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PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DE MINAS GERAISDepartamento de Engenharia Eletrnica e de Telecomunicao
Alan Antnio MoreiraGustavo Muzzi Gomes
Regiomontanus Gois de Lima
CONTROLE DE TEMPERATURA DE UM FORNO ELTRICO PARA SOLDA DECOMPONENTES SMD
Belo Horizonte2012
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Alan Antnio MoreiraGustavo Muzzi Gomes
Regiomontanus Gois de Lima
CONTROLE DE TEMPERATURA DE UM FORNO ELTRICO PARA SOLDA DECOMPONENTES SMD
Relatrio Tcnico apresentado aoDepartamento de Engenharia Eletrnica e deTelecomunicao da Pontifcia UniversidadeCatlica de Minas Gerais, como requisitoparcial para a obteno de aprovao dadisciplina de Laboratrio de SistemasComputacionais Dedicados.
Orientador: Elton Felipe Dias Nogueira
Belo Horizonte2012
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RESUMO
Este relatrio tcnico do trabalho prtico da disciplina de Laboratrio de
Sistemas Computacionais Dedicados tem como objetivo documentar o projeto de umcontrolador de temperatura em um forno eltrico domestica para solda de
componentes SMD, visando o controle de um perfil de temperatura que pode variar
devido a tipos de componentes e tipos de solda, utilizando o microcontrolador HC08.
Este trabalho busca acrescentar um maior conhecimento sobre a aplicao de
sistemas embarcados estudados tambm na disciplina terica de Sistemas
computacionais dedicados e tornar os alunos envolvidos capazes de trabalhar em
conjunto para buscar a melhor soluo de um sistema embarcado. Utilizando declculos tericos, simulaes em softwares especficos e medies dos
componentes adquiridos este relatrio especifica a metodologia aplicada.
Palavras-chave: Controle, forno eltrico, SMD, solda.
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ABSTRACT
This technical report of practical work in the discipline of Computer Systems
Lab Dedicated aims to document the design of a temperature controller in an electricoven soldering SMD components, aiming to control a temperature profile that may
vary due to types component types and welding, using HC08 microcontroller. This
paper seeks to add greater insight into the application of embedded systems also
studied in theoretical discipline of computational systems and dedicated students
become involved can work together to find the best solution for an embedded
system. Using theoretical calculations, simulations and measurements of specific
software components purchased this report specifies the methodology applied.
Keywords: Control, electric oven, SMD soldering.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Perfil de temperatura de um forno eletrico para solda SMD ..................... 16
Figura 2 - Sensor de temperatura PT100 .................................................................. 17Figura 3 - Ponte Retificadora de onda completa ....................................................... 19
Figura 4 - Sistema de Acionamento do MOSFET ..................................................... 20
Figura 5 - Display LCD .............................................................................................. 21
Figura 6 - Esquemtico do circuito de controle ......................................................... 23
Figura 7 - ponte de wheatstone ................................................................................. 24
Figura 8 - Circuito simulado detector da temperatura ............................................... 24
Figura 9 - Reta do termoresistor PT100 .................................................................... 25Figura 10 - Ponte de Wheatstone .............................................................................. 26
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SUMRIO
1 INTRODUO .......................................................... ................................................................. ................ 12
2 FUNDAMENTOS TERICOS ............................................................ ........................................................... 13
2.1 Sistemas Embarcados ......................................................... ................................................................. ..... 13
2.2 Microcontrolador ............................................................... ................................................................. ..... 13
2.3 Firmware ...................................................... ................................................................. ........................... 13
2.4 Controle PID ............................................................. ................................................................. ................ 14
2.5 PWM - Modulao por Largura de Pulso ................................................................................................. 14
2.6 Perfil de temperatura para solda SMD ............................................................... ...................................... 14
3 COMPONENTES UTILIZADOS ......................................................... ........................................................... 17
3.1 Sensor de temperatura ................................................................. ............................................................ 17
3.2 Forno eltrico .......................................................... ................................................................. ................ 17
3.3 Microcontrolador MC68HC908QY4 ......................................................... ................................................. 18
3.4 Retificador de tenso............................................... ................................................................. ................ 19
3.5 Mosfet .......................................................... ................................................................. ........................... 19
3.6 Display LCD .............................................................. ................................................................. ................ 20
3.7 Lista de componentes ......................................................... ................................................................. ..... 21
4 PROCESSO DE MONTAGEM ........................................................... ........................................................... 23
4.1 Circuito de potncia ............................................................ ................................................................. ..... 23
4.2 Circuito de Controle ............................................................ ................................................................. ..... 23
4.3 Circuito de Leitura do Sensor PT100 ........................................................ ................................................. 24
4.4 Fotos Montagem ..................................................... ................................................................. ................ 27
5 FIRMWARE .............................................................. ................................................................. ................ 31
CONCLUSO ...................................................................................................................................................... 32REFERNCIAS ......................................................... ................................................................. ........................... 33ANEXO A Datasheet dos componentes utilizados .......................................................................................... 34ANEXO B
Codigo do firmware em C ............................................................................................................... 43
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1 INTRODUO
Com a evoluo da indstria de componentes eletrnicos e os novos mtodos
de fabricao de placas de circuito impresso necessrio o estudo e aplicao de
novas tcnicas de solda para projetos educacionais como os dos cursos da
Pucminas que envolve fabricao de PCB (Printed Circuit Board, placa de circuito
impresso) e ento a proposta foi controlar um forno eltrico com um perfil de
temperatura definido.
