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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica

E.A.P. INGENIERIA ELECTRÓNICA

“DISPARO DEL TRIAC MEDIANTE CONTROL DE FASE”

Curso : Ingeniería de control 1

Profesor : Hilda Nuñes Villacorta

Integrantes : Zaga Ttito Armando 08190093

Horario : Miercoles de 4 a 8 pm

-2014-

DIG

ITAL

(~P

WM

)

AN

AL

OG

IN

AT

ME

GA

328P

-PU

1121

~~

~

~~

~

micro

con

trolan

do

s.blo

gsp

ot.co

m

TXRX PD0/RXD

0PD1/TXD

1PD2/INT0

2PD3/INT1

3PD4/T0/XCK

4PD5/T1

5PD6/AIN0

6PD7/AIN1

7

PB0/ICP1/CLKO8

PB1/OC1A9

PB2/SS/OC1B10

PB3/MOSI/OC2A11

PB4/MISO12

PB5/SCK13

AREF

PC5/ADC5/SCLA5

PC4/ADC4/SDAA4

PC3/ADC3A3

PC2/ADC2A2

PC1/ADC1A1

PC0/ADC0A0

RESET

DUINO1

ARDUINO UNO R3

62%

RV1

5k

TR1

TRAN-2P2S

D1

1N4007

D2

1N4007D3

1N4007

D4

1N4007

3

21

411

U1:A

LM324

R7

10k

R810k

83%

RV2

1k

R9

1k

1 2

U2:A

7404

R1010k

REFERENCIA

INT1

SALIDA

A

B

C

D

INVERTIDA

INT1

SALIDA

INVERTIDA

SALIDA

3 4

U2:B

7404

INT1

a

b

SALIDAR5

220

1

2

6

4

U3

MOC3021 U4Q2025R5

R6

330

a b

L1220V

GATE

GATE

TRIAC

U3(A)

R1(1)

CIRCUITO CRUCE POR CERO

FOCO

R1

3k

R2

7k

UNMSM – FIEE Ingeniería de Control 1

DISPARO DEL TRIAC MEDIANTE CONTROL DE FASE

OBJETIVO: Implementar un circuito de control de luces para un foco con triacs, (implemente el disparo para el triac) con un Arduino y un opto acoplador, disparo por control de fase.

PROCESO:

El control PI discreto de iluminación con Arduino consta de 5 etapas como se muestra en la Figura 1:

1. Entrada de referencia.2. Cruce por cero.3. Etapa de control (ARDUINO UNO).4. Etapa de potencia.

1. ENTRADA DE REFERENCIA

Vamos a diseñar un circuito como el mostrado en la Figura con el fin de obtener un voltaje de referencia que nos represente una variación dentro del intervalo 0v a 5v con el cual se regulara la intensidad de luminosidad a ingresar por el pin A0 por el arduino.

2. CRUCE POR CERO

Se utiliza el siguiente circuito registra el cruce por scero de la señal sinosoidal de entrada. Por la salida del circuito cruce por cero tenemos una señal rectangular con un ancho de cruce de 0.75ms el cual servira para activar la interrupcion INT1 del arduino.

Profesor: Sifuentes Laboratorio No3

DIG

ITAL

(~P

WM

)

AN

AL

OG

IN

AT

ME

GA

328P

-PU

1121

~~

~

~~

~

micro

con

trolan

do

s.blo

gsp

ot.co

m

TXRX PD0/RXD

0PD1/TXD

1PD2/INT0

2PD3/INT1

3PD4/T0/XCK

4PD5/T1

5PD6/AIN0

6PD7/AIN1

7

PB0/ICP1/CLKO8

PB1/OC1A9

PB2/SS/OC1B10

PB3/MOSI/OC2A11

PB4/MISO12

PB5/SCK13

AREF

PC5/ADC5/SCLA5

PC4/ADC4/SDAA4

PC3/ADC3A3

PC2/ADC2A2

PC1/ADC1A1

PC0/ADC0A0

RESET

DUINO1

ARDUINO UNO R3

70%

RV1

5k

RV1(3)

REFERENCIA

UNMSM – FIEE Ingeniería de Control 1

TR1

TRAN-2P2S

D1

1N4007

D2

1N4007D3

1N4007

D4

1N4007

3

21

411

U1:A

LM324

R7

10k

R810k

92%

RV2

1k

R9

1k

1 2

U2:A

7404

R1010k

INT1

INVERTIDA

3 4

U2:B

7404

a

b

3. ETAPA DE CONTROL (ARDUINO UNO)

La etapa de control del Arduino se divide en dos partes o dos programas:- CONTROLADOR:

Dentro del programa controlador tenemos una entrada de referencia un potenciómetro que actuara como un nivel de referencia. L= Referencia

- ESCALON:

El escalón la rampa dividió en 32 escalones para un tiempo que se introducirá por el Compare1a.

