SEP DGEST SNEST
INSTITUTO TECNOLGICO DE MATAMOROS
DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICAINTEGRACIN DE
SISTEMAS DIGITALESLavadora y secadoraEquipo: ELTERACarrera:
Ingeniera ElectrnicaSemestre: 8voProfesor: Ing. Nelson Amaro
AriasIntegrantes del Equipo: Miguel ngel Fierros Pea
11260081Aureliano Lpez Ramblas 11260092Iris Meja Melndez
10260106Sergio Alberto Ramrez cruz 11260106Juan Omar Santiago
Martagn 11260118
H. Matamoros, Tam. a 27 de marzo del 2015
El componente a utilizar para la seccin de este diagrama es el
microprocesador AM335x
Descripcin:Los microprocesadores AM335x, basados en el
procesador ARM Cortex-A8, se han mejorado con la imagen, y con las
aplicaciones que han sido de gran ayuda en la industria como
componente esencial en algunas configuraciones.Tambin procesamiento
de grficos, perifricos y opciones de interfaz industriales como
EtherCAT y PROFIBUS. Los dispositivos son compatibles con los
sistemas operativos de alto nivel (HLOS). Linux y Android estn
disponibles de forma gratuitade TI.La unidad de microprocesador
(MPU) subsistema se basa en el procesador Cortex-A8 ARM y el
PowerVRSubsistema SGX Tarjetas de Video ofrece aceleracin de
grficos 3D para apoyar pantalla y juegos efectos.
ALGUNAS DE SUS VENTAJAS: El programable en tiempo real Unidad
Subsistema y Comunicacin Industrial Subsistema (PRU-ICSS) es
separar del ncleo ARM, lo que permite el funcionamiento
independiente y registrando una mayor eficiencia y
flexibilidad.
El diagrama a bloques de las funciones es el siguiente:
El siguiente dispositivo del esquema utilizamos un iso722 que
fue el que ms cumpla con especificaciones de frecuencia con los
dems dispositivos empleados y porque los dems componentes como el
ISO721M tiene las mismas caractersticasDescripcin:
El ISO721, ISO721M, ISO722, y ISO722M son aisladores digitales
con un buffer de entrada y salida lgica separados por un dixido de
silicio (SiO2) barrera de aislamiento. Esta barrera proporciona
aislamiento galvnico de hasta 4.000 VPK por VDE. Utilizado
conjuntamente con fuentes de alimentacin aisladas, estos
dispositivos evitan las corrientes de ruido en un bus de datos o de
otros circuitos de entrar a la tierra local, y de interferir con o
daar los circuitos sensibles. Caractersticas:Opciones de Tasa de
100 y 150 Mbps de Sealizacin Baja de retardo de propagacin Pulso
bajoModo de reposo de bajo consumoAlta Inmunidad
electromagnticaSalida a prueba de fallosGota en el reemplazo para
la mayora de Opto y magnticoAisladoresFunciona de 3,3 V y 5 V
SuministrosRango de temperatura de funcionamiento -40 C a 125 C
Algunas aplicaciones:Fieldbus IndustrialModbusProfibusDeviceNet
buses de datosSistemas Distribuidos inteligentes (SDS ) Interface
perifrico con la computadoraInterfaz de control ServoAdquisicin de
Datos
Diagrama interno de funcionamiento:
Dispositivo LM358 es el que debido a sus caracteristicas fue le
que mejor sirve para la implementacin en el circuito debido a
ciertas cualidades a continuacin:Estos dispositivos constan de dos
amplificadores operacionales de frecuencia compensada
independiente, de alta ganancia, diseados para funcionar a partir
de una sola fuente de alimentacin a travs de una amplia gama de
tensiones. Operacin de los suministros de divisin tambin es posible
si la diferencia Entre los dos suministros es 3 V a 32 V (3 V a 26
V para el LM2904), y VCC es de al menos 1,5 V ms positivo que el
voltaje de modo comn de entrada. El drenaje de baja alimentacin de
corriente es independiente de la magnitud de la tensin de
alimentacin.
