ACELEROMETRO MMA7361 CON MICROCONTROLADOR MC908QY4CPE
CENTRO INDUSTRIAL DE MATENIMIENTO Y
MANUFACTURA
SENA_SOGAMOSO
ELKIN URIEL
QUEMBA HERNANDEZ
euquemba@misena.edu.co
RESUMEN: En este
proyecto utilizamos el acelerómetro MMA7361
para medir la aceleración de un objeto, es
decir la dirección en los ejes XYZ junto con el MCU MC908QY4CPE que programado a
través del software codewarrior nos permite visualizar dichos valores
en una pantalla LCD 2x16.
ABSTRACT: In this
project we use the MMA7361 accelerometer to measure the acceleration of an
object, ie the direction in the XYZ axes with the MCU MC908QY4CPE that allows
us to visualize these values on a LCD 2x16.
PALABRAS CLAVES:
Acelerómetro, micro controlador, LCD, codewarrior, acondicionador.
INTRODUCCION:
El acelerómetro
MMA7361 es un sensor el cual proporciona señales analógicas de salida de cada
uno de los ejes (X, Y, Z) que son recibidos por el micro controlador a través
de sus pines configurados como adc, estas señales serán procesadas por medio
del programa code warrior el cual nos permite visualizar los diferentes parámetros en una pantalla.
ACELEROMETRO: es un instrumento que nos permite
medir la aceleración. Un acelerómetro nos permite realizar las siguientes
mediciones.
·
aceleración de la vibración
·
velocidad de vibración
·
variación de vibración.
Existen varios tipos de acelerómetros
los más comunes encontramos son:
v Acelerómetro mecánico
v Acelerómetro piezoeléctrico
v Acelerómetro piezoeléctrico de cuarzo
v Acelerómetros efecto hall
v Acelerómetros de condensador
v Acelerómetro de dos ejes
Los acelerómetros son portátiles y pueden realizar
mediciones exigentes en el campo de la industria y así poder resolver problemas
técnicos que existan.
Acelerómetro de tres ejes - MMA7361
http://www.triquitraqueando.com/tiendita/placa_MMA7361
Es un acelerómetro analógico
requiere de muy poca energía para funcionar. Incluye también un modo de
ultra bajo consumo (sleep), condicionamiento de señales, filtros pasa bajas de
primer orden, compensación de temperatura, auto prueba y detección de caída
libre.
Características:
·
Dos rangos seleccionables (±1.5g y ±6g)
·
Bajo consumo de corriente: 400 µA
·
Modo de espera: 3 µA
·
Bajo voltaje de operación: 2.2 V - 3.6 V
·
Alta sensibilidad(800 mV/g a 1.5g)
·
Veloz tiempo de encendido (0.5 ms)
·
Auto diagnóstico para detectar caída libre.
APLICACIONES
Los podemos encontrar
en:
- En teléfonos celulares
- En PC portátiles
- En robótica
- En navegación, etc.
MC908QY4CPE
http://eastyle-hk.com/Demo_eProduct.asp
El MC908QY4CPE es un micro controlador de bajo
costo y de alto rendimiento, pertenece la firma Freescale Semiconductor. Este MCU posee 8K bytes de memoria FLASH y
256 bytes de memoria RAM. Además cuenta con 16 pines la mayoría de ellos son
utilizados. Internamente se divide mediante.
Los módulos PTA y PTB hacen referencia a los
puertos de entrada/salida.
• El PTA consta de 6 bits, en el cual
se utiliza el PTA5 (OSC1) como entrada de clock de 9,8304[MHz
• El PTB consta de 8 bits.
• El módulo TIM es un contador/temporizador,
utilizado para realizar diferentes retardos dentro del programa.
Datasheet.
http://www.cctools.eu
se configuran los
pines PTA0, PTA1, PTA4 como canales del ADC recibiendo las señales analógicas
del eje X , Y y Z Y como salidas los
puertos PTB0, PTB1, PTB2 respectivamente.
