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Microncontroladores - PIC
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INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS MONTERREY
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA Y COMPUTACIONAL
TE2015 MICROCONTROLADORES MANUAL PARA ALUMNO
Elaborado por:
Ing. Jonathan Flix Gaxiola Ing. Juan Hinojosa Olivares
Ing. Israel Alans Ing. Fernando Elizondo Uribe
Agosto 2014
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 2
ndice
Datos del Maestro.......................................................................................................................................... 3
Reglamento de Laboratorio ...................................................................................................................... 4
Formato de Reportes ................................................................................................................................... 8
Introduccin a Microcontroladores ..................................................................................................... 9
Practica 1 Elaboracin de PCB (esquemtico) ......................................................................... 11
Practica 2 Elaboracin de PCB (layout) ....................................................................................... 20
Practica 3 Elaboracin de PCB (fabricacin) ............................................................................. 28
Practica 4 Introduccin al uso de IDE MPLAB X ...................................................................... 32
Practica 5 Puertos de Entrada/Salida ........................................................................................... 38
Practica 6 Teclado Matricial .............................................................................................................. 40
Practica 7 Dispositivo LCD ................................................................................................................. 42
Practica 8 Temporizadores (timers) ............................................................................................. 44
Practica 9 Interrupciones ................................................................................................................... 45
Practica 10 Mdulo Capture/Compare/PWM y ADC ............................................................ 47
Practica 11 Puerto serial ..................................................................................................................... 49
Anexos ............................................................................................................................................................. 51
Anexo 1 (esquemtico): ........................................................................................................................................ 51 Anexo 2 (layout): ...................................................................................................................................................... 52
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 3
Datos del Maestro
Nombre: Jonathan Flix Gaxiola
Correo: [email protected]
Cubculo: A4-431
Horario de asesoras: mandar correo electrnico
Nombre: Fernando Elizondo Uribe
Correo: [email protected]
Cubculo: A4-431
Horario de asesoras: mandar correo electrnico
Nombre: Israel Alans Castillo
Correo: [email protected]
Cubculo: A4-431
Horario de asesoras: mandar correo electrnico
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 4
Instituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de Monterrey
Campus Monterrey
Departamento de Ingeniera Elctrica y Computacional
Reglamento de Laboratorio
1. Cdigo de conducta 1.1. Est prohibido el uso de palabras ofensivas y/u obscenas dentro del laboratorio.
Cualquier falta de respeto hacia sus compaeros o hacia el instructor se les penalizara con 50 puntos menos en la prctica y/o ser expulsados del laboratorio.
1.2 Es obligacin del alumno hacer uso adecuado y cauteloso del equipo electrnico,
componentes, herramientas, y en general del mobiliario con el que se trabaja dentro del laboratorio.
1.3 Se prohbe estrictamente introducir alimentos, bebidas, mascotas y dems
objetos que puedan llegar a provocar algn accidente o dao dentro del laboratorio.
1.4 Por seguridad se debe utilizar zapato cerrado dentro del laboratorio (prohibido
el uso de chanclas y zapatos abiertos). 2. Asistencia 2.1 El alumno deber presentarse puntualmente al laboratorio correspondiente el
da y a la hora sealados por su horario de clase oficial. 2.2 Se conceder una tolerancia de 5 minutos despus de la hora sealada en el
horario de clases oficial para permitir el acceso al laboratorio, de lo contrario se les penalizara con 15 puntos menos en la prctica de esa sesin. No hay retardos.
2.3 En caso de falta justificada, para poder ser considerada como tal, el alumno
deber entregar al instructor un justificante por escrito con la firma de acuerdo del profesor titular de la materia correspondiente al Laboratorio. As mismo es indispensable que el alumno reponga la sesin del laboratorio en esa semana de lo contario tendr 0 en la prctica que falto.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 5
2.4 Las explicaciones de la prctica de esa sesin y de la sesin siguiente se darn los primeros 15 minutos de que comience el laboratorio. Si el alumno no lleg a tiempo no tiene derecho de hacer ninguna pregunta al respecto.
3. Equipos de trabajo 3.1 Para facilitar el aprendizaje se recomienda trabajar en equipos de 2 integrantes,
mismos que se debern mantener durante todo el ciclo escolar. Una vez hecho el equipo no habr cambios de ningn tipo.
3.2 En caso de baja acadmica o cambio de grupo de un integrante de equipo, el
integrante restante podra trabajar solo o integrarse a otro equipo segn lo considere conveniente el instructor de Laboratorio.
3.3 En caso que el Laboratorio lo requiera ya solicitud del instructor, en un equipo
de trabajo deber haber al menos una computadora porttil con suficiente carga de batera y/o con su respectivo adaptador de corriente.
4. Actividades dentro del laboratorio 4.1 Es requisito indispensable para que se permita el acceso al laboratorio, llevar
los componentes solicitados por el instructor para realizar la prctica correspondiente.
4.2 En caso que el Laboratorio lo requiera, se deber tener instalado y funcional el
software requerido por la prctica en la computadora porttil con la que se trabajar dentro del laboratorio.
4.3 Todos los integrantes de un equipo de trabajo son responsables por el buen uso
de los materiales y equipo electrnico con los que trabajan. Si por el uso incorrecto o falta de atencin por parte del usuario, algn equipo electrnico (osciloscopio, fuente de poder, generadores de funciones, multmetro, etc.), herramientas, accesorios o componentes resulta daado, se har el cargo correspondiente por reposicin o reparacin, segn sea el caso, a los integrantes del equipo responsables del cuidado de dicho material.
4.4 En caso de detectar alguna anomala en los materiales y/o equipo electrnico
con el que se trabaja, se deber reportar inmediatamente al instructor. 4.5 Est prohibido cambiar la ubicacin del equipo electrnico que no sea solicitado
al almacn. 4.6 Para solicitar material de trabajo en el almacn, un integrante del equipo de
trabajo deber llenar la forma proporcionada por el almacenista y dejar su
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 6
credencial de estudiante, misma que se devolver al regresar el equipo prestado.
4.7 Es responsabilidad de cada alumno devolver el material y/o equipo electrnico
que haya solicitado personalmente al almacn. No se devolvern credenciales a alumnos que no sean quienes hayan solicitado el equipo prestado.
4.8 Es bien importante que lleguen estudiados a la sesin del laboratorio. Es
indispensable haber ledo su prctica ANTES de ingresar al laboratorio, El instructor tiene la responsabilidad de explicar la prctica MAS NO DE HACERLES EL TRABAJO NI DE RESOLVER LOS PROBLEMAS que por falta de estudio no lo pueden resolver.
