La señal RDY/CLK provee al Microcontrolador externo una señal de reloj la cual está sincronizada con la señal en la terminal ANT1 y con la información acerca del estado interno del chip EM4095. La señal sincronizada con ANT1 indica que el PLL está en bloqueo y que el punto de operación de recepción de cadena está establecido. Cuando SHD está en alto forza a RDY/CLK a un nivel bajo. Después de la transición de alto a bajo en SHD el PLL se pone en marcha, y la cadena de recepción es encendida. Después del tiempo TSET el PLL es atado y el punto de operación de la cadena de recepción se establece. En este momento la misma señal que está siendo transmitida a ANT1 es puesta en la terminal RDY/CLK indicándole al Microcontrolador que puede comenzar a observar la señal en la terminal DEMOD_OUT y dando al mismo tiempo una señal de reloj de referencia. El reloj en la terminal RDY/CLK es continuo,
también está presente durante el tiempo en que los controladores de la antena están apagados debido al alto nivel en la terminal MOD. Durante el tiempo TSET de la transición de un nivel alto a bajo en la terminal SHD la terminal RDY/CLK es arrastrada a un nivel bajo por un resistor de 10k . La razón para esto está en una función adicional de la terminal RDY/CLK en el caso de la modulación de AM con índice menor al 100%. En ese caso se emplea como un controlador auxiliar el cual mantiene una amplitud menor en la bobina durante el proceso de modulación. El circuito de la tarjeta de RFID empleada en la Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores PIC es el que el fabricante propone en su hoja de especificaciones y se muestra en el circuito del Circuito 2.11.1.
En la Ilustración se muestra el Módulo de RFID usado en el proyecto.
Capítulo 3. Justificación Económica
El desarrollo de cualquier proyecto implica el gasto y/o la inversión de capital que deben de llevar un seguimiento para que se pueda tener un adecuado control. Esto se hace con el fin de evaluar la viabilidad y factibilidad del proyecto.
3.1
Cronograma de Actividades
En el cronograma se establecieron las actividades que se realizaron para el desarrollo del proyecto durante el periodo enero 2009 a diciembre 2009.
Tabla 3.1.1 Cronograma de Actividades
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco
Jefatura: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
Especialidad: Ingeniería en Electrónica Periodo: enero 2006- diciembre2009
Proyecto: Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores PIC
Unidad 1: Introducción
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H.
1.1 Investigación de Antecedentes
de los Microcontroladores PIC 27/01/09 6/02/09 10
1.2
Detectar problemas presentes en el diseño de Aplicaciones con Microcontroladores y de otras Tarjetas de Desarrollo existentes en el mercado
9/0209 20/02/09 5
1.3 Definir el alcance del Proyecto 23/02/09 2/03/09 5
1.4 Desarrollar la Justificación del
porqué del Proyecto 9/03/09 20/03/09 10
1.5
Consultar la información obtenida con los Asesores Técnicos
23/03/09 3/03/09 4 5 10
1.6
Consultar el formato para la documentación con el Asesor Metodológico
6/03/09 17/03/09 7 5
1.7 Documentación de los primeros
cuatro puntos anteriores 20/03/09 1/04/09 10
1.8
Consultar con el Asesor Metodológico el documento elaborado
Unidad 2: Capítulo 1.- Sistemas de Microcomputadoras
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H. 2.1
Consultar en el libro “The PIC Microcontroller Your Personal Introductory Course” los Sistemas del Microcontrolador
18/04/09 22/04/09 5
2.2 Investigar las Características de los Microcontroladores 25/04/09 29/04/09 15 2.3 Analizar las Arquitecturas von Newmann y Harvard 1/05/09 5/05/09 5
2.4 Definir las Arquitecturas CISC y RISC 8/05/09 12/05/09 5
2.5
Consultar la información obtenida con los Asesores Técnicos
15/05/09 19/05/09 4 10 10
2.6
