// Código Completo de Instrumentación para Sensor MPS20N0040D-D con ADC de 24 bits // Lee las señales digitales del chip amplificador mediante bit-banging síncrono directo // Configuración de Pines del Microcontrolador const int pinDatosOUT = 2; // Pin digital conectado a OUT (Data) del módulo const int pinRelojSCK = 3; // Pin digital conectado a SCK (Clock) del módulo // Variables globales para calibración de laboratorio y filtrado matemático long valorCeroCalibrado = 0; const int numeroMuestrasFiltro = 10; // Función de hardware de bajo nivel para extraer los 24 bits del convertidor serial long leerMuestraCrudaADC() { while (digitalRead(pinDatosOUT) == HIGH); // Espera activa hasta que la línea de datos baje (Conversión lista) unsigned long datoLeido = 0; // Lazo síncrono para desplazar los 24 bits de datos serie del bus for (byte i = 0; i < 24; i++) { digitalWrite(pinRelojSCK, HIGH); delayMicroseconds(1); // Retraso de estabilización de flanco datoLeido = datoLeido << 1; if (digitalRead(pinDatosOUT) == HIGH) { datoLeido++; } digitalWrite(pinRelojSCK, LOW); delayMicroseconds(1); // Retraso de retención de ciclo } // Pulso número 25 para liberar el registro del ADC y preparar la siguiente conversión digitalWrite(pinRelojSCK, HIGH); delayMicroseconds(1); digitalWrite(pinRelojSCK, LOW); delayMicroseconds(1); // Conversión matemática de complemento a dos para interpretar correctamente valores negativos if (datoLeido & 0x800000) { datoLeido |= 0xFF000000; } return (long)datoLeido; } // Función de promedio móvil para estabilización de fluctuaciones térmicas o físicas long obtenerPromedioMuestras(int muestras) { long sumaMuestras = 0; for (int i = 0; i < muestras; i++) { sumaMuestras += leerMuestraCrudaADC(); delay(10); // Breve retardo entre lecturas sucesivas del ADC } return sumaMuestras / muestras; } void setup() { Serial.begin(115200); // Velocidad de transmisión para el volcado de datos dinámicos Serial.println("--- Inicializando Sistema Transductor Neumático MPS20N0040D-D ---"); // Configuración de las líneas de entrada y salida digital pinMode(pinDatosOUT, INPUT); pinMode(pinRelojSCK, OUTPUT); digitalWrite(pinRelojSCK, LOW); // Proceso de Tara automática al encender el equipo (Asegurar que la boquilla no esté bajo presión) Serial.println("Estableciendo línea base (TARA)... Mantenga el sensor sin presión neumática."); delay(1000); valorCeroCalibrado = obtenerPromedioMuestras(20); Serial.print("Valor de calibración cero almacenado con éxito: "); Serial.println(valorCeroCalibrado); Serial.println("Sistema listo para operación continua."); Serial.println("-------------------------------------------------------------------------"); } void loop() { // Adquisición de la lectura promediada filtrada long lecturaActual = obtenerPromedioMuestras(numeroMuestrasFiltro); // Cálculo de la desviación respecto a la tara inicial long diferenciaPresion = lecturaActual - valorCeroCalibrado; // Factor de escala experimental (Debe ajustarse según las calibraciones de laboratorio específicas) // Este valor aproxima la conversión a kilo-pascales (kPa) basado en la escala del ADC float presionKPa = (float)diferenciaPresion / 12000.0; // Conversión secundaria a unidades milímetros de mercurio (mmHg) float presionMMHg = presionKPa * 7.50062; // Impresión de resultados de telemetría por puerto serie Serial.print("Lectura ADC Cruda: "); Serial.print(lecturaActual); Serial.print(" | Delta Corregido: "); Serial.print(diferenciaPresion); Serial.print(" | Presión Calculada: "); Serial.print(presionKPa, 3); Serial.print(" kPa"); Serial.print(" | "); Serial.print(presionMMHg, 2); Serial.println(" mmHg"); // Alerta diagnóstica en caso de sobrepresión del límite físico del componente if (presionKPa > 42.0) { Serial.println(" [ CRITICAL ALERT ]: Se ha excedido el rango nominal de diseño de 40 kPa."); } delay(500); // Frecuencia de actualización de la pantalla serial de laboratorio }