4.9 Queda estrictamente prohibido prestarse los circuitos construidos para la
prctica. As como prestarse los cdigos requeridos en las mismas. Si el
instructor tiene sospecha que alguien de otro semestre, de otro saln o algn
compaero les haya pasado cualquiera de las dos cosas mencionadas se les
acreditara un 0 en la prctica y un DA en su calificacin.
4.10 Para poder obtener la calificacin mxima en la prctica el alumno deber
entregar lo pedido en la misma y adems el alumno deber de responder una
serie de preguntas individuales acerca de la prctica desarrollada en esa sesin.
4.11 Est estrictamente prohibido el uso del messenger, facebook, twiter o cualquier
pgina de internet que no tenga nada que ver con el curso. Si algn alumno hace
caso omiso a esta regla se le penalizara con 50 puntos menos en la sesin.
4.12 La prctica se deber mostrar al instructor en el momento que el calendario lo
dicte. Si la sesin del laboratorio es de 2 horas, se les recomienda que se tomen
su tiempo para mostrar la practica al instructor. Ya que el instructor tiene toda
la libertad de irse exactamente a las 2 horas despus de que comience el
laboratorio. Si el alumno no llegara a terminar la prctica, la puede entregar
DOS das despus con 15 puntos menos en la prctica. Cada da extra que pase
sin entregar la prctica son 10 puntos menos de la calificacin.
4.13 Los pre-reportes se entregan al comenzar la sesin de laboratorio en el
momento que el instructor tome lista. Se barajarn 10 puntos por cada semana
tarde que se entregue.
4.14 El reporte se entregar 1 semana despus de haber concluida la prctica en el
laboratorio. Se barajarn 10 puntos por cada semana tarde que se entregue.
4.15 La calificacin de cada prctica se dar a conocer 1 o 2 semanas despus de
haber concluido la prctica. Por lo que cualquier aclaracin se tendr que hacer
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 7
en el momento que se les d a conocer su nota (ese mismo da). No se har
NINGN cambio despus de haber concluido el tiempo de aclaracin.
4.16 No se concedern ningn tipo de puntos extras al finalizar el semestre.
4.17 Es responsabilidad del alumno traer a clase su material a usar como
componentes, laptop, cuaderno, libro etc. Es bien importante que se pongan de
acuerdo los dos integrantes del equipo sobre quien trae las cosas, ya que si no
traen el material no se les tomara en cuenta la prctica y se les pondr un 0 a los
dos.
4.18 Es responsabilidad del alumno anotar el nombre, matricula, telfono de casa,
celular y mail de su compaero de trabajo para cualquier futuro problema.
Nota: Este reglamento tiene los puntos generales que deben observarse en los
Laboratorios del Departamento de Ingeniera Elctrica y Computacional del
Campus Monterrey, sin embargo, algunos puntos podran ampliarse de
acuerdo al criterio del profesor/instructor.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 8
Formato de Reportes
Reporte Practica #X
Introduccin
- Qu temas cubre la practica? - Qu espero aprender? - Comentarios extras
Desarrollo Ejercicio 1:
- En qu consiste? - Problemas encontrados y cmo los solucion - Comentarios extras - Fotos de la tarjeta funcionando/Screenshots del MPLAB X y
explicacin de las imgenes - Cdigo, puede ser a dos prrafos y con letra pequea, debe de estar
comentado lnea por lnea Ejercicio #
- En qu consiste? - Problemas encontrados y cmo los solucion - Comentarios extras - Fotos de la tarjeta funcionando/Screenshots del MPLAB X y
explicacin de las imgenes - Cdigo, puede ser a dos prrafos y con letra pequea, debe de estar
comentado lnea por lnea Conclusin (de cada integrante del equipo)
- Qu aprend? - Sugerencias/recomendaciones - Comentarios extras
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 9
Introduccin a Microcontroladores
Los microontroladores estn conquistando el mundo entero. Cada da estn
presentes en ms aspectos de nuestras vidas: en el trabajo, la casa y en toda la vida.
Los podemos encontrar controlando desde pequeos teclados computacionales,
hasta un telfono, horno de microondas, lavadoras y televisiones.
Un microcontrolador es aqul dispositivo o chip que se emplea para gobernar uno o
varios procesos. Por ejemplo, el controlador de temperatura de un cuarto regula el
funcionamiento de un aire acondicionado que dispone de un sensor que mide
constantemente la temperatura interna y, cuando traspasa los lmites prefijados,
genera las seales necesarias para controlar la temperatura.
Actualmente un microcontrolador dispone de los siguientes elementos:
Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso)
Memoria RAM para datos
Memoria ROM/PROM/EPROM para el programa
Mdulos para el control de perifricos (temporizadores, puerto serial, puerto
paralelo, Convertidor Anlogo/Digital, Convertidor Digital/Anlogo, entre
otros)
Generador de impulsos de reloj para sincronizar el funcionamiento de todo el
sistema
El objetivo principal de este manual es proporcionar al estudiante las bases para
entender completamente el funcionamiento del microcontrolador PIC18F45K50. Lo
anterior se va a lograr a travs de 11 prcticas que van a guiar al lector para crear su
propia tarjeta electrnica o PCB (Printed Circuit Board) y lograr programarla para
que haga diferentes funciones.
Las ventajas que tiene el PIC ante los dems microcontroladores del mercado, que es
por lo que se utilizar a lo largo de este manual, son las siguientes:
Sencillez de manejo
Existe suficiente documentacin para trabajar que es fcil de conseguir
El precio es comparativamente inferior al de sus competidores
Cuentan con una elevada velocidad de funcionamiento
Herramientas de desarrollo fciles y baratas
Existe gran variedad de hardware que permite grabar, borrar y comprobar el
comportamiento de los PIC
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 10
Una vez que se aprende a manejar un PIC, resulta fcil manejar otros
modelos de microcontroladores
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 11
Practica 1 Elaboracin de PCB (esquemtico)
Objetivo
El alumno realizar el diseo esquemtico de la tarjeta de sistema mnimo, con la
cual se trabajar a lo largo del semestre. El sistema mnimo contiene:
microcontrolador, interruptores, LEDs, fuente +5V, puerto serial y conexiones a
teclado y pantalla LCD.
El alumno utilizar el software de diseo Kicad para realizar la totalidad del diseo
(esquemtico y layout).
Actividades
1. Descargar e instalar el software gratuito Kicad desde su pgina principal:
http://www.kicad-pcb.org/.
2. Copiar las libreras, que vienen en el USB anexo a este manual, a su
computadora, puede copiarlas a la misma carpeta donde guard Kicad.
3. Dar clic a kicad.exe. Ahora usted estar en la ventana principal de kicad
Project manajer. Desde aqu ser capaz de accesar a a5 herramientas:
EESchema, Cvpcb, PCBnew, GerbView y Bitmap2Component.
