LISTA DE MATERIALES

Tarjeta entrenadora del PICAXE – 08 El cable de programación 3 Resistores de 390Ω 1/8Watt 1 Transistor 2N2222 1 Diodo 1N4001 1 Relevador para 5 V 1 Reed switch 1 Botón con seguro 1 Zumbador (buzzer)

Tarjeta Entrenadora PICAXE 18

A lo largo de estas líneas iremos describiendo todo lo que corresponde a una nueva tarjeta entrenadora, que en esta oportunidad alojará al microcontrolador PICAXE–18, por lo que como primer paso recordaremos cuál es el diagrama del circuito básico de conexión de este PICAXE, para de ahí llegar al diagrama esquemático de la nueva tarjeta entrenadora. En la figura 52, se muestra el circuito básico del cual se tiene que tomar en cuenta el número total de entradas y salidas que po- demos manipular para aprovecharlas al máximo.

Para el PICAXE–18 se tiene la oportunidad de disponer de 8 terminales de salida y 5 terminales de entrada; de estas últi- mas y dependiendo del tipo de microcontrolador PICAXE (PICA- XE–18 ó 18A ó

18X), se pueden co- locar hasta tres en- tradas como entra- das analógicas.

La tarjeta entre- nadora que se pro- pone en esta opor- tunidad tiene la po- sibilidad de explo- tar al máximo todas las propiedades de un PICAXE–18. En la figura 53 se muestra el circuito esquemático de la tarjeta entrenadora completa. Figura 51

A continuación describiremos cada bloque de esta tarjeta entrenadora para que se le pueda sacar el máximo provecho. Como primer paso será identificada la ubicación de dónde se encuentra el microcontrolador PICAXE–18, el cual justamen- te debe encontrarse sobre la base identificada como IC1, res- petando en todo momento la distribución de las terminales.

Sobre el conector identificado como salidas, se encuentran concentradas las 8 de que dispone el microcontrolador PICA- XE, las cuales se encuentran identificadas desde S0 hasta S7. Este conjunto de salidas pueden emplearse de manera indistin- ta para controlar algún elemento externo que bien puede ser un actuador (elemento de potencia); todo depende de su naturale- za para, en función de ella, conectar en la salida un optoaco- plador para encender o apagar un motor de CA, por ejemplo, así como encender una lámpara incandescente o un simple dio- do led.

Sobre el conector denominado entradas, se tiene el reflejo precisamente de las terminales de entrada al microcontrolador PICAXE. Las terminales de entrada se encuentran identificadas como E0, E1, E2, E6 y E7; de estas últimas, dependiendo del tipo de PICAXE (PICAXE–18 ó 18A ó 18X), las terminales E0, E1 y E2 pueden comportarse como terminales de entrada ana- lógica, esto es, tienen un convertidor analógico – digital. En las terminales de entrada de datos se tienen que conectar aquellos circuitos externos que generen algún estado lógico y que refle- jen fielmente el estado de la actividad que están leyendo los sensores bajo algún proceso. Estos datos de entrada, de mane-

ra general, pueden clasificarse como discretos o analógicos, entendiéndose como discretos todas aquellas señales que trabajan mediante la lógica binaria, “0” lógico y “1” lógico, mientras que las señales analógicas, son aque- llas, como la temperatura, que están variando con el tiempo y puede adquirir un número infi- nito de valores dentro de un intervalo bien es- tablecido.

Para esta tarjeta controladora no se nece- sita configurar alguna forma especial de tra- bajo sobre su circuitería, por lo que sus aplica- ciones son inmediatas, ya que posee termina- les dedicadas tanto para ingresarle como pa- ra extraerle datos, siendo el microcontrolador PICAXE el elemento indispensable que realiza todas las acciones de control. Una vez identi- ficadas las terminales de entrada y salida de datos de la tarjeta entrenadora, como paso si- guiente se tienen que identificar los módulos de apoyo para construir, implementar y/o si- mular alguna aplicación.

El primer módulo de apoyo que describire- mos es el relacionado con la actividad de re- presentar alguna acción del microcontrolador, esto es, el poder señalar por medio de un indicador luminoso alguna respuesta. Para ello se cuenta con 2 circuitos basados en leds que se encuentran en el área de experimentos de la pro- pia tarjeta entrenadora. Estos circuitos se muestran en las figu- ras 54 y 55. Para hacer uso de estos circuitos, lo que tiene que hacerse es conectar, mediante un pequeño cable, el borne co- rrespondiente, ya sea de S1 o S2, con cualquiera de las termi- nales de salida del microcontrolador, que pueden ser S0 ó S1 ó S2 ó S3 ó S4 ó S5 ó S6 ó S7 del conector “Salidas”. De es- ta forma, si la salida registra un “1” lógico, se encenderá el led al cual fue conectado, y por lo contrario, si la salida reporta un “0” lógico, el led se apagará.

