En la presente práctica se muestra el procedimiento para la adquisición de señales análogas y digitales, en la plataforma libre de programación y control Scilab bajo el toolbox Xcos, empleando una placa Arduino UNO y el sensor LM35

1. DEPARTAMENTO ENERGÍA Y MECÁNICA
INGENIERÍA MECATRÓNICA
INFORME PRÁCTICA 3
TEMA:
ADQUISICIÓN DE DATOS CON SCILAB
ESTUDIANTES:
JIMÉNEZ TORRES LENIN
PUSDA KARLA
MATERIA:
INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL MECÁNICA
NRC:
3770
NIVEL: VI NIVEL PARALELO “A”
LATACUNGA, 09 DE FEBRERO DEL 2017

2. CONTENIDO
1. TEMA.......................................................................................................................................................................3
2. OBJETIVOS............................................................................................................................................................3
3. MATERIALES Y EQUIPOS...............................................................................................................................3
4. MARCO TEÓRICO...............................................................................................................................................3
5. PROCEDIMIENTO...............................................................................................................................................7
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................................................11
7. CONCLUSIONES ...............................................................................................................................................12
8. RECOMENDACIONES.....................................................................................................................................13
9. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................................13
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Campo de medida de los instrumentos de temperatura ...............................................4
Figura 2. Escalas de temperatura.................................................................................................4
Figura 3. Sensor LM35................................................................................................................5
Figura 4. Características de operación del LM35 ......................................................................5
Figura 5. Placa Arduino uno ......................................................................................................6
Figura 6. Software Arduino........................................................................................................6
Figura 7. Interfaz Scilab..............................................................................................................7
Figura 8. Interfaz Xcos................................................................................................................7
Figura 9. Diagrama de conexión del LM35 y placa Arduino......................................................8
Figura 10. Montaje del circuito...................................................................................................8
Figura 11. Lectura de librería de Arduino en Scilab ...................................................................9
Figura 12. Programa en XCOS-Scilab ........................................................................................9
Figura 13. Programa de comunicación entre Arduino y Scilab ................................................10
Figura 14. Ejecución del programa ...........................................................................................10
Figura 15. Medición 1 ...............................................................................................................11
Figura 16. Medición 2 ...............................................................................................................11
Figura 17. Medición 3 ...............................................................................................................12

3. 1. TEMA
Adquisición de datos con Scilab
2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Realizar la adquisición de datos del sensor LM35 mediante Scilab.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Identificar el sensor LM35 y sus características
 Diseñar un circuito eléctrico que permita operar el sensor LM35 y la recepción de la
salida del sensor en placa Arduino.
 Diseñar un circuito en Scilab Xcos que permita la adquisición de datos de la placa
Arduino.
 Tomar mediciones de la temperatura en tiempo real
 Analizar los resultados y determinar el comportamiento del sensor.
3. MATERIALES Y EQUIPOS
 Sensor LM35
 Placa Arduino UNO
 Cautín
 Proto board
 Multímetro
 Cables de interconexión
 Computador portátil con los softwares Arduino y Scilab
4. MARCO TEÓRICO
Medida de temperatura
La medida de la temperatura es una de las más comunes y de las más importantes que se
efectúan en los procesos industriales. Casi todos los fenómenos físicos están afectados por ella.
La temperatura se utiliza, frecuentemente, para inferir el valor de otras variables del proceso.

4. Figura 1 Campo de medida de los instrumentos de temperatura
Escalas de temperatura
La escala más usada en la mayoría de los países del mundo es el centígrado (°C), llamada
Celsius desde 1948 en honor a Anders Celsius (1701-1744). En esta escala, el cero (0 °C) y
los cien (100 °C) grados corresponden respectivamente a los puntos de congelación y de
ebullición del agua, ambos a la presión de 1 atmósfera.
Figura 2 Escalas de temperatura

5. Sensor LM35
La serie LM35 es circuito integrado sensores de precisión de temperatura, cuya tensión de salida
es linealmente proporcional a la temperatura Celsius (centígrados). El LM35 tiene así una sobre
los sensores de temperatura lineales calibrados en˚ Kelvin, ya que el usuario no está obligado a
restar una constante de su salida para obtener un conveniente en la escala centígrado. El LM35
no requiere calibración o recorte para proporcionar precisiones típicas de ± 1/4˚C a temperatura
ambiente y ± 3/4 ˚C durante un tiempo completo de un rango de temperatura -55 a + 150 ˚C.
Figura 3. Sensor LM35
Figura 4. Características de operación del LM35
Arduino
Es una placa microcontroladora que permite al usuario realizar múltiples tareas de control y
automatización. Se programa dicha placa basada en lenguaje java y c en un software libre que
lleva su mismo nombre.