4. Crear una carpeta en donde se desee que estn los archivos del proyecto de
Kicad
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 12
5. Crear un nuevo proyecto: File -> New. Abra el folder del proyecto, todos los
archivos de su proyecto sern guardados ah. El proyecto se guardar con la
extensin .pro.
6. Dar clic en el botn actualizar para lograr visualizar el archivo de extensin
.pro en el project manajer.
7. Empecemos a crear el esquemtico. Abramos el editor EESchema, . Es el
primer botn de la izquierda del project manager. Si aparece un error
diciendo: project file was not found, ignrelo y d clic en OK.
8. Primero hay que guardar todo el proyecto del esquemtico: File -> Save
Whole Schematic Project. De clic en el cono Page Settings de la parte
de arriba de la barra de herramientas. Seleccione el tamao A3 y escriba el
ttulo de su esquemtico. Usted puede ver que hay ms informacin que
puede proporcionar si es necesario. Una vez llenada la informacin
necesaria, de clic en OK. Esta informacin va a aparecer en la esquina de
derecha inferior de la hoja de su diseo.
9. Agregar todas las libreras de Kicad: Preferences -> Library. Dar clic en el
botn Add y buscar el lugar donde haya guardado las libreras del USB
mencionado anteriormente. Seleccione todas las libreras y de clic en Open.
10. Ahora vamos a agregar el primer componente del diseo. De clic en el cono
Add components de la barra de herramientas de la derecha. La misma
funcionalidad se obtiene presionando el shortcut tecla a. NOTA: Usted
puede observar una lista de todos los shortcut disponibles presionando tecla
?.
Aparecer la ventana de seleccin de componentes. Dar clic en el botn List
All. Ahora aparecer la ventana de seleccin de libreras, aqu usted tiene
una lista de todas las libreras disponibles.
11. Seleccione la librera device dndole doble clic. Aparecer la ventana para
seleccionar componentes. Aqu usted tiene una lista de todos los
componentes disponibles en la librera device, que es la que contiene los
componentes ms usados.
12. Desplazarse hacia abajo y de clic en la resistencia R. Esta accin cerrar la
ventana de seleccin de componente y lo llevar de regreso a la hoja del
esquemtico.
13. Coloque el componente en el esquemtico dando clic en el lugar donde desee
que vaya a estar. Usted puede hacer o quitar zoom con el scroll de su mouse.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 13
14. Con el mouse sobre el componente R, presione la tecla r; usted ver cmo
el componente gira 90 grados, usted no necesita hacer clic sobre el
componente para que ste rote.
15. Dar clic en el medio del componente y seleccione: Edit Component -> Value.
Usted puede obtener el mismo resultado posicionndose sobre el
componente y presionando la tecla v; adems, con la tecla e usted va a
tener una ventana de edicin ms general. Cuando usted de clic con el botn
derecho sobre el componente, ah aparecern todos los posibles shortcut
keys posibles para las acciones disponibles.
16. El valor del componente aparecer. Reemplace el valor actual R por 1k y de
clic en OK. No modifique el campo de referencia (R?), esta opcin se
modificar automticamente despus. El valor dentro de la resistencia debe
ahora ser 1k.
17. En caso de que usted cometa un error y desee borrar un componente, debe
dar clic derecho al mouse sobre el componente y seleccione Delete
Component. Esta accin borrar del esquemtico al componente. Usted
puede borrarlo presionando la tecla del teniendo el mouse sobre l. NOTA:
Usted puede renombrar cualquier shortcut key yendo a: Preferencias ->
Hotkeys. No olvide guardar los nuevos keys: Preferences -> Save preferences.
18. Usted puede duplicar un componente existente en su esquemtico
posicionando el cursor sobre dicho componente y presionar tecla c. Despus
de clic donde desee posicionar el nuevo componente.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 14
19. Presiona clic derecho sobre la resistencia. Seleccione Drag Component.
Reposicione el componente y de clic izquierda para soltarlo. La misma
funcin se puede hacer dando clic a tecla g. Puede utilizar tecla r para rotar
el componente. NOTA: La opcin clic derecho -> Move component
(equivalente a la tacla m) es una opcin viable para mover cualquier
componente, pero se usa para componente que no han sido conectados.
20. Para agregar los smbolos de +5V y GND (referencia) , debe
seleccionar el botn Place a power port en la barra de herramientas de
la derecha. Tambin puede presionar tecla a y seleccionar la librera
power.
21. Use el mismo procedimiento anterior para agregar +5VA (+5V alternativa)
y GNDA (referencia alternativa) .
22. Para cablear los componentes, debe dar clic en el cono Place a wire
localizado en la barra de herramientas de la derecha. NOTA: Tenga cuidado
de no seleccionar el botn Place a bus que aparece debajo de este botn. El
uso de ese botn se explicar despus.
23. Algunas ocasiones es bueno dar nombres a los cables usando labels que es
una forma alternativa de cablear conexiones entre componentes. Para
hacerlo, debe dar clic en el cono Place net name de la barra de
herramientas de la derecha. Usted puede hacer presionando tecla l. En
algunas ocasiones labels son usadas nicamente para propsitos de
informacin sobre una lnea.
24. Las terminales no conectadas, deben ser sealadas para que no causen
errores o advertencias en el esquemtico. Para marcar las conexiones que
estarn libres, debe seleccionar el cono Place no connect flag localizado
en la barra de herramientas de la derecha y colocar el smbolo X sobre la
terminal libre.
25. Es necesario agregar Power Flags para indicarle a Kicad que la potencia
proviene de algn lado, Presiona la tecla a, seleccione List All, de doble clic
en la librera power y busque PWR_FLAG .
26. En algunas ocasiones es bueno escribir comentarios o notas en el
esquemtico, para ello use el cono Place grapich text en la barra de
herramientas de la derecha.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 15
27. Ahora, arme el diseo esquemtico necesario para hacer la tarjeta
electrnica de este manual:
NOTA: Una imagen ms grande del esquemtico se agrega como Anexo 1 en la
parte de anexos de este manual.
Para ayudarle a encontrar todos los componentes ms rpidamente, se incluye una
tabla sealando en qu librera se encuentra cada componente:
Nombre Librera Imagen
Conector Barrel_Jack Conn -> BARREL_JACK
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 16
PWR_FLAG power -> PWR_FLAG
Capacitor polarizado device -> CP
Diodo device -> DIODE
Resistencia device -> R
Rectificador de +5V regul -> 7805
Led device -> LED
Push button user -> DTS-6
Capacitor no
polarizado device -> C
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 17
PIC18F45K50 user -> PIC18F45K50
Crystal device -> CRYSTAL
Conector USB conn -> USB
Potencimetro device -> POT
Pinheads user -> PINHD-??X??
