MICROCONTROLADORES PIC - AS.com

1 MICROCONTROLADORES PICFUNDAMENTOS Y APLICACIONESUN ENFOQUE DID CTICOING. DAVID APAZA CONDORIESCUELA DE POSGRADOMICROCONTROLADORES PICFUNDAMENTOS Y APLICACIONESUN ENFOQUE DID CTICOMATERIAL EDUCATIVO ING. DAVID APAZA CONDORIDEDICATORIADEDICO ESTE LIBRO A MI FAMILIAA MI QUERIDA ESPOSA CARMEN Y A MI AMA-DO HIJO FERNANDO DAVID, QUIENES HAN ESTADO A MI LADO TODO ESTE TIEMPO, LOS QUIERO MUCHO, GRACIAS 1 2 RESUMENEl microcontrolador es uno de los logros m s sobresalientes del siglo XX. Hoy en d a, existen casi 15,000 millones de PIC s de alguna clase en uso.

2 Para la mitad del siglo pr ximo, es posible que el microcontrolador t pi-co tenga mayor poder de c mputo que las supercomputadoras m s velo-ces de hoy. Actualmente los podemos encontrar en cualquier sitio: microon-das, frigor ficos, coches, aviones, mandos a distancia, radios, televisores, objetivo principal de este libro consiste en que el lector comprenda el fun-cionamiento de los MICROCONTROLADORES y sea capaz de emplearlos en situacio-nes que requieren una soluci n pr ctica. Dentro de este libro es posible en-contrar informaci n acerca del origen de esta l nea de MICROCONTROLADORES PIC, as como las diferentes familias que integran la amplia gama de dispo-sitivos PIC Micro.

3 Un aspecto fundamental es la explicaci n clara y expl ci-ta de la operaci n del microcontrolador PIC16F84A, dispositivo al cual est enfocado este libro y del cual se tratan temas relacionados con sus caracte-r sticas, su arquitectura, la organizaci n de memoria y los diversos perif ri-cos que posee dicho PIC. En lo que se refiere a la programaci n de este dis-positivo tan popular, se ha creado un software llamado MPLAB, el cual es el programa compilador y simulador m s popular para este prop la misma forma, para efectos de facilitar la grabaci n de un programa en el PIC, existen grabadores de microcontrolador como el: NOPPP, PonyProg2000.

4 El primero de ellos consiste en un programa muy elemental, mientras que el segundo es un software que soporta la programaci n de varios , se considera que la pr ctica es un factor fundamental para la implementaci n de sistemas mediante MICROCONTROLADORES , es por esto que se ha incluido dentro de esta obra, una secci n de proyectos que ayudar n al usuario a familiarizarse con el manejo del PIC16F84A. 3 4 TULO Introducci Los puertos del Los registros TRISA y Perif Set de TULO 21. Introducci Funcionamiento del Estructura general del Entrada de reloj del m dulo El El registro Sincronizaci n del C lculo de TULO 31.

5 Introducci Las Registro de control Interrupci n externa Interrupci n del Interrupci n del Interrupci n de la TULO 41. Introducci Tipos de memorias del DD RAM (Display Data RAM).. CG RAM (car cter generator RAM)..1183. Perif ricos del Inicializaci n del Secuencia de inicializaci n del m dulo Comandos del Comandos de TULO 51. Introducci Conversi n anal gica ADC del Configuraci n de Operaci n del 5 6 CAP TULO 1 MANEJO DE PUERTOSCONTENIDO DEL CAP Introducci Los puertos del Los registros TRISA y Perif ricos Set de instruccionesProyecto 1: Lectura de puertosProyecto 2: Compuerta l gica ANDP royecto 3: Decodificador de tres bitsAPRENDEREMOS A.

6 Identificar las diferentes partes que componen un PIC Identificar los puertos del PIC y sus caracter sticas el ctricas Configurar correctamente los puer-tos del PIC ya sea como entrada o salida Utilizar correctamente las instruc-ciones binarias b sicas del PIC1 MANEJO DE PUERTOSING. DAVID APAZA Introducci nUn microcontrolador es un computador completo de limitadas prestaciones, que est contenido en un chip de un circuito integrado y se destina a gobernar una sola tarea. Para que el microcontrolador realice las operaciones que deseamos es necesario grabar en su memoria de programa un conjunto de instrucciones que constituyen el programa de aplicaci n.

