Precio Cap. Fed. Y GBA: Precio Cap. Fed. Y GBA:$22,90$22,90
ISSN: 0328-5073 Año 15 / 2015 / ISSN: 0328-5073 Año 15 / 2015 /Nº 181Nº 181
Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “CD-1214”. Deberá ingresar su dirección de correo electró-nico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las ins-trucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).
E
n electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. Sin embargo, la rápida evolución de los autómatas hace que esta definición no esté cerrada. En la disciplina perteneciente a la informática, se describen tres tipos de autómatas que reconocen tipos diferentes de lenguajes: los autómatas finitos, los autómatas a pila y las máquinas de Turing. El autómata es la primera máquina con lenguaje, es decir, un calculador lógico cuyo juego de instrucciones se orienta hacia los sistemas de evolución secuencial. La aparición de las computadoras, a mediados de los 50's, inauguró el campo de la lógica programable para el con-trol de procesos industriales. No obstante, aunque estas computado-ras resolvían los inconvenientes de un Sistema cableado o la llamada lógica cableada, presentaban nuevos problemas:• Mala adaptación al entorno industrial. • Costo elevado de los equipos.
• Necesidad de personal informático para la realización de los programas.
• Necesidad de personal especializado para el mantenimiento. Estos problemas se solucionaron con la aparición del autómata programable o PLC (Controlador Lógico Programable; en inglés Programable Logic Controler). En este CD Multimedia Ud. podrá apren-der todo lo relacionado con los autómatas programables construidos con PLCs y, si no sabe que es un PLC, también incluimos un curso com-pleto sobre estos dispositivos. J
MÓDULO 1 - TEORÍA: PRESENTACIONES Introducción a los Automatismos
Autómatas a distancia Control Lógico Programable
MÓDULO 2 - CURSO AVANZADO DE PLC
En este módulo encontrará un curso que le enseña a montar, progra-mar y dar mantenimiento a autómatas comandados con controladores lógicos programables.
MÓDULO 3 - INFORMACION COMPLEMENTARIA SOBRE AUTÓMATAS
Arquitectura de un PLC
Banda Transportadora Control de Movimientos Control y Automatización Funciones Lógicas por Tablas Implementación de Funciones Mando Bimanual con PLC Proyectos con PLC
MÓDULO 4 - CURSO DE PROGRAMACION DE PLC
Curso Completo de Programación de Controladores Lógicos Programables en diferentes idiomas de bajo y alto nivel (incluye lenguaje LADDER).
MÓDULO 5 - MONTAJES Y PROYECTOS Proyectos con PLC PICAXE 18A
Proyectos con PLC PICAXE 18 Proyectos con PLC PICAXE 08 Proyectos con PLC con PIC 16F84 MÓDULO 6 - VIDEO DE PLC
Diferentes videos sobre funcionamiento y programación de autómatas, tanto comerciales como los propuestos para construir en este disco compacto.
MÓDULO 7 - CURSO DE AUTÓMATAS
Este es el Curso que se propone en el CD BÁSICO de esta serie y se repite para quienes no posean dicho CD. Con este curso estudio qué son los controladores lógicos programables y cómo se diseñan y cons-truyen los autómatas.
MÓDULO 8 - CARACTERÍSTICAS DE LOS AUTÓMATAS PLC y Autómatas Programable Diagrama en bloques de un PLC Construcción de un PLC Cableado de un PLC Lenguaje de Programación MÓDULO 9 - SOFTWARE
Software para simulación y programación de PLCs en lenguaje LAD-DER.
Todo Sobre PLC
Todo Sobre PLC
&
&
Autómatas
INTRODUCCIÓN
La ma yo ría de los mi cro con tro la do res (sean de Mi cro chip, Na tio nal, Mo to ro la, Phi lips, etc.) se com por tan de for ma si mi lar, por ello nos va mos a re fe rir a los mi cro -con tro la do res PIC16F84 cu ya ar qui tec tu ra in ter na pue de ob ser var se en la fi gu ra 1.
Teoría
CURSO DE
TÉCNICO
SUPERIOR EN
ELECTRÓNICA
Los Microcontroladores
PIC de Microchip
Los PICS son, quizá, los microcontroladores más conocidos por los estudiantes y amantes de la electrónica en general, debido a la gran cantidad de información que aporta gratuita-mente Microchip, que es la empresa que los fabrica y porque el entorno de desarrollo para su programación es gratuito. En esta lección analizaremos a estos componentes y veremos cómo se los programa prácticamente.
ETAPA 5 - Lección 2
Ob ser ve pri me ro los blo ques ex ter nos. Exis te un cris tal que se co nec ta en OSC1 y OSC2 pa ra ge ne rar el CLOCK del sis te ma. Lue go una se ñal de en tra da lla ma da MCLR ne ga da, que es un nom bre de fan ta sía pa ra nues tro co no ci do RE SET (de bi do a que esa pa ta tie ne un do ble uso) y, por úl ti mo, dos puer tos pa ra le los de I/O (en tra -da o sa li -da) lla ma dos puer to A y puer to B. Una de las pa tas del puer to A pue de ser uti li za da co mo en tra da de in te rrup cio nes (es ta pa ta es pe cial ha ce que el mi cro pro -ce sa dor de je de rea li zar la ta rea que es ta ba eje cu tan do y pa se a rea li zar otra ta rea al ter na ti va; cuan do la ter mi na vuel ve a su pro gra ma ori gi nal).
Ana li ce mos el blo que más gran de (tem po ri za do res), en és te ob ser va mos un gru -po de blo ques de di ca dos a me jo rar el fun cio na mien to, pe ro sin in fluir di rec ta men te en el flu jo de se ña les. Ve mos un tem po ri za dor de en cen di do, un tem po ri za dor de arran que del os ci la dor de CLOCK, un cir cui to de re set y un cir cui to lla ma do de vi gi lan cia o WATCH DOG. Los dos pri me ros blo ques pro cu ran un arran que or de na do pa ra no pro du cir una car ga al mis mo tiem po so bre la fuen te. Por úl ti mo, exis te un cir cui to con un nom bre cu rio so: “pe rro guar dián”. Su fun ción es es tar vi gi lan te el má xi mo de tiem po que tar da el mi cro pro ce sa dor en com ple tar su pro gra ma (o me jor se ría de cir, la de ri va ción más lar ga de su pro gra ma) y en ca so de su pe rar se ese tiem po, pro vo car un re set au to má ti co por que el mi cro pro ce sa dor se que dó tra ba do en al gu na par te de su pro gra ma. Tam bién se di ce que el mi cro pro ce sa dor se que dó col -ga do o con ge la do.
Es te blo que de cir cui tos no tra ba ja in de pen dien te men te si no que re quie re co ne -xio nes al ex te rior y al in te rior del dis po si ti vo. Por ejem plo, no siem pre son uti li za dos y es el pro gra ma quien de ter mi na su uti li za ción y ade más ajus ta sus pa rá me tros. Es -to se rea li za a tra vés del blo que de con trol o de co di fi ca dor de ins truc cio nes.
Ana li ce mos aho ra la sec ción de arri ba a la iz quier da en don de ob ser va mos la me mo ria de pro gra ma, el con ta dor de pro gra ma, el re gis tro de ins truc cio nes y la pi -la o STACK de 8 ni ve les. Cuan do ha b-la mos de re gis tros nos re fe ri mos a pe que ñas uni da des de me mo ria tran si to ria, cons trui da por lo ge ne ral con un re gis tro de des -pla za mien to co mo los ana li za dos en “el rey mi cro”. Son me mo rias vo lá ti les que se uti li zan pa ra guar dar in for ma ción por un tiem po mí ni mo, con el fin de rea li zar una ope ra ción com ple ja de va rios pa sos.
El con ta dor de pro gra ma es el res pon sa ble de que el mi cro pro ce sa dor va ya ana -li zan do las ins truc cio nes en or den as cen den te. Es te guar da el nú me ro de ins truc ción en el STACK y la ins truc ción mis ma la pa sa al re gis tro de ins truc cio nes, des de don de se en vía al res to del mi cro pro ce sa dor. El STACK es, en rea li dad, una pi la de re gis -tros (en nues tro ejem plo hay 8), de bi do a que el pro gra ma pue de te ner de ri va cio nes (en la jer ga LOOPS, ru los o sub pro gra mas). Cuan do se ter mi na de eje cu tar un loop se de be vol ver al mis mo pun to del pro gra ma en don de se ha bía pro du ci do la bi fur -ca ción y eso es po si ble por que ese nú me ro de ins truc ción que dó guar da do en uno de los re gis tros de la pi la. Es co mún que un loop ten ga, a su vez, un loop se cun da -rio y cuan do se eje cu ta ese loop se cun da -rio se de be vol ver al mis mo pun to del loop pri ma rio, eso se con si gue con guar dar ese nú me ro de ins truc ción del loop se cun da -rio en otro re gis tro de la pi la.