6. Figura 5. Placa Arduino uno
La placa cuenta con entradas de nivel digital y analógico, además de salidas similares. Se la
puede alimentar mediante el cable USB del computador o mediante alimentación externa
tomando en cuenta que no debe sobrepasar los 12v.
En la programación se debe inicializar variables y constantes, además en su segundo comando
de funciones se debe implementar la salida del pin deseado de la placa.
Figura 6. Software Arduino
Scilab
Scilab es un software para análisis numérico, con un lenguaje de programación de alto nivel
para cálculo científico. Es desarrollado por Scilab Enterprises, bajo la licencia CeCILL,
compatible con la GNU General Public License.
Las características de Scilab incluyen análisis numérico, visualización 2-D y 3-D, optimización,
análisis estadístico, diseño y análisis de sistemas dinámicos, procesamiento de señales, e
interfaces con Fortran, Java, C y C++. Mientras que la herramienta Xcos permite una interfaz
gráfica para el diseño de modelos.

7. Figura 7. Interfaz Scilab
Xcos
El programa Scilab tiene un entorno similar a Simulink de Matlab para simulación de sistemas
dinámicos y resolución de sistemas de ecuaciones diferenciales. Este entorno posee varios
paquetes que incluye algunas herramientas para simulación sencilla de circuitos eléctricos y
termo hidráulica.
Figura 8. Interfaz Xcos
5. PROCEDIMIENTO
1. Reconocer físicamente el sensor LM35 e identificar la distribución de pines.
2. Diseñar el circuito eléctrico para la conexión del LM35 y placa Arduino.

8. Figura 9. Diagrama de conexión del LM35 y placa Arduino
3. Alimentar el sensor en sus terminales 1 - 3 y conectar a la terminal 2 el pin A0 analógico
del Arduino.
Figura 10. Montaje del circuito
4. Ejecutar el archivo Loader para la lectura de la librería de Arduino en Scilab.

9. Figura 11. Lectura de librería de Arduino en Scilab
5. Diseñar en XCOS de Scilab el circuito que permita operar al sensor LM35 con Arduino.
Figura 12. Programa en XCOS-Scilab
6. Enviar desde la ID de Arduino el programa de comunicación entre éste y Scilab, archivo de
nombre “toolbox_arduino_V3”.

10. Figura 13. Programa de comunicación entre Arduino y Scilab
7. Enviar mediante el play de la interfaz de XCOS y analizar la toma de mediciones.
Figura 14. Ejecución del programa
8. Analice los resultados.

11. 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Comportamiento de los dispositivos dada la variación de temperatura LM35
Figura 15. Medición 1
 La variación de temperatura aplicada es de 0°C.
 La toma es analógica con un intervalo de medición en los mili segundos.
 Comportamiento lineal aparente del sensor.
 Existen variaciones bruscas de mediciones de temperatura de 0.5°C.
Figura 16. Medición 2
 La variación de temperatura aplicada es de 5°C.

12.  La toma es analógica con un intervalo de medición en los mili segundos.
 Comportamiento lineal aparente del sensor.
Figura 17. Medición 3
 La variación de temperatura aplicada esta en los 10s y es de 90°C.
 La toma es analógica con un intervalo de medición en los mili segundos.
 Comportamiento lineal aparente del sensor.
 Se desprecian las variaciones bruscas de mediciones de temperatura de 0.5°C.
7. CONCLUSIONES
o El comportamiento del sensor LM35 es lineal, debido a la señal contínua proporcional
entregada en voltaje por el mismo.
o Existe un cambio brusco de temperatura de 0.5°C sin aplicar variación de temperatura
externo, esto se debe a las variaciones de temperatura ambiente y a las condiciones
reales del dispositivo.
o Se presenta un ruido en el orden de los 0.5 °C para una temperatura de exposición
estable.
o La interface Xcos de Scilab permite la adquisición de señales digitales y análogas,
razón por la cual tiene aplicación en sistemas de control.

13. 8. RECOMENDACIONES
o Se debe de considerar los valores de voltajes requeridos y los máximos de operación de
cada elemento.
o Se debe consultar con los datasheet de cada elemento para su correcta manipulación y
configuración.
o Manipular con cuidado los elementos electrónicos al momento de realizar el circuito.
o Tener precaución al momento de utilizar el cautín con el fin de no sufrir quemaduras.
9. BIBLIOGRAFÍA
.wikipedia.org. (23 de 03 de 2016). .wikipedia.org. Obtenido de
https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_fotoel%C3%A9ctrico
DRK Blog. (12 de 11 de 2016). DRK Blog. Obtenido de DRK Blog:
http://blog.drk.com.ar/2012/amplificador-operacional-lm358
info-ab. (12 de 02 de 2015). info-ab. Obtenido de http://www.info-
ab.uclm.es/labelec/solar/Componentes/OPTOELECTRONICA.html
nortecnica. (12 de 12 de 2015). nortecnica. Obtenido de
http://www.nortecnica.com.ar/pdf/teoria_sens_desp_dist.pdf
Sendra, J. R. (2011). Dispositivos Optoelectrónicos. México .