Max232 user -> MAX232
Conector Serial usaer -> F09HP
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 18
MCP9700A user -> MCP9700A
28. Todos los componentes deben tener un identificador nico. De hecho,
muchos de los componentes agregados tienen el nombre de R? o J?. Para
asignar un identificador, se puede hacer automticamente dando clic en el
cono Annote schematic .
29. En la ventana de Annotate Schematic, seleccione Use the entire schematic y
d clic en el botn Annotation. D clic en OK en el mensaje de confirmacin
que aparecer en la pantalla; despus, d clic en Close. Usted ver como
todos los ? han sido reemplazados por nmeros. Ese identificador es nico.
30. Ahora vamos a checar de errores el esquemtico. D clic en el cono Perform
Electric Rules Check . Haga clic en el botn Test ERC. Aparecer un
reporte informndole sobre algn error o advertencia, as como terminales
desconectadas. Usted debera tener 0 errores y 0 advertencias. En caso de
alguno de los casos, una flecha verde aparecer en el esquemtico
posicionada donde exista el error o advertencia. Si desea recibir ms
informacin sobre los errores, d clic en Write ERC report y despus
presione Test ERC. En el esquemtico de este manual, le aparecer el
siguiente error, ignrelo:
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 19
El error se debe a que hay dos fuentes de voltaje conectadas al mismo nodo;
dichas fuentes son porque la tarjeta ser alimentada por USB o por una
fuente de alimentacin de corriente directa que ser conectada al conector
Jack.
31. El esquemtico ya est terminado. Ahora podemos crear un Netlist file que
ser agregada para la impresin de cada componente. D clic en el cono
Netlist generation de la barra de herramientas de la parte de arriba. De
clic en Netlist y despus en save. Gurdelo con el nombre que aparece por
defecto.
32. Ahora puede cerrar el editor de esquemtico.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 20
Practica 2 Elaboracin de PCB (layout)
Objetivo
Desarrollar el diagrama de conexiones (layout) a partir del diagrama esquemtico.
Actividades
El siguiente paso ser crear un archivo de Netlist, en el cual, se agregar el footprint
de cada uno de nuestros componentes. Para esto, abra el diseo esquemtico y haga
click en el cono de Netlist Generation en la barra de herramientas de arriba.
En este Por ltimo, d click en Netlist y de esta forma se guardar un archivo con la
extensin .net en la carpeta de trabajo y con el nombre que le haya asignado. Este
tipo de archivo muestra todos los componentes utilizados con sus respectivas
conexiones en cada pin. El archivo de netlist es tambin un archivo de texto el cual
se puede ver y editar sin ningn problema. Despus, haga click en Run Cvpcb
y as, podr ver en forma de lista todos los footprints asociados con su componente
correspondiente. Si no llegase a ser la lista correcta, debe hacer click en Open a net
list file y abrir el archivo que usted haya guardado con anterioridad y ahora
podr ver todos los footprints utilizados para cada uno de los componentes de
nuestro diseo en forma de lista.
Ahora, corresponde agregar las libreras dentro de Cvpcb. De clic en Preferences ->
Libraries y de esta forma podr ir agregando los mdulos de la carpeta de modules
(que est dentro de la carpeta Libraries) que se encuentra en el USB anexo a este
manual. Abajo se muestra una imagen de la ventana que le aparecer y dnde debe
agregar todos los mdulos que se les proporcionarn.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 21
A continuacin debe asociar la lista de los componentes con su footprint
correspondiente como lo muestra la siguiente tabla; asegrese de activar la opcin
Display the full footprint list de la barra de herramientas de Cvpcb.
Nombre Imagen esquemtico Nombre footprint
Conector
Barrel_Jack
BARREL_JACK_MOD
Capacitor
polarizado
Capacitor_elect
Diodo
Diode
Resistencia
Resistor
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 22
Rectificador de +5V
LM7805
Led
Led
Push button
DTS-6
Capacitor no
polarizado
Capacitor
PIC18F45K50
PIC18F45K50
Crystal
Crystal16MHz
Conector USB
USB_B_MOD
Potencimetro
RV2X4
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 23
Pinheads
Pinhead-??X??
Max232
Maxim232
Conector Serial
Conector_F09HP
MCP9700A
MCP9700A
NOTA: Para el capacitor C13 de 10uF que est junto al Conector Jack, usar el
footprint Capacitor_elect_8x13mm. Para la resistencia R3 de 470 ohms del Max232,
usar el footprint Resistor_large.
Guarde las modificaciones en File -> Save o haciendo click en .
Hecho lo anterior, puede cerrar el Cvpcb y regresar al EESchema (Editor de
Esquemticos). Guarde el proyecto presionando File Save Whole Schematic
Project. Cierre el editor de esquemticos y cmbiate al Project Manager.
Diseo del Layout del PCB
Ya listo el diseo del circuito en su parte esquemtica, es hora de generar el layout
de nuestro PCB mediante nuestro archivo de netlist:
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 24
1. Sitese en el project manager del kicad y presione en el cono de PCBNew
. Se abrir una nueva ventana que corresponde a la de PCBNew. Haga
caso omiso de cualquier mensaje de error que pueda haber y d click en OK.
2. En la barra de herramientas de la ventana de PCBNew puede hacer click en
Page Settings y establecer el tamao de la hoja en US Letter.
3. A continuacin nos meteremos ms a fondo en las cuestiones de diseo.
Podemos ver que en el men de Design Rules Design Rules se abre una
ventana como se muestra enseguida:
En ella, aparecern ciertas caractersticas del diseo final de nuestra tarjeta con
algunos valores en milmetros, entre ellos, el Clearance que es el espacio mnimo
que debe existir entre las los tracks del PCB. Le daremos un valor de 0.254 mm
(0.010 inches). Enseguida pondremos un valor de 0.800 mm (0.0314960 inches) en
las casilla que corresponden al Track Width (Ancho de las lneas). Los dems
valores deber establecerlos como aparecen en la figura de arriba.
4. Vaya a la pestaa de Global Design Rules y tendr que escribir, en caso de ser
necesario, los valores mnimos de cada una de los parmetros de diseo
permitidos Minimum Allowed Values como lo muestra la imagen de abajo.
5. Ahora importaremos el netlist file. Vaya a la barra de herramientas y
presiona el cono de Read Netlist y en el campo de Netlist File debe de
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 25
aparecer la ruta donde guard el archivo de netlist, si no es as, busque su
archivo y copie la ruta que debe ser correcta. Por ltimo, haga click en Read
Netlist y cierre la ventana. De inmediato, aparecern todos los componentes
hasta arriba del lado izquierdo.