Ana li ce mos aho ra la sec ción in fe rior de re cha. En ese sec tor se ubi can los blo ques res pon sa bles de efec tuar ope ra cio nes ma te má ti cas y ló gi cas bi na rias; re cor de -mos que el nom bre ALU pro vie ne de Arit me tic Lo gic Uni te (uni dad ari mé ti ca y ló gi ca). En es te sec tor es im pres cin di ble uti li zar un re gis tro, ya que una ope ra ción arit mé ti -ca o ló gi -ca siem pre se efec túa en tre dos nú me ros. Los nú me ros bi na rios que de ben pro ce sar se se to man de la me mo ria de da tos, el pri me ro se acu mu la en el re gis tro de tra ba jo o re gis tro W (de Work = tra ba jo) el se gun do es el pre sen te en el ins tan te en que se in vo ca la me mo ria de da tos. Co mo las ope ra cio nes pue den ser en ca de na -das (cuan do el re sul ta do sir ve co mo ope ran do de la si guien te ope ra ción, tal co mo el ca so de un pro duc to) el re gis tro W tie ne un re tor no a la ALU.
Esta es la segunda lección de la quinta etapa del Cur so de Elec tró ni ca Mul ti me dia, In te rac ti vo, de en se ñan za a dis tan cia y por me dio de In ter net que presentamos en Saber Electrónica Nº 295. El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca da una de ellas po see 6 lec cio nes con teo ría, prác ti -cas, ta ller y Test de Eva lua ción. La es truc tu ra del cur so es sim ple de mo do que cual quier per so na con es tu dios pri ma rios com ple tos pue da es tu diar una lec ción por mes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa ra su to tal com pren sión. Al ca bo de 3 años de es tu dios cons tan tes po drá te ner los co no ci mien tos que lo acre -di ten co mo Téc ni co Su pe rior en Elec tró ni ca. Ca da lec ción se com po ne de una guía de es -tu dio y un CD mul ti me dia in te rac ti vo. El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir un CD Mul ti me dia por ca da lec ción, lo que lo ha -bi li ta a rea li zar con sul tas por In ter net so bre las du das que se le va yan pre sen tan do. Tan to en Ar gen ti na co mo en Mé xi co y en va -rios paí ses de Amé ri ca La ti na al mo men to de es tar cir cu lan do es ta edi ción se pon drán en ven ta los CDs del “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el vo lu men 1 de la primera etapa co rres pon de al es tu dio de la lec -ción Nº 1 de es te cur so (aclaramos que en Saber Electrónica Nº 295 publicamos la guía impresa de la lección 1), el vo lu men 6 de di -cho Curso en CD co rres pon de al es tu dio de la lec ción Nº 6.
Ud. está leyendo la parte teórica de la segun-da lección de la quinta etapa y el CD corres-pondiente es el de la Etapa 5, Lección 2. Para adquirir el CD correspondiente a cada lección debe enviar un mail a:
[email protected]. El CD correspondiente a la lección 1 es GRATIS, y en la edición Nº 295 dimos las instrucciones de descarga. Si no poee la revista, solicite dichas instrucciones de des-carga gratuita a:
A partir de la lección Nº 2 de la primera eta-pas, cuya guía de estudio fue publicada en Saber Electrónica Nº 296, el CD (de cada lec-ción) tiene un costo de $25 (en Argentina) y puede solicitarlo enviando un mail a
Teoría
Ve mos ade más que la ALU es tá co man da da por el blo que MUX (MUl ti ple Xa dor). En efec to, la ALU re quie re que se le en víen nú me ros pa ra pro ce sar que le lle guen des de la me mo ria de da tos, pe ro an tes se la de be pre dis po ner pa ra que efec túe la ope ra ción re que ri da (com pa ra ción, ro ta ción de dí gi tos, etc.).
El re gis tro de es ta do o es ta tus co la bo ra du ran te las ope ra cio nes ma te má ti cas. Pien se có mo ope ra Ud. pa ra rea li zar una res ta: pri me ro ubi ca el pri mer nú me ro, lue go el se gun do y des pués co mien za a ana li zar los bits me nos sig ni fi ca ti vos (las uni da des), pe ro si el nú me ro de arri ba es me nor que el nú me ro de aba jo, en ton ces to ma pres ta do de la co lum na de las de ce nas, lue go de be re cor dar es to por que el nú -me ro de arri ba en la co lum na de las de ce nas se re du jo en una uni dad. En rea li dad, aun que se tra te de una ope ra ción en tre dos nú me ros su eje cu ción re quie re guar dar lo que se lla ma aca rreo en otro re gis tro y és te no es otra co sa más que el re gis tro STA TUS.
El PIC16C84 con tie ne ade más de to do lo vis to, una me mo ria RAM de re gis tros que pue de ser lla ma da des de el re gis tro de ins truc ción a tra vés de un mul ti ple xa dor de di rec cio nes. Es ta sec ción só lo se uti li za en de sa rro llos avan za dos. Aho ra bien, un mi cro con tro la dor sin pro gra ma no sa be ha cer na da, es co mo un ni ño re cién na ci do; tie ne al gu nos re fle jos con di cio na dos co mo el de suc ción que le per mi te ali men tar se pe ro no sa be ha cer más que eso. No so tros de be re mos en se ñar le a rea li zar ac cio nes y lo va mos a ha cer co mo a un be bé, pa so a pa so. Su ca pa ci dad de apren di za je es enor me y su ma men te va ria da. Le va mos a en se ñar a llo rar a in ter va los re gu la res, a en cen der lu ces, a su mar, a res tar, etc. En se ñar le sig ni fi ca pro gra mar lo y eso se rea li za con una pla que ta de pro gra ma ción que de pen de de ca da mar ca y mo de lo de mi cro con tro la dor. An ti gua men te los mi cro pro ce sa do res te nían una ven ta ni ta trans pa ren te y era ne ce sa rio ex po ner los a la luz ul tra vio le ta pa ra bo rrar su me mo ria e in tro du cir un pro gra ma nue vo. Ac tual men te cuen tan con me mo rias que no tie nen es te re qui si to. Bas ta con car gar los con un pro gra ma pa ra que se bo rre el an te rior. Es to sig -ni fi ca que, con el mis mo in te gra do, po dre mos cons truir di fe ren tes dis po si ti vos que rea li cen fun cio nes to tal men te dis tin tas unas de otras. Re cuer de que:
1) La Me mo ria de Pro gra ma es una me mo ria EE PROM, es de cir, de lec tu ra so la men te (ROM = Read Only Me mory) que se pro gra ma por ten sión (no ne ce si ta luz ul -tra vio le ta); es de cir que bas ta con in tro du cir los da tos con cier to ni vel de ten sión pa ra que és tos bo rren el pro gra ma an te rior y gra ben uno nue vo.
¿Por qué es ta me mo ria se lla ma ROM, si se pue den gra bar da tos so bre ella? Se lla ma ROM por que pa ra gra bar la se de be co nec tar el PIC al pro gra ma dor; lue -go de que el PIC co lo ca es tos da tos en la pla que ta del dis po si ti vo, só lo pue den ser leí dos, ya que en ton ces for man el pro gra ma del PIC.
Es ta me mo ria tie ne una lon gi tud de 1 Kby te con pa la bras de 14 bits. Di ga mos que tie ne un an cho de 14 bits y una al tu ra de 1.000 By tes o que es una me mo ria de 1.000 x 14. Ob ser ve que los nú me ros de ins truc ción en he xa de ci mal van des de el 000 al 3FF, lo cual im pli ca que exis ten 1.040 po si cio nes de me mo ria, va lor ob te ni do em plean do la fór mu la:
3 x 162+16 x 161+16 x 160
Ob ser ve que dos de las po si cio nes de me mo ria tie nen las in di ca cio nes “vec tor de re set” y “vec tor de in te rrup ción”.
Eso sig ni fi ca que, cuan do se pro vo ca un re set, el mi cro pro ce sa dor vuel ve a la po -si ción 000 del pro gra ma y cuan do se pro du ce una in te rrup ción, a la po -si ción 004. Es tos re tor nos for za dos de ben ser con si de ra dos al di se ñar el pro gra ma del mi cro pro
-CURSO DE
TÉCNICO
SUPERIOR EN
ELECTRÓNICA
SOBRE EL RECONOCIMIENTO DE LA UNIVERSIDAD
TECNOLÓGICA NACIONAL En la medida que vamos completan-do la edición de cada etapa, presenta-mos el plan de estudio realizado ante las autoridades competentes de la Universidad Tecnológica Nacional de la República Argentina con el objeto de que los títulos que entregamos sean recono-cidos por la mencionada Alta Casa de Estudio.