Segundo GUERRA, 2006, o controle de temperatura de um forno eltrico
feito pela deteco da temperatura com uso de um sensor, geralmente algum
termopar, a comparao da temperatura medida feita com o valor desejado e a
partir desta comparao, utilizando um controlador que, gera um sinal de controle
para um dispositivo do tipo transistor, no nosso caso um MOSFET listado na seo
3.
Um dos mtodos usados para soldar componentes SMD designado por
refluxo. Com este mtodo, em vez de se aquecer os componentes um a um com o
ferro de soldar um a um com o ferro de soldar, toda a placa de circuito impresso
assim como os componentes so aquecidos de uma s vez. (Goossens, 2007).
Este trabalho visa o controle de um forno eltrico comum encontrado em
qualquer residncia atravs da implementao de um controle PI (proporcional e
integral) o controle feito atravs de fornecimento de potncia a resistncias interna
do forno foi utilizado um sinal PWM (pulse width module) que ser explicado na
seo 2, foi definido um perfil de temperatura qualquer onde temos fases distintas de
controle em uma primeira fase a temperatura sobe a uma inclinao especifica e
logo depois estabiliza em uma temperatura de 180 C durante 180 segundos logo
aps este tempo definido como SOAK as esferas da pasta derretem e se junta aosterminais dos componentes, ao fim deste perodos a temperatura vai a um pico de
235 C e quando se chega a este valor onde efetivada a solda h um resfriamento
controlado para que no seja rpido demais ou devagar demais para no danificar
os componentes.
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2 FUNDAMENTOS TERICOS
Este captulo apresenta alguns conceitos fundamentais para um melhorentendimento do projeto.
2.1 Sistemas Embarcados
Sistemas embarcados so sistemas computacionais completos que se
distinguem de sistemas operacionais de computadores por se tratar de um sistema
criado para um determinado proposito, ou algo mais especifico. Sistemas
embarcados so constitudos de entradas, como teclado, sensores, e sadas como
sinais de acionamento de motores.Citamos como sistemas embarcados sistemas controle de alarme veicular,
sistemas de micro-ondas que fazem o controle de tempo e potencia.
2.2 Microcontrolador
Um microcontrolador um chip contendo um processador, memoria e
perifricos de entrada e sada que se diferenciam dos processadores por abrigar
elementos adicionais em sua estrutura interna como memoria de leitura e escrita
para armazenamento de dados, EEPROM para armazenamento permanente de
dados dispositivos perifricos como conversores Analgicos/Digitais AD, interface de
entrada e sada, a unidade computacional de um sistema embutido.
Existem vrios tipos de microcontroladores no mercado de vrios fabricantes
diferentes, cada um com estrutura de registro distinta o microcontrolador utilizado no
projeto foi o HC08 que ser comentado na seo 3, fabricado pela freescale.
2.3 Firmware
Firmware um programa embutido em um dispositivo de armazenamento de
dados no voltil que realiza um conjunto de tarefas especficas, tendo sido
desenvolvido em funo do hardware alvo especfico e dedicado. (MAGALHES,
2010).
