Mudanças entre as edições de "Sensores"

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;Aula 30 (30 Nov):
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;Sensor de temperatura MAX31856
*Apresentação do projeto Final
 
:* Descrição do projeto '''AE5 - Projeto de um Detector de DTMF'''
 
  
:* Para usar o sensor com a placa Arduino Uno siga o tutorial nesse link: [https://learn.adafruit.com/adafruit-max31856-thermocouple-amplifier/wiring-and-test Arduino e Max31856].
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O sensor Nanoshield MAX31856 suporta sensores dos tipos K, J, N, R, S, T, E e B. Com esse Nanoshield Termopar você consegue medir temperaturas por meio de um sensor de termopar, de uma forma prática e simples. Ele é implementado com o CI MAX31856, fabricado pela Maxim Semiconductor, que contém todo o circuito necessário para realizar esse tipo de medição: sensor interno de temperatura, amplificador e conversor analógico-digital. Dessa forma, a leitura já é dada diretamente em graus Celsius e pode ser lida pelo microcontolador atrávés de uma interface SPI.
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Termopares são sensores utilizados principalmente quando se necessita de uma ampla faixa de medidas, e em temperaturas ou ambientes não suportados por outros tipos de sensores, como termistores ou sensores semicondutores. Como aplicações típicas, podemos citar medições em fornos, turbinas, motores e processos industriais como siderurgia, usinagem, etc.
  
;Aula 31 a 33 (4 Dez):
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Para saber mais sobre o sensor MAX31856, consulte sua documentação no link: [https://www.adafruit.com/product/3263 Adafruit Universal Thermocouple Amplifier MAX31856 Breakout].
* Aula de projeto (implementação da AE5)
 
  
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:* Para usar o sensor com a placa Arduino Uno siga o tutorial nesse link: [https://learn.adafruit.com/adafruit-max31856-thermocouple-amplifier/wiring-and-test Arduino e Max31856].
  
;Aula 34 (14 Dez):
 
:*Uso do HDL Coder
 
::* [http://www.mathworks.com/help/hdlcoder/hdl-code-generation-from-simulink.html HDL Code Generation from Simulink]
 
::* [http://www.mathworks.com/help/hdlcoder/simulink.html Simulink® blocks supported for HDL code generation]
 
 
:* Exemplo simples. 
 
::* Inicialmente construa a biblioteca de blocos suportados pelo HDLcoder
 
hdllib  [http://www.mathworks.com/help/hdlcoder/ug/show-blocks-supported-for-hdl-code-generation.html Show Blocks Supported for HDL Code Generation]
 
  
::*Construa o modelo mostrado na figura abaixo. (sugestão de frequência do sinal de 100Hz, e frequência de amostragem deve ser de 1000Hz)
+
::*Blábláblá
 
<center>
 
<center>
 
[[Arquivo:teste_sin_HDLcoder.png | 600 px]]
 
[[Arquivo:teste_sin_HDLcoder.png | 600 px]]
 
</center>
 
</center>
::*coloque o modelo em um subsistema e conecte a saída a um '''Time Scope'''
 
<center>
 
[[Arquivo:subsistema_teste_sin_HDLcoder.png | 300 px]]
 
</center>
 
::*Salve o modelo como teste_sin_HDLcoder, e em seguida faça o ajuste automático das configurações usando o comando.
 
hdlsetup('teste_sin_HDLcoder')
 
::* Execute o HDLcoder
 
::* Siga o fluxo do HDLcoder passo a passo e corrija eventuais problemas conforme indicado nas mensagens de ERRO.
 
:::* Será necessário mudar o tipo de dado do bloco seno e constante para fix(16). 
 
::* Após ter concluído com sucesso o fluxo de codificação HDL, vá até a pasta onde os arquivos VHDL foram gerados e observe que devem ser sido gerados os seguintes arquivos (Subsystem_tb_pkg.vhd  Subsystem_tb.vhd  Subsystem.vhd) na pasta
 
cd  hdl_prj/hdlsrc/teste_sin_HDLcoder
 
ls *.vhd
 
 
::* Use o ModelSim para compilar os arquivos e em seguida simular
 
vsim &
 
  
::* No ModelSim execute os seguintes arquivos .do:
+
blábléblíblóblú
  Subsystem_compile.do
+
caixa
Subsystem_tb_compile.do
+
 
Subsystem_tb_sim.do
+
::* Execute  
 +
 
  
::* Observe que o sinal gerado pelo código VHDL é igual ao sinal calculado pelo Simulink.
+
::* Observe na figura a conexão do Nanoshield MAX31856 com a placa NodeMCU.
 
<center>
 
<center>
 
[[Arquivo:teste_sin_ModelSim.png | 600 px]]
 
[[Arquivo:teste_sin_ModelSim.png | 600 px]]
 
</center>
 
</center>
::*Observe que no arquivo de testbench, existe uma instrução de ASSERT conferindo se os dois sinais são iguais:
+
 
<syntaxhighlight lang=vhdl>
+
::*Observe no código...
IF Out1_testFailure = '0' THEN
+
<syntaxhighlight lang=c>
ASSERT FALSE
 
REPORT "**************TEST COMPLETED (PASSED)**************"
 
SEVERITY NOTE;
 
ELSE
 
ASSERT FALSE
 
REPORT "**************TEST COMPLETED (FAILED)**************"
 
SEVERITY NOTE;
 
END IF;
 
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
:* Exemplo mais complexo
+
 
::* Abra o modelo
 
sfir_fixed
 
::* ajuste as configurações
 
hdlsetup('sfir_fixed')
 
::*Siga o tutorial [http://www.mathworks.com/help/hdlcoder/gs/example-generating-hdl-code-from-a-simulink-model.html HDL Code Generation from a Simulink Model]
 
 
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;Aula 35 a 37 (26 Jun a 3 Jul):
+
;Aeiou
*Implementação do projeto final.
+
*Implementação do projeto.
 