PANTALLA LCD 2X16
Esta pantalla de
cristal líquido es un dispositivo microcontrolado trae 2 filas 16 caracteres
por cada una y permite visualizar 32 caracteres alfanuméricos.
LM324
Amplificador
operacional cuádruple el circuito
integrado LM324 es un dispositivo muy conocido y es utilizado en una gran
variedad de proyectos de electrónica, este operacional contiene 4
amplificadores operacionales independientes de uso general.
METODOLOGIA DE TRABAJO
Conexión y modo de trabajo.
El
sensor genera una señal analógica de salida en cada uno de los ejes
proporcional a la aceleración sometida, esta señal analógica se acondiciona
mediante la implementación de filtros pasa bajos. En la figura podemos observar
la implementación de estos filtros, esta configuración ha sido extraída de la
hoja de datos del sensor.
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/MMA7361L.pdf
Ya
que el sensor y el MCU pertenecen a la
misma firma, la hoja de datos del sensor tiene una configuración en la cual nos
muestra como realizar la conexión entre los dos dispositivos.
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/MMA7361L.pdf
Podemos
ver en la figura anterior que las salidas del acelerómetro se conectan a las
tres entradas del ADC del MCU. En esta aplicación no es necesario controlar el pin
12 (Sleep Mode) desde el micro controlador, se conecta a VDD (3,3[V]), esto
quiere decir que no trabaja a bajo consumo, debido a que para esta aplicación
el consumo de corriente no es tan significativo.
Para
este circuito se tuvieron que acondicionar las señales XYZ que salen del sensor
ya sus valores eran muy bajos y la configuración de cada uno de los adc del
microcontrolador trabajan de 0v a 5 voltios, para esto se utilizaron tres
amplificadores no inversores en los cuales en sus entradas les llega de 0v a
1.5v y en su salida obtenemos el voltaje
de 0v a 5v con el circuito integrado LM324
(amplificador operacional).
CIRCUITO
IMPLEMENTADO
Aquí
podemos ver los componentes que tiene el circuito que son un led que nos indica
cuando el circuito esta alimentado junto con una resistencia de 330Ω que limita
la corriente del mismo, luego tenemos un diodo zener de 3.3v junto con una
resistencia de 1KΩ que nos sirven de regulador ya que el sensor trabaja a 3.3v
y la fuente que se utilizo es de 5v,
enseguida encontramos el acelerómetro MA7361 que envía las señales al LM324
para acondicionarlas y enviarlas al microcontrolador. Además tiene un diodo
rectificador como protección contra conexión inversa y asi evitar posibles
daños en el circuito.
SOFTWARE
IMPLEMENTADO (Code Warrior)
Para
la programación del micro controlador se utilizó el software “Code Warrior” el
cual es un programa que nos permite configurar los diferentes parámetros a
través del “device initialization” el cual es una herramienta gráfica que nos
facilita su utilización.
En
la imagen podemos ver los diferentes módulos para configurarlos debemos hacer
clic en cada uno de ellos y cambiar los parámetros de acuerdo a nuestra
programación.
El
código que se utilizo es el siguiente.
CONCLUSIONES:
-Por
medio de un acelerómetro y un microcontrolador podemos ver cuando hay un
movimiento en un objeto.
-El
microcontrolador HC08 se utiliza mucho por su tamaño, su bajo costo y es una
buena elección a la hora de aprender a programar un micro.
-
un amplificador operacional sirve para el acondicionamiento de señales, de
acuerdo a la señal podemos utilizar un amplificador inversor, no inversor,
diferencial, restador, seguidor o comparador.
BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Aceler%C3%B3metro
– 26/OCT/2013
http://www.edutecne.utn.edu.ar/microcontrol_congr/comunicaciones/Acelerometro_con_MMA7260QT.pdf
- 26/OCT/2013
http://www.triquitraqueando.com/tiendita/placa_MMA7361
- 26/OCT/2013
http://www.cctools.eu – 26/OCT/2013
http://eastyle-k.com/Demo_eProduct.asp
26/OCT/2013
https://www.sparkfun.com/datasheets/mponents/General/MMA7361L.pdf
-28/OCT/2013
