Sistema de Adquisición de Datos y de Control Externo para PC

[heli]

Anilandro te ha quedado muy sencillo y práctico. Creo que podrías simplificar el esquema de los DAC usando un SN74ls138 ó SN74ls139, para decodificar la señal de WR, en lugar del SN74ls04 y SN74ls08. No olvides poner CLR a 1 y CS a 0, no lo has reflejado en el esquema.

[Anilandro]

Gracias Heli, ya tenía en cuenta las patas que deben colocarse a masa y al positivo. Esto no es un esquema, es sólo un croquis aproximado en el que sólo he puesto lo imprescindible.

Hay una variación en este sistema, en que el direccionamiento de A0 y A1 se efectúa mediante las lineas de datos D0 y D1, a través de dos enclavamientos, activados por un impulso de "clock". Este sistema permite ahorrar una linea, a costa, claro está, de una instrucción más.

Cuando reciba el material comenzaré a montarlo.

Saludos.

P.D. Heli, te felicito por tu página, es una fuente de ideas.

[Anilandro]

Sigo con mi idea en marcha. Ya tengo el material: un kit Velleman K8055 y los tres AD7542.
He comenzado a montar el circuito en una caja, colocando en el frontal las conexiones IN-OUT, los leds se señalización y los pulsadores de prueba. También incorporo un voltímetro analógico de varias escalas para comprobar las tensiones analógicas de entrada-salida.

He efectuado un pequeño cambio al Kit para que 5 leds me monitoricen también las entradas digitales. Estos son los cambios (en rojo):



Se han añadido los 5 leds y cambiado los valores de las resistencias de 47K por 1K.

Una vez tenga acabado el montaje de este paso, efectuaré unas pruebas de velocidad del K8055, para que su salida digital de 8 bits ataque directamente el triple DAC AD7542, de 12 bits.
Si la velocidad es insuficiente, (lo cual no me extrañaría, ya que cada orden debe pasar por el VBasic, el USB y el propio K8055), no me quedará otro remedio que colocar en le módulo un PIC dedicado exclusivamente para ello, y a su vez controlado a través del K8055, aunque mi experiencia en código máquina se reduce a algunas rutinas en el prehistórico Z80 de Zilog. En todo caso, como veo que en este foro hay gente experta en el tema, ya os pediré ayuda.

Otra de mis ideas, una vez tenga en marcha el DAC de 12 bits, es aprovecharlo para incorporar al módulo de adquisición de datos uno o varios ADC de la misma resolución, es decir, utilizar una función de escalera o de aproximaciones sucesivas (mucho más rápido) que me genere una tensión de referencia, y con un operacional rápido compararla con la tensión de entrada a medir. De esta manera se generará la palabra de 12 bits correspondiente a la entrada.

En fin, voy a continuar con lo mío.

Saludos a todos.

Postdata: en el apartado de temas generales del foro he visto la oferta del pfdc del local en Madrid para experimentar y relaizar actividades. Una gran idea, aunque yo, por mi distancia geográfica, no pueda aprovecharla.

[Dr Van Der Hinferm]

Interesante hilo, precisamente estoy efectuando pruebas para un futuro sistema de adquisición, ayer precisamente conseguí medir una tensión y representarla en pantalla, el trabajo para este finde será histórico de datos a una base de datos e impresión de gráficas, también la implementación de un servidor TCP para ofrecer los datos por internet .
El sistema está basado en un microcontrolador MSP430 que tiene 8 canales de 10 bits y 250ksps, además de un canal del sensor interno de temperatura, a parte de esto tiene disponibles un puerto de 8 bits configurable como I/O y otro de 5 igualmente I/O del que uso 2 para la transmisión de datos vía UART a un módulo de FTDI con el que consigo conectar el sistema vía USB a un PC con linux, el software del microcontrolador está implementado en ensamblador y en la parte del PC con TCL/TK lo cual permite programar interfaces visuales de forma práctica y sencilla. Para la base de datos usaré MySql y para generar las gráficas el procesador de textos Lout, el mismo programa TCL en el lado del PC implementará el servidor al que tengo previsto añadirle la posibilidad de encriptar los datos con DES o TEA. Ya os iré comentando e intentaré colgar alguna foto. Un saludo.

[Anilandro]

- Interesante experiencia Van Der Hinferm, estaría bien que explicaras un poco más extensamente tu proyecto, con un diagrama de bloques por ejemplo. Estoy seguro que muchos podríamos sacar buen provecho de ello.

- No debes saber por casualidad cómo se pueden modificar las imágenes insertadas via www.imageshack. Puesto que en esta web no veo la opción de hacerlo.

- Esto viene al caso, porque al esquema de mi anterior post debo añadir resistencias de 1 k. en serie con cada uno de los leds, puesto que he observado que si bien, este esquema funciona en las líneas de entrada 1 y 2 (que en el K8055 además de entradas digitales normales corresponden a dos contadores), en la 3, 4 y 5 no lo hacen. El problema es que la tensión ánodo-cátodo del led es demasiado baja para activar la entrada del PIC. Con las resistencias esto queda solucionado.

[GS3]

Creo que yo hubiera puesto los leds antes del integrado, en paralelo con los pulsadores.