6. Es turno ahora de mover los componentes del circuito y acomodarlos de tal
manera que se minimice el nmero de cruces entre alambres dentro del rea
de trabajo. Puede moverlos colocando el puntero del mouse encima de ellos y
presionando la letra g de su teclado. Todos los componentes estn
conectados mediante un grupo de alambres llamados ratsnest. Asegrese que
el botn de Hide board ratsnest que aparece en los conos del lado
izquierdo de tu pantalla est presionado.
7. Luego tendr que definir los lmites de su PCB. Seleccione la herramienta
Add graphic line or polygon y trace, primero, las medidas originales de
su Placa de Cobre (15x20 cm por lo general). Tambin puede definir los
cortes (esto para eliminar la superficie no til de su placa) procurando dejar
un margen de 2.5 cm por lado para dejar un cierto espacio entre los
componentes de la orilla, tracks y dems. Antes de esto, asegrese que en el
Visor de layers (la parte ms a la derecha de su pantalla) tenga seleccionado
la parte de Edge.Cuts como en la siguiente figura:
8. Ruteo del PCB. Es hora de rutear todas las conexiones de nuestro PCB. Antes
que nada, cercirese que en la parte derecha de la barra de herramientas en
el men desplegable est seleccionada la opcin de B.Cu (PgDn) que
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 26
corresponde a la capa (layer) de la placa que queremos rutear (B=> Bottom,
Cu=> Copper).
9. Comience a conectar cada uno de los pines que conforman todos nuestros
componentes dentro del PCB. Colquese y d click en el cono de Add track
or vias y haga la ruta para cada una de las nets o conexiones de la
tarjeta.
10. Ya por ltimo Guarde su Archivo de layout: File Save o simplemente Ctrl +
S.
11. Su tarjeta debe lucir como la siguiente imagen:
NOTA: Una imagen ms grande del layout se agrega como Anexo 2 en la parte de
anexos de este manual.
20 cms
15 cms
2.5 cms
2.5 cms
15 cms
10 cms
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 27
Generar Gerber files
Ya que su PCB est completo, se pueden generar los Gerber files para cada una de las
caras (layers) deseadas, esto con la idea de poder mandar a hacer a un PCB
manufacturer su tarjeta, en caso de que sta misma no se haga manualmente.
1. Haga click en File Plot. Seleccione Gerber como Plot Format adems de
elegir la carpeta donde desee que estos archivos se guarden. Asegrese que
slo est seleccionada la opcin de B.Cu en la parte de Layers.
2. Por ltimo de clic en Plot y ahora pase a la parte de Generate Drill File. Ah,
aparecer una nueva ventana con algunas opciones elegidas por default (no
cambie nada) como se muestran en la figura de abajo:
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 28
Practica 3 Elaboracin de PCB (fabricacin)
Objetivo:
Armar el sistema mnimo a partir del diseo realizado en las prcticas 1 y 2.
Actividades
A partir del diseo del PCB, se utilizar el equipo en el laboratorio para crear la
tarjeta, la cual quedar como muestra la siguiente figura:
1. Lijar la superficie de cobre (placa fenlica) con una lija poco spera (de
numero 200 o superior de preferencia, el propsito es limpiar la placa no
quitar el cobre)
2. Limpiar con agua y jabn la placa fenlica (una vez limpia no tocar, el
objetivo es que la superficie quede libre de suciedad, una vez hecho esto la
placa tendr un aspecto ms brillante en toda la superficie)
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 29
3. Abrir el proyecto en Kicad y correr el programa PBCnew que es donde se
encuentra el diseo del PCB de la tarjeta
4. Imprimir en la hoja transfer las pistas y pads del diseo: File -> Print. Activar
las mismas opciones que la siguiente impresin de pantalla:
NOTA: B.Cu (Bottom Cu) significa que se imprimirn nicamente las lneas de cobre
de la parte trasera de la tarjeta.
5. Dar clic en print
6. Aparecer otra ventana que permitir abrir el diseo en un .pdf:
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 30
7. Usted podr ver en formato .pdf las lneas de cobre del diseo de su tarjeta:
8. Imprimir el diseo en la hoja de transferencia
9. Pasar las pistas de la hoja de transferencia a la placa fenlica con la ayuda de
una plancha. Colocar la hoja con las impresin hacia la parte con cobre de la
tabla y aplicar calor hasta que se transfieran completamente las pistas
10. Una vez que se tiene la placa fenlica con el layout impreso en l, sumergir
sta dentro del cloruro frrico hasta que el cobre sea disuelto, las
instrucciones de uso del cloruro estn en el recipiente que lo contiene. La
mezcla deber estar en movimiento constantemente.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 31
11. Limpiar con agua y jabn la placa y quitar el material negro con una lija, de
preferencia bajo un chorro de agua para no manchar la tarjeta.
12. Perforar los hoyos de la placa de acuerdo al tamao de cada uno de los
elementos, las brocas que utilizarn son de alrededor de 30 milsimas de
pulgada, hay algunos que necesitan perforaciones ms grandes.
13. Una vez que se tiene la tarjeta perforada, limpiar nuevamente con agua y
jabn.
14. Soldar un componente a la vez hasta completarlos todos.
15. Verificar el funcionamiento de la tarjeta con el maestro.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 32
Practica 4 Introduccin al uso de IDE MPLAB X
Pre reporte
1. Realiza una tabla donde se describan las siguientes instrucciones. El ejercicio
deber realizarse de la misma forma al siguiente ejemplo:
Instrucciones: BCF, BSF, BTFSS, CLRF, INCF.
Instruccin Descripcin Ejemplo Condiciones
Iniciales Descripcin
BTFSC
Pgina 322 del
datasheet
Esta instruccin
hace un test a un
solo bit de un
registro. Si ese bit
es cero entonces la
instruccin que
esta despus del
BTFSC no es
ejecutada. Si el bit
es uno entonces las
instrucciones que
estn despus del
BTFSC son
ejecutadas de
forma normal. La
sintaxis de esta
instruccin es
BTFSC registro, #
bit. Donde #bit
puede ser un
nmero del 0 al 7
que indicara la
posicin del bit en
el registro.
ciclo:
BTFSC
PORTB, 1
BCF
PORTA,0
GOTO
ciclo
Si PORTB =
1001 0000
En la primer
lnea pregunta
si el PORTB
tiene un cero
en el bit 1 (el
segundo bit de
derecha a
izquierda)
Dado que es
afirmativa la
sentencia, se
brinca la
instruccin
BCF y realiza
la instruccin
del GOTO.
Esta
instruccin
brincara hacia
la etiqueta
ciclo y se
realizara todo
de nuevo
2. Describe con tus palabras cual es la diferencia entre las siguientes
instrucciones, y aporta un ejemplo sencillo para cada una de ellas.