A junio de 2013 la UTN reconocía los estudios correspondientes a las etapas 1 y 2 (Idóneo en Electrónica y Técnico en Semiconductores) y el Club Saber Electrónica comenzaba las acciones para el reconocimiento de la tercera etapa.
Ya hemos presentado el plan de estudio y las lecciones correspondientes a la TERCERA ETAPA y el mes próximo haremos lo propio con la CUARTA ETAPA. Los alumnos que poseen los Diplomas otorgados por el Club Saber Electrónica pueden solicitar el Reconocimiento de la UTN sin tener que rendir ningún examen adicional, abonando un canon por gas-tos administrativos que a junio de 2013 eran de $200 por etapa.
ce sa dor; es de cir que el re set se pro du ce por que la se ñal ex ter na po ne el con ta dor de pro gra ma en 000 y to do el pro gra ma se rei ni cia. En cam bio, cuan do in gre sa una se ñal por la pa ta de in te rrup ción el con ta dor de pro gra -ma va a 004 y la ac ción que, en ge ne ral ocu rre, es que se co mien za a leer un sub pro gra ma par ti cu lar. Cuan do es te sub pro gra ma ter mi na, el con ta dor de pro gra ma re cu pe ra el nú me ro que te nía en el mo men to de arri -bar la in te rrup ción.
2) La Me mo ria de Da tos (Ran dom Ac cess Me mory = me mo ria de ac ce so alea to rio) es una me mo ria de lec tu ra y es cri tu ra de 128 po si cio nes pe ro que só lo tie -ne im ple men ta dos las pri me ras 48 po si cio -nes (des de 00 a 2F en he xa de ci mal). De es tos 48 re gis tros, los pri me ros 12 son fi jos y cum plen un pro pó si to de ter mi na -do, en tan to que des de el 13 has ta el 48 son re gis tros de pro pó si to ge ne ral, en don de el pro gra ma pue de in -di car que se al ma ce ne un da to pa ra ser to ma do más tar de.
3) El PIC16C84 tie ne dos puer tos pa ra le los de en tra da o sa li da: el puer to “A” de 8 pa tas y el “B” de 5 pa tas. Ca da pa ta pue de ser pre dis pues ta por el pro gra ma pa ra ope rar co mo de en tra da o de sa li da. Ca da pa ta tie ne un re sis tor de pullup (re sis tor co nec ta do a fuen te) in ter no que pue de ser des co nec ta do me dian te el pro gra ma. Es tos re sis to res se des co nec tan au to má ti ca men te si una pa ta se pre dis po ne co mo pa ta de sa li -da de bi do a que las sa li -das ya tie nen po si bi li -dad de en tre gar co rrien te des de fuen te con un tran sis tor. To dos los re sis to res de pull-up se co nec tan o des co nec tan al mis mo tiem po (no exis te un co man do que los co nec te in de pen dien te men te).
Co mo puer to de sa li da, una pa ta pue de to mar 25mA del cir cui to o en tre gar 20mA al mis mo, sin em bar go, en el puer to “A” só lo se pue den con su mir 80mA en to tal o en tre gar 50mA, es to sig ni fi ca que só lo al gu nas pa tas pue den tra ba jar al má xi -mo por que si to das lo hi cie ran (y son 8) el con su -mo to tal se ría de 25 x 8 = 200mA. El puer to “B” tie ne otras ca rac te rís ti cas má xi mas, ya que en to tal pue de to mar 150mA o en tre gar 100mA. Co mo ve mos, las sa li das ad mi ten su fi cien te car ga co mo pa ra ali men tar di rec ta men te a un led (fi gu ra 2).
Los puer tos no uti li za dos siem pre se de ben co nec tar a la fuen te de 5V a tra vés de un re sis tor de 10kΩ de bi do a que se tra ta de un dis po si ti vo CMOS que, de otro mo do, po dría de te rio rar se por cap ta ción elec tros tá ti ca.
La pa ta 3 per te ne cien te al puer to “A” pue de ser con fi gu ra da co mo de en tra da /sa li da o co mo de arran que de un tem po ri za dor /con ta dor. Cuan do se pro gra ma co -mo en tra da es ta pa ta fun cio na co -mo un dis pa ra dor de SCH MITT o Sch mitt trig ger ideal pa ra re co no cer se ña les dis tor sio na das o con cre ci mien to len to. Es ta mis ma pa ta tam bién tie ne una ca rac te rís ti ca dis tin ta cuan do ope ra co mo sa li da. Ella es la úni -ca que tra ba ja a co lec tor abier to, es de cir, que no pue de em plear se co mo fuen te, en es te ca so siem pre se uti li za rá un re sis tor ex ter no.
4) Los PICs po seen un os ci la dor con fi gu ra ble por pro gra ma de ca rac te rís ti cas muy am plias. Cuan do no se re quie re mu cha pre ci sión se pue de tra ba jar con un os ci la dor a RC co nec ta do se gún la fi gu ra 3. Pa ra cir cui tos que re quie ran una gran pre ci sión se pue de tra ba jar con un cris tal de fre cuen cia ba ja, me dia o al ta (fi gu ra 4). Co -mo má xi -mo el PIC16C84 pue de tra ba jar con un cris tal de 10MHz. In ter na men te la fre cuen cia del cris tal se di vi de por 4, por lo tan to, es muy co mún la uti li za ción de un cris tal de 4MHz pa ra ob te ner un CLOCK in ter no de 1MHz que ga ran ti za que ca da ins -Figura 2
Figura 3
Teoría
truc ción du re exac ta men te 1mS. Pa ra tem po ri za do res de pe río do lar go se uti li zan cris ta les de ba ja fre cuen cia.
5) El PIC “se re se tea” cuan do la pa ta 4 (MCLR ne ga da) se po ne a po ten cial ba jo. Pa ra sim pli fi car el cir cui to de re set, el PIC po see un tem po ri -za dor in ter no que per mi te rea li -zar un re set au to má ti co cuan do se apli ca ten sión de 5V. En es tos ca sos el cir cui to ex ter no de re set só lo im pli ca el uso de un re sis tor de 10kΩ en tre la pa ta 4 y fuen te tal co mo se mues tra en la fi gu ra 5.
En mu chos cir cui tos es ne ce sa rio rea li zar un re set ma nual y pa ra ello exis ten dos po si bi li da des, una es uti li zar só lo el tem po ri za dor in ter no (por pro gra ma) y la otra es agre gar una cons tan te de tiem po ex te rior co mo se mues tra en la fi gu ra 6. En el se gun do cir cui to C1 pro vee un re tar do al en -cen di do o pos te rior al pul sa do de re set
por que C1 se car ga rá len ta men te a tra vés de R1 con una cons tan te de tiem -po de 22kΩ x 10µF = 220mS.
El re sis tor R3 li mi ta la co rrien te de des car ga de C1 a va lo res com pa ti bles con sus ca rac te rís ti cas de co rrien te de pi co má xi ma. D1 des car ga a C1 cuan do la ten sión de fuen te de cae pa ra per -mi tir un re set in me dia to cuan do la fuen te se apa ga y se en cien de en rá pi -da su ce sión. R2 li mi ta la co rrien te de re set, to ma da des de el mi cro pro ce sa -dor. Es te se gun do sis te ma se sue le uti li zar cuan do se re quie re un re se tea do re mo to a tra vés de va rios me -tros de ca ble que po drían cap tar zum bi do (C1 re du ce la im pe dan cia del cir cui to de re set).
APRENDIENDO A MANEJAR LOS PUERTOS
El pri mer ejer ci cio que se rea li -za con un mi cro con tro la dor es la de leer o es cri bir da tos dis cre tos (di gi -ta les) a tra vés de sus puer tos, por lo tan to, la pri me ra ac ti vi dad que tie ne que rea li zar se, es la de con fi gu rar sus res pec ti vos puer tos ya sean co -mo de en tra da o de sa li da de da tos. To dos los mi cro con tro la do res po seen puer tos que, de pen dien do de su es truc tu ra fí si ca re la cio na da con la can ti dad de ter mi na les, pue den po seer una can ti dad de puer tos igual a 1, 2, 3, etc. En la fi gu ra 7 ve mos di ver sos mi cro con -tro la do res PIC.
Figura 5
Figura 6
A con ti nua ción des cri bi re mos la ma ne ra en que tie nen que ser con fi gu ra dos los puer tos de un mi cro con tro la dor PIC. Pa ra ello nos ba sa re mos en 4 mi cro con tro la do res PIC de di fe ren tes ta ma ños, los cua les to ma re mos co mo mo de lo y a par tir de és -tos po dre mos rea li zar cual quier apli ca ción, no im por tan do la can ti dad de ter mi na les que po sean los mi cro con tro la do res, ya que lo im por tan te es apren der a con fi gu rar -los y ob te ner el má xi mo be ne fi cio de sus he rra mien tas in ter nas.