El segundo módulo de apoyo es el que genera estados dis- cretos para poder hacerlos llegar al microcontrolador. Estos mó- dulos pueden simular la activación o desactivación de determi- nados sensores o botones que se requieren en algún proceso. Para este requerimiento, sobre la tarjeta entrenadora se cuenta con 2 circuitos basados en pulsadores que se encuentran sobre el área de experimentos. Estos circuitos se muestran en la placa de la figura 55 y lo único que se tiene que hacer es conectar el borne correspondiente, ya sea E1 ó E2, a cualquiera de las ter- minales de entrada, que pueden ser E0 ó E1 ó E2 ó E6 ó E7 del conector “Entradas”. Esto último da posibilidad a que durante la fase de pruebas del programa del microcontrolador se pueda evaluar si la secuencia con que se tienen que activar los senso- res es la correcta o no, para poder estar seguros de que nues- tro programa operará completamente sobre nuestra aplicación. Figura 53 - Diagrama esquemático de la tarjeta entrenadora PICAXE–18.

El tercer módulo de apoyo es el que genera señales analó- gicas para que puedan emplearse con aquel PICAXE que inter- namente posee un convertidor analógico – digital. Este módulo puede realizar el trabajo de simulación, por ejemplo, de un sensor de temperatura, de un sensor de presión, de humedad, etc. Para esta parte, la tarjeta entrenadora cuenta con un resis- tor variable identificado como POT1, por medio del cual se puede cambiar el valor de voltaje que se hace llegar a la ter- minal correspondiente de entrada analógica del microcontrola-

dor que, dependiendo del tipo de PICAXE; éstas pueden ser E0 ó E1 ó E2 del conector “Entradas”. Ahora bien, lo que se quie- re es utilizar en la tarjeta programadora un sensor real, por ejemplo un LDR (resistencia variable con la luz) o una galga ex- tensiométrica (resistencia variable con la deformación), etc. En el módulo de señales analógicas, a través del conector identifi- cado como “SENSOR”, se puede conectar un determinado sen- sor que, en combinación con el resistor R8, se genera el volta- je cuyo valor responderá de acuerdo a la variable física que

lea el sensor.

Cabe aclarar que el tipo de sensor que se tiene que utilizar en esta parte de la tarjeta entrenadora debe pre- sentar un cambio en su valor de resistencia pa- ra que, en función de esto, se modifique el valor de voltaje que es lo que lee el PICAXE en las entradas analó- gicas. Las terminales donde se refleja el es- tado del módulo que Figura 55 - Disposición de los compo-

nentes sobre la tarjeta entrenadora. Figura 54 - Circuito Impreso

de la tarjeta entrenadora.

Figura 56 - Conector mini Jack de audio.

Figura 57 - Identificación de terminales en los conectores mini jack y DB9.

Figura 58 - Cable de programación.

genera las señales analógicas se identifican como AN1 y AN2. El espacio identificado como PROGRA se encuentra ocupado por un conector de audio estéreo tipo mini Jack, el cual puede tener cualquiera forma, tal como se ilustra en la figura 56.

El conector de audio estéreo tan sólo tiene 3 terminales que serán utilizadas para comunicar al microcontrolador con una PC a través del puerto serie. En la figura 57 se muestra el diagrama de cómo se deben identificar las terminales, tanto en la tarjeta entrenadora como en el conector DB9 que se conec- ta al puerto serie de una PC.

Las terminales del conector de audio y DB9 realizarán las siguientes actividades:

• La línea identificada con el número 1 en el conector de audio sirve para verificar que el microcontrolador PICAXE se encuentra conectado al puerto serie de la PC.

• La línea identificada con el número 2 en el conector de audio sirve para programar al microcontrolador PICAXE.

• La línea identificada con el número 3 en el conector de audio es la referencia GND ó también conocida como tierra eléctrica.

En la figura 58 se muestra la imagen de un cable de pro- gramación. De lo contrario puede emplearse un adaptador (fi- gura 59) que realiza la misma función y con éste puede em- plearse cualquier cable serie que se disponga.

Por último, sobre la tarjeta entrenadora se tiene incorpora- do un regulador de voltaje identificado como IC2 que posee el código LM7805, y cuyo cometido es el de proporcionar un vol- taje constante de 5V para alimentar al microcontrolador PICA- XE y los módulos auxiliares que tiene incorporados la tarjeta programadora. Por medio de la utilización del regulador de voltaje es posible que podamos emplear para energizar a nues- tra tarjeta de entrenamiento una pila de 9V.

LISTA DE COMPONENTES PARA LA TARJETA