UNIVERSIDAD ANTONIO NARIO SEDE TUNJA, Sergio Danilo Hernndez Hernndez, Termmetro digital.

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TERMMETRO DIGITAL.

Sergio Danilo Hernndez Hernndez. sergiohernndez@uan.edu.co.

RESUMEN: En este informe se pretende describir e implementar un termmetro digital por medio del integrado lm35 y el conversor anlogo digital ADC0804, usando tambin otras herramientas como un amplificador operacional LM358NN, un 74ls48, una gal 22V10 y un integrado 555.

PALABRAS CLAVE: termmetro, digital, LM35,

ADC0804.

1. INTRODUCCIN. LM35 es un sensor de temperatura con una precisin calibrada de 1C. Su rango de medicin abarca desde -55C hasta 150C. La salida es lineal y cada grado centgrado equivale a 10mV, por lo tanto: 150C = 1500mV Sus caractersticas ms relevantes son: -Est calibrado directamente en grados Celsius. -La tensin de salida es proporcional a la temperatura. -Tiene una precisin garantizada de 0.5C a 25C. -Baja impedancia de salida. -Baja corriente de alimentacin (60uA). -Bajo coste.

2. OBJETIVOS.

- Describir el funcionamiento de cada uno de los componentes usados. - Mostrar clculos de error para la forma terica y practica para ver la diferencia. .

3. EQUIPO REQUERIDO.

-Programa Proteus versin 8.1. -Resistencias de varios valores. -LM35

-ADC0804 -LM358NN - dos integrados 74ls48 -gal22v10 -condensadores -dos display 7 segmentos ctodo comn. -cautn -multmetro con termocupla. -fuente de 5 voltios.

4. DESARROLLO DE LA PRCTICA. El circuito a desarrollar es el que aparece en la figura 1.

Figura 1.Circuito en Proteus 8.1

Figura 2.Circuito en protoboard.

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El integrado LM35 se encarga de dar 10mV por cada grado Celsius a una temperatura ambiente de 23 grados debera arrojar 0.23 V. El convertidor ADC0804 de 8 bits usa el mtodo de aproximaciones sucesivas requiere hasta 100 uS para llevar a cabo la conversin de una seal, esto es suficiente porque se tomarn los datos de lectura de la temperatura en intervalos de tiempo mximos de 1seg para poder ver el contador.La red RC presente en las terminales CLK IN y CLK OUT se calcula a partir de que la frecuencia para ste convertidor est comprendida entre 100KHz y 1460KHz. De acuerdo a las notas del fabricante. El integrado 555 se us para dar pulsos cuadrados, se us en forma astable sea el ancho del pulso siempre es el mismo. No se proporcion la frecuencia a la que se dise el reloj pero debe estar entre 1 y 10 Hz debido a que si fuera mayor no podramos ver adecuadamente los nmeros en los displays. El gal 22v10 se us y configuro en este caso para ser un contador ya que se maneja un contador con ms de 3 bits en cuyo caso se hubiera usado un 74ls90. Los 2 integrados 74ls48 lo que hacen es convertir los bits en binario que salen a las salidas de la gal22v10 en cdigo BCD para as poder visualizarlos en los 2 displays. Los displays se usan para mostrar el cdigo BCD obtenidos del 74ls48, porque con un solo display solo podemos visualizar 16 combinaciones y en este caso necesitamos que los displays muestren hasta el numero 99

El LM358N se usa para amplificar la salida del LM35 para que cumpla las especificaciones del ADC0804. Veamos los resultados obtenidos. En la figura 3 observamos el circuito implementado en protoboard que para este caso se subi por encima de la temperatura promedio, tocndolo unos segundos, se observa un error de 3C sea un error de 11.11% sobre el valor real que nos muestra el multmetro.

Figura 3. Circuito en protoboard valor de

temperatura. En la figura 4 observamos el circuito implementado en Proteus que para este caso se subi por encima de la temperatura promedio, se observa un error de 1C sea un error de 3.70% sobre el valor real que nos muestra el LM35.

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Figura 4. Circuito en Proteus valor de temperatura.

En la figura 5 se observa la temperatura ms alto que se alcanz a visualizar debido al tiempo que demora en calentar el cautn para que suba la temperatura pero se comprob que esta variando.

Figura 4. Circuito en protoboard valor de temperatura mxima que se visualiz. En la figura 5 se observa el mximo rango de temperatura que se puede visualizar en el circuito simulado y practico.

Figura 5. Circuito en Proteus valor de temperatura mxima que se puede

visualizar. En base a las preguntas planteadas. -Cul es la relacin de conversin del circuito? Es la conversin de una seal anloga que da el LM35 a una digital por medio del ADC0804 el cual la entrega en un cdigo binario, el cual despus pasa a ser convertido a BCD para mostrarlo en los displays. -Cul es la funcin del Amplificador operacional y que sucede si se retira? Amplifica la seal del LM35 para cumplir con las especificaciones del ADC0804. Si se quita lo que se sucede es que se va a haber un error del 99% entre la medida real y la mostrada en los displays ose la mitad de la real que arroja el LM35como se observa en la figura 6

Figura 6. Circuito en Proteus diferencia de temperatura al quitar el LM358N.

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-Se registra la temperatura a la salida en binario? No se registra en BCD.

5. CONCLUSIONES.

- La desventaja de usar el LM35 es que se dificulta al momento de tomar la temperatura de una forma ms exacta sea tomando los decimales. -La funcin del ADC0804 para este circuito fue hacer la conversin anloga a digital de la seal anloga que entrega el LM35. -El 555 debe estar en una frecuencia de 1 a 10 HZ aproximadamente porque se alcanza a visualizar los nmeros en los display lo cual a una frecuencia superior resultara ms difcil. -La gal22v10 se us como contador de 8 bits sea 256 combinaciones aunque solo necesitamos 150 combinaciones ya que es el tope mximo de temperatura del LM35 que son 150. -El 74ls48 se us para realizar la conversin binaria a BCD porque necesitamos usar visualizar ms de 16 combinaciones que es lo que entregara el binario en un display. -Se usaran dos display de 7 segmentos ctodo comn para visualizar en decimal el cdigo BCD que arroja el 74ls48 aunque tambin se podran usar 14 leds. -El LM358N se us para amplificar la salida del LM35 para que cumpla las especificaciones del ADC0804. -El mximo nmero que se puede visualizar es el 99 debido a solo se

cuentan con 2 displays, si se quisieran mostrarlos 150C del LM35 se tendra que cambiar la gal 22v10 ya que no tiene suficientes salidas, tambin los 74ls48 y la parte de software de programacin implementado en la gal22v10. -La diferencia que se visualiza en la figura 3 puede haber ocurrido por la tolerancia de error de las resistencias y los capacitores. -La diferencia que se visualiza en la figura 4 puede haber ocurrido quizs por los diseos de los integrados que maneja Proteus. -El error del circuito simulado fue de 3.70% y el error del circuito practico fue de 11.11%. -No se registr la temperatura mxima en el circuito practico debido al tiempo que conlleva que suba a los 99C adems de que se corre el riesgo de que queme el LM35 que es de plstico por eso hay LM35 metlico tambin.

6. REFERENCIAS. - http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_

integrado_555 Citado el da 08/05/2015

- http://mikitronic.blogspot.com/2013/05/adc-0804-conversor-analogo-digital.html Citado el da 08/05/2015