• TERMÓMETRO DIGITAL BASADO EN EL PIC16F84A CON VISUALIZACION

    Aquí se explica cómo se puede hacer un termómetro digital basado en un PIC16F84A. Es un termómetro hecho con el sensor LM35 que tiene que ir tocando con la parte baja de la culata del motor para que vaya tomando muestras de la temperatura actual y las vaya presentando bien en una pantalla. El sensor tendrá que ir unido a la placa por un cable (en realidad son tres: alimentación, masa y temperatura) de unos 40 cm para que la placa pueda estar metida en una cajita separada del motor del coche. El termómetro está diseñado para un rango de temperaturas entre 0ºC y 150ºC lo que lo hace ideal para los motores de los coches de radio control. La temperatura se ofrece en Grados Centígrados (Los de todas la vida Nada de kelvin, ni Fahrenheit ni nada raro… ) Las pila que utiliza es de 9V y es la pila cuadrada que todos conocemos.

    Aquí también se ofrece el esquema de cada circuito y el programa compilado (Hexadecimal) para grabarlo en el PIC16F84A. Asimismo, se ofrece el esquema de un programador para el PIC16F84A para quien no tenga un programador para meter el archivo .HEX al PIC. Además, se ofrece un enlace a una guía para grabar cualquier archivo .HEX en un PIC y enlaces a los diferentes datasheets de los componentes usados en estos termómetros.
    De aperitivo, tenéis alguna foto del trabajo final. Esto es un prototipo por lo que está hecho en una placa microperforada de puntos y luego metida en una caja de carton. El tamaño final de la placa es mucho mayor a la misma placa hecha en PCB. Un poco más abajo, podéis ver otro montaje hecho en PCB y se ve claramente la disminución de tamaño. De todas formas, esta primera versión es Beta


    Montaje en placa microperforada de puntos








    Montaje en PCB en caja de plastico:







    Teoría: El circuito consiste en el sensor de temperatura LM35 que ofrece 10mV a su salida por cada grado centígrado. Esa tensión se le introduce al PIC a través de un conversor Analógico-Digital (ADC0804). El PIC se encarga de tomar la muestra, acondicionarla y traducirla para presentarla en el. El conversor A/D necesita ser calibrado porque es necesario decirle el rango de valores de la tensión que debe convertir. El proceso de calibración se explica más abajo. Por ahora, diremos que el chip LM385 sirve para fijar una tensión y que a partir de ella se calibra el conversor A/D.
    Práctica: A continuación se expone el esquema circuital del termómetro con LCD.





    ARCHIVO COMPILADO: termómetro_LCD.HEX. La lista de componentes es:
    · 1 LCD de 2 líneas y 16 caracteres.
    · 1 PIC16F84
    · 1 integrado ADC0804
    · 1 sensor LM35
    · 1 integrado LM385-1.2
    · Resistencias, condensadores y trimmers (potenciómetros)
    NOTA: El programa usado para hacer este esquema (Eagle 4.11) no contiene en su librería el sensor LM35 y se ha sustituido por un transistor, por eso en el dibujo aparece un transistor. Fijaos bien de que es un LM35 y no un transistor. Lo puse así porque el LM35 es igual a un transistor en apariencia.

    AJUSTES:
    · Hay que usar el programador de PIC (más abajo encontrareis uno) para grabar el archivo .HEX al PIC16F84.
    · El interruptor S1 es un Switch-DIL de 1 interruptor. Vale cualquier interruptor para placa siempre y cuando sepáis cómo se conecta. No tiene más misterio que ser un interruptor para apagar el termómetro o encenderlo y que no gaste pila cuando esté desconectado.
    · El potenciómetro R7 sirve para regular la tensión de alimentación. Como la pila que le ponemos al circuito es de 9V y a los componentes le vamos a meter 5.5V, necesitamos este divisor de tensión. Ajustar el potenciómetro para que la tensión entre las patas 20 y 1 del ADC sea de 5.5V. IMPORTANTE: tenéis que ajustar esta tensión antes de pinchar los integrados y el LCD en la placa porque 9V pueden ser muchos para estas pastillas.
    · El potenciómetro R5 se usa para regular el contraste del LCD. Una vez que conectéis el LCD, mover dicho potenciómetro para ajustar el contraste que más os guste y una vez elegido hay que dejarlo fijo.
    · Lo más importante que cabe destacar de este circuito es que hay que fijarse cual es el pin 1 del LCD y ponerlo en el pin 1 del esquema y lo mismo con los otros 15 pines del LCD. Esto parece una tontería pero hay que fijarse antes de soldarlo…

    COSTE:
    El coste aproximado del termómetro con LCD es de:
    · LCD = DE 8 a 10€
    · ADC0804 = 1.5 €
    · PIC16F84 = 3 €
    · LM35 = 1.3 €
    · LM385-1.2 = 0.65€
    · Resistencias, condensadores y trimmers = menos de 1€
    · Total = de 16 a 18 €