O firmware geralmente criado para um hardware especifico e no portvel,
ou seja, no possvel compilar o mesmo programa para outro hardware qualquer, nisso que o firmware se diferencia de outros softwares.
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2.4 Controle PID
uma tcnica de controle mais utilizada na indstria, este tipo de controle
pode ser implementado de varias formas.
O Controle PID formado pela unio de trs controles especficos o
derivativo, proporcional e integral, segundo TORRICO,2007 o controle integral tem a
caracterstica de fornecer uma sada no nula aps o sinal de erro ter sido zerado,
esta caracterstica tem como consequncia que distrbios constantes podem ser
rejeitados com erro nulos j que diferentemente do que ocorre com controladores
proporcionais, o termo derivativo tem o papel de aumentar o amortecimento e
melhorar a estabilidade de um sistema e tem o papel de fazer que o controlador se
antecipe a ocorrncia do erro com isso tem um aumento do amortecimento.
2.5 PWM - Modulao por Largura de Pulso
PWM uma tcnica para controle de potencia de dispositivos eltricos. O
valor mdio de tenso na carga controlado alternando a largura de um pulso
eltrico.
O PWM um sinal com frequncia fixa e variao de tempo com nvel alto ou
baixo, a largura do pulso em perodo com o nvel de sinal algo geralmente
conhecido com Ton e o tempo do perodo em nvel baixo Toff, a relao do Ton com
o perodo total conhecido com Duty cycle que dado em porcentagem.
2.6 Perfil de temperatura para solda SMD
Perfil de temperatura uma curva determinada da temperatura ao longo do
tempo, esta curva para solda smd varia de acordo com varias variveis, como apresena de chumbo na solda, o tamanho dos tipos de componentes.
Todo o processo de soldagem deve obedecer a sequncias de
aquecimento e arrefecimento razoavelmente bem definidas, com
temperatura bastante precisas. A figura 1 apresenta um grfico
com a medio das temperaturas durante todo o processo, que
comea com a fase de pr-aquecimento, onde a temperatura no
forno incrementada at 125 C. A esta temperatura o fluxo
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torna-se lquido, o excesso de fluxo escorre e afasta-se dos
terminais de soldadura, deixando os gros de solda no local
devido. A temperatura sobe ento de forma relativamente lenta
at aos 175 C, temperatura prxima do ponto de fuso dos
gros de solda. A razo para o incremento lento que a placa e
os componente precisam de tempo para ficarem todos na
mesma temperatura. Esta fase designada de liquefao
(soak). Uma vez alcanada esta temperatura, o forno deve
aquecer a placa e os componentes at temperatura mxima
(normalmente 220-240C). Durante esta fase os gros de solda
derretem e legam-se ao metal circundante. A solda est agoraefetivamente feita. Aps a temperatura mxima ser alcanada,
preciso arrefecer todo o conjunto. Esta fase tem o nome de
arrefecimento. Contudo, este arrefecimento no deve ser muito
rpido, para evitar diferenas de temperatura muito grandes
entre os componentes e a placa que podem deformar os
componentes ou mesmo quebr-los. Por outro lado, este
arrefecimento tambm no deve ser muito lento, pois algunscomponentes apenas podem permanecer acima de uma dada
temperatura crtica por um determinado intervalo de tempo.
(Goossens, 2007, revista Elektor).
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Figura 1 - Perfil de temperatura de um forno eletrico para solda SMD
Fonte: Revista Elektor, 2008
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3 COMPONENTES UTILIZADOS
Neste captulo cotm as principais caractersticas dos componentes utilizados
no projeto, tanto no sistema de controle como na realizao dos experimentos.
3.1 Sensor de temperatura
Foi utilizado um sensor PT100 por se tratar de um equipamento de medio
linear que consegue medir temperaturas maiores, este equipamento se trata de um
thermoresistor de platina que opera baseados no principio da variao da resistncia
hmica em funo da temperatura.
um equipamento de alta preciso, estabilidade por longo prazo eintercambialidades.
Figura 2 - Sensor de temperatura PT100
3.2 Forno eltrico
O forno utilizado neste trabalho um forno domstico de cozinha encontrado
em qualquer residncia. O forno utilizado apresenta as seguintes especificaes:
Tenso: 127V
Potncia Nominal: 1580W
Frequncia: 60Hz Temperatura Mxima: 250 C
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O forno original possui 4 resistncias, duas na parte de cima do forno em
srie e duas na parte de baixo do forno tambm em srie, um contato para escolha
da temperatura, uma chave de escolha de quais resistncias vo ser acionadas se
as duas de baixo, ou as duas de cima, todas ou nenhuma, e um contador de tempo
que foi retirado para o projeto.