Pa ra con fi gu rar los puer tos de en tra da o sa li da de da tos di gi tal de los mi cro con -tro la do res, se tie ne que guar dar un va lor en el res pec ti vo re gis -tro de con fi gu ra ción del puer to a ser em plea do. El re gis tro de con fi gu ra ción de be ser ma ni pu la do en el lla ma do “tris”, que de pen dien do del puer to se com ple men ta el nom bre del re gis -tro a “tri sa” si se tra ta del puer to A, o “trisb” si se tra ta del puer to B, o “trisc” si se tra ta del puer to C, etc. Nor mal men te, la ma yor can ti dad de puer tos que po see un mi cro con tro la dor PIC es de 5 por lo que só lo lle ga ría has ta el puer to E.
Ca be acla rar que los mi cro con tro la do res que cuen tan con un so lo puer to, co mo es el ca so del PIC12F629, el re gis tro de con fi gu ra ción de su puer to co rres pon dien -te re ci be el nom bre de “tri sio”, ya que no es ne ce sa rio es pe ci fi car le de qué puer to se tra ta, por el he cho de que só lo po see uno.
Los re gis tros de con fi gu ra ción de los di fe ren tes puer tos de los mi cro con tro la do res PIC se en cuen tran en el ban co 1 del ma pa de me mo ria de da tos, sien do las lo ca li da des es pe cí fi cas pa ra ca da re gis tro de con fi gu ra ción las vis tas en la ta bla 1.
En di cha ta bla ve mos la ubi ca ción de los re gis tros de con fi gu -ra ción de al gu nos mi cro con tro la do res PIC.
To dos los re gis tros tris (con fi gu ra ción de puer tos) de los di fe ren tes puer tos que po seen los mi cro con tro la do res PIC, se en -cuen tran con for ma dos por 8 bits, los cua les de pen dien do del es ta do ló gi co en el que se en cuen tren, se configurará según su co rres pon dien te puer to, ya sea co mo en tra -da o sa li -da.
Pa ra que un puer to de al gún mi cro con tro la dor PIC sea con fi gu ra do co mo en tra da, en su co rres pon dien te re gis tro tris se de be alo jar un da to que de be es tar com -pues to por 1’s ló gi cos. Ex pre sa do de otra ma ne ra, si se re quie re que to dos los bits de un puer to sean con fi gu ra dos co mo en tra das, en ton ces a ca da bit del co rres pon -dien te re gis tro tris del puer to en cues tión se le ten drá que co lo car en 1 ló gi co. Tal co mo se mues tra a con ti nua ción:
Re gis tro tris = 11111111 (bi na rio) o tris = FF (he xa de ci mal) ó tris = 255 (de ci mal)
De ma ne ra con tra ria, pa ra que un puer to de al gún mi cro con tro la dor PIC sea con -fi gu ra do co mo sa li da, en su co rres pon dien te re gis tro tris se de be alo jar un da to que de be es tar cons ti tui do por 0’s ló gi cos. Ex pre san do lo an te rior de otra ma ne ra, si se re quie re que to dos los bits de un puer to sean con fi gu ra dos co mo sa li das, en ton ces a ca da bit del co rres pon dien te re gis tro tris del puer to en cues tión se le ten drá que co lo car en 0 ló gi co. Tal co mo se mues tra a con ti nua ción:
Re gis tro tris = 00000000 (bi na rio) o tris = 00 (he xa de ci mal) ó tris = 000 (de ci mal)
Por otra par te, no es re qui si to in dis pen sa ble con fi gu rar los bits de to do un puer -to ya sea co mo en tra da o co mo sa li da, sino de pen dien do de la apli ca ción un mis mo puer to pue de ser con fi gu ra do por ejem plo mi tad co mo en tra da y mi tad co mo sa li da, por lo tan to el re gis tro tris po dría que dar co mo:
Teoría
Re gis tro tris = 00001111 (bi na rio) o al re vés tris = 11110000 (bi na rio) De ma ne ra ge ne ral, la can ti dad de bits de en tra da o sa li da que se pue den con fi gu rar en un puer to de pen de de las ne ce si da des de la apli ca ción, pe ro de be to mar -se en cuen ta que los puer tos cuen tan con un má xi mo de 8 bits, los cua les de ben -ser dis tri bui dos de ma ne ra ade cua da pa ra con si de rar qué mi cro con tro la dor es el que de be mos ad qui rir.
Pa ra ac ce der a cual quie ra de los re gis tros tris se tie ne que apun tar, en pri me ra ins tan cia, al ban co 1 del ma pa de me mo ria de da tos, pa ra ello se tie nen que ma ni -pu lar los bits rp0 y rp1 del re gis tro “sta tus”. Por otra par te su pon ga que se re quie re con fi gu rar al puer to A co mo en tra da y en el puer to B el ni ble su pe rior co mo en tra da y el ni ble in fe rior co mo sa li da. A con ti nua ción se mues tra, a ma ne ra de su ge ren cia, el có di go pa ra rea li zar las ac cio nes an tes des cri tas so bre mi cro con tro la do res que cuen tan con más de un puer to.
bsf sta tus,rp0 ;cam bia al ban co 1
bcf sta tus,rp1
movlw b’11111111’ ;con fi gu ra al puer to A co mo en tra da
movwf tri sa
movlw b’11110000’ ;con fi gu ra al puer to B bits del 0 a 3 co mo sa li da
movwf trisb ;bits del 4 a 7 co mo en tra da
Pa ra mi cro con tro la do res que só lo tie nen un puer to, y ade más ne ce si ta mos que los bits 0,1 y 2 sean con fi gu ra dos co mo en tra das, y los bits 3, 4 y 5 sean con fi gu ra dos co -mo sa li das, to man do en cuen ta que el mi cro con tro la dor de un so lo puer to pue de ser el PIC12F629, se pre sen ta el frag men to de có di go pa ra con fi gu rar el puer to.
bsf sta tus,rp0 ;cam bia al ban co 1
movlw b’00000111’ ;con fi gu ra los bits del 0 al 2 co mo en tra da, y los ;bits del 3 al 5 co mo sa li da del úni co puer to.
movwf tri sio
Aun que to dos los re gis tros de con fi gu ra ción tris son de 8 bits, en el PIC12F629 só lo son em plea dos los 6 bits de más ba jo pe so, por lo que los bits 6 y 7 los co lo ca mos en “0” (de to das ma ne ras son co lo ca dos en el es ta do ló gi co “0” de ma ne ra au -to má ti ca).
Pa ra fi na li zar el te ma de la con fi gu ra ción de los re gis tros de los puer tos, po de mos de cir que es a tra vés de los re gis tros de con fi gu ra ción tris por don de se con fi -gu ran los puer tos de un mi cro con tro la dor, por lo tan to, son los pri me ros re gis tros los que de ben ser ma ni pu la dos cuan do se di se ña un pro gra ma.
LEC TU RA DE DA TOS DE UN PUER TO
No im por tan do la can ti dad de bits que con for men a un puer to, és te de be ser con fi gu ra do pa ra que pue da “leer” al gún da to del ex te rior. Pa ra ello, una vez que te -ne mos el co rres pon dien te cir cui to de apli ca ción, se gra ba en el mi cro con tro la dor PIC el pro gra ma por me dio del cual rea li za rá la ta rea de in gre sar un da to di gi tal al mi cro -con tro la dor.
En la ta bla 2 da mos el pro gra ma de uti li za ción del puer to B de cual quier mi cro -con tro la dor PIC pa ra leer da tos. Pa ra po der em plear un puer to co mo en tra da en los mi cro con tro la do res PIC se tie ne que co men zar con la con fi gu ra ción del co rres pon dien te re gis tro “tris”, co lo can do to dos sus bits en unos “ló gi cos” (1’s). Pos te rior men
-T
éCNICOS
UPERIOR ENE
LECTRóNICA FORMA DE ESTUDIOEl alumno puede estudiar a razón de una lección por mes y “no podrá rendir exámenes libres” lo que sig-nifica que sin importar los estudios previos que posea, el alumno podrá rendir un examen por mes como máx-imo y 6 exámenes por año como mínmáx-imo. Esto significa que el tiempo mínimo para completar la carrera es de 3 años y el tiempo máximo queda fijo en 6 años. Para realizar el estudio la mecánica es la siguiente:
1) El alumno debe descargar gratuitamente el CD cor-respondiente a la primera lección de la primera etapa desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave CUR-SOE1L1.
2) El alumno deberá explorar el contenido del CD y si desea realizar los estudios de la carrera debe inscribirse gratuitamente como alumno regular siguiendo los pasos sugeridos en el CD.
3) El alumno estudiará todas las secciones corre-spondientes a cada lección y podrá realizar consultas por Internet, asistir a videoconferencias y a las clases de apoyo que se programen.