Consultar el formato para la documentación con el Asesor Metodológico
22/05/09 26/05/09 5 5
2.7 Documenta toda la información recopilada en la Unidad 2. 29/05/09 3/06/09 15
2.8
Consultar con el Asesor Metodológico el documento elaborado
6/06/09 10/06/09 13 15
Unidad 3: Capítulo 2.- Desarrollo del Prototipo
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H. 3.1 Diseñar de la estructura de la Tarjeta de Desarrollo 13/06/09 24/06/09 30 3.2 Consultar el diseño con los Asesores Técnicos 27/06/09 31/06/09 2 10 15
3.3
Diseñar la Placa de Circuito Impreso para la Tarjeta de Desarrollo
1/07/09 21/08/09 40
3.4 Fabricación de la Tarjeta de Desarrollo 24/08/09 28/08/09 25
3.5 Comprobar el buen funcionamiento de la Placa de Circuito Impreso 28/08/09 28/08/09 5 3.6
Determinar los módulos externos más importantes quede deben formar parte de la Tarjeta de Desarrollo
31/08/09 4/09/09 15
3.7
Consultar con los Asesores Técnicos los módulos tomados en cuenta
7/09/09 7/09/09 2 15 15
3.8
Diseño de las Placas de Circuito Impreso de los módulos que formarán parte de la Tarjeta de Desarrollo
8/09/09 18/09/09 40
3.9 Fabricar los Módulos externos 21/09/09 25/09/09 25
3.10
Comprobar el buen funcionamiento de las Placas de Circuito Impreso de los módulos externos
25/09/09 25/09/09 5
3.11
Consultar con los Asesores Técnicos el acabado final y el funcionamiento de la Tarjeta de Desarrollo y de sus módulos externos
26/09/09 26/09/09 1 5 5
3.12
Consultar el formato para la documentación con el Asesor Metodológico
27/09/09 27/09/09 4 5
3.13
Documentación de los diseños de la Tarjeta principal y de los módulos externos
28/09/09 30/09/09 30
3.14
Consultar con el Asesor
Unidad 4: Capítulo 3.- Justificación Económica
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H. 4.1
Investigar los costos de los diferentes materiales empleados para la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo
1/10/09 4/10/09 10
4.2 Documentar los costos obtenidos 4/10/09 4/10/09 5
4.3
Investigar los costos de los diferentes equipos utilizados para la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo
5/10/09 7/10/09 15
4.4 Documentar los costos obtenidos 7/10/09 7/10/09 5
4.5
Investigar los costos de la infraestructura utilizada para la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo
11/10/09 14/10/09 10
4.6 Documentar los costos
obtenidos 14/10/09 14/10/09 5
4.7
Investigar los costos del factor humano que intervino en el diseño y la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo
15/10/09 18/10/09 5
4.8 Documentar los costos obtenidos 18/10/09 18/10/09 5
4.9
Consultar el formato para la documentación con el Asesor Metodológico
19/10/09 23/10/09 4 5
4.10
Documentación de todos los costos presentes en la fabricación de la Tarjeta principal y de los módulos externos
24/10/09 30/10/09 25
4.11
Consultar con el Asesor Metodológico el documento elaborado
30/10/09 30/10/09 20 20
Unidad 5: Capítulo 3.- Justificación Económica
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H. 5.1
Documentar las Conclusiones obtenidas durante la elaboración del Proyecto
2/11/09 6/11/09 5
5.2
Documentar las
recomendaciones que deben de tomarse en cuenta para el manejo de la Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores
7/11/09 10/11/09 10
5.3
Consultar con el Asesor Metodológico el documento elaborado
11/11/09 11/11/09 8 10
Unidad 6: Terminación del Proyecto y Presentación ante Jurado
No. Actividad Inicio Término Responsable E F M A M J J A S O N D
F.J.G.F. J.M.C.C. J.L.G. N.M.H. 6.1
Revisar a fondo todo el documento elaborado y corregir errores
12/11/09 20/11/09 5 5 30 50
6.2 Presentar el Proyecto ante el Jurado asignado 7/12/09 7/12/09 2 2 2 5
3.2
Insumos
Para documentar los costos de los insumos, se ordenaron por módulos. Se deben de tomar en cuenta todos los componentes empleados, desde lo resistores hasta los circuitos integrados presentes en los módulos.