3.3 Microcontrolador MC68HC908QY4
Como parte do objetivo do projeto, que fazer todo o controle com o
microcontrolador estudado na disciplina, foi escolhido o HC08 MC68HC908QY4 por
ter uma quantidade maior de portas para controle do LCD , da leitura do sensor e do
sinal PWM.
Fabricado pela Freescale, este microcontrolador tem um ncleo de 8 bits,
que constituem-se de uma CPU CISC (Computador com conjunto complexo de
instrues) de 80 bits b asseada na tradicional arquitetura de Von Neumann.
(PEREIRA,2004).
Principais Caractersticas:
128 bytes de memoria RAM;
Modulo contador/temporizador interno de 16 bits e dois canais, capaz de
capturar e comparar sinais, alm de gerar PWM;
Conversor A/D interno de 8 bits e quatro canais;
Capacidade de interrupo por mudana de estado no pinos da porta A
(PTA);
Pull-up interno programvel em todos os pinos de E/S;
Tenso de operao de 3 ou 5V;
Oscilador interno de 3,2 Mhz com capacidade de ajuste por software para
preciso de at 5%;
Watchdog interno;
Detetor programvel de queda da tenso de alimentao.
Caractersticas retiradas do Livro HC908: Teoria e Pratica de Fabio Pereira.
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3.4 Retificador de tenso
Para a parte do fornecimento de potencia s resistncia utilizamos uma ponte
retificadora de onda completa retificando a tenso de 127V da Semikron de 30
Ampere como pode ser observada na figura 3.
Figura 3 - Ponte Retificadora de onda completa
Alm da ponte retificadora utilizamos um capacitor como filtro de tenso, com o
valor de 820F, de 200V.
3.5 Mosfet
Para o chaveamento da tenso e controle da potncia fornecida foi utilizado
um transistor Mosfet IRFP250N, e criado um sistema de acionamento, como pode
ser visto na figura 4.
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Figura 4 - Sistema de Acionamento do MOSFET
Fonte: Criado pelos autores com o software ISIS
3.6 Display LCD
Para uma visualizao do processo de controle foi implementado um Visor
LCD de 16X2 JHD162a, este modulo utiliza um controlador prprio, o que permite a
interligao com outros controladores atravs de seus 16 pinos e foi utilizado o
sistema de comunicao de 4 bits ate mesmo pela limitao da pinagem do
microcontolador HC08.
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Figura 5 - Display LCD
3.7 Lista de componentes
descrito na lista abaixo os componentes utilizados no projeto:
Parte de potncia
Descrio Marca Caracteristica
Ponte retificadora Semikron 300V/30A
Chave Liga Desliga - 15A
Fios para ligao - 2.5 mm
Capacitor - 820F,200V
Mosfet - IRFP250N
Parte de Controle
HC08 freescale MC68HC908QY4
Barra de pinos - 180
Placa de Fenolite - 10x5
Born - -
Transformador - 127V para 18V, 1A
Capacitor - 4700uF
7805 - Datasheet anexo
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7812 - Datasheet anexo
7815 - Datasheet anexo
TL072 - Datasheet anexo
Diodo - 1N4007
Diodo Zener -
Transistor BC368 Datasheet anexo
Cabos Flat - Pino Femea
Sensor Temperatura - PT100
Forno Eltrico Britnia 127/1580W
Display de LCD - 16x2 JDH162a
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4 PROCESSO DE MONTAGEM
Este capitulo descreve em parte a montagem de todo o projeto.
4.1 Circuito de potncia
Foi montado um circuito de potncia para fornecer uma tenso ao forno que
pudesse ser controlada por sinal PWM, este circuito retifica o tenso de 127V da
rede em onda completa, e filtra a tenso de rede atravs de um capacitor de 820F,
a tenso em entregue a carga, e um transistor Mosfet chaveia a tenso como pode
ser observado na figura 4.