7 En primer lugar debemos conocer per-fectamente las especificaciones de la tarea que debe ejecutar. Hay que tener en cuenta que podemos llegar al mismo resultado con distintos programas, siendo ptimo aqu l que est mejor estructurado y no realice operaciones innecesarias, ahorrando de esta forma espacio en la memoria de programa y citar como ejemplos de programas de aplicaci n a: el programa que controla un semaforo, el programa que controla un brazo de robot, el programa que controla una alarma de casa, entre otras aplicaciones. Las distintas aplica-ciones requieren de ingreso y salida de datos hacia y desde la parte interna del PIC, esta tan importante funci n la cumplen los puertos del PIC, que dependien-do de la gama pueden tener de 2 a 5 puertos, los cuales pueden ser configurados como entrada o salida, seg n los requerimientos de la aplicaci correctamente los puertos del PIC es lo primero que un programa-dor debe aprender, seguido del manejo del software de desarrollo MPLAB, y un buen simulador electr nico por ejemplo el PROTEUS que a criterio de muchos es el mejor.

8 El la siguiente figura presentamos uno de los primeros microcon-troladores en llegar a nuestro pa s, uno de mucha aceptaci n y aplicaci n, ideal para los El microcontrolador 16F84 de Microchip, un PIC de mucha aplicaci n. 8 MANEJO DE PUERTOS 1 ING. DAVID APAZA CONDORIPara escribir el programa fuente de la tarea o aplicaci n, ser necesario un edi-tor de texto que trabaje con caracteres ASCII. El lenguaje de programaci n m s utilizado es el lenguaje ensamblador, aunque tambi n se usa el lenguaje Basic o el C. El lenguaje ensamblador es el lenguaje natural de los PIC, y esta m s cerca al lenguaje m quina, como todo lenguaje presenta ventajas y desventajas, entre otras ventajas podemos citar las siguientes:1.

9 Permite utilizar menos memoria de Permite optimizar el tiempo de ejecuci Permite trabajar directamente con los Facilita la paginaci n de la memoria de Permite el uso directo del temporizador y utilizar el lenguaje asembler, todas las aplicaciones desarrolla-das en este texto est n en dicho lenguaje, solo es una recomendaci n, se puede trabajar con el lenguaje C o Basic, esto depende del desarrollar aplicaciones, proyectos entre otros, se requieren de herramien-tas tanto l gicas como f sicas, es decir software y hardware respectivamente, respecto al software la herramienta principal es el conocido y famoso MPLAB IDE, que lo proporciona y facilita el mismo fabricante de los PIC, es decir MI-CROCHIP, es necesario indicar que existen diferentes marcas de PIC, podemos citar algunas como por ejemplo: ATMEL, MOTOROLA, INTEL y MICROCHIP, entonces porque elegimos la marca MICROCHIP, es simple, estos PIC son m s comerciales, son econ micos y hay mucha informaci n de los mismos en IN-TERNET, como proyectos, manuales, tutoriales, v deos, software libre, simula-dores, sin desmerecer a las otras marcas.

10 Sab as que .. ??Algunos puertos del PIC est n multiplexa-dos, es decir que cumplen doble o triple funci n, normalmente las funciones van separadas por un caracter que es el /. 91 MANEJO DE PUERTOSING. DAVID APAZA CONDORIOtra herramienta l gica clave es el grabador de PIC, quien se encarga de enviar el programa hacia la memoria interna del PIC, es decir realiza la transferencia del programa de la PC hacia el PIC, esta herramienta tiene su complemento que es la parte f sica, es decir un circuito f sico sin el cual no sirve de nada. El grabador es una tarjeta electr nica, que posee entre otros elementos un z calo para insertar en PIC, un puerto de comunicaciones, que puede ser serial, USB, en algunos casos herramienta l gica es el simulador, que es de mucha utilidad cuando se requiere analizar un prototipo inicial, analizar los registros internos, analizar la secuencia de ejecuci n del programa, analizar las subrutinas e interrupciones, como vemos esta herramienta es de mucha utilidad, permite detectar y corregir errores en el programa, antes de implementar el proyecto.