Tabla 3.2.1 Costos del módulo de los Puertos de E/S
Módulo de los Puertos de E/S
No. Descripción Unidad Cantidad Precio Unitario
MN Subtotal
1 Conector Header 5x2 Piezas 1 $5.00 $5.00
2 Resistores de Montaje Superficial de 10K Piezas 8 $1.50 $12.00
3 Resistores de Montaje Superficial de 330 Piezas 8 $1.50 $12.00
4 Interruptor Dipswitch de 8 unidades Piezas 1 $8.50 $8.50
5 Interruptores 1 Polo/2 Tiros Piezas 3 $3.00 $9.00
6 LEDs de montaje superficial rojos Piezas 8 $2.00 $16.00
7 Pulsadores de 4 terminales Piezas 8 $1.50 $12.00 Subtotal $74.50
Tabla 3.2.2 Costos de módulo de la Interface Serial para Displays de 7 Segmento
Interface Serial para Displays de 7 Segmentos
No. Descripción Unidad Cantidad Precio Unitario
MN Subtotal
1 Conector Header 5x2 Piezas 3 $5.00 $15.00
2 Header torneado Piezas 4 $15.00 $60.00
3 Displays de 7 Segmentos deCátodo Común Piezas 8 $12.50 $100.00
4 Circuito Integrado MAX7219 Piezas 1 $165.50 $165.50 Subtotal $340.50
Tabla 3.2.3 Costo del módulo de LED´s en Configuración Tri-Estado
LED´s en Configuración Tri-Estado
No. Descripción Unidad Cantidad Precio Unitario
MN Subtotal
1 Conector Header 5x2 Piezas 1 $5.00 $5.00
2 LEDs de montaje superficial rojos Piezas 56 $2.00 $120.00 Subtotal $125.00
Tabla 3.2.4 Costos del módulo del Display Gráfico con Pantalla Táctil
Display Gráfico con Pantalla Táctil
No. Descripción Unidad Cantidad Precio Unitario
MN Subtotal
1 Conector Header 5x2 Piezas 3 $5.00 $15.00
2 Conector Header 1x20 Piezas 1 $5.00 $5.00
3 Conector para Pantalla Táctil Piezas 1 $5.00 $5.00
4 Preset de 10K Piezas 1 $2.50 $2.50
5 Resistor de 10 Piezas 1 $0.20 $0.20
6 Resistor de 1K Piezas 8 $0.20 $0.20
7 Resistor de 470K Piezas 2 $0.20 $0.20
8 Capacitor cerámico de 100nF Piezas 2 $2.00 $2.00
9 Transistor bipolar NPN BC547 Piezas 3 $3.00 $9.00
10 Transistor bipolar PNP BC557 Piezas 2 $3.00 $6.00
11 Display Gráfico con Pantalla Táctil integrada Piezas 1 $450.00 $450.00 Subtotal $495.10
Tabla 3.2.6 Costos de la Tarjeta Principal
Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores PIC
No. Descripción Unidad Cantidad
Precio Unitario MN
$
Subtotal
1 Conector Header 5x2 Piezas 6 $5.00 $15.00
2 Conector Header 1x16 Piezas 1 $5.00 $5.00
3 Conector Header torneado Piezas 2 $15.00 $30.00
4 Regulador de voltaje 7805 Piezas 1 $10.00 $10.00
5 Resistor de 330 Piezas 1 $0.20 $0.20 6 Resistor de 10K Piezas 1 $0.20 $0.20 7 Resistor de 1K Piezas 2 $0.20 $0.40 8 Resistor de 10 Piezas 1 $0.20 $0.20 9 Resistor de 470 Piezas 1 $0.20 $0.20 10 Preset de 10K Piezas 1 $3.50 $3.50
11 Capacitor 22pF de montaje superficial Piezas 2 $3.50 $7.00
12 Capacitor cerámico de 100nF Piezas 1 $2.00 $2.00
13 Capacitor electrolítico de 1000uF Piezas 1 $3.50 $3.50
14 Capacitor electrolítico de 10uF Piezas 1 $3.00 $3.00
15 Conector Jack Invertido Piezas 1 $5.00 $5.00
16 Puente de diodos Piezas 1 $5.00 $5.00
17 LED bicolor de 3.5mm Piezas 1 $5.00 $5.00
18 Interruptor 1 Polo / 2 Tiros Piezas 1 $3.50 $3.50
19 Cristal de 12MHz de montaje superficial Piezas 1 $10.00 $10.00
20 Pulsadores de 4 terminales Piezas 17 $1.50 $25.5
