TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS.

La adquisición de datos consiste en tomar muestras del mundo real (señales analógicas) y digitalizarlas para manipularlas mediante un computador o una tarjeta de adquisición de datos. El proceso de adquisición de datos comienza tomando una muestra de la variable que se desea medir, entre las variables que se pueden medir podemos mencionar temperatura, flujo, nivel, presión, etc. Para tomar esta variable del mundo real se utiliza un sensor en ocasiones llamado también transductor, este convierte una propiedad física en una señal eléctrica medible como tensión, corriente, resistencia, etc. esta variable medida se compara con una señal de referencia y así el sistema se puede manipular para obtener una salida deseada mediante un actuador. Existen en el mercado actual diferentes compañías que producen tarjetas de adquisición de datos, para el prototipo se elige la tarjeta NI-DAC for USB Devices (6008/6009/6501) debido a su compatibilidad con el software Labview ya que ambos pertenecen a National Instruments, también por su economía y capacidades.

Las características de la tarjeta se muestran a continuación.  8 entradas analógicas de 12 o 14 bits, a 48 Ks/s.  2 salidas analógicas de 12 bits, tiempo del software.  12 lineas digitales de I/O TTL/CMOS.

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Figura 3.6. Tarjeta de adquisición de datos NI for USB devices (6008/6009/6501).

Los requerimientos mínimos del sistema para la compatibilidad son: Contar con cualquiera de los sistemas operativos.

 Windows 2000/XP  Mac Os X  Windows 7  Windows CE  Windows mobile  Windows vista x64/x86 Contar con los siguientes drivers.

 NI-DACmx  NI-DACmx base Software compatible.  ANSI C/C++  Labview  Labview SignalExpress  LabWindows/CVI  Measurament Studio

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En el capítulo 4 se muestra como la tarjeta es detectada por el software de NI y como se hace la configuración pertinente.

3.8 MICROCONTROLADOR ATMEGA8.

El sistema tiene una parte de control automático, esta parte de control se lleva a cabo por medio de un microcontrolador ATmega 8. Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y unidades de E/S. hay varias características que son deseables en un microcontrolador como son: recursos de entrada y salida, espacio optimizado, seguridad en el funcionamiento del microcontrolador, bajo consumo de potencia y protección de los programas frente a copias.

El ATmega8 es de la familia de microcontroladores RISC de Atmel. Es una CPU de arquitectura Harvard. Tiene 32 registros de 8 bits. Algunas instrucciones sólo operan en un subconjunto de estos registros. La concatenación de los 32 registros, los registros de entrada/salida y la memoria de datos conforman un espacio de direcciones unificado, al cual se accede a través de operaciones de carga/almacenamiento. A diferencia de los microcontroladores PIC, el stack se ubica en este espacio de memoria unificado, y no está limitado a un tamaño fijo.

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3.9 SENSORES Y ACTUADORES.

En todo sistema de control se necesitan dos elementos básicos para poder tomar las variables del mundo real así como para manipular la variable controlada para el sistema, estos elementos son conocidos como sensor o captador (toma las variables del mundo real) y actuador (manipula la variable controlada). Existen en la actualidad una gran diversidad de sensores y actuadores en el mercado.

Por definición se denomina sensor a todo elemento que es capaz de transformar señales físicas como temperatura, posición, presión, nivel, etc. en señales eléctricas.

Los sensores en ocasiones son llamados transductores pues tienen la capacidad de convertir una variable física en una señal eléctrica como tensión, corriente, resistencia, etc.

Existe gran diversidad de sensores entre los que podemos destacar sensores ópticos, sensores de presencia, sensores de movimiento, sensores de posición, sensores de temperatura, etc.

Para la aplicación de seguridad se necesita que el sistema detecte intrusión al recinto y el otro objetivo es simular presencia cuando el usuario y la familia no se encuentran dentro (cuando salen de vacaciones por ejemplo o cuando los padres salen a trabajar y los hijos a la escuela). Para detectar intrusión en el recinto se requiere tener sensores en puertas y ventanas cuando son los únicos accesos al inmueble. Esto se puede lograr mediante sensores magnéticos, de esta forma si la puerta o las ventanas son abiertas los sensores enviaran una señal a la tarjeta de adquisición de datos y esta a

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su vez por medio de un programa en Labview envía un mensaje al usuario de que algo pasa en su hogar. Se puede complementar el trabajo de los sensores magnéticos con un sensor de presencia, pues si la ventana se rompe los intrusos pueden entrar sin necesidad de abrirla y los sensores magnéticos no serían activados, con un sensor de presencia pueden evadir el sensor magnético pero no el sensor de presencia y este puede enviar la señal a la tarjeta de adquisición de datos para enviar la alerta. El otro objetivo se logra utilizando la instalación eléctrica del recinto como actuador, de este modo mediante un SMS se hace llegar una orden al entorno de Labview, se ejecuta el programa y por medio de la tarjeta de adquisición de datos se pueden encender las luces de la fachada y corredores del inmueble. Los sensores usados en el sistema se muestran en la Figura 3.7.

Figura 3.7. Contacto magnético.

Las características del sensor de la marca Operating Access se muestran a continuación.

 Soporte de fijación con caja plástica y separador aislante para puertas metálicas.

 Dimensiones del soporte: 60 x 13 x 13 mm.  Terminales protegidas con borne con tornillo.  Salida del contacto N.A. capacidad 500 mA.

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 Capacidad máxima: 200 VCD, 500 mA, la potencia nunca debe superar 10 VA

Figura 3.8. Sensor de presencia.

Las características del sensor de la marca Leviton se muestran a continuación.

 Sensor de presencia por medio de infrarrojo.  Colocación en pared.

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