MOVF, MOVFF, MOVLW, MOVWF
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 33
Objetivo
IDE MPLAB X es un programa de software que se ejecuta en una PC (Windows, Mac
OS o Linux) para desarrollar aplicaciones para microcontroladores Microchip y
controladores de seales digitales.
El objetivo de esta prctica es ayudarlo a descubrir y aprender a utilizar las diversas
funciones disponibles para simplificar y mejorar las actividades de desarrollo.
Actividades
1. Instalar IDE MPLAB X, el instalador se encuentra en la carpeta de softwares
del USB anexo al manual. Si aparece un mensaje de advertencia de que no se
ha instalado ningn compilador, ignrelo.
2. Abrir IDE MPLAB X. Aparecer la pantalla principal del programa
3. Crear un nuevo proyecto: File -> New Project. Selecciona Microcip Embedded
como Category y Standalone Project como Project. De clic en Next.
4. En la opcin Family seleccione: Advanced 8-bit MCUs (PIC18). En Device
seleccione PIC18F45K50. De clic en Next.
5. Seleccione Simulator como Hardware Tools y de clic en Next.
6. Como compilador, seleccione: XC8(v1.31). De clic en Next.
7. Nombre al proyecto Practica4.c y seleccione una carpeta especial donde se
guardarn todos los archivos del proyecto. Como sugerencia, puede hacer
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 34
una carpeta llamada Practica4 y seleccinela como localizacin. De clic en
Finish.
8. Para empezar a programar, hay que crear un archivo .c. Para ello de clic
derecho sobre Source Files, despus en New y de clic en Empty File.
9. Aparecer la ventana de New Empty File, dele al archivo el nombre de
practica4.c. Despus, de clic en el botn Finish. En Source Files aparecer
su archivo practica4.c. Ah es donde usted podr empezar a programar.
10. Escriba el siguiente cdigo en el archivo Practica4.c:
#include
#include
#include
#define _XTAL_FREQ 16000000
void interrupt high_isr(void){ // funcion de interrupciones de alta prioridad
}
void interrupt low_priority low_isr(void){ // funcion de interrupciones de baja prioridad
}
delay1seg(){
for(int i=0;i
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MICROCONTROLADORES TE2015 35
while(1){ //ciclo del programa principal
if(PORTBbits.RB2==0){ //Si el boton es presionado, RB1=1
LATBbits.LATB1=1;
}
else{
LATBbits.LATB1=0; //Si el boton no es presionado, RB1=0;
}
LATBbits.LB0=0; //RB0=0
delay1seg(); //delay 1 seg
LATBbits.LB0=1; //RB0=1
delay1seg(); //delay 1 seg
}
}
Explicacin de cdigo:
Texto despus de doble diagonal (//), lo toma como comentario
Cada puerto los controlan principalmente dos registros TRIS Y PORT
En este caso trabajaremos con puerto TRISB y PORTB
Para indicar que ser salida se coloca un 0 a cada uno de los bits de TRISB
Si quisiramos que fueran entradas se coloca un 1.
Para asignarle un valor al puerto solo se le carga dicho valor en PORTB
11. Como usted ya sabe, al microcontrolador se le instal un bootloader para
poder ser programado por la interface USB; ese bootloader ocupa las
localidades de memoria 0x000 a 0x1000. Su usted compila el programa sin
tomar en cuenta lo anterior, es posible que al pasarlo al PIC, se sobreescriban
esas localidades y haya problemas.
Para solucionarlo se le debe indicar al MPLABX que el programa estar a
partir de la memoria 0x1000. Ir a: File -> Project Properties -> XC8 linker ->
Option categories: Additional Options -> Checksum: 0x1000.
12. Una vez escrito el programa y configurado el proyecto, dar clic en el cono
Build Project , localizado en la barra de herramientas superior.
13. Si el programa fue escrito correctamente, la pestaa output de la parte
inferior de MPLAB X mostrar un mensaje de xito.
14. Puede pasar el programa al microcontrolador y probar su funcionamiento
15. Usted ya conoce cmo programar, cmo compilar el cdigo y cmo pasarlo a
la tarjeta electrnica. Es hora de aprender a simular su programa. Para ello,
primero es necesario configurar su proyecto ingresando los datos de su
microcontrolador. De clic en Configuration localizado en la barra de
herramientas superior, despus, seleccione Customize .
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 36
16. Seleccione la pestaa Simulator. En la opcin Processor frequency (Fcyc)
escriba 4. En la parte de Frequency In seleccione MHz. De clic en OK
17. Vuelva a compilar el programa con la opcin Build Project, Para simular de
clic en el cono Debug Project localizado en la barra de herramientas
superior.
18. El programa debe estar ejecutndose en simulacin, prueba de ello es que el
rectngulo localizado en la parte de abajo a la derecha de la pantalla lo indica
.
19. Es posible simular el programa lnea por lnea, para ello primero hay que
pausarlo en el botn pause localizado en la barra de herramientas
superior. Usted notar que se ilumina un rengln del cdigo en color verde,
eso indica que cuando usted paus la simulacin del programa, el software se
encontraba ejecutando esa lnea. El botn Step Over sirve para ir ejecutando
lnea por lnea del programa, de clic y vea cmo el rengln color verde va
avanzando sealando que se ejecutan diferentes lneas.
20. Ahora que usted se encuentra simulando el programa, es posible monitorear
el valor de distintos registros, variables o puertos de salida del
microcontrolador. Vaya a la barra de herramientas y de clic en Window-
>Debugging-Watches. Dar clic en la pestaa Watches .
Haga clic derecho sobre el rengln y seleccione New
Watch. Las variables creadas en su programa se encuentran en la opcin
Global Symbols; los registros de su microcontrolador se encuentran en la
pestaa SFRs. Seleccione aquello que desee monitorear su valor y de clic en
OK.
21. En algunas ocasiones es necesario tomar tiempos de ejecucin del programa,
para eso hay que entrar a la funcin Stopwatch. Vaya a la barra de
herramientas y de clic en Window->Debugging->Stopwatch. Dar clic en la
pestaa: . Una vez dentro de la pestaa, al lado izquierdo
aparecen 4 botones que lo ayudarn a tomar tiempos de manera eficiente. La
funcin de cada uno se puede conocer dejando el mouse sobre el botn
durante 2 segundos.
22. Como ya se mencion, la pestaa Watches sirve para monitorear variables
del programa, registros o puertos de salida del microcontrolador. En algunas
ocasiones, es necesario estimular puertos de entrada para que, al estar
simulando el programa, pareciera como si se presionara un botn o que
algn evento externo est sucediendo y verificar lo que hace el programa con
dicho evento. Para ello es necesario usar la opcin Stimulus. Para utilizarla
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 37
vaya a la barra de herramientas y de clic en Window->Simulator->Stimulus.