    CALIBRACIÓN:
    Esto es lo más importante para que el termómetro funcione con un error máximo de uno 4ºC en el rango de temperaturas de nuestros motores (de unos 70ºC a 140 ºC). Se trata de fijar una tensión en el pin 9 del conversor Analógico Digital ADC0804. Se pueden usar tres formas para calibrarlo. A continuación se exponen
    de mayor a menor precisión:
    · Con polímetro: Hay que ir moviendo el potenciómetro R2 hasta que la tensión en el pin 9 del ADC0804 sea de unos 820 mV.
    · "A ojo": a temperatura ambiente (unos 25 grados) hay que mover el potenciómetro R2 hasta que el termómetro marque unos dos grados más que la temperatura que te dé un termómetro de mercurio de los de toda la vida.
    · Con hielo: poniendo el sensor tocando con un hielo, cuando la temperatura del termómetro se estabilice hay que mover el potenciómetro R2 hasta que el termómetro marque unos 2.5 grados.
    Recomiendo encarecidamente hacer la calibración con el primer método. Pero si podéis tener un termómetro de tipo láser bueno a vuestro alcance (de algun amigo o lo que sea) lo ideal, sería ajustarlo con el paso 1 y luego hacer pequeñas modificaciones cuando lo comparéis con el láser. Os preguntaréis por qué a temperatura ambiente y a 0ºC (hielo) el termómetro tiene que marcar más temperatura… pues bien se debe a que el sensor LM35 no es exactamente lineal (aunque casi prácticamente) y para que haya menos error en el rango de temperatura de uso ( de 70ºC a 140ºC).

    Para los que no tengan un programador de PIC, aquí os dejo el esquema de uno basado en el JDM que funciona perfectamente con el PIC16F84 (y con bastantes más). He probado otros y no me han funcionado bien…y este funciona perfectamente.

    Aquí tenéis el esquema del programador:





    También os dejo el fotolito para que os lo hagáis. Si no queréis en PCB, se puede hacer en las placas de los agujeritos y está a la medida también para ellas.



    La lista de componentes es:

    Cantidad:


    Referencia: Descripción:
    1


    R2 2K2
    3


    R1,R3,R4 10K
    1


    C2 1000U 25V
    2


    C1,C3 100N
    4


    D1,D2,D3,D4 1N4148
    1


    D5 Zener 12V
    2


    D6,D7 Zener 5V1
    1


    T1 BC547
    1


    CON1 Conector DB9 hembra
    3


    Z1,Z2,Z3 Tira zócalo 20 pines


    La posición para poner los PIC para que se programen son:



    Por ejemplo, el PIC16F84 tiene 18 pines y el PIC16F876 tiene 40 pines... así que los tenéis que situar como pone en la imagen.
    Por último os dejo una fotillo del invento hecho por mi.




    Como veis es un circuito muy sencillo y no tiene complicaciones. El software que se tiene que usar es el IcProg 1.04 o superior y se conecta al PC a un puerto serie (puerto COM) a través de un cable serie de 9 pines. El programa IcProg 1.04 o superior se puede bajar de: http://www.ic-prog.com/download.html
    Aquí os dejo también un enlace a una guía muy buena para usar paso a paso este
    programador con el IcProg:http://club.telepolis.com/pafergon/Netronic-web/Netronic-electronica/Guia-TE20-ICprog/Guia TE20-ICprog.htm(Pelín largo el link, eh... )

    También os dejo enlaces a los datasheets de los componentes usados en los dos termómetros para que no tengáis que buscar mucho en google…

    Enlaces de los datasheet:
    - PIC16F84/ PIC16F84A: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/35007b.pdf
    - ADC8084: http://www.national.com/ds/AD/ADC0801.pdf
    - LM35: http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf
    - LM385-Z1.2: http://www.national.com/ds/LM/LM185-1.2.pdf

    Espero que las explicaciones sean adecuadas y no tengáis problemas en haceros el termómetro. La verdad que en lugar de un articulo, me ha quedado un tocho de narices... ;-)

    SALUDOS.




    Autor: VICTOR PRIETO MARTINEZ (vprieto)


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    Comments 3 Comments
    1. Avatar de oscar_barreiro
      Muy bueno pero me podíais enviar unas foticos mas del montake paso a paso?¿ famacapruos@hotmail.com
    1. Avatar de Monstruo46
      Sois unos Crack's!!! Espectacular foro!!!
    1. Avatar de Championcillo
      Pregunta chorra, podemos poner un display de menos caracteres, me refiero a poner uno de dos caracteres que solo marque los grados? Ya que sabemos que los numeros que nos va a mostrar son grados, o necesitamos que sea de 16? Cuando te refieres a la parte baja de la culata a que punto te refieres? Un saludo, gran trabajo.





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