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Edição das 15h25min de 3 de maio de 2020


ATUAL

Sensor de temperatura MAX31856

O sensor Nanoshield MAX31856 suporta sensores dos tipos K, J, N, R, S, T, E e B. Com esse Nanoshield Termopar você consegue medir temperaturas por meio de um sensor de termopar, de uma forma prática e simples. Ele é implementado com o CI MAX31856, fabricado pela Maxim Semiconductor, que contém todo o circuito necessário para realizar esse tipo de medição: sensor interno de temperatura, amplificador e conversor analógico-digital. Dessa forma, a leitura já é dada diretamente em graus Celsius e pode ser lida pelo microcontolador atrávés de uma interface SPI. Termopares são sensores utilizados principalmente quando se necessita de uma ampla faixa de medidas, e em temperaturas ou ambientes não suportados por outros tipos de sensores, como termistores ou sensores semicondutores. Como aplicações típicas, podemos citar medições em fornos, turbinas, motores e processos industriais como siderurgia, usinagem, etc.

Para saber mais sobre o sensor MAX31856, consulte sua documentação no link: Adafruit Universal Thermocouple Amplifier MAX31856 Breakout.

  • Para usar o sensor com a placa Arduino Uno siga o tutorial nesse link: Arduino e Max31856.


  • Blábláblá

Teste sin HDLcoder.png

blábléblíblóblú
caixa
  • Execute


  • Observe na figura a conexão do Nanoshield MAX31856 com a placa NodeMCU.

Teste sin ModelSim.png

  • Observe no código...

|}

Código

Código para teste do sensor de temperatura MAX-31856 usando a placa NodeMCU DEVKIT V1.0 com chip esp8266-12E


#include <Adafruit_MAX31856.h>
// Adaptado de https://github.com/adafruit/Adafruit_MAX31856/blob/master/examples/max31856/max31856.ino

//----------------------------------

// Use software SPI: CS, DI, DO, CLK

// Arduino Uno:
//Adafruit_MAX31856 maxthermo = Adafruit_MAX31856(10, 11, 12, 13);

//NODEMCU 1.0 ESP8266-12E:
// MAX-31856 /  NODEMCU 
//    CS     /  GPIO 10 - SD3
//    SDI    /  GPIO 4  - D2
//    SDO    /  GPIO 5  - D1
//    SCK    /  GPIO 16 - D0
//Adafruit_MAX31856 maxthermo = Adafruit_MAX31856(10,4,5,16);

//----------------------------------

// Use hardware SPI, just pass in the CS pin
// Arduino Uno:
//Adafruit_MAX31856 maxthermo = Adafruit_MAX31856(10);

//NODEMCU 1.0 ESP8266-12E:
// MAX-31856 /  NODEMCU 
//    CS     /  GPIO 15 - D8
//    SDI    /  GPIO 13 - D7
//    SDO    /  GPIO 12 - D6
//    SCK    /  GPIO 14 - D5
Adafruit_MAX31856 maxthermo = Adafruit_MAX31856(15);

//----------------------------------

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("MAX31856 thermocouple test");

  maxthermo.begin();

  maxthermo.setThermocoupleType(MAX31856_TCTYPE_K);

  Serial.print("Thermocouple type: ");
  switch (maxthermo.getThermocoupleType() ) {
    case MAX31856_TCTYPE_B: Serial.println("B Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_E: Serial.println("E Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_J: Serial.println("J Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_K: Serial.println("K Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_N: Serial.println("N Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_R: Serial.println("R Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_S: Serial.println("S Type"); break;
    case MAX31856_TCTYPE_T: Serial.println("T Type"); break;
    case MAX31856_VMODE_G8: Serial.println("Voltage x8 Gain mode"); break;
    case MAX31856_VMODE_G32: Serial.println("Voltage x8 Gain mode"); break;
    default: Serial.println("Unknown"); break;
  }
}

void loop() {
  Serial.print("Cold Junction Temp: "); 
  Serial.println(maxthermo.readCJTemperature());

  Serial.print("Thermocouple Temp: ");
  Serial.println(maxthermo.readThermocoupleTemperature());
  // Check and print any faults
  uint8_t fault = maxthermo.readFault();
  if (fault) {
    if (fault & MAX31856_FAULT_CJRANGE) Serial.println("Cold Junction Range Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_TCRANGE) Serial.println("Thermocouple Range Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_CJHIGH)  Serial.println("Cold Junction High Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_CJLOW)   Serial.println("Cold Junction Low Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_TCHIGH)  Serial.println("Thermocouple High Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_TCLOW)   Serial.println("Thermocouple Low Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_OVUV)    Serial.println("Over/Under Voltage Fault");
    if (fault & MAX31856_FAULT_OPEN)    Serial.println("Thermocouple Open Fault");
  }
  delay(1000);
}