21 Conectores Jack 5x2 para cable plano Piezas 20 $3.00 $60.00
22 Cable Plano calibre 28AWG Metros 1 $25.00 $25.00
23 Display Alfanumérico Inteligente Piezas 1 $120.00 $120.00
24 Microcontrolador PIC 18F452 Piezas 1 $150.00 $150.00
25 Header para Jack invertido Piezas 1 $5.00 $5.00
26 Transformador 12Vrms/1A Piezas 1 $50.00 $50.00
27 Placa fenólica 30x30cm Piezas 10 $150.00 $1,500.00
28 Cloruro férico Litros 5 $20.00 $100.00
29 Alcohol isopropílico Litros 5 $25.00 $125.00
30 Estopa Kilos 1 $35.00 $35.00
31 Pintura Negra Litros 1 $50.00 $50.00
32 Pintura Blanca Litros 1 $50.00 $50.00 Subtotal $2,389.00
3.3
Equipos
Para el desarrollo de cualquier proyecto se requieren equipos para la manufactura del mimo.
Tabla 3.3.1 Costos del equpio empleado
Equipo Empleado
No. Descripción Unidad Cantidad Precio Unitario
MN Subtotal
1 Estación para soldar Weller Modelo 1G10 Piezas 1 $1,550.00 $1,550.00
2 Taladro de bando de ½ HP Piezas 1 $2,350.00 $2,350.00
3 Rehilete de 5” de 1HP Piezas 1 $1,500.00 $1,500.00
4 Sierra de Cinta de 1.5HP Piezas 1 $2,300.00 $2,300.00
5 Multímetro Fluke modelo 170 Piezas 1 $5,560.00 $5,560.00
6 Osciloscopio Tektronix modelo 1012B Piezas 1 $23,280.00 $23,280.00
7 Ordenador portátil ACER Ferrari 5000 Piezas 1 $30,560.00 $30,560.00
8 Compresora de 50lt. Piezas 1 $2,500.00 2,500.00
9 Pistola de presión de 1ltro Piezas 1 $1000.00 $1000.00 Subtotal $70,600.00
3.4
Infraestructura
Un lugar de trabajo es de vital importancia para el buen desarrollo y manufactura de productos.
Tabla 3.4.1 Costos de la Infraestructura
Infraestructura
No. Descripción Unidad Cantidad
Precio Unitario MN Subtotal 1 Luz Mensualidad 12 $200.00 $2,400.00 2 Agua Mensualidad 12 $50.00 $600.00 3 Matenimiento Mensualidad 12 $250.00 $3,000.00 4 Renta Mensualidad 12 $1,500.00 $18,000.00 5 Limpieza Mensualidad 12 $200.00 $2,400.00 6 Electricidad Mensualidad 12 $500.00 $6,000.00 7 Personal Mensualidad 12 $1000.00 $12,000.00 Subtotal $44,400.00
3.5
Factor Humano
El desarrollo de algún proyecto requiere la intervención de un grupo de trabajo. Para este proyecto se necesitó la ayuda de dos asesores técnicos y un asesor metodológico. En la Tabla 3.5.1 se muestra el costo del factor humano requerido para el proyecto.
Tabla 3.5.1 Costos por el Factor Humano
Factor Humano
No. Descripción Unidad Cantidad
Precio Unitario
MN
Subtotal
1 Ing. Julio Lara García (Asesor Metodológico) Horas 122 $150.00 $18,300.00
2 Ing. Juan Manuel Cobilt Catana (Asesor Técnico) Horas 52 $200.00 $10,400.00
3 Dr. Francisco Javier Gallegos Funes (Asesor
Técnico) Horas 20 $300.00 $6,000.00
4 Natanael Melchor Hernández (Proyectista) Horas 605 $100.00 $60,500.00 Subtotal $95,200.00
3.6
Resumen de Costos
El costo total del proyecto abarca todos los puntos que se tomaron en cuenta para su elaboración. Debemos de tomar en cuenta desde los insumos para la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores PIC hasta el factor humano que intervino en su diseño, los cuales son los Asesores Técnicos, el Asesor Metodológico y el Proyectista. Algunos datos se tomaron en base al cronograma de actividades mostrado en las páginas siguientes.
