HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN HARDWARE Y SOFTWARE
- Listar las partes internas generales de un microcontrolador.
- Identificar las funciones generales de un microcontrolador
- Introducción a la programación en PIC C Compiler
- Cómo utilizar el Entrenador
2.1 Introducción al mundo de los microcontroladores
Los principiantes en electrónica creen que un microcontrolador es igual a un microprocesador. Esto no es cierto. Difieren uno del otro en muchos sentidos. La primera y la más importante diferencia es su funcionalidad. Para utilizar al microprocesador en una aplicación real, se debe de conectar con componentes tales como memoria o componentes buses de transmisión de datos. Aunque el microprocesador se considera una máquina de computación poderosa, no está preparado para la comunicación con los dispositivos periféricos que se le conectan. Para que el microprocesador se comunique con algún periférico, se deben utilizar los circuitos especiales. Así era en el principio y esta práctica sigue vigente en la actualidad.
Por otro lado, al microcontrolador se le diseña de tal manera que tenga todas las componentes integradas en el mismo chip. No necesita de otros componentes especializados para su aplicación, porque todos los circuitos necesarios, que de otra manera correspondan a los periféricos, ya se encuentran incorporados. Así se ahorra tiempo y espacio necesario para construir un dispositivo.
2.2 ¿Que podemos hacer con los microcontroladores?
Los microcontroladores tienen un muchas aplicaciones en los sistemas digitales.
- Por ejemplo:
- Para el diseño de controladores de temperatura automáticos.
- Maquinas dispensadoras.
- Dispositivos biomédicos.
- En la industria del entretenimiento como juguetes.
- Incluso en aplicaciones aeroespaciales.
- Sistemas de medición.
- Sistemas de instrumentación.
- Desarrollo y automatización de experimentos científicos.
- Automatizar procesos.
- Maquinas tragamonedas.
- Hornos de microondas.
- Lavadoras.
- Controladores de audio.
- Controladores de vídeo.
- Lectores de huellas digitales.
- Cámaras.
- Celulares.
2.3 CCS Compiler
PIC C Compiler es un inteligente y muy optimizado compilador C que contienen operadores estándar del lenguaje C y funciones incorporados en bibliotecas que son específicas a los registros de PIC, proporcionando a los desarrolladores una herramienta poderosa para el acceso al hardware las funciones del dispositivo desde el nivel de lenguaje C.
El compilador CCS contiene más de 307 funciones integradas que simplifiquen el acceso al hardware, mientras que la producción eficiente y altamente optimizado código. Se incluyen funciones de hardware del dispositivo de características tales como:
- Temporizadores y módulos PWM
- Convertidores A / D
- Datos on-chip EEPROM
- LCD controladores
- Memoria externa buses
- Entre otras...
2.4 Entrenador de PICS
- Diagrama de bloques
2.5 Pantalla LCD
Cuando los simples indicadores luminosos con led ya no son suficientes, habitualmente el siguiente paso para todo programador es ir por una pantalla lcd 16×2. Llegados a este punto, encontramos que existen módulos LCD que facilitan la interfaz con este periférico. El estándar en la industria para estos módulos con “controlador a bordo” es el chipset HD44780 (y otros más compatibles desarrollados a partir de este), para los cuales encontramos soporte en prácticamente cualquier plataforma: Arduino, PIC, AVR, MSP430, etc.
- Conexiones básicas de una pantalla lcd 16×2
El HD44780 permite conectarse a través de un bus de 4 u 8 bits. El modo de 4 bits permite usar solo 4 pines para el bus de datos, dándonos un total de 6 o 7 pines requeridos para la interfaz con el LCD, mientras que el modo de 8 bits requiere 10 u 11 pines. El pin RW es el único que puede omitirse si se usa la pantalla en modo de solo escritura y deberá conectarse a tierra si no se usa. En este caso el microcontrolador no puede leer desde el chip controlador de pantalla, pero en la mayoría de las situaciones esto no es necesario y nuestra librería no implementa aun esta funcionalidad.
Notese que todas estas configuraciones son ilustrativas, la pantalla se puede conectar a cualquier combinación de pines posible, ya que nuestra librería soporta usar cualquier pin como parte del bus de datos y señales de control.
Diagrama para modo de 4 bits
Las conexiones para el módo de 4 bits en un PIC16F88 se muestran a continuación. Se utilizan los primeros 4 bits del puerto A (RA0-RA3) como bus de datos. RB0 como señal de habilitación (E) y RB1 como señal de selección de registro (RS).
2.6 Software Proteous
Proteus es una aplicación para la ejecución de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño del esquema electrónico, programación del software, construcción de la placa de circuito impreso, simulación de todo el conjunto, depuración de errores, documentación y construcción.
Sin la utilización de la suite Proteus, el proceso para construir un equipo electrónico basado en un microprocesador se compone de cinco etapas. Sólo al final del proceso somos capaces de detectar los errores y cualquier problema exige volver a ejecutar el ciclo completo:
- Se utilizara la simulación del módulo entrenador en el software Proteous
3. EVIDENCIA DE TAREAS DEL LABORATORIO
4. OBSERVACIONES
- Al realizar la simulación en el entrenador de Proteous si se sube el programa con extensión hexadecimal, si va a funcionar, pero no sera posible visualizar las variables y poder descartar un error. Por eso es recomendable subir con extensión cof.
- Es recomendable colocar el while(true) en nuestro void main, para que el programa se repita infinitamente y no solo una vez.
- En el momento de subir el programa mediante el PICkit 2, es preferible subirlo mediante el Auto importHex+ Write Device, para que no sea necesario subir cada rato el programa, si hubiera una modificación.
- En el programa CCS C Compiler, si deamos conocer mas de una función o sentencia, la seleccionamos seguidamente nos vamos a F1, el software nos mostrara automáticamente una descripción de esta y ejemplos que se pueden aplicar.
5.CONCLUSIONES
- Se entendio las caracteristicas importantes del PIC 16F877A, mediante la teoria aprendida, ademas de conocer su diagrama de pines y el funcionamiento de cada uno asi como la arquitectura interna.
- Al finalizar la sesión, se logro realizar la programación requerida en el PIC-C Compiler, empleando instrucciones básicas como delay, output high, output low para realizar una secuencia en nuestros Led's (simulación de un semáforo.
- Se logro realizar la simulación de nuestro programa mediante el software Proteous, considerando importante ya que tenemos que verificar que sea el adecuado antes de probarlo físicamente, ademas de entender la importancia de subirlo con extensión cof (detectar posibles errores).
- Utilizar microcontroladores en proyectos sencillos ayuda a ejercitar nuestras habilidades en cuanto a programación, y en un fututr trabajar proyectos industriales.