De clic en la pestaa: . Para agregar un puerto de clic
en el cuadro blanco debajo de la palabra Pin y seleccione el Pin que desea
estimular: . En el cuadro de action seleccione qu es lo
que quiere que pase con ese Pin, ya sea que se encuentre en estado bajo,
estado alto o bien que se genera un toogle en l. Para que sea vlido lo que
seleccion, es necesario dar clic en el cuadro fire, de esta forma, el programa
recibir la seal de que el pin seleccionado hace la accin que eligi.
23. Para dejar de simular el programa paso por paso y ejecutar todo
automticamente, de clic en el botn Play de la barra de herramientas
superior.
24. Usted puede agregar breakpoints a diferentes lneas del programa, slo con
dar doble clic en el nmero de lnea donde desea crearlo . Un
breakpoint sirve para indicar que el programa se pausar automticamente
en esa lnea de cdigo cada vez que usted est simulando su programa.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 38
Practica 5 Puertos de Entrada/Salida
Pre reporte
1. Dar respuesta a las siguientes preguntas:
Cul es el uso de los registros TRISA, TRISB, TRISC, TRISD?
Cul valor se le debe cargar al TRISB, para que todo el puerto funcione como
entrada?
Cul valor se le debe cargar al TRISB, para que todo el puerto funcione como
salida?
Qu instruccin recomienda usar para hacer un barrido de leds?
Objetivo
Familiarizarse con las instrucciones bsicas para configuracin y manejo de los
puertos de entrada/salida del Microcontrolador, as como en el uso y manejo de
rutinas a nivel ensamblador.
Al termino de este laboratorio el alumno ser capaz de:
Configurar, leer y escribir sobre los diferentes puertos del dispositivo
Aplicar rutinas comunes de anti-rebotes y temporizacin mediante ciclos.
Requisitos
PCB elaborado en las practicas 1,2,3.
Estar familiarizado y Conocer las herramientas bsicas de Debugging de IDE
MPLAB X vistas en la practica 4.
Actividades
Programa 1. Cambiar el estado de un led cada 5 segundo de manera infinita y
automtica, tomar en cuenta la saturacin de las funciones delays (capacidad
mxima).
Programa 2. Realizar un contador ascendente y descendente binario de 8 bits, es
decir, presionando un botn el contador se incrementar y presionando el otro
botn el contador se decrementar, considerar la alternativa de presionar los dos
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 39
botones al mismo tiempo, en tal caso el conteo deber mantener su valor anterior
(no har nada).
Sugerencia, utilizar condiciones para detectar la presin de los botones y
operaciones aritmticas para el incremento y decremento del contador.
Programa 3. Mostrar en leds de manera infinita y automtica la secuencia
mostrada en la figura.
Nota. No es vlido escribir en el programa trmino por trmino explcitamente la
secuencia.
Sugerencia, utilizar la librera: math.h y el comando pow.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 40
Practica 6 Teclado Matricial
Pre reporte
1. Dar respuesta a las siguientes preguntas:
Cul es el funcionamiento del teclado?
Cuntos pines tiene el teclado que utilizaremos? (estos se encuentran en el
almacn)
Cuntos y cules de esos pines funcionan como columnas y filas? Cules
estableceras como entradas y cuales como salidas del microcontrolador?
Qu es una resistencia pull-up?
Dnde se conectara un pull-up en el teclado, en las entradas o salidas?
2. Investigar cmo usar y habilitar los pull-ups del puerto B.
Objetivo
Conocer las funciones Pull-Up de los puertos, configurar y adquirir datos desde
teclados matriciales mediante barrido
Al terminar el laboratorio el alumno ser capaz de:
Identificar y conocer la importancia de las configuraciones Pull-Up/Pull-
down en el microcontrolador
Conocer los conceptos de barrido para la adquisicin de datos en matrices.
Requisitos
Haber entregado el pre-reporte correspondiente.
Leer la seccin I/O ports del Datasheet de Microcontrolador.
Solicitar al almacn un teclado matricial y conectarlo a su PBC
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 41
Actividades
Mostrar en los leds la salida binaria correspondiente de la presin de cada botn del
teclado matricial, por ejemplo:
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 42
Practica 7 Dispositivo LCD
Pre reporte
1. LEE EL ARCHIVO LCD.pdf
2. De cuntos pines es el conector para LCD de tu tarjeta de sistema mnimo?
3. Indica en que pines del conector del LCD se encuentra:
GND ______________
VCC ______________
4. Indica cual es el smbolo y la funcin de los siguientes pines de la pantalla
LCD
Pin Smbolo y Funcin
4
5
6
7 14
5. Explica cul es el funcionamiento de las 3 lneas de control EN, RS, RW.
6. El bus de datos puede ser de 4 y 8 bits. Qu cambios tendras que hacer para
cambiar de uno a otro?
7. Cuntos y cules pines utilizaras para una conexin utilizando un bus de
datos de 4 bits?
8. Diagrama de flujo o pseudocdigo que maneje la pantalla LCD en modo de 4
bits. Cul es la diferencia principal con respecto al manejo del LCD en 8 bits?
9. Indica sobre el anexo con lpiz cual es la funcin de cada una de las
instrucciones o conjunto de instrucciones. Describe la operacin de cada
lnea de todos los cdigos en el anexo.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 43
Objetivo
Estudiar y Utilizar un Display de Cristal Liquido (LCD) como terminal del
Microcontrolador, conocer las principales funciones y caractersticas de estos
dispositivos
Al terminar este laboratorio el alumno ser capaz de:
Configurar e integrar un LCD en sus practicas con micros.
Actividades
Desplegar en el LCD un conteo ascendente (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ) cada vez que
se presiona el switch 1 de la tarjeta y un conteo descendente ( 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,
0) cada vez que se presiona el switch 2.
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MICROCONTROLADORES TE2015 44
Practica 8 Temporizadores (timers)
Pre reporte
1. Dar respuesta a las siguientes preguntas:
Cul es el registro para configurar el timer 0?
Describe el uso para el bit TMR0ON del registro T0CON?
Describe el uso para el bit T08BIT del registro T0CON?
Describe el uso para el bit T0CS del registro T0CON?
Describe el uso para el bit PSA del registro T0CON?
Cunto tiempo toma cada incremento del timer 0 sin prescaler asignado?
Objetivo
Realizar programas en ensamblador donde utilicen los mdulos de temporizadores
para contar eventos y tiempos.
Al terminar este laboratorio el alumno ser capaz de:
Realizar los clculos requeridos en sus aplicaciones para configurar y
programar los temporizadores.