Caracteristicas: Rangos de suministro WideAlimentacin nica: 3 V
a 32 V (26 V para LM2904)Suministros duales: 1,5 V a 16 V ( 13 V
para LM2904)Bajo drenaje Supply-actual, independiente de la tensin
de alimentacin:0,7 mA TypAmplia de entrada y Offset
ParmetrosVoltaje de entrada ganancia unitaria Ancho de banda:
0.7MHzModo Comn El Rango de voltaje de entrada incluye
Ground,Permite deteccin directa cerca de la tierra Offset: 3 mV
Typ
Ventajas:Alta ganancia en dc 100DBGran ancho de bandaAlto rango
de alimentacinAlimentacin simple entre 3v y 32vConsumo de corriente
muy bajo (500ma) independiente de la alimentacin
Power factor correctionSe eligi el UCC3817A ya que se acerca lo
ms posible a la unidad en lo que es al correccin del factor de
potencia cuenta con baja distorsin en la lnea sinusoidal de salida
se encuentra dentro de los lmites de distorsin, proteccin por sobre
carga y se puede utilizar en aplicaciones de ms de 75w de potencia
y su rango de operacin es de 12 a 17 V a frecuencias de 6 khrz a
220 khrz baja energa de operacin BiGMOST sin olvidar que cuenta con
mejoras de proteccin contra el ruido y un precio bajo de 1.15
dlares y con un rango de trabajo a temperaturas de 0 a 70 C siendo
un componente econmico y con muchas cualidades que ayudan al
circuito Ventajas Lo ms cercano a la unidad de correccin del factor
de potencia Baja distorsin en la lnea sinusoidal Econmico
Desventajas Ligeramente escaso y difcil de conseguir
Parmetros
Voltage traslator
Se eligi el SN74AVCBH324245 este circuito integrado cuenta con
32 bits no inversora utiliza dos carriles de alimentacin
programables el puerto A esta designado para Vcca aceptando
voltajes desde 1.4v a 3.6v y el puerto B esta designado para Vccb
esto permite traduccin bidireccional del voltaje universal entre
cualquiera de los nodos 1.5v 1.8v 2.5v y voltaje de 3.3v opera a un
rango de -45Cn a 85C y un precio accesible de 5.52 dlares siendo el
CI de la familia TEXAS INSTRUMEN que son muy reconocidos por su
buena calidad y practicidad
Ventajas Cuenta con 32 bits Econmico
Desventajas No puede operar en sentido inverso
Parmetros
. Relay/LED DriverEn cuanto al Relay/LED driver es necesario
aadir drivers perifricos y actuadores que nos permitan accionar
nuestro buzzer y el LED de aviso. Un dispositivo que nos permitira
facilitar estas operaciones as como aprovechar las caractersticas
de este dispositivo es el TPL7407L, que es ms que nada un arreglo
de NMOS (Negative-channel Metal-Oxide Semiconductor) de 7 canales.
Este dispositivo a mi criterio es uno de los completos que pueda
haber ya que consiste en siete transistores NMOS que cuentan con
salidas de alto voltaje con diodos de fijacin de ctodo comn para
conmutacin de cargas inductivas. La nueva regulacin y circuito de
accionamiento aaden para dar fuerza mxima de las unidades a travs
de todos los rangos de 1.8 V 5 V y con opcin de conectar los
transistores en paralelo para una mayor capacidad de corriente.
Este dispositivo a diferencia de los dems cuenta con un tiempo
de retardo de 250ns y es tiene tambin entradas de compatibilidad
con los CMOS y dispositivos TTL. Este dispositivo tambin es
recomendable ya que trabaja en un rango de temperaturas muy bajas y
muy altas (-40C 125C). Es tambin compatible con microcontroladores
de 1.8 V a 5 V e interfaces lgicas y posee tambin entrada
RC-Snubber para eliminar operacin falsa en ambiente ruidoso.
Convertidor capacitivo-digital de 4 canales, para sensado
capacitivo de soluciones (FDC1004)Este dispositivo el FDC1004
considero a mi juicio la mejor opcin a utilizar para la
implementacin de sensor de nivel de lquido ,ya que es muy prctico
debido a que utiliza un sensado capacitivo ,que puede sensar otro
tipo de materiales no solamente "lquidos", como puede ser metales o
cualquier conductor.Tambin una ventaja que tiene es el precio que
es bastante bajo a comparacin de otro dispositivos (llamese
arduino, pic,..etc) Que es aproximado de entre 5 a 6.5 dlaresEl
tamao para a utilizar sera una ventaja a su favor ya que el uso del
espacios es esencial y ya que cuenta con unas medidas de 3.0 mm x
3.0 mm.su encapsulado cuenta con 10 pines los cuales ,tiene 2 que
se refieren al protocolo de comunicacin I2C (two wire) lo cual es
otra ventaja ya que solamente necesita dos cables para
funcionamiento que son SCL(reloj) y el SDA(datos) que nos
determinara como y a que frecuencia se enviaran los datos a nuestro
procesador principal que sera nuestro "Master". Como maneja este
protocolo ya tiene Id"s predefinidas para la comunicacin de cada
Slave.Tambin otra ventaja con la que cuenta son los modos de
funcionamiento ya definidos, solamente se debe realizar los ajustes
que vienen indicados en la hoja de datos.
En lo que respecta internamente la representacin a bloques:
Por otro lado mostrado las caractersticas generalesRango de
entrada: 15pFResolucin de medicin: 0.5fFMxima capacidad de offset:
100pFRangos de salida programables: 100/200/400 S/sRango Mximo de
carga en shield:400pFFuente de Voltaje: 3.3v
Consumo de corriente Activo:750 A En espera : 29AInterface:
I2CNmero de canales: 4 Sensor Wake up FDC1004Cuatro canales de
capacitancia al convertidor digital de Percepcin capacitiva (Cap
Sensing) Soluciones.
