Reporte Dimmer

Universidad Autónoma de Querétaro Facultad de Ingeniería

Prof. Dr. Edgar Alejandro Rivas Araiza.

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Integrantes:

Briones Peñaloza Humberto Gómez pulido Alejandro Bárcenas Navarrete Eduardo Barrón Pérez Giovanni Javier

Nombre de la Asignatura AUTOMATIZACION 3

Nombre de la Práctica “Dimmer con microcontrolador” OBJETIVO

Controlar la potencia eléctrica de alimentación de una carga resistiva (foco) por medio de un microcontrolador.

MARCO TEÓRICO

Existe gran cantidad de aplicaciones donde se requiere la regulación de la corriente alterna, entre ellas, el control de velocidad de motores, la soldadura eléctrica y la cantidad de iluminación. Esto se puede lograr con el uso de autotransformadores o introduciendo resistencias variables. Ninguno de estos dos métodos resultan aconsejables, el primero resulta muy caro y el segundo muy ineficiente. El desarrollo de los SCR y los Triac han hecho del control de potencia eléctrica un proceso relativamente sencillo y barato. El dimmer básicamente sincroniza un pulso de retardo con el cruce por cero de la alimentación. Así que lo primero es considerar como detectar dicho cruce.

EQUIPO Y MATERIALES

1 PIC16F877A. 1 Fuente de voltaje DC. 1 Transformador de 120/6 VAC. 2 Diodos 1N4007. 1 Potenciómetro de 10 KΩ. 1 Cristal de 4 MHz. 2 Capacitores de 33 pF. 1 Moc 3011. 1 Resistencia de 100 KΩ.



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2 Resistencias de 10 KΩ. 2 Resistencias de 220 Ω. 1 Triac BTA08-400B. 1 Foco de 120 VAC.

METODOLOGÍA

1. Realizar el circuito detector de cruce por cero, que se aplica utilizando la

interrupción externa en el pin RB0 del PIC16F877A.

Circuito detector de cruce por cero (recomendado por el profesor).

Transformador reductor El primer bloque es un transformador- reductor de voltaje con derivación central, el cual divide la tensión (voltaje) en el secundario en dos voltajes iguales. De los 120 Vca que hay en el primario, en el secundario obtiene 6 Vac. Rectificador El siguiente bloque es un rectificador de onda completa construido con diodos, este ofrece mayor eficiencia porque aprovecha al máximo la señal del transformador, sin embargo, este sistema tiene grandes pérdidas de energía, puesto que sólo se aprovecha entre un 60 y 70% del voltaje; el resto se pierde en forma de calor, disipado principalmente por el transformador y los circuitos de regulación. La resistencia de 100 KΩ se utiliza para limitar la corriente en el PIC 16F877A.

2. Armar y probar la etapa de potencia.

Etapa de potencia utilizando un moc3011 para controlar el disparo del triac



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El TRIAC es un interruptor de silicio de tres terminales que se puede disparar (hacer conducir) con impulsos positivos y negativos de la puerta cuando los potenciales del ánodo son positivos o negativos respectivamente, es decir pueden conducir en las dos semiondas de la corriente alterna. Utilizando el optoacoplador MOC3011, ya que no tiene integrado el cruce por cero, este tiene un triac el cual al ser disparado por la luz del diodo autocontenido, produce el disparo del triac de potencia BTA08-400B tanto en el semiciclo positivo como en el negativo. Haciendo variar la fase del disparo podemos regular la potencia en la carga.

3. Conexión del cristal al microcontrolador.

4. Realizar los ajustes necesarios al programa proporcionado por el profesor para así finalmente programar el PIC16F877A y ver las formas de onda en el osciloscopio.

Distribución de pines del PIC16F877A.

4 MHz

OSC1

OSC2



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Programa proporcionado por el maestro y listo para programarlo en el PIC16F8877A. #include<16f877a.h> #device ADC=8 #fuses XT,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG #use delay(clock=4000000) #define Pulse PIN_C0 //aquí manda pulso disparo al triac int flag=0; //#include<usb_cdc.h> #int_ext void ext_isr() flag=1; void main() BYTE i, j, address, value; int16 q, q1; int16 retardo=0,data=200; float p; q1=0; output_low(Pulse); setup_adc_ports(AN0); setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); set_adc_channel(0); ext_int_edge(0,L_TO_H); enable_interrupts(INT_EXT); enable_interrupts(GLOBAL); do if(flag) data=read_adc(); retardo=(int16)(255-data)*32; delay_us(retardo); output_high(Pulse); delay_us(40); output_low(Pulse); flag=0; while (TRUE);



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OBSERVACIONES Dimmer con microcontrolador armado en protoboard. Mediante el potenciómetro se varía el voltaje de control (de 0 a 5 VDC) y es utilizado para aumentar o disminuir la tensión aplicada a la carga controlando los tiempos de disparo del triac (ángulo de retardo de disparo y ángulo de conducción) como se observa en las siguientes imágenes. Observamos las formas de onda en el osciloscopio, en el CH-1 se observa la señal de entrada al pin 33 (RB0/INT), mientras que en CH-2 se observa una señal de salida del pin 15 (RC0) el cual manda el pulso de disparo al triac.



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CONCLUSIONES

La implementación de este circuito fue muy interesante ya que no teníamos ninguna experiencia utilizando microcontroladores. Prácticamente el maestro nos dio todo lo necesario para la realización de este trabajo (diagramas, programa, circuitos) y nosotros simplemente lo armamos, aun así creo que nos fue de gran ayuda como una introducción a los microcontroladores. Tuvimos un pequeño problema al momento de probar el dimmer, porque el moc3031 que utilizamos al principio para la etapa de potencia tiene un detector de cruce por cero y este no permitía el funcionamiento adecuado de nuestro circuito, esto se resolvió al cambiarlo por un moc3011.

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