Para el tiempo

Calculo del tiempo por el Compare1a:

El programa debe ejecutar una interrupción por comparación cada:

t= T- 0.75ms = 7.5833333 ms (0.75ms ancho del cruce por cero)

Profesor: Sifuentes Laboratorio No3

UNMSM – FIEE Ingeniería de Control 1

t = 7.5833333 ms / (32 escalones) = 0.23698 ms

Frecuencia de Timer1:

f = 16 MHz/8 = 2MHz

Valor numérico en Compare1a:

Compare1a = (2MHz)*( 0.23698 ms) = 473.96 redondeando se tieneCompare1a = 474

Para la amplitud

La amplitud del nivel de la rampa está dividida en 32 escalones al igual que en el tiempo para ello calculamos para cada escalón

∆ = 1024/(32 escalones) = 32 valores a sumar cada vez que se ejecute el compare1a teniendo como:

Rampa= Rampa + 32

1. ETAPA DE POTENCIA

En la etapa de potencia se utilizó el MOC3021 para poder controlar el TRIAC con la siguiente configuración.

SALIDAR5

220

1

2

6

4

U3

MOC3021

U4Q2025R5

R6

330

a b

L1220V

GATE

TRIAC

L

U3(A)

Profesor: Sifuentes Laboratorio No3

UNMSM – FIEE Ingeniería de Control 1

La salida por el pin 9 del Arduino es el que controla la etapa de potencia de acurdo al siguiente diagrama variando su atenuación y de esta forma regulando la iluminación del foco:

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EL CÓDIGO DEL PROGRAMA EN LENGUAJE BASIC

Se Utilizó el programa BASCOM con el siguiente código:

'*******************************************************************************' DISPARO DEL TRIAC MEDIANTE CONTROL DE FASE'*******************************************************************************

$regfile = "m328pdef.dat" 'Indica el admega del arduino$crystal = 16000000 'La frecuencia del reloj (16MHz)$baud = 19200

Config Portb = Output 'Puerto B como salidaConfig Portc = Input 'Puerto C como entrada

'DECLARACION DE VARIABLESDim W0 As Word 'Voltaje de referenciaDim L As Word 'Señal de control (Level)Dim Rampa As Word 'Señal escalón (Rampa)

'CONFIGURACION DEL ADCConfig Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc 'Configuracion del ADCStart Adc 'Enciende el Adc

'CONFIGURACION DE LAS INTERRUPCIONESConfig Timer1 = Counter , Prescale = 8 , Clear Timer = 1 'Configura la prescala a 1024Timer1 = 0 'Inicializa el timer1 en cero.On Compare1a Escalon 'Indica la interrupcion al programa tiempoCompare1a = 474 'Indica el tiempo de interrupcionEnable Compare1a 'Habilita la interrupcion de COMPARE1A

Config Int1 = Low Level 'Interrumpe mientras se encuentre en bajoOn Int1 Controlador 'Interrupción externa INT1 (Controlador)Enable Int1 'Habilitación INT1Enable Interrupts 'Habilita las interrupciones en general

'PROGRAMA PRINCIPALDoLoopEnd

'INTERRUPCION DEL PRIMER TIEMPO Controlador: Rampa = 0 Portb.1 = 0 Disable Compare1a

W0 = Getadc(0) 'Voltaje de referencia ADC0 L = W0

'INTERRUPCION DEL SEGUNDO TIEMPO Escalon: If L >= Rampa Then Portb.1 = 0 End If If L < Rampa Then Portb.1 = 1 End If

Rampa = Rampa + 32 Return

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DIG

ITAL

(~P

WM

)

AN

AL

OG

IN

AT

ME

GA

328P

-PU

1121

~~

~

~~

~

micro

con

trolan

do

s.blo

gsp

ot.co

m

TXRX PD0/RXD

0PD1/TXD

1PD2/INT0

2PD3/INT1

3PD4/T0/XCK

4PD5/T1

5PD6/AIN0

6PD7/AIN1

7

PB0/ICP1/CLKO8

PB1/OC1A9

PB2/SS/OC1B10

PB3/MOSI/OC2A11

PB4/MISO12

PB5/SCK13

AREF

PC5/ADC5/SCLA5

PC4/ADC4/SDAA4

PC3/ADC3A3

PC2/ADC2A2

PC1/ADC1A1

PC0/ADC0A0

RESET

DUINO1

ARDUINO UNO R3

62%

RV1

5k

TR1

TRAN-2P2S

D1

1N4007

D2

1N4007D3

1N4007

D4

1N4007

3

21

411

U1:A

LM324

R7

10k

R810k

83%

RV2

1k

R9

1k

1 2

U2:A

7404

R1010k

REFERENCIA

INT1

SALIDA

A

B

C

D

INVERTIDA

INT1

SALIDA

INVERTIDA

SALIDA

3 4

U2:B

7404

INT1

a

b

SALIDAR5

220

1

2

6

4

U3

MOC3021 U4Q2025R5

R6

330

a b

L1220V

GATE

GATE

TRIAC

U3(A)

R1(1)

CIRCUITO CRUCE POR CERO

FOCO

R1

3k

R2

7k

UNMSM – FIEE Ingeniería de Control 1

EL DIAGRAMA DE FLUJO

IMPLEMENTACION

Profesor: Sifuentes Laboratorio No3