Descripcin
Sensor capacitivo con sensores de condensadores conectados a
tierra es un muy bajo consumo de energa, de bajo costo, tcnica de
deteccin sin contacto de alta resolucin que se puede aplicar a una
variedad de aplicaciones que van desde deteccin de proximidad y el
gesto de deteccin para el anlisis de materiales y de deteccin de
nivel de lquido a distancia. El sensor en un sistema de deteccin
capacitiva es cualquier metal o el conductor, lo que permite bajo
costo y diseo del sistema altamente flexible.
Diagrama a bloques:
Caractersticas: Rango de entrada: 15 pF Resolucin de la medida:
0,5 fF Mxima capacitancia Offset: 100 pF Programables de salida
Precios: 100/200/400S/s Mxima Escudo de carga: 400 pF
Parmetros:
No de canales de entrada4
Rango de entrada (tipo)15
Entrada Common-Mode (Typ) (PF)100
Resolucin (tipo) (FF)0.5
No de Canales Escudo Drive2
Capacidad Escudo Drive (Typ) (PF)400
Voltaje de alimentacin (mn)3
Voltaje de alimentacin (Max)3.6
Activo Corriente de suministro (tipo) (mA)0.75
Standby (tipo) (UA)29
InterfazI2C
Programable Frecuencia de muestreo (Typ) (sps)100/200/400S/s
Temperatura de funcionamiento (C)-40 a 85
Pin / Paquete10WSON
Aprox. Precio (US $)2.50 | 1ku
FDC1004 Casos de UsoHay varios casos de uso que el FDC1004
proporciona ventajas significativas debido al dispositivo
especificaciones y caractersticas de diseo. Los cuatro casos de uso
incluyen importantes:1. canales independientes2. Las mediciones
diferenciales o radiomtricas.3. La teledeteccin4. Las medidas de
compensacin variables en el tiempoPara obtener el mejor resultado,
localizar el FDC1004 lo ms cerca posible del sensor capacitivo.
Minimizar la longitud de la conexin entre los terminales del sensor
y FDC1004 CINx y entre el suelo y el sensor el pasador FDC1004 GND.
Si un cable blindado se utiliza para la conexin del sensor remoto,
el escudo debe ser conectado a la SHLDx (SHLD1 o SHLD2) pin de
acuerdo con la medicin configurado. el suelo avin necesita estar
lejos de las huellas de canal. Un plano de tierra es obligatoria en
torno o por debajo de los pines I2C.
Aplicaciones:Automotriz y TransporteComunicacionesComputadoras y
PerifricosElectrnica de ConsumoEnerga e
IluminacinIndustriaMedicinaSeguridadEspacio, aeronutica y
defensaVdeo e Imagen
Piccolo Microcontrolador (TMS320F28027)
Para la MCU se decidi elegir el Piccolo Microcontrolador
(TMS320F28027) posee las entradas necesarias para poder
interconectar los dispositivos que tiene las Lavadora/secadora,
como son las perillas, botones,sensores ,entre otros dispositivos.
Una razn mas es que este Piccolo Microcontrolador sera como se
utilizara un motor y estos consumen altas cantidades de voltaje y
corriente, ser requiere una correccin del factor de potencia, para
maximizar el desempeo de este y generar un menor consumo.Entre las
ventajas que nos maneja es el manejo de protocolos conocidos como
son : SPI e I2C.Tambien que se puede manejar si programacion tanto
en lenguaje C/C++ como en Ensamblador.
Las principales caractersticas del Piccolo Microcontrolador
(TMS320F28027) :
60 MHz( 16.667- nS ciclos de tiempo) 50 MHz(20- nS ciclos de
tiempo) 40 MHz (25- nS ciclos de tiempo) Arquitectura Harvard
Operaciones Atmicas Interrupciones rpidas en el proceso y
procesamiento Memoria unificada de programacin del proceso
Codificacin eficiente (en C/C++ y ensamblador)
Fuente de Voltaje de 3.3V No requiere secuencia de encendido
Pequeo empaquetado
Dos pines de osciladores internos Entrada de cristal interno
/externo en el chip Modulo del perro guardin Ms de 22 pines
programables GPIO Pines con entrada filtrada Tres timers de CPU de
32 bits Timer independientes en cada modulo de ePWM Proteccin
contra ingeniera inversa Un mdulo de SCI (UART) modulo Un mdulo spi
Un bus I2c.
Modulacin en ancho de pulso Mejorado (epwm) Modulacin en ancho
de pulso Mejorado de alta resolucin (HRPWM) Mdulo de captura
mejorada Convertidores analgico digital(ADC) Sensor de temperatura
interno Comparadores
Distribucin de pines en encapsulado
Diagrama funcional