4) A partir del momento en que se inscribe como alumno, tiene un tiempo máximo de 3 meses para rendir el primer Test de Evaluación por Internet. En caso de no hac-erlo será dado de baja y no podrá retomar los estudios hasta que transcurra un período mínimo de 6 meses, luego del cual deberá volver a inscribirse como alumno regular.
5) El Test se aprueba con 7 puntos y en caso de reprobar se le enviará un nuevo examen que deberá realizar luego de transcurrido un tiempo mínimo de un mes, con un máximo de 3 meses. Si vuelve a reprobar deberá solicitar un nuevo Test, el cual tendrá un costo equivalente a $25.
6) Una vez aprobado el test de evaluación podrá solic-itar la descarga del CD Multimedia correspondiente a la segunda lección. A partir de la segunda lección, cada CD multimedia tiene costo.
7) La mecánica para el estudio de cada lección de las diferentes etapas es el mismo que lo ya explicado en los puntos (2) a (6).
8) Cuando culmine los estudios de cada etapa el alumno recibirá un Título Intermedio”. Otorgándosele un Diploma que acredita los logros obtenidos. Al culminar los estudios de cada etapa, el título obtenido es el siguiente:
8.1) Etapa 1: Idóneo en Electrónica 8.2) Etapa 2: Técnico en Semiconductores 8.3) Etapa 3: Técnico en Electrónica Digital 8.4) Etapa 4: Técnico en Sistemas de Audio 8.5) Etapa 5: Técnico en Electrónica y Microcontroladores
8.6) Etapa 6: Técnico en Telecomunicaciones 9) Al obtener el título de la sexta etapa automáti-camente se graduará como Técnico Superior en Electrónica.
te a la con fi gu ra ción del re gis tro tris, se tie ne que em plear el re gis tro de no mi na do “port”, lla man do al puer to A co mo “por ta”, al puer to B co mo “portb”, al puer to C co mo “portc” y así su ce si va men te pa -ra ca da uno de los puer tos con que cuen te el mi cro con tro la dor.
En la ta bla 3 se da el pro gra ma de uti li za ción del puer to A pa ra leer da tos de los mi cro con tro la do res PIC 16F628A y PIC16F876.
Los re gis tros “port” prác ti ca men te se com por tan co mo un re fle jo del es ta do ló gi co que se pre sen ta en las ter mi na les fí si cas del mi -cro con tro la dor. Sien do más es pe cí fi cos, di re mos que el da to que alo je mos en al gún re gis tro port, se trans mi ti rá a las ter mi na les que se en cuen tran re la cio na das con el re gis tro port co rres pon dien te, re cor dan do que el re gis tro tris con se cuen te de be en con trar se con fi -gu ra do de tal for ma que el puer to se com por te co mo en tra da.
To dos los re gis tros port se en cuen tran cons ti tui dos por 8 bits, los cua les in di can el es ta do ló gi co en que se en cuen tran las ter mi -na les fí si cas del puer to en cues tión del mi cro con tro la dor PIC. Pa ra leer to dos los bits de un puer to se pue de em plear el co man do de lec tu ra de un re gis tro, in di can do en la ins truc ción el puer to que ten drá que ser in ter ve ni do, pa ra una ma yor re fe ren cia ob ser ve el ejem -plo que se ilus tra en la ta bla 2. Es te có di go es vá li do pa ra to dos los puer tos ex cep tuan do al puer to A de los mi cro con tro la do res PIC. Por otra par te tam bién se in di ca el di rec cio na mien to del ban co don de se en cuen tran los re gis tros que se rán em plea dos, ac ti vi dad que se im ple men ta por me dio de la ma ni pu la ción de los bits “rp0” y “rp1” del re gis tro “sta tus”.
En las ter mi na les del puer to A de los mi cro con tro la do res PIC de pen dien do de su es truc tu ra in ter na, pue den po seer ya sea con ver ti do res ana ló gi co a di gi tal (ADC) o com pa ra do res de vol ta je. Por es te mo ti vo, co mo par te de la ru ti na de ini cia li za ción de los re gis tros de los mi cro con -tro la do res, se les tie ne que in di car, de ma ne ra adi cio nal, que se van a em plear las ter mi na les del puer to A pa ra rea li zar lec tu ras de na tu ra le za di gi tal.
Pos te rior a la apli ca ción de un re set, las ter mi na les del puer to A se con fi gu ran de ma ne ra pre de ter mi na da pa ra que sean ac ti va dos ya sea el ADC o los com pa ra do -res de vol ta je; por lo tan to, ten dre mos que re cu rrir al re gis tro en don de se con fi gu ra la can ti dad de ADC’s o com pa ra do res que se rán em plea dos, pe ro en es ta oca sión pa ra des ha bi li tar los. Pa ra rea li zar la ac ti vi dad de des ha bi li ta ción de ADC o com pa ra -do res, bas ta con se lec cio nar 0 (ce ro) ADC’s o 0 (ce ro) com pa ra -do res de vol ta je, tal co mo se ilus tra en el có di go del pro gra ma de la ta bla 3.
Has ta es te pun to he mos re vi sa do de qué ma ne ra se leen los puer tos A, B, C, etc, de mi cro con tro la do res que po seen más de un puer to (el PIC 16F628A cuen ta con 2 puer tos y el PIC16F876 cuen ta con 3 puer tos) co mo en tra da, pe ro tam bién po de mos en con trar nos con mi cro con tro la do res que po sean tan só lo un puer to úni co. Por lo tan to, de be mos ser ca pa ces de po der tra ba jar con el mi cro con tro la dor de un so lo puer to.
Den tro de los mi cro con tro la do res PIC, uno de los que cuen ta con un so lo puer to es el que se iden ti fi ca por me dio de la ma trí cu la PIC12F629, el cual po see 8 ter mi -na les de las cua les 2 son pa ra ali men ta ción, por lo que so bra un puer to de tan só lo 6 bits. En es te ca so se tra ta de un mi cro con tro la dor que po de mos con si de rar co mo “ena no” pe ro no por ello res trin gi do en su ope ra ción, por el con tra rio to do de pen de
; Programa de prueba para leer el puerto B LIST P=PIC16F876 ;Aquí se coloca la código del
;microcontrolador que vaya a emplearse ;======================================================= ; Declaración de registros ;======================================================= portb equ 0x06 status equ 0x83 trisb equ 0x86 temporal equ 0x20 ;======================================================= ; Declaración de bits ;======================================================= rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;======================================================= ; Vector del reset
;======================================================= reset
org 0 goto inicio
;======================================================= ; Inicio del programa principal
;======================================================= inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’11111111’ ;configura al puerto B como entrada movwf trisb
bcf status,rp0 ;cambia al banco 0 bcf status,rp1
movf portb,0 ;el dato del puerto es cargado al registro W movwf temporal ;el valor del registro W se aloja en el registro temporal. goto inicio
Teoría
de la apli ca ción que que rra mos rea li zar, y si és ta no re quie re de mu chas ter mi na les de en tra da, el PIC12F629 es muy ade cua do.
En la ta bla 4 da mos el pro gra ma de uti li za ción del puer to GPIO de un PIC de 8 ter mi na les pa ra leer da tos.
Pa ra em plear el puer to del mi cro con tro la dor PIC12F629 te ne mos en pri me ra ins tan cia que con fi gu rar los bits de su co rres pon dien te re gis tro “tri sio” de tal ma ne ra que pue da leer da tos, si guien do la mis ma me cá ni ca que se rea li zo pa ra los de más mi cro con tro la do res, por lo tan to se de be de co lo car unos (1´s) en los res pec ti -vos bits don de se pre ten de que la co rres pon dien te ter mi nal del mi cro con tro la dor sea con fi gu ra da co mo en tra da.
Se tie ne que con si de rar que la ter mi nal iden ti fi ca da co mo GP3 (re fié ra se a la fi -gu ra 7), siem pre de be ser con fi -gu ra da co mo de en tra da, ya que la ar qui tec tu ra del mi cro con tro la dor PIC12F629 así la tie ne di se ña da.
