cambio de saturacin a corte del transistor es decir si el pic cambia de 1 lgico a 0 lgico en ese instante el actuador ya activado pasa a desactivarse pero la bobina del rel continua cargada y necesita ser descargada para la prxima activacin y lo que buscara es el transistor para descargarse y ponindole en peligro de quemarse, para ello se coloca un Diodo 1N4004 para que la descarga se realice por el diodo debido a su baja impedancia comparada con el transistor.

El mismo circuito es utilizado para el actuador cooler ventilador.

4. INDICADORES DE HUMEDAD: Se han puesto cuatro LEDS en los pines RC0 al RC3 del PIC como indicadores que existe humedad en un rango, en los cuatro sensores de humedad (CADA LED ES UN REPRESENTANTE DEL SENSOR DHT11). El pic permitir el encendido gracias a lo establecido en programa.

Esta mas que decir que las resistencias R12, R13, R16 y R17 son para un encendido correcto y una corriente ptima para los LEDS en este caso 330 OHMS. Esto calculando con la salida de 5V del pic que nos da sus pines.

5. PANTALLA LCD :

La Pantalla LCD para la visualizacin de los datas de los sensores, estar ocupando el puerto D del PIC para su control, los pines del D4 AL D7 del LCD estn para la entrega del data del displayado por el PIC los pines RS,RW,E son exclusivos para el control de la data para el displayado.

Las resistencias R6 y R11 estan para establecer el contraste del LCD .

La resistencia R22 esta para el encendido de pantalla AZUL del LCD como un LED.

6. MODULO XBEE:

Mdulo XBEE SERIE 1 para la transmisin de datos las resistencias R8, R9 y R10 sirven para que la data que sale del PIC que es 5V se reduzca a 3.3V a la que tiene que recibir el mdulo de transmisin segn fabricante. Los nicos PINES utilizados en el mdulo de transmisin XBEE son:

PIN1: VCC=3.3V

PIN3:DIN (Entrada de datos)

PIN2: DOUT (Entrega de datos (solo configuracin half-duplex))

PIN10: GND

DE LOS PINES RC6 Y RC7 DEL PIC

7. PROGRAMADOR:

Para entrada del quemador de pic que permita importar el programa al PIC.

8. PULSADOR DE CAMBIO DE PANTALLA DE VISUALIZACION LCD:

Se necesitar visualizar los cinco sensores (cuatro de humedad y uno de temperatura) en la pantalla LCD; y para ello es necesario cinco pantallas de visualizacin uno para cada sensor; es por eso que el cambio de pantalla ser gracias al pulsador; el programa del pic reconocer un estado lgico cero de entrada del pulsador para ordenar un cambio de pantalla para el siguiente sensor.

Circuitalmente en la figura, al accionar el pulsador que es NA, cerrado se conecta a GND dando un estado lgico de cero al estar abierto est conectado a cinco voltios mediante la resistencia R18 10K.

El condensador de 0.1uF (condensador bypass) solo elimina rizado y/o ruido (filtro) para establecer un cinco voltios muy constante. El mismo principio es para el MCLR PIN 1 del PIC. Utilizando el mismo circuito de pulsador.

9. REGULADORES:

El regulador 7805 para establecer 5V en su salida para la alimentacin de los sensores, LCD y del PIC . los condensadores C2 y C3 son condensadores que recomienda el fabricante para filtrado de seal parasita en una cierta frecuencia, los LEDS 6 y 7 son indicadores de la entrada y salida de voltaje con sus respectivas resistencia R19 y R20 para establecer una corriente ptima para el LED.

Se ha utilizado un regulador LM1117 para establecer un voltaje exacto de 3.3V para la alimentacin del XBEE utilizando la alimentacin de cinco voltios ya regulada anteriormente.

CIRCUITO RECEPTOR:

Se utilizaron las mismas configuraciones circuitales asi como:

MODULO XBEE RECEPTOR

INDICADORES DE HUMEDAD (4 LEDS)

PANTALLA LCD

REGULADORES

CLCULOS MATEMATICOS:

SIMULACIN

Cabe resaltar que los sensores DHT11 de humedad-temperatura no poseen librera para el PROTEUS por lo que no aparece en simulacin sino la prueba ser inmediatamente Real para comprobar resultados.

Como se observa la simulacin se realiza con el LM35 y opamps como se ha establecido en el proyecto y la comunicacin serial entre PICS por lo que se observa que si se estn enviando los datos TX-RX.

Los Cambios de pantalla en simulacin si funcionan utilizando SWITCH LOGIC como se observa.

ANLISIS DE LABORATORIO