1

MANUAL DE USUARIO MODULO DE CONTROL Y/O

INSTRUMENTACION MULTIPROPÓSITO BASADO EN MICROCONTROLADORES

2

TABLA DE CONTENIDO

1. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA DE CONTROL,……………..………………………..……3

2. DIAGRAMAS DE CONEXIONES TARJETA PRINCIPAL…………………..….…………….…….…..3

3. DIAGRAMAS DE CONEXIONES TARJETA DRIVERS…………………………………………………..9

4. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA CONTROL POR FASE DC120V…………………….21

5. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA CONTROL ON/OFF AC110V……………………….22

1

1. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA DE CONTROL 1.1. PARTES DE LA TARJETA DE CONTROL

Figura 1. Tarjeta de Control

1. CONFIGURACION DE COMUNICACIÓN ENTRE LOS DOS MICROS 2. PINES E/S dSpic30F4013 3. PINES E/S PIC18F4550 4. CONFIGURACION ALIMENTACIÓN CANALES ANALOGICOS dsPIC 5. PINES DE PROGRAMACION 6. PINES CONEXIÓN USB 7. ALIMENTACIÓN EXTERNA

1

2 3

4

7

6 5

2

1.1. CONFIGURACION DE COMUNICACIÓN ENTRE PIC18F4550 Y dsPIC30F4013

Los tipos de configuracion de comunicación son: - USART - SPI - I2C - USART 2

1.1.1. CONFIGURACION COMUNICACIÓN USART La configuacion USART se estable mediante JUMPERS en los conectores J19 y J20 como se muestra en la figura 2.

Figura 2. Configuración comunicación USART

1.1.2. CONFIGURACION COMUNICACIÓN SPI La configuacion SPI se estable mediante JUMPERS en los conectores J21, J22 y J23 como se muestra en la figura 3.

Figura 3. Configuración comunicación SPI

3

1.1.3. CONFIGURACION COMUNICACIÓN I2C La configuacion I2C se estable mediante JUMPERS en los conectores J24 y J25 como se muestra en la figura 4.

Figura 4. Configuración comunicación I2C

1.1.4. CONFIGURACION COMUNICACIÓN USART2 La configuacion USART2 se estable mediante JUMPERS en los conectores J26 y J27 como se muestra en la figura 5.

Figura 5. Configuración comunicación USART2

4

1.2. PINES E/S dSpic30F4013

Figura 6. Pines E/S dsPIC30F4013

1. AN0/VREF+/CN2/RB0 2. AN1/VREF-/CN3/RB1 3. AN2/SS1/LVDIN/CN4/RN2 4. AN3/CN5/RB3 5. AN4/IC7/CN6/RB4 6. AN5/IC8/CN7/RB5 7. AN6/PGC/EMUC/OCFA/RB6 8. AN7/PGD/EMUD/RB7 9. AN8/RB8 10. AN9/CSK/RB9 11. AN10/CSDI/RB10 12. AN11/CSDO/RB11 13. AN12/COFS/RB12 14. RD0/EMUC2/OC1 15. RD1/EMUD2/OC2 16. RD2/OC3 17. RD3/OC4 18. RD8/IC1/INT1 19. RD9/IC2/INT2 20. RF0/C1RX 21. RF1/C1TX 22. RF2/U1RX/SDI1/SDA 23. RF3/EMUD3/U1TX/SDO1/SCL 24. RF4/U2RX/CN17 25. RF5/U2TX/CN18 26. RF6/EMUC3/SCK1 27. RA11/INT0 28. RC13/EMUD1/SOSCI/T2CK/U1ATX/CN1 29. RC14/EMUC1/SOSCO/T1CK/U1ARX/CN0

5

1.3. PINES E/S PIC18F4550

Figura 7. Pines E/S PIC18F4550

1. AN3/RA3/VREF+ 2. AN2/RA2/VREF-/CVREF 3. AN1/RA1 4. AN0/RA0 5. AN4/RA5/SS/HLVDIN/C2OUT 6. AN5/RE0/CK1SPP 7. RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA 8. RB1/AN10/INT1/SCK/SCL 9. RB2/AN8/INT2/VMO 10. RB3/AN9/CCP2/VPO 11. RB4/AN11/KBI0/CSSPP 12. RB5/KBI1/PGM 13. RC2/CCP1/P1A 14. RC1/T1OSI/CCP2/UOE 15. RC0/T1OSO/T13CKI 16. RA4/T0CKI/C1OUT/RCV 17. RD0/SPP0 18. RD1/SPP1 19. RD2/SPP2 20. RD3/SPP3 21. RD4/SPP4 22. RD5/SPP5/P1B 23. RD6/SPP6/P1C 24. RD7/SPP7/P1D 25. RC6/TX/CK 26. RC7/RX/DT/SDO

6

1.4. CONFIGURACION ALIMENTACIÓN CANALES ANALOGICOS dsPIC La referencia de los canales analógicos puede ser de dos formas distintas:

- Referencia externa - Referencia interna (Alimentación Micros)

1.4.1. Referencia externa Para referenciar los canales analógicos del dsPIC30F4013 a una alimentación externa diferente a la alimentación de la tarjeta de control se debe dejar libre los pines de configuración, es decir, los conectores J31 y J32 no deben estar conectados y en el conector J32 debe estar presente la alimentación externa correspondiente a cada pin (AVDD y AVSS), donde AVDD corresponde a la referencia positiva y AVSS a la referencia negativa como se muestra en la figura 8.