En la ta bla 4 se ilus tra un frag men to de có di go pa ra con fi gu rar al úni co puer to con el que cuen ta un mi cro con tro la dor PIC de 8 ter mi na les (en es te ca so un PIC12F629). En el re gis tro “tri sio” se car gan 1’s en los bits 0, 1, 2, 3, 4 y 5 por que son los que se en cuen tran dis po ni bles pa ra el PIC12F629, los bits 6 y 7 no se en
-tabla 3
; Programa de prueba para leer el puerto A
LIST P=PIC16F628A ;Aquí se coloca el código del microcontrolador ;que vaya a emplearse
;============================================================= ; Declaración de registros ;============================================================= porta equ 0x05 cmcon equ 0x1f status equ 0x83 trisa equ 0x85 temporal equ 0x20 ;============================================================= ; Declaración de bits ;============================================================= rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;============================================================= ; Vector del reset
;============================================================= reset
org 0 goto inicio
;============================================================= ; Inicio del programa principal
;============================================================= inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’11111111’ ;configura al puerto A como entrada movwf trisa
bcf status,rp0 ;cambia al banco 0 bcf status,rp1
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf cmcon ;registro cmcon (deshabilita los comparadores) movf porta,0 ;el dato del puerto es cargado al registro W movwf temporal ;el valor del W se aloja en el registro
;temporal. goto inicio
; Programa de prueba para leer el puerto A
LIST P=PIC16F876 ;Aquí se coloca el código del µP que se usa ;============================================================= ; Declaración de registros ;============================================================= porta equ 0x05 status equ 0x83 trisa equ 0x85 adcon1 equ 0x9f temporal equ 0x20 ;============================================================= ; Declaración de bits ;============================================================= rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;============================================================= ; Vector del reset
;============================================================= reset
org 0 goto inicio
;============================================================= ; Inicio del programa principal
;============================================================= inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’11111111’ ;configura al puerto A como entrada movwf trisa
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf adcon1 ;registro adcon1 (deshabilita los ADC) bcf status,rp0 ;cambia al banco 0
bcf status,rp1
movf porta,0 ;el dato del puerto es cargado al registro W movwf temporal ;el valor del registro W se aloja en el
;registro temporal. goto inicio
cuen tran dis po ni bles pa ra es te PIC. Una vez que fue con fi -gu ra do el re gis tro tri sio, se pro ce de a em plear el re gis tro “gpio” pa ra in gre sar el da to que se en cuen tra en las ter mi -na les del mi cro con tro la dor. Pa ra em plear la to ta li dad de las ter mi na les del PIC12F629, es ne ce sa rio ha bi li tar al os -ci la dor in ter no del PIC pa ra que se pue dan em plear las 2 ter mi na les de di ca das al os ci la dor co mo en tra das dis cre tas (GP4 y GP5), ade más de des ha bi li tar la ter mi nal del re -set ex ter no de no mi na do MCLR, pa ra con tar con la ter mi nal GP3 ex clu si va men te co mo en tra da. Por otra par te, cuan do se ha bi li ta al os ci la dor in ter no, se tie ne que se lec cio nar la fre cuen cia de ope ra ción, por lo que en el re gis tro “osc cal” se in gre sa el va lor bi na rio “11111100” que se lec cio na la fre cuen cia má xi ma de ope ra ción que es de 4Mhz. El PIC12F629 en las ter mi na les iden ti fi ca das co mo GP0 y GP1 cuen tan, a la vez, con com pa ra do res de vol ta je, mis mos que tie nen que ser des ha bi li ta dos pa ra em plear di -chas ter mi na les co mo en tra das di gi ta les, sien do me dian te la car ga del va lor bi na rio “00000111” en el re gis tro “cm -con”.
Por úl ti mo se tie ne que re cor dar que pa ra in te rac tuar con al gún re gis tro, se tie ne que di rec cio nar al ban co ade cua do. El PIC12F629 só lo cuen ta con 2 ban cos, por lo tan -to bas ta con ma ni pu lar el bit “rp0” del re gis tro sta tus pa ra ac ce der al ban co ade cua do.
ES CRI TU RA DE DA TOS EN UN PUER TO
Sin to mar en cuen ta la can ti dad de bits que con for man a los puer tos de los mi cro con tro la do res PIC, és tos pue den ser con fi gu ra dos pa ra que se pue da “es cri bir” al gún da to ha cia el ex te rior del mi cro con tro la dor. Pa ra ello, una vez que se tie ne el co rres pon dien te cir cui to de apli ca ción de bi -da men te con fi gu ra do, se gra ba en el mi cro con tro la dor PIC el pro gra ma por me dio del cual rea li za rá la ta rea de en viar un da to di gi tal ha cia el ex te rior del mi cro con tro la dor. Pa ra po der uti li zar cual quie ra de los puer tos de un mi cro con tro la dor PIC co mo sa li da, se tie ne que con si de rar co mo pri mer pa so el de la con fi gu ra ción del co rres -pon dien te re gis tro “tris”, co lo can do to dos sus bits en ce ros “ló gi cos” (0’s). Una vez que fue con fi gu ra do el re gis tro tris, se tie ne que pro ce der con el em pleo del re gis tro de no mi na do “port”, y de acuer do al puer to que se ten ga que em plear se po -drá se lec cio nar des de el puer to A co mo “por ta”, al puer to B co mo “portb”, al puer to C co mo “portc” y así su ce si va men te pa ra ca da uno de los puer tos con que cuen te el mi cro con tro la dor. Los re gis tros de no mi na dos “port” prác ti ca men te se com por tan co mo un re fle jo del es ta do ló gi co que se pre sen ta en las ter mi na les fí si cas del mi cro con tro la dor. Sien do más es pe cí fi cos, di re mos que el da to que alo je mos en al gún re gis tro port, se trans mi ti rá a las ter mi na les que se en cuen tran re la cio na das con el re gis tro port co rres pon dien te, re cor dan do que el re gis tro tris con se cuen te de be en con -trar se con fi gu ra do de tal for ma que el puer to se com por te co mo sa li da.
En los mi cro con tro la do res PIC to dos los re gis tros port se en cuen tran cons ti tui dos por 8 bits, los cua les in di can el es ta do ló gi co en que se en cuen tran las ter mi na les fí -si cas del puer to en cues tión del mi cro con tro la dor PIC.
; Programa de prueba para leer el puerto de un PIC de 8 terminales
LIST P=PIC12F629 ;Aquí se coloca la código del microcontrolador ;que vaya a emplearse
;============================================================= ; Declaración de registros ;============================================================= w equ 00h status equ 0x03 gpio equ 0x05 cmcon equ 0x19 trisio equ 0x85 osccal equ 0x90 var1 equ 0x20 ;============================================================= ; Declaración de Bits ;============================================================= c equ 0 ;carry (acarreo)
z equ 2 ;bit del cero
rp0 equ 5 ;registro de selección de banco
;============================================================= ; Inicio ;============================================================= reset org 0 goto inicio ;============================================================= ; programa principal ;============================================================= inicio
bcf status,rp0 ;cambiar al banco 0
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf cmcon ;registro cmcon (deshabilita los comparadores) bsf status,rp0 ;cambiar al banco 1
movlw b'00111111' ;configura los bits 0, al 5 del puerto GPIO movwf trisio ;como entradas (solo contiene 6 bits). movlw b'11111100' ;configura el oscilador interno en su velocidad máxima (4 Mhz). movwf osccal
ciclo
bcf status,rp0 ;cambiar al banco 0 movf gpio,w
movwf var1 goto ciclo
Práctica
En la ta bla 5 da mos el pro gra ma de uti li za ción del puer to B de cual quier mi cro -con tro la dor PIC pa ra es cri bir da tos.
Pa ra es cri bir un da to en to dos los bits de un puer to se pue de em plear el co man -do de es cri tu ra so bre un re gis tro, in di can -do en la ins truc ción el puer to que ten drá que ser in ter ve ni do, pa ra una ma yor re fe ren cia ob ser ve el ejem plo que se ilus tra en la ta bla 5. El có di go de la ta bla 5 es vá li do pa ra in ter ve nir to dos los puer tos de un mi cro con tro la dor PIC ex cep tuan do al puer to A de los PIC, por otra par te tam bién se in di ca el di rec cio na mien to del ban co don de se en cuen tran los re gis tros que se rán em plea dos, por me dio de la ma ni pu la ción de los bits “rp0 y rp1” del re gis tro “sta tuts”, que de acuer do al ban co don de se ubi quen los di fe ren tes re gis tros de con fi gu -ra ción, se colocarán en los bits rp0 y rp1.
En la ta bla 6 da mos el pro gra ma de uti li za ción del puer to A pa ra es cri bir da tos en los mi cro con tro la do res PIC 16F628A y PIC16F876.