Nota también que la variación del software que yo he hecho tiene "LEDs virtuales" que muestran el estado de las entradas. Eso no requiere ningún cambio de hardware.

[Dr Van Der Hinferm]

El fin de semana ha sido bastante interesante, he resuelto unos problemas con los glitches del ADC promediando varias muestras y he perfeccionado un poco el interfaz gráfico del que os dejo una muestra. El próximo finde pondré unas fotos del hardware.
La gráfica corresponde a la carga y descarga de un condensador.

[Anilandro]

Varias cosas:

1) Los LED's los he puesto ahí porque para algunos montajes prefiero una cierta independencia de la pantalla del ordenador, y porque quería que reflejaran el "estado" de la señal, no su lógica. Como esta entrada es de lógica negativa, al cerrar los pulsadores, es decir, con valor lógico 0 en la entrada, la disposición actual me enciende los leds. En cambio, colocados en paralelo con los pulsadores o en la entrada del integrado, se apagarían.

2) Tu interface, Dr Van Der Hinferm, tiene buen aspecto. Además veo que trabajas en Linux, esto está bien. Quedo impaciente a la espera de más información.
Por cierto, tu nic me recuerda hace muchos años que, un amigo ingeniero, trabajaba en la antigua casa Vanguard, de Barcelona. Y al jefe del departamento de control de calidad lo llamaban Dr. Infierno. Allí tenían un cajón rectangular, de un metro de largo, donde depositaban los aparatos que la empresa fabricaba (radiocasetes, mandos a distancia, etc) para comprobar su consistencia mecánica. Este cajón estaba sujeto a un eje por la parte central, movido por un motor. Entonces, al arrancar el artefacto, las cosas "caían" desde una altura de un metro dos veces en cada giro. Un contador medía las caídas que cada aparato podía soportar sin hacerse añicos. Pues bien, un día probaron ahí el mando a distancia que equipaba su televisor más caro, y el muy cabrito sólo duró dos giros, al tercero ya se había desmenuzado. El responsable de producción reunió a los de diseño, que se justificaron diciendo que ningún mando a distancia del mercado aguantaría mucho más. Fueron a una tienda comprar un mando Telefunken y a los 300 giros seguía intacto. Me contó mi amigo que el responsable de producción montó entonces en cólera y amenazó a los ingenieros que solucionaran el problema o él mismo les cortaría las cabezas y las haría rodar en el cajón...

Bueno, batallitas aparte, esta tarde he efectuado algunas mediciones en el K8055.

- 1 impulso encendido-apagado de un led de salida (dos órdenes), tarda 16 milisegundos en efectuarse, lo cual, proporcionalmente debería tardar 3,41 segundos para 256 impulsos, y 54,6 segundos para 4098 (lo que correspondería a un conteo de 12 bits)

- En la práctica, los tiempos difieren un poco: 256 impuldos tardan 4,5 segundos y 4098 tardan 71 segundos.

Teniendo en cuenta que para atacar con la salida del K8055 a un DAC de 12 bits, necesito 4 ciclos (llenar los 3 registros y dar la señal de salida), el tiempo para que este DAC me generara por ejemplo una forma de onda de 4098 pasos, sería de 71*4=284 segundos, es decir, 4 minutos 44 segundos. Toda una eternidad que se mantiene muy lejos de mis expectativas, ya que yo quiero conseguir al menos unos 100 Hz en la salida.

Está claro que esto me obliga a optar por la solución de crear un módulo equipado con un PIC que se dedique exclusivamente a la tarea de controlar los DAC's. Así que, ya que vosotros teneis este camino mucho más trillado que yo ¿Qué me aconsejáis?

Saludos a todos.

[Anilandro]

Ya tengo montada la caja y una parte del sistema. De momento sólo tiene el módulo Velleman K8055 al que le he realizado algunas pequeñas modificaciones. A partir de ahora comenzaré a construir el conversor digital-analógico de 12 bits.

Como puede verse en la foto, en el frontal aparecen los leds indicadores de las 8 salidas digitales y los 5 de las entradas. Así como los 5 pulsadores de prueba, que van perfectos para dar órdenes al sistema.








Aunque pueda parecer anticuado, (yo comencé en la electrónica a los 15 años, con las lámparas y los transistores de germanio) he incorporado también un voltímetro de aguja con tres escalas que mediante un conmutador me da una indicación de las tensiones analógicas de entrada-salida y las de alimentación del circuito. Ya que en algunos casos me brinda más información la posición y/o el movimiento de una aguja, aunque sea imprecisa, que un montón de números digitales saltando en una pantalla.

En cuanto al funcionamiento del sistema, es perfecto. He escrito un par de pequeños programas en Visual Basic y he podido comprobar que las funciones de la DLL de Velleman son muy prácticas y fáciles de usar.

Repito mi petición de consejo a los foreros con respecto a los PICS

Saludos a todos

[GS3]

Te felicito porque te está quedando muy bien. Yo también empecé hace mucho en el cacharreo pero me he ido volviendo más vago y lo ce mecanizar cajas ya no me apetece nada. La tuya te está quedando muy bien. También estoy de acuerdo en que un instrumento de aguja puede ser más práctico que uno digital si lo que uno necesita es hacerse una idea de magnitud de forma rápida.