Figura 8. Configuración referencia externa canales analógicos

1.4.2. Referencia Interna Para referenciar los canales analógicos del dsPIC30F4013 a la alimentación del mismo microcontrolador, hay que establecer la configuración mediante los conectores J31 y J30 mediante jumpers como se muestra en la figura 9.

Figura 9. Configuración referencia interna canales analógicos

7

1.5. PINES DE PROGRAMACION

Figura 10. Pines de programación

1. Pines de programación dsPIC30F4013 2. Pines de programación PIC18F4550 1.5.1. Pines de programación dsPIC30F4013

Figura 11. Pines de programación dsPIC30F4013

1. MCLR 2. VDD 3. GND 4. PGD 5. PGC

1.5.2. Pines de programación PIC18F4550

Figura 12. Pines de programación PIC18F4550

1

2

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

8

1. MCLR 2. VDD 3. GND 4. PGD 5. PGC

1.6. PINES CONEXIÓN USB

Figura 13. Pines conector USB

1. GND

2. D-

3. D+

4. VDD

1.7. ALIMENTACIÓN EXTERNA

Figura 14. Bornera Alimentación Externa 1. VDD

2. GND

1 2 3 4

1 2

9

2. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA PRINCIPAL 2.1. PARTES DE LA TARJETA PRINCIPAL

Figura 15. Tarjeta Principal

1. CONECTORES TARJETA DE CONTROL

2. SALIDAS DIGITALES PIC18F4550

3. ENTRADAS DIGITALES PIC18F4550

4. PINES DE COMUNICACIÓN USART PIC18F4550

5. PINES ENTRADAS ANALOGICA PIC18F4550

6. BORNERA CONEXIÓN TRANSFORMADOR PARA EL DETECTOR DE CRUE POR CERO

7. BORNERAS DE ALIMENTACIÓN TARJETA PRINCIPAL

8. ENTRADAS ANALÓGICAS dsPIC30F4013

9. SALIDAS DIGITALES dsPIC30F4013

9

5

7

8

4

2 3

6 1

10

2.1.1. CONECTORES TARJETA DE CONTROL PRINCIPAL

Estas regletas de conectores permiten el ensamble de la tarjeta de control en la tarjeta

principal, en la figura 16 muestra las terminales de conexión para la tarjeta de control

y en la figura 17 muestra la tarjeta de control conectada a la tarjeta principal.

Figura 16. Conectores para la tarjeta de Control

Figura 17. Tarjeta de control Ensamblada en la tarjeta principal

11

2.1.2. SALIDAS DIGITALES PIC18F4550

Figura 18. Conectores pines de salidas digitales PIC18F4550

Las salidas digitales del microcontrolador PIC18F4550 estas optoacopladas, la

configuración de las salidas digitales se muestran en la figura 19.

Figura 19. Circuito configuración salidas Digitales PIC18F4550

Para tener claro la configuración de una salida digital se expondrá un ejemplo de

configuración para la salida digital RDO en la figura 20.

Figura 20. Circuito configuración salida Digital RD0 del PIC18F4550

54

12

SEÑAL DE CONTROL

SALIDA OPTOACOPLADA

SEÑAL DE CONTROL5

4

12

SEÑAL DE CONTROL

SALIDA OPTOACOPLADA

SEÑAL DE CONTROL

RD0

RD0

COLECTOR RD0

EMISOR RD0

12

Figura 21. Pines de Salida Digital PIC18F4550

2.1.3. ENTRADAS DIGITALES PIC18F4550

Figura 21. Pines de Entrada Digital PIC18F4550

1. Entradas Digitales Optoacopladas

2. Entradas/salidas digitales directas

16

14

12

15

13

11 10 9

6

4

7

5

3 2 1

1. COLECTOR RD7

2. EMISOR RD7

3. COLECTOR RD6

4. EMISOR RD6

5. COLECTOR RD5

6. EMISOR RD5

7. COLECTOR RD4

8. EMISOR RD4

9. COLECTOR RD3

10. EMISOR RD3

11. COLECTOR RD2

12. EMISOR RD2

13. COLECTOR RD1

14. EMISOR RD1

15. COLECTOR RD0

16. EMISOR RD0

8

2

1

13

2.1.3.1. Entradas Digitales Optoacopladas

Los conectores J38 Y J39 son las entradas digitales optoacopladas y el conector J40 son

las referencias de las señales digitales de entrada, en la figura 22 muestra el diagrama

de pines de entradas digitales.