So bre las ter mi na les del puer to A de cual quie ra de los mi cro con tro la do res PIC, de pen dien do de su es truc tu ra in ter na, pue den con tar con con ver ti do res ana ló gi co a di gi tal (ADC), o com pa ra do res de vol ta je, pre ce den te pa ra que sea im ple men ta da la co rres pon dien te ru ti na de ini cia li za ción de los re gis tros de los mi cro con tro la do res, pa ra que de ma ne ra adi cio nal se le in di que a las ter mi na les del puer to que se rán em plea das pa ra rea li zar la es cri tu ra de da tos di gi ta les en el puer to A. Cuan do se apli ca un re set, las ter mi na les del puer to A se con fi gu ran siem pre de ma ne ra pre de
-tabla 6a
; Programa de prueba para escribir un dato en el puerto A
LIST P=PIC16F628A ;Aquí se coloca el código del microcontrolador ;que vaya a emplearse
;========================================================== ; Declaración de registros ;========================================================== porta equ 0x05 cmcon equ 0x1f status equ 0x83 trisa equ 0x85 temporal equ 0x20 ;========================================================== ; Declaración de bits ;========================================================== rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;========================================================== ; Vector del reset
;========================================================== reset
org 0 goto inicio
;========================================================== ; Inicio del programa principal
;========================================================== inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’00000000’ ;configura al puerto A como salida movwf trisa
bcf status,rp0 ;cambia al banco 0 bcf status,rp1
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf cmcon ;registro cmcon (deshabilita los comparadores) movf temporal,0 ;el dato del registro temporal es cargado a W movwf porta ;escribe el dato de W en el puerto A goto inicio
Tablas 5 y 6
tabla 5
; Programa de prueba para escribir en el puerto B
LIST P=PIC16F876 ;Aquí se colocael código del microcontrolador ;que vaya a emplearse
;=========================================================== ; Declaración de registros ;=========================================================== portb equ 0x06 status equ 0x83 trisb equ 0x86 temporal equ 0x20 ;=========================================================== ; Declaración de bits ;=========================================================== rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;=========================================================== ; Vector del reset
;=========================================================== reset
org 0 goto inicio
;=========================================================== ; Inicio del programa principal
;=========================================================== inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’00000000’ ;configura al puerto B como salida movwf trisb
bcf status,rp0 ;cambia al banco 0 bcf status,rp1
movf temporal,0 ;el dato del registro temporal es cargado a W movwf portb ;escribe el dato de W en el puerto B goto inicio
ter mi na da pa ra que es tas sean ha bi li ta das co mo ADC o los com pa ra do res de vol ta -je. Por lo tan to, se ten drá que re cu rrir al re gis tro en don de se con fi gu ra la can ti dad de ADC’s o com pa ra do res que se rán em plea dos, pe ro en es ta oca sión se ten drán que des ha bi li tar.
Pa ra rea li zar la ac ti vi dad de des ha bi li ta ción de ADC ó com pa ra do res, bas ta con se lec cio nar 0 (ce ro) ADC’s ó 0 (ce ro) com pa ra do res de vol ta je, tal co mo se ilus tra en los frag men tos de có di go de los pro gra mas de la ta bla 6 (pa ra ma yor re fe ren cia del em pleo del ADC o com pa ra do res, con sul te la in for ma ción del ca pí tu lo “Em pleo de los mi cro con tro la do res PIC16F87X”).
He mos re vi sa do la ma ne ra de es cri bir da tos so bre los puer tos A, B, C, etc, de mi -cro con tro la do res que cuen tan con más de un puer to (el PIC 16F628A cuen ta con 2 puer tos y el PIC16F876 cuen ta con 3 puer tos), pe ro tam bién po de mos en con trar nos con mi cro con tro la do res que po seen tan só lo un puer to úni co, por lo tan to se de be con tar con el co no ci mien to de po der tra ba jar con al gún mi cro con tro la dor de un so lo puer to.
tabla 6b
; Programa de prueba para escribir un dato en el puerto A
LIST P=PIC16F876 ;Aquí se coloca la matrícula del microcontrolador ;que vaya a emplearse
;========================================================== ; Declaración de registros ;========================================================== porta equ 0x05 status equ 0x83 trisa equ 0x85 adcon1 equ 0x9f temporal equ 0x20 ;========================================================== ; Declaración de bits ;========================================================== rp0 equ 0x05 rp1 equ 0x06 ;========================================================== ; Vector del reset
;========================================================== reset
org 0
goto inicio
;========================================================== ; Inicio del programa principal
;========================================================== inicio
bsf status,rp0 ;cambia al banco 1 bcf status,rp1
movlw b’00000000’ ;configura al puerto A como salida movwf trisa
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf adcon1 ;registro adcon1 (deshabilita los ADC) bcf status,rp0 ;cambia al banco 0
bcf status,rp1
movf temporal,0 ;el dato del registro temporal es cargado a W movwf porta ;escribe el dato de W en el puerto A goto inicio
Tablas 6B y 7 tabla 7
;Programa de prueba para escribir datos en un PIC de 8 terminales LIST P=PIC12F629 ;Aquí se coloca el código del microcontrolador
;que vaya a emplearse
;========================================================== ; Declaración de registros ;========================================================== w equ 00h status equ 0x03 gpio equ 0x05 cmcon equ 0x19 trisio equ 0x85 osccal equ 0x90 var1 equ 0x20 ;========================================================== ; Declaración de Bits ;========================================================== c equ 0 ;carry (acarreo)
z equ 2 ;bit del cero
rp0 equ 5 ;registro de seleccion de banco ;========================================================== ; Inicio ;========================================================== reset org 0 goto inicio ;========================================================== ; programa principal ;========================================================== inicio
bcf status,rp0 ;cambiar al banco 0
movlw b’00000111’ ;selecciona 0 (cero) comparadores en el movwf cmcon ;registro cmcon (deshabilita los comparadores) bsf status,rp0 ;cambiar al banco 1
movlw b'00001000' ;configura todos los bits (con excepción del 3) del movwf trisio ;puerto como salidas (solo contiene 6 bits). movlw b'11111100' ;configura el oscilador interno en su velocidad movwf osccal ;máxima (4 Mhz).
ciclo
bcf status,rp0 ;cambiar al banco 0 movf var1,w
movwf gpio
Práctica
Den tro de la fa mi lia de los mi cro con tro la do res PIC, uno de los que cuen ta con un so lo puer to es el que se iden ti fi ca por me dio de la ma trí cu la PIC12F629, el cual po -see 8 ter mi na les de las cua les 2 son pa ra que sea ener gi za do (ter mi na les Vdd y Vss), por lo que so bra un puer to de 6 bits. En es te ca so se tra ta de un mi cro con tro la dor pe que ño que puede ser con si de ra do res trin gi do en cuan to a su can ti dad de ter mi na les, pe ro no en su ope ra ción. To do de pen de de la apli ca ción que se ten ga que rea -li zar, ya que si és ta no re quie re de mu chas ter mi na les de sa -li da, el PIC12F629 es un mi cro con tro la dor muy ade cua do. Pa ra em plear el puer to del mi cro con tro la dor PIC12F629 te ne mos, en pri me ra ins tan cia, que con fi gu rar los bits de su co rres pon -dien te re gis tro “tri sio” de tal ma ne ra que se pue da es cri bir al gún da to, si guien do la mis ma me cá ni ca que se rea li zó pa ra los de más mi cro con tro la do res. Por lo tan to, se de be co lo car ce ros (0´s) en los res pec ti vos bits don de se pre ten de que la co rres pon dien te ter mi nal del mi cro con tro la dor sea con fi gu ra da co mo sa li da. Se tie ne que con -si de rar que de las ter mi na les con que cuen ta el PIC12F629, iden ti fi ca da co mo GP3 (re fié ra se a la fi gu ra 7), siem pre tie ne que ser con fi gu ra da co mo de en tra da, ya que la ar qui tec tu ra del mi cro con tro la dor PIC12F629 así la tie ne di se ña da.
En la ta bla 7 da mos el pro gra ma de uti li za ción del puer to GPIO de un PIC de 8 ter mi na les pa ra es cri bir da tos.
En la ta bla 7 se ilus tra un frag men to de có di go pa ra con fi gu rar al úni co puer to con el que cuen ta un mi cro con tro la dor PIC de 8 ter mi na les (en es te ca so un PIC12F629) co mo sa li da. En el re gis tro “tri sio” se car gan 0’s en los bits 0, 1, 2, 4 y 5 por que son los que se en cuen tran dis po ni bles pa ra el PIC12F629, los bits 6 y 7 no se en cuen tran dis po ni bles pa ra es te PIC.
Una vez que fue con fi gu ra do el re gis tro tri sio, se pro ce de a em plear el re gis tro “gpio” pa ra en viar ha cia el ex te rior del mi cro con tro la dor al gún da to, pa ra que se re -fle je en las ter mi na les del mi cro con tro la dor.
Pa ra em plear la to ta li dad de las ter mi na les del PIC12F629, es ne ce sa rio ha bi li tar al os ci la dor in ter no del PIC, pa ra que se pue dan em plear las 2 ter mi na les de di -ca das al os ci la dor co mo sa li das dis cre tas (GP4 y GP5), ade más de des ha bi li tar la ter mi nal del re set ex ter no de no mi na do MCLR, pa ra con tar con la ter mi nal GP3 ex clu -si va men te co mo “en tra da”. Por otra par te, cuan do se ha bi li ta al os ci la dor in ter no, se tie ne que se lec cio nar la fre cuen cia de ope ra ción, por lo que en el re gis tro “osc cal” se in gre sa el va lor bi na rio “11111100” que se lec cio na la fre cuen cia má xi ma de ope -ra ción que es de 4Mhz.