4.2 Circuito de Controle
Para fornecer alimentao aos componentes da parte de controle do PWM,
do Display do LCD, e para receber o sinal do sensor, foi montado um circuito
retificador em ponte de diodo com trs tenses retificadas pelos CIs 7805, 7812,
7815, 5 volts que alimenta o microcontrolador, uma tenso de 15 volts para o
acionamento do IRFP250N.
Figura 6 - Esquemtico do circuito de controle
Fonte: Prprios autores, criado pelo software ISIS
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4.3 Circuito de Leitura do Sensor PT100
Para leitura dos valores do PT100, foi necessria a montagem de um circuito
especifico, com uma ponte de wheatstone e um amplificador na configurao
subtrator como pode ser visto na figura 7 e 8 para dar uma ganho na tenso, com
essa configurao possvel ter uma boa preciso, e trabalhando com
potencimetros de preciso possvel variar as resistncia a ponto do circuito estar
aferido e ter ganho desejado.
Figura 7 - ponte de wheatstone
Fonte: Wikipdia
Figura 8 - Circuito simulado detector da temperatura
Fonte: Autores atravs do Software Multisim
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Atravs de um resultado emprico foi criado a tabela abaixo e atravs do
software excel foi traada a reta caracterstica do termorresistor PT100, podemos
verificar que na temperatura zero a resistncia 101.74 ohms, e a cada grau a um
acrscimo na resistncia de 0,3891 ohms. Com este valores foi montado o circuito
da figura 8.
Aferimento ponte wheatstone
Temperatura C Resistncia (ohms) Causa
4 103,3 Agua com Gelo
22 110,3 Temperatura Ambiente
77 131,7 Levado ao ferro de solda
Figura 9 - Reta do termoresistor PT100
Fonte: Criado pelos autores pelo software excel
Para saber qual o ganho necessrio no amplificador operacional na
configurao subtrator, atravs dos clculos de SANTOS,XXXX, foi feito os clculos
abaixo.
y = 0.3891x + 101.74
100
105
110
115
120
125
130
135
0 20 40 60 80 100
Temperatura
Temperatura
Linear (Temperatura)
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Figura 10 - Ponte de Wheatstone
Fonte: Santos, Circuito em Ponte de Wheatstone
1
1 2
inV
IR R
(1)
2
3
in
X
VI
R R
(2)
2RX XV I R (3)
2 1 2RV I R (4)
1
1 2 3
3in inG
X
V VV R R
R R R R
(5)
Com base nestas equaes foi traado a tabela para clculos do ganho.
TEMPERATURA Resistncia Tenso Vx VG
Valor
tenso
Pretendido
Ganho (Valor
Pretendido
/Valor encontrado)
0 101,74 2,5 0
20 109,522 2,691222725 0,092089443 0,390625 4,241799987 0,4604472240 117,304 2,882445449 0,177635544 0,78125 4,398049987 0,88817772
60 125,086 3,073668174 0,257311772 1,171875 4,554299987 1,28655886
80 132,868 3,264890898 0,331702244 1,5625 4,710549987 1,65851122
100 140,65 3,456113623 0,401316061 1,953125 4,866799987 2,0065803
120 148,432 3,647336348 0,46659898 2,34375 5,023049987 2,3329949
140 156,214 3,838559072 0,527942967 2,734375 5,179299987 2,63971483
160 163,996 4,029781797 0,585694072 3,125 5,335549987 2,92847036
180 171,778 4,221004521 0,640158966 3,515625 5,491799987 3,20079483
200 179,56 4,412227246 0,69161038 3,90625 5,648049987 3,4580519
220 187,342 4,603449971 0,740291682 4,296875 5,804299987 3,70145841240 195,124 4,794672695 0,786420718 4,6875 5,960549987 3,93210359
255 200,9605 4,938089739 0,819460985 4,98046875 6,077737487 4,09730493
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Media do Ganho: 5,176295179
Com os clculos na tabela chega ao valor de ganho de 5, chegamos aos
valores dos componentes da figura 8 pela funo da saida do amplificadoroperacional :
2( )
1
RVo VG
R (6)
4.4 Fotos Montagem
As fotos abaixo so da parte de potencia onde esta a ponte de diodo
semikron um capacitor de 820uF e ao lado o Mosfet IRFP250n.
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Abaixo so as fotos dos circuitos de controle onde tempos uma fonte
retificadora para alimentao do Microcontrolador e o Display LCD com as
informaes no tela.