Figura 22. Pines de Entrada Digital Optoacopladas PIC18F4550

2.1.3.2. Entradas Digitales Directas

Figura 23. Pines de Entrada Digital Directas PIC18F4550

6

4

7

5

3 2 1

8 9

10

1. RA4

2. RC0

3. RC1

4. RC2

5. REFERENCIA ENTRADAS CONECTOR J39

6. REFERENCIA ENTRADAS CONECTOR J38

7. RB5

8. RB4

9. RB3

10. RB2

2

1 1. RB1

2. RB0

14

2.1.4. PINES DE COMUNICACIÓN USART PIC18F4550

La tarjeta de principal permite comunicar el PIC18F4550 con otros periféricos

mediante la comunicación USART o permite utilizar los pines de comunicación para

señales de control de entrada/salida.

Figura 24. Pines de comunicación USART ó Entrada/salida Digital Directas PIC18F4550

2.1.5. PINES ENTRADAS ANALOGICA PIC18F4550

Los canales de entradas analógicos están conectados directamente a los pines del

microcontrolador PIC18F4550.

Figura 25. Pines entradas analógicas PIC18F4550

2.1.6. BORNERA CONEXIÓN TRANSFORMADOR PARA EL DETECTOR DE CRUE POR

CERO

Mediante la bornera J28 se pude hacer la conexión del transformador para el detector

de cruce por cero

6

4

5

3

2

1

1. AN5

2. AN4

3. AN0

4. AN1

5. AN2

6. AN3

15

Figura 26. Pines entradas analógicas PIC18F4550

2.1.7. BORNERAS DE ALIMENTACIÓN TARJETA PRINCIPAL

Figura 27. Borneras alimentación tarjeta principal

2.1.8. ENTRADAS ANALÓGICAS dsPIC30F4013

Figura 28. Entradas analógicas dsPIC30F4013

2

1

3

1. SEÑAL AC1

2. SEÑAL AC2

3. NO CONECTADO

2

1

3

4

1. VDD/5V

2. GND

3. 12V

4. -12V

1

2

1. ENTRADAS ANALÓGICAS CON ACONDICIONAMIENTOS

2. ENTRADAS ANALÓGICAS DIRECTAS

16

2.1.8.1. ENTRADAS ANALÓGICAS CON ACONDICIONAMIENTOS

Los canales analógicos AN9 y AN8 están acondicionados mediante amplificadores de

instrumentación.

Figura 29. Entradas analógicas Acondicionadas dsPIC30F4013

2.1.8.2. ENTRADAS ANALÓGICAS DIRECTAS

Figura 30. Entradas analógicas directas dsPIC30F4013

4

3 2

1

6

4

7

5

3 2 1

8

12

11 10

9

1. VDD OUT

2. GND OUT

3. AN9

4. AN8

1. AN0

2. AN1

3. AN2

4. AN3

5. AN4

6. AN5

7. AN6

8. AN7

9. NO CONECTADO

10. AN12

11. AN11

12. AN10

17

2.1.9. SALIDAS DIGITALES dsPIC30F4013 Las salidas digitales del microcontrolador dsPIC30F4013 están optoacopladas al igual

que las salidas digitales del PIC18F4550 y mantienen su misma configuración, en la

figura 31 muestra las salidas digitales del dsPIC30F4013

Figura 31. Pines salidas digitales dsPIC30F4013

1. COLECTOR RD0

2. EMISOR RD0

3. COLECTOR RD1

4. EMISOR RD1

5. COLECTOR RD2

6. EMISOR RD2

7. COLECTOR RD3

8. EMISOR RD3

9. COLECTOR RD8

10. EMISOR RD8

11. COLECTOR RD9

12. EMISOR RD9

13. COLECTOR RF0

14. EMISOR RF0

15. COLECTOR RF1

16. EMISOR RF1

17. COLECTOR RF2

18. EMISOR RF2

19. COLECTOR RF3

20. EMISOR RF3

21. COLECTOR RF4

22. EMISOR RF4

23. COLECTOR RF5

24. EMISOR RF5

25. COLECTOR RF6

26. EMISOR RF6

27. COLECTOR RF6

28. EMISOR RF1

29. COLECTOR RC13

30. EMISOR RC13

31. COLECTOR RC14

32. EMISOR RC14

6

4

7

5

3 2 1

8

14

12

15

13

11 10 9

16

22

20

23

21

19 18 17

24

30

28

31

29

27 26 25

32

18

3. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA DE CONTROL MOTORES (DRIVERS)

