1

EXAMEN DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS Y AUTOMÁTICOS 2º Parte: Microcontroladores + Instrumentación

Nombre: ______________________________________________________________________

10 de Diciembre de 2005

Microcontroladores CUESTION 1 (3 puntos) A la vista del listado del programa 1 para el PIC16F84A, rellenad la memoria de programa del microcontrolador con los opcodes correspondientes (en hexadecimal) a dicho programa, tal como quedaría si dicho programa fuese grabado sobre el PIC.

Address Opcode 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 000A 000B 000C 000D 000E 000F 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019

E s c u e l a P o l i t é c n i c a S u p e r i o r d e E l c h e

4 º I n g e n i e r í a I n d u s t r i a l

List p=16F84 include "P16F84.INC" Dato_A_L equ 0x10 Dato_A_H equ 0x11 Dato_B_L equ 0x12 Dato_B_H equ 0x13 Resultado_L equ 0x14 Resultado_H equ 0x15 org 0x00 goto Inicio org 0x05 Inicio movf Dato_A_L,W addwf Dato_B_L,W movwf Resultado_L movf Dato_A_H,W btfsc STATUS,C addlw 1 addwf Dato_B_H,W movwf Resultado_H Stop nop nop end

PROGRAMA 1

2

PROBLEMA 1 (3 puntos) Completad los trozos de código que han sido eliminados del listado del programa 2, para que si se ejecuta dicho programa sobre la tarjeta MicroPICTrainer (Fclock=4MHz) haga parpadear un LED cada 200ms, siendo controlado mediante interrupciones desde el TMR0.

PROBLEMA 2 (4 puntos)

Escribid un programa para la tarjeta MicroPICTrainer (con el PIC16F84A) que lea el estado del pulsador conectado al bit 1 de la puerta A y, según su estado, encienda o apague un LED conectado al bit 0 de la puerta B. Es decir, mientras se mantenga pulsado el interruptor conectado a la puerta A (ON=5V), se mantendrá encendido el LED del bit 0 de la puerta B y, cuando se suelte el interruptor (OFF=0V), lo apagará.

List p=16F84 include "P16F84.INC" Contador equ 0x0C org 0x00 goto Inicio org 0x04 goto RSI Inicio bsf STATUS,RP0 movlw b'00000110' movwf OPTION_REG clrf TRISB bcf STATUS,RP0 clrf PORTB clrf Contador movlw 0xB2 movwf TMR0 movlw b'10100000' movwf INTCON Bucle movf Contador,w xorlw 0x14 btfss STATUS,Z goto Bucle clrf Contador btfss PORTB,1 goto Enciende Apaga bcf PORTB,1 goto Bucle Enciende bsf PORTB,1 goto Bucle RSI

btfss INTCON,T0IF retfie incf Contador,f movlw 0xB2 movwf TMR0 bcf INTCON,T0IF bsf INTCON, T0IE retfie end

PROGRAMA 2

3

Instrumentación PROBLEMA 1 (4 puntos)

Un sensor potenciométrico de valor nominal 50 Ω, se encuentra conectado remotamente a un medidor, que se puede modelar como una impedancia resistiva de 100 kΩ, y a una fuente de alimentación de 3V mediante un esquema de 3 hilos usando cobre de 0.5 mm2 y 50Ω/km tal como se muestra en la figura 1.

Figura 1

a) Calculad el error de offset o error de cero que se comete en el medidor si el sensor se encuentra a unos 150m.

b) ¿Cómo se podría eliminar esta tensión de offset sin necesidad de añadir ningún circuito amplificador o fuente de tensión extra? Razonad la respuesta.

(Se denomina error de cero a la obtención de una tensión distinta de cero incluso para el caso en que x=0.)

R2=R·(1-x)

R1=R·x

SENSORPOTENCIOMÉTRICO

REMOTO

resistencia de los cables deconexión

Rcable

Rcable

Rcable

Vi

Vo L

Alimentación

MEDIDOR

R=50 Ω

150 m

4

PROBLEMA 2 ( 3 puntos) Se desea controlar mediante una LDR una lámpara, de forma que se encienda cuando la luz ambiente descienda por debajo de 20 lux. La lámpara está gobernada por un actuador que deberá recibir una señal superior a 3V para proceder a su encendido. Se proporcionan como datos de la LDR: R0=10000Ω @ 10 lux y α=1, siendo el modelo

de la LDR: α

=

LL

RRLDR0

0

donde L es la iluminación en lux y α una constante que depende del material.

Figura 2 Calculad el valor de la resistencia R en el circuito de la figura 2, sabiendo que la fuente de continua es de 1V.

5

TEST(3 puntos. Resp Correcta = 0.6 puntos. Resp Incorrecta = -0.6puntos)

1. Si en un termopar tipo J con una unión a 0ºC, se obtiene, en circuito abierto, una tensión de 2,500mV, ¿Cuál es la temperatura de la otra unión?

Tabla de tensiones vs. Temperatura para un termopar tipo J entre 0ºC y 110ºC.

La unión de referencia se supone a 0ºC y las tensiones vienen dadas en mV.

2. En el circuito de la figura se muestra un circuito de medida de corriente mediante un sensor Hall, ¿qué ocurrirá con la tensión Hall si aumentamos el número de espiras sobre el toro ferromagnético?:

B Iin

Ibias

VH

6

q La tensión Hall aumentará

q La tensión Hall disminuirá

q No afectará a la tensión Hall

3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

q El amplificador operacional integrado 741 tiene un CMRR finito

q Un amplificador diferencial es mejor cuanto menor sea la ganancia diferencial.

q Si se cumple la ecuación de apareamiento en un amplificador diferencial, su CMRR es 0.

q El amplificador de instrumentación es un amplificador diferencial con dos seguidores en las entradas, cuyas características más importantes son: baja impedancia de entrada, alto CMRR, alta impedancia de salida y ganancia estable y variable con una sola resistencia.

4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

q Una aplicación de los condensadores diferenciales es la medida de aceleraciones.

q Un condensador diferencial consiste en dos condensadores variables dispuestos de forma que experimentan el mismo cambio pero en sentidos opuestos.

q La salida directa (sin acondicionamiento) de un condensador diferencial es lineal.

5.¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

q Los sensores piroeléctricos son detectores de radiación térmica y se usan fundamentalmente como sensores de radiación en el infrarrojo (IR).

q Los metales se caracterizan por poseer coeficientes de temperatura negativos a la

variación de la resistencia eléctrica, ello es debido a que al aumentar la temperatura en los mismos la energía interna disminuye su resistividad.

q El término piezoeléctrico tiene origen griego: piezo significa presión, por lo que

se podría asignar un significado etimológico de electricidad producida por la presión.

q El efecto Hall consiste, básicamente, en la aparición de una tensión sobre un

conductor por el que circula una corriente al situarlo bajo la influencia de un campo magnético.