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As fotos abaixo mostram o forno eltrico com o termoresistor localizado no
centro do forno.
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5 FIRMWARE
O firmware foi baseado nos mdulos de converso AD e TIM (Modulo do
Timer), utilizou a biblioteca do LCD elaborada pelo Professor Cludio Campos.
A principio seria implementado um controle PI, porm devido a dificuldade de
implementao em tempo hbil, foi decidido implementar este tipo de controle em
trabalhos posteriores e foi usado uma espcie de controle on-off, onde quando se
chegasse na temperatura desejada, o sinal pwm diminuiria o duty cycle e dessa
forma a potncia chaveada na carga, quando a temperatura for menor que a
desejada o duty cycle iria a um valor mximo definido para que toda a potncia
retificada e filtrada fosse entregue a carga.
Como forma de visualizao o display de ldc 16x2 informa o tempo total
decorrido, a fase que se encontra o controle e a temperatura, e ao final o sinal pwm
iria a zero, assim no chaveando potncia para carga.
A frequncia configurada de chaveamento foi 100hz, para que no haja
problemas no chaveamento, porm poderia ter uma frequncia maior para um
melhor controle que tambm ficar como proposta para trabalhos futuros.
O cdigo completo est em anexo.
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CONCLUSO
A proposta do projeto foi bem definida, projetar um controle de um forno
eltrico para um determinado perfil de temperatura, o que exigiu do grupo pesquisa
sobre o assunto, e assim executar da melhor forma e mais barata possvel para
chegar aos testes finais com o projeto da forma esperada.
Como pode ser visto o projeto contm alm da prtica com o Microcontrolador
que era uns dos principais motivos para sua execuo, uma interdisciplinaridade
entre as varias matrias do curso de Engenharia Eletrnica e de Telecomunicao,
pode ser citado Fenmenos de transporte, com a termodinmica do forno, Eletrnica
de potencia, para a montagem da parte de potencia do controle, o chaveamento doMosfet, Anlise de sistemas lineares, com o controle PID, Eletrnica Analgica II,
revendo o conceito de Amplificador Operacional entre outras tantas.
Diante disso foi implementado de forma mais elaborada, um projeto de
controle, e foram encontradas certas dificuldades que fez parte do projeto como uma
falha na converso Analgica Digital, por se decidir a forma de aquisio dos dados
de temperatura muito tardia.
O trabalho consistia em controlar a temperatura atravs de um sinal PWM,que foi obtido com sucesso, quando se estipulou tempo para a alterao deste sinal,
programamos o display LCD 16x2 com ajuda da biblioteca do lcd. O sensor PT100
adquirido respondeu bem a sua caracterstica linear, porem a leitura do sensor deve
ser melhorada, pois diferente da simulao o amplificador operacional tem
singularidades prprias, e os trimpots utilizados no responderam bem a o que se
esperava.
Por fim o projeto chegou a seu final nos passando varias lies e aprendizadoa todo o grupo com os acertos e erros.
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REFERNCIAS
GOOSSENS,Paul. Revista ELEKTOR:CONTROLADOR PARA FORNO DE
COMPONTENTES SMD, SOLDA COMPONTES SMD NUM FORNO CONVENCIONAL.
Disponivel em :WWW.8052.COM/VISISP52/ ultimo acesso em 29/10/2012, reflow solder
controller - December /2007
GUERRA, Leonardo Ney de Araujo. USO DE COMPESADOR PID NO CONTROLE DA
TAXA DE VARIAO DE TEMPERATURA EM UM FORNO ELTRICO A RESISTNCIA.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO. DISSERTAO, OUTUBRO DE 2006.
JUSTI, Marcos Antnio.Automatizao do controle de processo de refuso de solda
"lead free" em uma linha de produo "SMD". Taubat, SP 2009
LIMA,Thiago Jos . Regulao de Temperatura com Microcontrolador aplicado a forno
resistivo PWM, VitriaES, 2006
MAGALHAES, Antnio Hamilton. Introduo ao projeto de Sistemas Embutidos. Belo
Horizonte. Pucminas,2010
PEREIRA, Fbio. Microcontroladores HC908Q: teoria e prtica. So Paulo: rica, 2004.