Figura 32. Diagrama partes de la tarjeta drivers

1. BORNERA ALIMENTACIÓN TARJETA

2. PINES CONTROL DRIVERS (L298)

3. BORNERAS SALIDA MOTORES

3.1. BORNERA ALIMENTACIÓN TARJETA

Figura 33. Bornera alimentación tarjeta drivers

2

1

3

1

3

2

1. GND

2. VDD/5V

3. VCC/12V

19

3.2. PINES CONTROL DRIVERS (L298)

Figura 33. Diagrama de Pines control tarjeta drivers

4 3 2 1

8 7 6 5

12 11 10 9

16 15 14 13

20 19 18 17

1. SENSADO B DRIVER 1

2. SENSADO A DRIVER 1

3. SENSADO B DRIVER 2

4. SENSADO A DRIVER 2

5. SENTIDO GIRO DRIVER 1

6. GND OUT

7. ENABLE DRIVER 1

8. GND OUT

9. SENTIDO GIRO DRIVER 2

10. GND OUT

11. ENABLE DRIVER 2

12. GND OUT

13. SENTIDO GIRO DRIVER 4

14. GND OUT

15. ENABLE DRIVER 4

16. GND OUT

17. SENTIDO GIRO DRIVER 3

18. GND OUT

19. ENABLE DRIVER 3

20. GND OUT

20

3.3. BORNERAS SALIDA MOTORES

Figura 34. Diagrama de Pines salida motores de la tarjeta drivers

4

3

2

1

6

5

8

7

1. OUT1 MOTOR1

2. OUT2 MOTOR1

3. OUT1 MOTOR2

4. OUT2 MOTOR2

5. OUT1 MOTOR3

6. OUT2 MOTOR3

7. OUT1 MOTOR4

8. OUT2 MOTOR4

21

4. DIAGRAMA DE CONEXIONES TARJETA CONTROL POR FASE MOTORES DC 120V

Figura 35. Diagrama de partes de la tarjeta control por fase motores DC120V

1. BORNERAS SALIDA MOTORES

2. CONETOR ENTRADAS SENAL DE CONTROL

3. BORNERA ENTRADA SEÑAL AC 110

4.1. BORNERAS SALIDA MOTORES

Figura 36. Borneras de salida motores DC120V

1

2

3

2 1

4 3

6 5

8 7

1. OUT1 MOTOR1

2. OUT2 MOTOR1

3. OUT1 MOTOR2

4. OUT2 MOTOR2

5. OUT1 MOTOR3

6. OUT2 MOTOR3

7. OUT1 RESISTENCIA

8. OUT2 RESISTENCIA

22

4.2. CONETOR ENTRADAS SENAL DE CONTROL

Figura 37. Conector entrada señales de control motores DC120V

4.3. BORNERA ENTRADA SEÑAL AC 110

Figura 38. Conector entrada señales de control motores DC120V

5. DIAGRAMA TARJETA CONTROL ON/OFF 110 AC

Figura 39. Partes tarjeta control ON/OFF 110VAC

2

1

4

3

6 5

1. SEÑAL DE CONTROL MOTOR1

2. SEÑAL DE CONTROL MOTOR2

3. SEÑAL DE CONTROL MOTOR3

4. GND

5. SEÑAL DE CONTROL RESISTENCIA

6. NO CONECTADO

2

1 1. IN AC 1

2. IN AC 2

2 1

3

4

23

1. BORNERAS SALIDA SEÑALES AC

2. ENTRADA SEÑAL AC

3. BORNERA ALIMENTACIÓN CIRCUITO

4. CONECTOR SEÑALES DE CONTROL

5.1. BORNERAS SALIDA SEÑALES AC

Figura 40. Borneras salida tarjeta control ON/OFF 110VAC

5.2. ENTRADA SEÑAL AC

Figura 41. Borneras entrada señal 110VAC

5.3. BORNERA ALIMENTACIÓN CIRCUITO

Figura 42. Borneras alimentación tarjeta control ON/OFF 110VAC

2

1

4

3

6

5

1. OUT SEÑAL AC11

2. OUT SEÑAL AC12

3. OUT SEÑAL AC21

4. OUT SEÑAL AC22

5. OUT SEÑAL AC31

6. OUT SEÑAL AC32

2

1 1. IN AC 1

2. IN AC 2

2

1 1. VCC/12V

2. GND

24

5.4. CONECTOR SEÑALES DE CONTROL

Figura 43. Conector señal de control tarjeta control ON/OFF 110VAC

1

2

3

4

1. GND

2. SEÑAL CONTROL RELÉ 1

3. SEÑAL CONTROL RELÉ 2

4. SEÑAL CONTROL RELÉ 3