Tabla 3.6.1 Costos de la Infraestructura
Infraestructura
No. Concepto Subtotal
1.1 I n s u m o s
Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores PIC $2,389.00
1.2 Puertos de E/S $74.00
1.3 Módulo de LED´s en Configuración Tri-Estado $125.00
1.4 Display Gráfico con Pantalla Táctil $495.10
1.5 Interface Serial para Displays de 7 Segmentos $340.50
1.6 Módulo RFID $350.00
2 Equipos $70,600.00
3 Infraestructura $44,400.00
Conclusiones
Una de las de los puntos principales del desarrollo de algún Proyecto es el cumplimiento de los Objetivos planteados al inicio del documento. Dado esto podemos establecer entonces que el Objetivo General se cumplió con éxito, la Tarjeta Principal y los módulos externos se fabricaron cumpliendo los objetivos específicos. En cuanto al diseño y la fabricación de la Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores, se precisó que deben de tener una coherencia entre los módulos necesarios, la estética de la Tarjeta y el menor tamaño posible de los módulos, ya que esto en su conjunto responden a la versatilidad del sistema, el cual influye directamente cuando la Tarjeta debe de ser empleada en aplicaciones de distinta índole. El tener una Tarjeta modular incrementa significativamente su consumo, ya que solo es necesario adquirir sólo los sistemas externos requeridos en una aplicación específica, lo que implica un incremento circunstancial de la demanda y entra en juego la relación oferta-demanda en el establecimiento de los precios.
El tener una Tarjeta didáctica disminuye el tiempo de diseño de aplicaciones, el usuario sólo estará enfocado en el diseño de un software que permita obtener el mayor rendimiento.
El costo obtenido en la Justificación Económica puede parecer muy grande, sobrepasando los límites de poder adquisitivo que cualquier empresa puede tener para iniciar algún proyecto. El costo sólo muestra un dato que se tendrá al inicio del proyecto. El costo neto por unidad será menor que el costo de cualquier Tarjeta de Desarrollo con características semejantes a las que nuestro proyecto plantea.
Para disminuir el costo por unidad no debemos de buscar materiales de menor costo o menor calidad, lo que se hace en este caso es la disminución de los costos de producción.
Índice de Diagramas
Diagrama 1.4.1 Esquemas de las Arquitecturas a) von Newmann y b) Harvard ... 19
Diagrama 2.10.1Diagrama a Bloques del Circuito Integrado MAX7219 ... 54
Índice de Ilustraciones
Ilustración 1 MPLAB de Microchip Technology ... 11Ilustración 2 Zócalo de 40 terminales de la Tarjeta de Desarrollo ... 21
Ilustración 3 Conectores Header 5x2 para los puertos de E/S... 22
Ilustración 4 Módulo de Resistores de Pull y LEDs ... 24
Ilustración 5 Display Alfanumérico Inteligente modelo LMB162AFC ... 26
Ilustración 6 Conector de 16 terminales para conectar el Display Alfanumérico ... 28
Ilustración 7 Montaje del Display sobre el Microcontrolador ... 29
Ilustración 8 Teclado Matricial de 16 pulsadores integrado en la Tarjeta de Desarrollo ... 34
Ilustración 9 Display de Cristal Líquido Gráfico modelo GDM12864B ... 36
Ilustración 10 Módulo del Display Gráfico y de la Pantalla Táctil Resistiva... 42
Ilustración 2.7.1 Encoder Incremental ... 43
