SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE 4 CANALES
PUERTO PARALELO DEL PC


NUEVA VERSIÓN (1.1), del 13/11/2002. Se ha modificado el "footprint" de los potenciometros, pues los anteriores eran más quequeños  y eran difíciles de localizar. También se han añadido zócalos a la lista de componentes.

¡ATENCIÓN!. Nota del 20 de Noviembre de 2002.  El conector J1 para el jack de alimentación se ha colocado girado 180 grados, es decir, si se suelda tal como está en el PCB la "abertura" queda hacia adentro, en lugar de hacia afuera. Se recomienda utilizar un conector aéreo soldándolo a los agujeros correspondientes de J1: Pin 1 tensión de entrada (mayor de 7voltios) y pin 2 ó 3 para GND.

En este documento se describe el hardware de un sistema de adquisición de datos analógicos, con 4 canales, para ser leídos por el PC desde el puerto paralelo. Se presenta tanto el esquema eléctrico como el layout del circuito impreso, a una cara, para su construcción
.

La descripción detallada del funcionamiento se puede consultar pinchando aquí . Para más detalles: Descripción del proyecto completo.


ESQUEMA ELÉCTRICO

Esquema eléctrico


El circuito convierte señales analógicas en un rango entre 0 y 5v. Como conversor AD se utiliza el circuito integrado ADC0804 de National Semiconductor. Hoja de datos del ADC0804. La señal analógica a convertir proviene de un multiplexor analógico (Hoja de datos del mux 74HC4052). Este mux es el encargado de seleccionar el canal analógico de entrada que va a ser convertido y posteriormente leído por el driver. La selección del canal se realiza a través de las líneas Canal0 y Canal1 del esquema anterior.

Para probar el correcto funcionamiento del diseño se debe poder introducir diferentes tensiones a la entrada de cada canal, de forma que se pueda variar de manera sencilla para ver su evolución en la pantalla. Un sencillo esquema para hacer esto es utilizando un potenciometro. En el esquema presentado de han incluido 4 potenciometros para dicha prueba. A la salida de estos potenciometros se han colocado unos jumpers, de forma que sea sencillo poder introducir cualquier otra señal que se quisiera medir, para ello basta con extraer el jumper e introducir la señal por el pin 2 (el situado a la derecha en el PCB adjunto). La referencia de la señal a medir se debe conectar a la señal GND del circuito.


DISEÑO DEL PCB


Vista general del PCB. (pinchar la imagen para verla más grande) (NOTA: J1 está girado, ver comentario al princípio de este documento)

Vista del PCB



Vista de la cara de pistas (pinchar imagen para verla más grande) (NOTA: J1 está girado, ver comentario al princípio de este documento)

Diseño del PCB


Para la fabricación del PCB puede descargar un fichero en formato pdf en el que se encuentra a tamaño real el rutado mostrado en la figura anterior. Tener precaución en el momento de imprimir de no tener activas ninguna opción que modifique el tamaño de la impresión, como "Ajustar a la página" (Fit to Page) o algo similar. Esto lo podéis comprobar colocando un integrado encima de su "footprint" y comprobando que los pines coinciden con el dibujo. Los círculos de las esquinas se corresponden con taladros de unos 3mm, donde se pueden colocar los tornillos de los separadores o "patitas" de la placa, de forma que ésta quede separada de la superficie donde apoye y evite cortocircuitos. Los otros agujeros (sobre las etiquetas Can1 y D1 aprox) pueden ser de unos 2-3mm y sirven para sujetar mediante una brida o un alambre la manguera con los 14 hilos que van al puerto paralelo, de forma que las soldaduras de los hilos queden más robustas. Cara de soldadura (pdf 14 Kb).


Distribución de Componentes (pinchar para ampliar) (NOTA: J1 está girado, ver comentario al princípio de este documento)

Componentes



Lista de Componentes


Cantidad
Referencia
Valor
Comentarios
3
C1,C4,C3
100nF
Condensador
1
C2
150 pF
Condensador
1
C5 *
100uF 16v
Cond. electrolítico
1
C6 *
10uF 16v
Cond. electrolítico
4
JP1,JP2,JP3,JP4
Jumper con contacto o puente

1
JP5 *
Jumper
Montar sólo si se alimenta por batería
1
J1 *
Jack para PCB 3mm

1
R1
10K 1/4 w
Resistencia
4
R5,R6,R7,R8
4K7 1/4 w
Resistencia
4
R2,R3,R4,R9
Pot. 10K PCB ajuste vertical
Potenciometro
1
U1
ADC0804 + zócalo
Conversor A/D
1
U2
74HC04 + zócalo
Puertas NOT
1
U3
74HC4052 + zócalo
Multiplexor
1
U4 *
LM7805
Regulador de 5 voltios
4

Separadores metálicos 5 mm con tornillo métrica 3
Para los agujeros de las esquinas (3mm)




14
JR1,JR2,JR3,JR4,JR5,JR6,
JR7,JR8,JR9,JR10,JR11,
JR12,JR13,JR14
Soldar aquí los hilos del cable del Puerto Paralelo
Se pueden soldar conectores de un hilo
1

Cable de 14 hilos para conectar el circuito al puerto paralelo

1

Conector DB25 macho (pto. paralelo)
Conector para el puerto paralelo
1

Carcasa para el conector DB25


Si el circuito va a ser alimentado por una pila de 5 voltios (o 4,5 v) no se soldarán los componentes marcados con un *. La tensión de la pila se suministrará a través del conector marcado como JP5, según la polaridad impresa en la cara de soldadura.
Si se incluye la fuente (C5, C6,J1 y U4) no hace falta soldar JP5.


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