Progetto, programmazione e realizzazione di un sistema per il controllo di un sensore di temperatura

Istituto Tecnico Industriale Statale “L. Geymonat” – Tradate

Triennio ad indirizzo per l’Elettronica e le Telecomunicazioni

Progetto, programmazione e realizzazione

di un sistema per il controllo di un sensore

di temperatura tramite PC

Elaborato di:

Federico Lago

Classe 5NB

Anno scolastico 2006 / 2007

1

Indice

Scopo del progetto pag. 4

Schema a blocchi del circuito pag. 4

Disegni pag. 5

Scheda di conversione A/D e visualizzazione

Schema elettrico pag. 6

Master – Top pag. 7

Master – Bottom pag. 8

Layout pag. 9

Piano foratura pag. 10

Lista componenti 1 pag. 11

Lista componenti 2 pag. 12

Scheda di interfacciamento a bus RS232

Schema elettrico pag. 13

Master – Top pag. 14

Master – Bottom pag. 15

Layout pag. 16

Piano foratura pag. 17

Lista componenti pag. 18

Relazione pag. 19

Descrizione del funzionamento dei singoli blocchi pag. 20

Sensore di temperatura pag. 20

Scheda di acquisizione dati pag. 20

Ingresso sensore pag. 20

PIC pag. 21

Utilizzo della logica programmata pag. 21

Dispositivi PIC utilizzati pag. 21

La scelta del linguaggio di programmazione pag. 21

Progetto software pag. 22

Flow-chart pag. 22

pag. 23

Programma

Spiegazione del programma pag. 24

Display LCD pag. 25

2

Interfaccia bus dati RS232 pag. 26

Elaborazione dati PC pag. 27

Labview pag. 27

Programmazione G pag. 27

Spiegazione programma pag. 27

Front Panel pag. 27

Block Diagram (spiegazione del programma per ogni blocco) pag. 27

Screenshot del programma in funzione pag. 30

Front Panel pag. 30

- Block Diagram pag. 31

Programma 3

Scopo del progetto

Realizzare un sistema di acquisizione dati, in grado di visualizzare in locale la temperatura rilevata tramite un sensore e di fornire lo stesso dato in remoto, per mezzo di un bus dati RS232, ad un PC, predisposto per elaborare i dati ricevuti.

Sul PC, mediante un software apposito, deve essere visualizzata la variazione della temperatura nel tempo, il dettaglio delle ultime 20 campionature e la temperatura di allarme, impostabile dall’utente tramite un cursore, superata la quale si accenderà una spia di allarme.

Schema a blocchi del circuito 4

Disegni

5

8 7 6 5 4 3 2 1

H H

G G

F F

E E

D D

C C

I.T.I.S. Ludovico Geymonat – Tradate

Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Schema elettrico visualizzazione

6

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

H H

G G

F F

E E

D D

C C

I.T.I.S. Ludovico Geymonat – Tradate

Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Master - Top visualizzazione

7

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

H H

G G

F F

E E

D D

C C

I.T.I.S. Ludovico Geymonat – Tradate

Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Master - Bottom visualizzazione

8

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

H H

G G

F F

E E

D D

C C

I.T.I.S. Ludovico Geymonat – Tradate

Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Layout visualizzazione

9

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

H H

G G

F F

Foro diametro 1.5 mm

Foro diametro 0.8 mm

Foro diametro 0.6 mm

E E

D D

C C

I.T.I.S. Ludovico Geymonat – Tradate

Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Piano foratura visualizzazione

10

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

Lista componenti:

H H

Nome componente valore descrizione

G G

R1 1 KΩ resistenza da ¼ di watt

R2 100 Ω resistenza da ¼ di watt

R3 100 KΩ trimmer mono giro

R4 2,2 KΩ resistenza da ¼ di watt

R5 2,2 KΩ resistenza da ¼ di watt

F F

R8 22 KΩ resistenza da ¼ di watt

R9 22 KΩ resistenza da ¼ di watt

R10 10 KΩ resistenza da ¼ di watt

R11 100 KΩ trimmer mono giro

R12 220 KΩ resistenza da ¼ di watt

E E

R13 1 KΩ resistenza da ¼ di watt

R14 ÷ R21 560 Ω resistenza da ¼ di watt

C1 470 µF 25 V condensatore elettrolitico

C2 220 µF 16 V condensatore elettrolitico

D D

C3 1 µF 100 V condensatore elettrolitico

C4 22 pF condensatore ceramico

C5 22 pF condensatore ceramico

C6 100 nF condensatore multistrato

C7 100 nF condensatore multistrato

C C

C8 100 nF condensatore multistrato

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Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

Progetto:

Sistema di acquisizione dati interfacciato a bus RS232

A A

Titolo:

Oggetto: scheda di conversione A/D e

Lista componenti 1 visualizzazione

11

8 7 6 5 4 3 2 1

8 7 6 5 4 3 2 1

Lista componenti:

H H

Nome componente valore descrizione

G G

D1 1N4007 diodo

D2 1N4148 diodo

IC1 7805 regolatore di tensione

IC2 PIC 16F876 microcontrollore

IC3 CA3140 operazionale

F F

LED1 5 mm verde LED

Q1 4 MHz quarzo

S1 pulsante N.A. da C.S.

S2 pulsante N.A. da C.S.

D3 display 7 seg. catodo comune

E E

SL1 connettore 16 poli

SL2 connettore 6 poli

J1 plug di alimentazione

JP1 connettore jumper

X1 morsettiera 2 poli da C.S.

D D

1 socket 8 pin

1 socket 28 pin

1 socket per display

1 jumper

C C

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Tesina di maturità - anno scolastico 2006 - 2007

B B

Classe:

Alunno: Lago Federico 5° NB

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