Ilustración 12 Módulo de LED´s en Configuración Tri-Estado... 48
Índice de Tablas
Tabla 1 Comparación de características y precios ... 9
Tabla 2.3.1 Terminales del Display Alfanumérico Inteligente LMB162AFC de Topway ... 27
Tabla 2.3.2 Código de Inicialización del Display Alfanumérico Inteligente ... 29
Tabla 2.4.1.1 Recorrido del 0 lógico ... 33
Tabla 2.5.1.1 Instrucciones de control para el GLCD GDM12864B ... 37
Tabla 3.1.1 Cronograma de Actividades ... 59
Tabla 3.2.1 Costos del módulo de los Puertos de E/S ... 62
Tabla 3.2.2 Costos de módulo de la Interface Serial para Displays de 7 Segmento ... 62
Tabla 3.2.3 Costo del módulo de LED´s en Configuración Tri-Estado ... 63
Tabla 3.2.4 Costos del módulo del Display Gráfico con Pantalla Táctil ... 63
Tabla 3.3.1 Costos del equpio empleado ... 65
Tabla 3.4.1 Costos de la Infraestructura ... 65
Tabla 3.5.1 Costos por el Factor Humano ... 66
Índice de Circuitos
Circuito 2.2.1 Circuito del módulo de los resistores Pull con Pulsadores y LEDs ... 23
Circuito 2.2.2 Puertos de Entrada/Salida de la Tarjeta de Desarrollo ... 25
Circuito 2.3.1 Circuito de la Conexión del Display Alfanumérico en modo de 4bits ... 31
Circuito 2.4.1 Circuito del Teclado Matricial de 16 Pulsadores ... 32
Circuito 2.4.2 Circuito de Conexión del Teclado Matricial 4x4 ... 35
Circuito 2.5.1Circuito de conexión para el Módulo del Display Gráfico ... 38
Circuito 2.6.1 Circuito de 4 y 5 hilos para pantallas táctiles ... 39
Circuito 2.6.2 Circuito de control para pantalla táctil de 4 hilos ... 40
Circuito 2.6.3 Circuito equivalente para la obtención de la coordenada en el eje “X” ... 41
Circuito 2.6.4 Circuito equivalente para la obtención de la coordenada en el eje “Y” ... 41
Circuito 2.7.1 Circuito equivalente de un Encoder Incremental ... 44
Circuito 2.8.1 Circuito para la configuración TRI-Estado de LED´s ... 47
Circuito 2.9.1 Circuito para el módulo de Comunicación RS232 ... 50
Circuito 2.9.2 Conector DB-9 para comunicación Serial con una PC ... 51
Fuentes de Información
1. +5V, RS-232 Transceivers with 0.1uF External Capacitors [Informe] : Datasheet / aut. MAXIM. - 2009.
2. Advanced PIC Microcontroller Projects in C From USB to RTOS with the PIC18F Series
[Libro] / aut. Ibrahim Dogan. - Jordan Hill, Oxford : Newnes, 2008.
3. EM4095 Read/Write analog front end for 125kHz RFID Basestation [Report] : Datasheet / auth. MICROELECTRONIC EM. - 2007.
4. Graphip Liquid Cristal Display GDM12864B [Informe] : Datasheet / aut. Ocular Xiamen. - 2009. 5. How to use Intelligent LCD´s Part I [Publicación periódica] / aut. Illet Julyan // Everyday Practical
Electronics Magazine. - 1997.
6. How to use Intelligent LCD´s Part II [Publicación periódica] / aut. Illet Julyan // Everyday Practical Electronics Magazine. - 1997.
7. Incremental Encoder PEC11 Series [Informe] : Datasheet / aut. Bourns. - 2008.
8. Interfacing PIC Microcontrollers Embedded Design by Interactive Simulation [Libro] / aut. Bates Martin. - Jordan Hill, Oxford : Newnes, 2006.
9. LMB162AFC LCD Module User Manual Shenzhen [Informe] : Datasheet / aut. TOPWAY Technology Co. Ltd.. - 2009.
10. PIC Microcontroller An Introduction to Microelectronics [Libro] / aut. Bates Martin. - Jordan Hill, Oxford : Newnes, 2004.