En las ter mi na les del PIC 12F629, iden ti fi ca das co mo GP0 y GP1 cuen tan a la vez con com pa ra do res de vol ta je, mis mos que tie nen que ser des ha bi li ta dos pa ra em plear di chas ter mi na les co mo sa li das di gi ta les, sien do me dian te la car ga del va -lor bi na rio “00000111” en el re gis tro “cm con”.
Por úl ti mo se de be to mar en cuen ta que pa ra in te rac tuar con al gún re gis tro, se tie ne que di rec cio nar al ban co ade cua do. El PIC12F629 só lo cuen ta con 2 ban cos, por lo tan to, bas ta con ma ni pu lar el bit “rp0” del re gis tro sta tus pa ra ac ce der al ban -co ade cua do.
DES CRIP CION DE LOS RE GIS TROS
Pa ra in di car le a un mi cro con tro la dor de qué ma ne ra tie ne que tra ba jar, se em plean los re gis tros de con fi gu ra ción, por que es a tra vés de és tos que se pue den ac -ti var las di fe ren tes he rra mien tas del mi cro con tro la dor, ade más de que nos in di can a tra vés de bits el re sul ta do de una ope ra ción. Los re gis tros de con fi gu ra ción es tán
CURSO DE
TÉCNICO
SUPERIOR EN
ELECTRÓNICA
SOBRE EL
ESTUDIO DE CADA LECCIÓN
Cada lección o guía de estudio se com-pone de 3 secciones: teoría, práctica y taller. Con la teoría aprende los fundamentos de cada tema que luego fija con la práctica. En la sección “taller” se brindan sugerencias y ejercicios técnicos. Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas.
Por razones de espacio, en la revista Saber Electrónica sólo se edita una parte de la guía de estudio, razón por la cual puede descargarlas de nuestra web, sin cargo, ingresando a www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingre-sando la clave dada en cada revista. La guía está en formato pdf, por lo cual al descar-garla podrá imprimirla sin ningún inconve-niente para que tenga la lección completa.
El CD de la lección 1, de la etapa 1, lo puede descargar GRATIS y así podrá com-probar la calidad de esta CARRERA de Técnico Superior en Electrónica. A partir de la lección 2, el CD de cada lección tiene un costo de $25, Ud. lo abona por diferentes medios de pago y le enviamos las instruc-ciones para que Ud. lo descargue desde la web con su número de serie. Con las instrucciones dadas en el CD podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animación con-tenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberito- donde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones elec-trónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoe-valuaciones (Test de Eautoe-valuaciones) periódi-cas para que sepa cuánto ha aprendido. Puede solicitar las instrucciones de descar-ga del CD que corresponde a esta lección, es decir, el CD Nº1 de la Cuarta Etapa y/o los CDs de las lecciones tanto de la Primera Etapa como de la Segunda Etapa de este Curso enviando un mail a [email protected] o lla-mando al teléfono de Buenos Aires (11) 4301-8804.
com pues tos por 8 bits, mis ma can ti dad que po see el bus de la me mo ria de da tos; la me mo ria de da tos es tá ubi ca da en lo ca li -da des de me mo ria del ti po RAM, por lo que jun to a los re gis tros de con fi gu ra ción se en cuen tran las lo ca li da des de me mo ria RAM (tam bién se les co no ce con el nom bre de re gis tros de pro pó si to ge ne ral), en don de se pue den guar dar los re sul ta dos de la eje -cu ción de una ins truc ción. Es to quie re de cir, que tan to los re gis -tros de con fi gu ra ción co mo los re gis tros de pro pó si to ge ne ral, se en cuen tran ubi ca dos en el mis mo ma pa de la me mo ria de da -tos.
El ma pa de la me mo ria de da tos se en cuen tra di vi di do en di ver sos “ban cos”, los cua les con tie nen a to dos los re gis tros con los que pue de con tar un mi -cro con tro la dor PIC, ca da uno de los ban cos pue de ser ac ce di do des de el có di go del pro gra ma que se le car gue a un mi cro con tro la dor. Por lo tan to, pa ra con fi gu rar las di ver sas he rra mien tas del mi cro con tro la dor, pri me ro se de be ubi car cuál o cuá les re gis tros se rán ma ni pu la dos, pa ra de es ta ma ne ra di rec cio nar los en el co rres pon dien te ban co que con tie ne los re gis tros de in te rés, es te pro ce -so re quie re del em pleo de una des crip ción ade cua da, la cual se rá la úni ca ma ne ra de ac ce der los pa ra que se pue dan ma ni pu lar los re gis tros de con fi gu ra ción.
En la ta bla 8 ve mos los re gis tros de con fi gu ra ción ubi ca dos en el ban co 0.
En la fi gu ra 8 se mues tra la ima gen del ma pa de me mo ria de da tos, la cual con tie ne a los re gis tros de con fi gu ra ción y de pro pó -si to ge ne ral. De la mis ma en la fi gu ra 8 se pue de ob ser var que por ejem plo pa ra ban co 0, la pri me ra lo ca li dad co mien za en 00h mien -tras que la úl ti ma se ubi ca en 7Fh, lo cual equi va le a te ner un to tal de 128 lo ca li da des, te nién do se la mis ma can ti dad de lo ca li da des pa ra to dos los ban cos que pue da te ner el mi cro con tro la dor.
En la ta bla 9 ve mos los re gis tros de con fi gu ra ción ubi ca dos en el ban co 1. Tam bién se ob ser van los es pa cios asig na dos a los re -gis tros de con fi gu ra ción, en los cua les si de ma ne ra ar bi tra ria se les ha ce lle gar un va lor dis tin to al que de be es tar pre sen te, le es ta re mos cam bian do al mi cro con tro la dor su for ma de tra ba jo. Ade más, se cuen ta con los re gis tros de pro pó si to ge ne ral, en don de po dre mos al ma ce nar da tos que de acuer do al pro gra ma que ela bo re -mos son im por tan tes. Nor mal men te los 2 pri me ros ban cos (ban co 0 y ban co 1) es en don de se con cen tran la ma yo ría de los re gis tros Tabla 8
Práctica
de con fi gu ra ción im por tan tes, mien tras que en los ban cos res tan tes (ban co 2 y ban co 3) se tie -ne un re fle jo de di chos re gis tros de con fi gu ra ción. La im por tan cia de los ban cos 2 y 3 ra di ca en que en ellos se en cuen tra una bue na can ti dad de lo ca li da des de re gis tros de pro pó si to ge ne ral, en don -de po dre mos guar dar da tos si es que se re quie re.
Los re gis tros de con fi gu ra ción re fle ja dos sir ven pa ra rea li -zar un ac ce so rá pi do, si es que ya se tie ne di rec cio na do un de ter mi na do ban co, es to nos pue de ayu dar a aho rrar có di go pa ra no es -tar cam bian do de ban co. En las ta blas 8 y 9 se mues tran los re gis tros co rres pon dien tes al ban -co 0 y 1, ade más de los bits que los con for man, en las ta blas se ilus tra de igual ma ne ra en qué lo ca li dad se en cuen tran los re gis tros, así co mo el va lor que ad quie ren una vez que es ini cia li za -do el mi cro con tro la -dor me dian te un re set.
Por razones de espacio, no podemos continuar describiendo este tema. En la parte teórica del CD correspondiente a la segunda lección de esta quinta etapa del Curso de Técnico Superior en Electrónica se des cri bien los re gis tros de con fi gu ra ción que ge ne ral men te se em plean en cual quier pro ce so. También se brindan nociones básicas de programación, el manejo del entorno de programación MPLAB y deberá aprender a construir circuitos micocontrolados con PIC.
PRIMERAS CONCLUSIONES
Si en una frase tuviera que definir que es un microcontrolador, creo que lo más acertado sería definirlo como un controlador de entrada/ salida con capacidad de decisión.
Para poder explicar el funcionamiento de un microcontrolador, primero vamos a intentar comprender el concepto de tensión o diferencia de potencial. El ejemplo más simple de generador de tensión es una pila, esta pose dos polos + y – y como característica principal, esta la diferencia de potencial que puede generar, normal-mente los valores estándar suelen ser 1,5V, 4,5V, 9V y 12V. Si ponemos una bom-billa entre sus bornes, figura 9, ésta se encenderá por que la diferencia de potencial hará que circule una corriente, si desconectamos uno de los bornes, la bombilla se apagara, porque al no haber diferencia de potencial no circulará corriente.
Una fuente de alimentación es básicamente un circuito que transforma los 230V AC de la tensión de red a la tensión continua que nosotros queramos; como si tra-bajáramos con una pila (por ejemplo 5V).
