miércoles, 25 de febrero de 2015

Arrelgo de Paneles B

ARREGLOS DE PANELES SOLARES
Los dispositivos a medición consisten en 16 paneles fotovoltaicos modelos S60MC-250 de la marca SOLARTEC conectados en serie.


Caracterísitcas del arreglo de paneles solares
Potencia. 250 W
Corriente en corto circuito (máxima): 8.62 A
Voltaje en circuito cerrado (máximo): 37.62 VDC
Módulo de eficiencia: 15.37 %
16 paneles fotovoltaicos en serie x 37.92 VDC de salida  = 606.72 VDC

Lista de materiales


Regulador 78L22 de 3.3 V  $9.00
Borne doble grande $7.00
Borne quintuple grande $15.00
Base DIP angosta 28 pines $3.50
Sensor de corriente ACS722  $135
Transductor de voltaje CV 3-1000  $6450.00

PIC32MX220F032B-I/SP $ 53.55

Total $ 6661.55 MXN.


CORRIENTE
La etapa de medición de corriente se realizó mediante un sensor de corriente de acuerdo a los parámetros del arreglo de paneles solares.
Se escogió este sensor debido a su bajo costo, provee de un aislamiento de la entrada y la salida, la señal de salida está acondicionada para el módulo ADC.
Sensor de corriente
El sensor consta de un circuito preciso, bajo offset utilizando el concepto de sensor lineal de efecto Hall. Además, provee una aislamiento eléctrico de 2.4 kVrms. Te permite seleccionar un ancho de banda para contrarrestar el ruido.
Modelo del integrado: ACS722LLCTR-10AU-T2

Precio: $ 4.31 USD.
Voltaje máximo de entrada: 2 400 VDC
Corriente máxima de entrada: 10 A
Alimentación: 3.3 V
Salida: 264 mV/A

Figura 1. Configuración del sensor de corriente.

VOLTAJE
El transductor de voltaje te permite  medir VDC con separación galvánica entre el circuito primario y el circuito secundario. Las ventajas de este integrado son excelente precisión, muy buena linealidad, baja deriva térmica, amplio ancho de banda y bajo ruido en nodo común.
Modelo del integrado: CV 3-1000
Precio: $ 430 USD.
Voltaje RMS primario nominal: 700 V
Voltaje de alimentación: ±15V
Razón de conversión: 1000 V: 10V


Figura 2. Configuración del transductor de voltaje.


POTENCIA


Para calcular la potencia del arreglo de paneles fotovoltaicos consiste en la ecuación de la potencia eléctrica P = I*V
, donde la lectura analógica de la corriente será en el módulo ADC_01 y la lectura analógica de voltaje en el módulo ADC_02 (como se muestra en la figura), debido a que los valores de corriente y voltaje son DC  el microcontrolador  hará el cálculo multiplicando los valores de los ADCs, ya teniendo valor de la potencia se mandaría a imprimir en una LCD 16x2.

ENERGIA

Se realizó un diagrama de flujo para obtener la energía del arreglo de paneles fotovoltaicos.



PCB

Esquemático





miércoles, 11 de febrero de 2015

Analog Front End (AFE)

Definición.
La interfaz análoga o AFE (Analog Front-End) se define como toda funcionalidad analógica la cual se encuentra localizada entre la señal a ser procesada o transmitida y la nucleo del procesamiento digital.
Esto incluye receptores y transmisores aunque tambien puede incluir una antena como subsistema.
Un ejemplo de aplicaciones de interfaces analogas es el TAPI (interfaz de programación de apliacaiones telefonicas) la cual es la interfaz de programacion estandar que te permite y a tu computadora "hablar" a traves de telefonos o video llamadas a persona.

Características:
  • Pueden oscilar en frecuencia desde los hertz hasta los Gigahertz.
  • Existen AFEs especializados (multi canal para detector de rayos X, interfaces camara/videocamara, procesos de control, monitoreo de ritmo caridiaco, radar)
  • Tiene un soporte que lo sirve indirectamente por medio de una aplicación o programa llamado back-end, esto porque usualmente el back-end tiene un recurso muy parecido o porque tiene la capacidad de comunicarse con el recurso requerido.

Fabricantes:
  • Texas Instruments (se inclina mas al mercado de la salud)
  • Atmel (su mercado es mas hacia la medición inteligente)
  • Analog Devices (se inclina a la medición en general)

Referencias:
http://starsproject.nl/activities/theme2/
http://en.wikipedia.org/wiki/Analog_front-end
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/34-06/imaging/
http://www.planetanalog.com/author.asp?section_id=3065&doc_id=561344 
http://www.ni.com/white-paper/14848/en/
http://whatis.techtarget.com/definition/front-end
http://searchexchange.techtarget.com/definition/TAPI

martes, 10 de febrero de 2015

Práctica 1: Sensores analógicos

Para esta tarea se utilizó una tarjeta de desarrollo basado en un pic18F4550 debido a que el pic32 aun no ha llegado, dicho microcontrolador nos permite configurar el módulo ADC mediante la función analogRead(), en el cual solo le indicamos el pin en el cual se realizará la lectura.
Se utilizó un fototransistor para medir el valor generado en el pin A0 del microcontrolador y desplegarlo en un LCD 16x2.

Código implementado en el lenguaje C mediante CCS
#define LCD_ENABLE_PIN  Pin_B0      //Configuración de los puertos del LCD                                   
#define LCD_RS_PIN      Pin_B1                                   
#define LCD_RW_PIN      Pin_B2                                   
#define LCD_DATA4       Pin_B4                                    
#define LCD_DATA5       Pin_B5                                   
#define LCD_DATA6       Pin_B6                                   
#define LCD_DATA7       Pin_B7

#include <G-PiC Lite!.c>             //Incluye las librerias del reloj, bootloader, etc
#include <lcd.c>                     //Incluye la libreria del LCD

#define phototransistor Pin_A0             //Entrada analogica para fototransistor en el pin A0
int sensor;

void main()
{
    lcd_init();      // Inicialización del LCD
    while (TRUE)
    {
      sensor = analogRead(phototransistor);  //Lee el voltaje del fototransistor
      printf(lcd_putc,"\f Valor=%u",sensor); //Imprime valor numérico
      delay_ms(200);
    }
}

Simulación en proteus
Se utilizó el microcontrolador mencionado anteriormente, un LCD 16x2, un fotoresistor y una resistencia. Se realizó la simulación para comprobar el funcionamiento del código para luego ser implementado en el protoboard. Se puede observar que en el pin RA0/AN0 se hará lectura del fototransistor (presione la imagen para ver).