Realizar diferentes rutinas de temporizacin como generadores de seal.
Actividades
Medir la frecuencia de un generador de funciones a travs de los mdulos TIMERs
del PIC18F45K22 desplegndola en leds.
Nota. No es permitido utilizar la librera delays.h.
Sugerencia, disear un temporizador de 1 segundo con el TIMER 1 y un contador
con el TIMER 0, de manera de determinar los flancos de bajada (frecuencia) que se
producen en 1 segundo y mostrarlos en los leds.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 45
Practica 9 Interrupciones
Pre reporte
1. Dar respuesta a las siguientes preguntas.
Qu uso tiene el pin INT0?
Cmo se habilita la interrupcin INT0? Checar registro INTCON
Si conectas un push botton al pin INT0, cmo eliminars los rebotes si al pin
INT0 deber de llegar una seal sin ruido?
2. Para una seal cuadarada de 8 Hz:
Cul es su perodo?
Cmo generaras esta seal utilizando solamente interrupciones?
Objetivo
Conocer y utilizar los servicios que ofrecen las interrupciones de tipo interno y
externo, resaltar la importancia que estas tienen en el software.
Al terminar este laboratorio el alumno ser capaz de:
Realizar rutinas de interrupciones tanto de software como de hardware.
Realizar generadores de onda mediante interrupciones.
Actividades
Por la lnea 0 del puerto D se genera una onda cuadrada.
El valor de la onda cuadrada cambia mediante la activacin del pulsador conectado
al pin 0 del puerto B, es decir: mediante la interrupcin RBO, como se indica en la
siguiente tabla:
Pulsacin Frecuencia Periodo (s)
Inicial 2 0.5
Primera 1 1
Segunda 0.5 2
Tercera 0.25 4
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 46
Al conectarlo a la alimentacin genera una frecuencia de 2 Hz. Al presionar el
pulsador por primera vez cambia a 1 Hz, al actuar una segunda vez 0.5 Hz y asi
sucesivamente. El led visualiza el periodo generado.
Nota. No es permitido utilizar la librera delays.h y se debe utilizar las
interrupciones externa RBO y TIMER 0.
Sugerencia, obtener las ondas cuadradas por medio de la interrupcin TIMER 0 y
cambiar la frecuencia de las ondas cuadradas a travs de la interrupcin externa
INTO
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 47
Practica 10 Mdulo Capture/Compare/PWM y ADC
Pre reporte
1. Dar respuesta a las siguientes preguntas.
Qu es duty cycle?
Cmo inicializas el mdulo PWM para generar una seal cuadrada con duty
cycle de 75%?
Enumera y describe todos los registros necesarios para utilizar el mdulo
PWM
Cul es el perodo mximo que puedes obtener con el mdulo PWM si tienes
un oscilador de 4 MHz?
2. Describe el procedimiento qu haras para calcular el tiempo entre dos eventos
utilizando el mdulo COMPARE.
Objetivo
Desarrollar rutinas para el uso del mdulo CCP y ADC aplicndolas en el control de
ancho de pulso de seales peridicas
Al terminar este laboratorio el alumno ser capaz de:
Controlar la velocidad de motores de CD variando el ancho de pulso de una
seal cuadrada.
Implementar programas que involucren conversiones Anlogo - Digital
Actividades
Variando la resistencia de un potencimetro controlar la velocidad de un motor CC y
mostrar el ciclo de trabajo en los leds.
Sugerencia, realizar la conversin analgica digital del voltaje que suministra el
potencimetro. Este resultado utilizar como el ciclo de trabajo de la modulacin por
ancho de pulso, de manera de variar la velocidad del motor CC y adems mostrarlo
en los leds para esto referirse al pdf: PIC18F45K22 (hoja de datos del
microcontrolador).
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 48
Hardware:
Conseguir 1 driver L293D, un motor CC y un diodo (esta materiales no se prestan en
los laboratorios del DIEC).
La salida que controlara la velocidad del motor CC conectar al siguiente circuito que
ser implementado en proto board:
Es indispensable conectar el diodo D1 en paralelo con el devanado del motor tal
como se muestra en la figura, como proteccin frente a los picos de fuerza
contraelectromotriz producidos por la carga inductiva de la bobina en el momento
de la conmutacin.
Puede tambin utilizar el driver L293B, en tal caso revisar la hoja de datos de este
para su conexin.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 49
Practica 11 Puerto serial
Objetivo
Configurar y establecer comunicacin con otros dispositivos mediante interface
serial utilizando modulo USART.
Al terminar este laboratorio el alumno ser capaz de:
Realizar aplicaciones con intercambio de informacin mediante protocolo
RS232 (interface serial)
Actividades
Parte 1:
Utilizando un cable USB Serial se realizar la comunicacin serial con la PC. Se
utilizar una hyperterminal o el mismo tinybootloader para enviar y recibir
informacin en forma de caracteres ASCII.
Parte 2 (nicamente demostrativa):
1. Copiar a su computadora la carpeta Archivos_USB_Serial_Emulator que se
encuentra en el USB anexo a este manual
2. Abrir en MPLABX el proyecto situado dentro de la carpeta Proyecto_PIC que
est en la carpeta copiada anteriormente y compilar el cdigo.
3. Hacer las conexiones del PIC como lo muestra la siguiente tabla:
Pin del PIC Lugar de conexin
RB0 Led
RB1 Led
RB2 Botn
RB3 Botn
RC2 Led
RE0 Potencimetro
4. Conectar la tarjeta a la computadora.
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 50
5. Abrir el archivo .exe localizado en: Archivos_LabView->
USB_Serial_Emulator_Exe ->USB_Serial_Emulator.exe. Se abrir la siguiente
aplicacin:
6. Dar clic en el botn Run Continuosly
7. En Resource Name seleccionar el COMx correspondiente al PIC. Para
visualizar el COMx que corresponde al PIC es necesario ir al Administrador
de Dispositivos de Windows y en la seccin Ports (COM & LP) buscar el que
diga USB Serial Port (COMx) como se muestra en la figura:
8. Iniciar la comunicacin presionando el switch Init Comunication
9. Ahora ya puede interactuar con la aplicacin.
10. Presione los botones conectados y mueva el potencimetro; observe lo que
pasa.
11. Presione los botones y mueva la perilla de la aplicacin abierta en la
computadora; observe lo que pasa.
12. Reporte lo que observa
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 51
Anexos
Anexo 1 (esquemtico):
MANUAL DEL ALUMNO
MICROCONTROLADORES TE2015 52
Anexo 2 (layout):
20
cm
s
15
cm
s
2.5
cm
s
2.5
cm
s
15
cm
s
10
cm
s