11. Principles of Transistor Circuits Introduction to the Design of Amplifiers, Receivers and Digital Circuits [Libro] / aut. James Stan Amos & Mike. - Jordan Hill, Oxford : Newnes, 2000. 12. RFid Applied [Journal] / auth. Jerry Banks Manuel Pachano, Les Thompson, David Hanny. 13. Serially Interfaced, 8 Digit LED Display Drivers [Informe] : Datasheet / aut. MAXIM. - 2005. 14. The PIC Microcontroller Your Personal Introductory Course [Libro] / aut. Morton John. - Jordan
Hill, Oxford : Newnes, 2005.
15. Touch Screen Controller Tips [Informe] : Application Bulletin / aut. Skip Osgoog CK Ong, & Rick Downs. - 2007.
Anexo 1. Consumo de energía de la Tarjeta de
Desarrollo para Microcontroladores
Tarjeta Principal
La Tarjeta de Desarrollo Principal tiene integrada una fuente de voltaje regulada de 5 Vcd con una disposición de 1 Acd. La fuente de voltaje está integrada por Capacitores de desacoplo de 10uF que el fabricante recomienda para eliminar los picos de corriente que aparecen cuando el Microcontrolador trabaja a frecuencias mayores a 1MHz.
El Microcontrolador en funcionamiento normal consume una corriente promedio de 5 mA. Cada terminal de los puertos de salida puede entregar una corriente de 20 mA, y en total el Microcontrolador PIC no puede entregar más allá de 300mA en todo su sistema.
Los conectores del Microcontrolador PIC disponen de la alimentación de la fuente de voltaje de la Tarjeta Principal. Con esto se pueden energizar los módulos externos con una misma fuente.
El Display Alfanumérico consume una corriente de 5 mA mas los 25 mA de su LED de Luz Trasera.
El Teclado Matricial consume una corriente máxima de 2 mA cuando se tienen presionados todos los pulsadores, recuerde que tenemos 4 resistores de Pull-Up de 10K .
El consumo promedio de la Tarjeta Principal es de aproximadamente 50 mA.
Módulo de LED´s en Configuración Tri-Estado
Como se mencionó en la sección que desarrolla este módulo, los LED´s se encienden individualmente. Esto lleva a decir que la corriente promedio del sistema es de 446 uA.
Módulo de la Interface Serial de Displays de 7 Segmentos
El fabricante dentro de la hoja de datos del circuito integrado nos proporciona la fórmula para encontrar el consumo de energía en Watts.
PD = (V + x 8mA) + (V+ - VLED)(DUTY x ISEG x N)
donde:
V+ = fuente de voltaje
DUTY = ciclo útil establecido por el registro de intensidad de brillo N = número de dígitos empleados (8 en el peor de los casos) VLED = voltaje directo de losLED´s
ISEG = corriente por dígito
De la formula anterior podemos obtener el mayor gasto de energía si establecemos el número máximo de dígitos empleados (8), el máximo ciclo útil (31/32) y la corriente máxima por dígito que puede suministrar el circuito integrado (40 mA).
PD=1.11 W
Display Gráfico
El Display Gráfico consume una corriente promedio de 20 mA.
Encoder Incremental
El módulo del Encoder incremental sólo tiene un consumo de corriente 1mA que es absorbida por los resistores de Pull-Up de 10K .
Anexo 2. Aplicación de Control de un Brazo
Robótico
Una de las aplicaciones de control que pueden realizarse con la Tarjeta de Desarrollo para Microcontroladores es la manipulación de un Brazo Robótico de 6 Grados de Libertad.
El control se realiza a través de Puentes-H a partir del circuito integrado L298, el Microcontrolador generará las señales necesarias para dar movimiento al Brazo, éste control puede ser directamente a través de pulsadores, una pantalla táctil o el usuario puede generar una rutina que automatice su movimiento.
Ilustración 3 Brazo Robótico de 6 Grados de Libertad
Los drives para los moto-reductores son los Circuitos Integrados L298 de la compañía ST. Se seleccionaron estos driver por su economía y principalmente por sus prestaciones. Estos drivers pueden manejar una corriente de hasta 4 A.
2 Circuito del Módulo de puentes H
En el Circuito podemos ver que colocamos Diodos de protección. Estos diodos se colocan cuando tenemos