294 p. ISBN 8536500158
SANTOS, Roberto Bairros dos. Circuito em Ponte de Wheatstone disponvel em
www.bairrospd.kit.net.ltimo acesso em 10/10/2012
TORRICO, Csar R. Claure . Projeto de um controle PID. UDESC Joinville, 2006.
http://www.8052.com/VISISP52/http://www.bairrospd.kit.net/http://www.bairrospd.kit.net/http://www.bairrospd.kit.net/http://www.8052.com/VISISP52/ -
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ANEXO A Datasheet dos componentes utilizados
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A
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ANEXO B Cdigo do firmware em C
/************************************************************************
* PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATOLICA DE MINAS GERAIS ** TRABALHO PRTICA - LAB. SISTEMAS DEDICADOS ** ** Firmware do controle de um forno de acordo com um perfil de tempe- ** -ratura. ** Alunos: Alan Antonio Moreira ** Gustavo Muzzi Gomes ** Regiomontanus Gois de Lima ** ** Orientador: Elton Nogueira ** Data: 24/11/2012 *************************************************************************/
#include /* for EnableInterrupts macro */#include "derivative.h" /* include peripheral declarations */#include "lcd.h"#include "delay.h"#include "MC68HC908QY4.h"
#define tamanho_pwm TCH0 //definindo o dutycycle que um valor de8bits#define ON 450#define OFF 1 //200 segundos
//######## FIM DE DECLARANDO FUNOES ############void init_time (void);void init_ad(void);unsigned char temperatura(void);
//######## FIM DE DECLARANDO FUNOES ############
//######## DECLARANDO VARIAVEIS ############char seg=0, minuto=0;int aux_seg=0;Unsigned char flag=0, tinicio=5;enum zona { A, B, C, D} zonas;//######## FI, DECLARANDO VARIAVEIS ############
//#### INICIO DA FUNO MAIN #############void main(void) {
CONFIG1_COPD=1;DDRA=0xFF;DDRB=0x3F;//definindo interface do LCD
lcd_init();lcd_clear();
while (tinicio--){
DelayMs(1000);lcd_goto(0x00);lcd_puts("iniciando");
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lcd_goto(0x0E);lcd_putn(tinicio,1);}lcd_clear();init_time();
init_ad();_asm CLI;//######## FOR INFINITO #################################################
for(;;) {
lcd_goto(0x00);lcd_putn(minuto,2);lcd_putc(':');lcd_putn(seg,2);
if (flag){flag=0;if (temperatura()=180 || (zonas==A||zonas==B))
{tamanho_pwm=OFF;lcd_goto(0x42);lcd_putn(temperatura(),3);
lcd_putc('C');lcd_goto(0x49);if (zonas==A){lcd_puts("FASE A");} else lcd_puts("FASE B");
} else if (zonas==C || temperatura()
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}}
}//fim for infinito//######## FIM DO FOR INFINITO#################################################
//#### FIM DA FUNO MAIN #############
//############ CONFIGURANDO MODULOS UTILIZADOS ###########################
//##TIM##void init_time(void) {
TSC_TSTOP=1;TSC_TRST=1;TSC_TOIE=1;TSC_PS=0x06; //DIVIDE CLOCK DO CONTADOR POR 64 50KHZTMOD=500; //CONTANDO E GERANDO AO OVERFLOW EM UM MILI SEGUNDOTSC0=0b00011110; //CONFIGURA O CANAL 0PERA O MODO PWMTCH0=1; //??????????? DEFINIRTSC_TSTOP=0;
}//##CONVERSOR ADvoid init_ad(void){
ADSCR_AIEN=0; // Desabilita interrupo do Conversor ADADSCR_ADCO=0; // Configura o conversor AD para converso//simples ao invs de continua pois a cada//comparao no for infinito iremos chamar a funo de
converso com o parametroADICLK=0; // CLOCK AD => BUSCLOCK div 1 como se estivesse .
}//fim inic_AD
//#################################################################################
unsigned char temperatura(void){ADSCR_CH=0x01; // Configura o mux de entradawhile(!ADSCR_COCO); // Espera o fim da conversoreturn(ADR);}//fim temperatura
//#################################################################################
void interrupt acum_tempo(void) {TSC_TOF=0;
aux_seg++;if (aux_seg==100){
seg++;flag=1;
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aux_seg=0;if (seg==60){minuto++;seg=0;
}}if (((minuto*60)+seg)