Prácticas PIC

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(1)Prácticas PIC basadas en máquina de vending. AUTOR: Félix Rizo Lobato DIRECTOR: Nicolau Cañellas Alberich FECHA: Septiembre / 2004.

(2) 1.- ÍNDICE.

(3) 2.- MEMORIA DESCRIPTIVA. 1. 2.1. INTRODUCCIÓN 2.1.1. Antecedentes 2.1.2. Objetivos. 2 2 2. 2.2. SOLUCIÓN ADOPTADA 2.2.1. Los microcontroladores. Consideraciones previas 2.2.2. Ventajas de los diseños basados en microcontroladores 2.2.3. Arquitectura básica de los µC 2.2.3.1. CPU (Central Process Unit) 2.2.3.2. Memoria de programa 2.2.3.3. Memoria de datos 2.2.3.4. Puertos entrada / salida 2.2.3.5. Watch-Dog 2.2.3.6. Brown-out 2.2.3.7. Contador / timer 2.2.3.8. ADC y DAC 2.2.3.9. PWM 2.2.3.10. Comunicación Serie 2.2.4. Que es un PIC? 2.2.4.1. Diferencias con otros µC 2.2.5. Los microcontroladores PIC 2.2.5.1. Características de los microcontroladores PIC 2.2.5.2. Familias PICmicro 2.2.5.3. ¿Que PIC escogemos? 2.2.5.4. PIC 16F876 y 16F877. 4 4 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 8 9 9 10 10 11. 2.3. PRÁCTICAS CON MICROCONTROLADORES 2.3.1. Consideraciones previas 2.3.2. Descripción del MPLAB 2.3.2.1. Introducción programa 2.3.2.2. Funcionamiento del MPLAB IDE 2.3.3. Descripción del Kit MPLAB-ICD 2.3.3.1. Introducción 2.3.3.2. Características del MPLAB-ICD Module 2.3.3.3. Características del MPLAB-ICD Header 2.3.4. Placa base de laboratorio 2.3.4.1 Descripción de la paca usada en laboratotio 2.3.5. Regulador de tensión 2.3.6. Descripción Pantalla LCD 2.3.6.1. Introducción 2.3.6.2. Que pantalla LCD vamos a utilizar? 2.3.6.3. Funcionamiento de la pantalla LCD. 13 13 13 13 14 16 16 17 17 18 18 18 19 19 19 19.

(4) 2.3.7. Descripción teclado 2.3.7.1. Introducción 2.3.7.2. Funcionamiento del teclado. 21 21 21. 2.4. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DE NUESTRO SISTEMA 2.4.1. Visión general 2.4.2. Funcionamiento 2.4.2.1 Funcionamiento general 2.4.2.2 Funcionamiento Módulo 1 2.4.2.3 Funcionamiento Módulo 2. 24 24 25 25 26 27. 2.5. DESCRIPCIÓN CIRCUITAL 2.5.1. Introducción 2.5.2. Circuito regulador de tensión 2.5.3. El microcontrolador 2.5.4. Decodificador 74LS138 2.5.5. Decodificador de BCD a 7 segmentos 7447 y display 2.5.6. El Teclado 2.5.7. Pantalla LCD. 30 30 31 31 34 36 38 40. 2.6. PRÁCTICAS A REALIZAR 2.6.1. Introducción 2.6.2. Enunciados de prácticas 2.6.2.1. Práctica 1 2.6.2.2. Práctica 2 2.6.2.3. Práctica 3 2.6.2.4. Práctica 4 2.6.2.5. Práctica 5 2.6.2.6. Práctica 6. 42 42 42 43 50 59 69 78 88. 2.7. PROGRAMA ASM 2.7.1 Introducción 2.7.2. Modulo 1 2.7.2.1. 2.7.2.2. 2.7.2.3. 2.7.2.4. 2.7.2.5. 2.7.3. Módulo 2 2.7.3.1. 2.7.3.2. 2.7.3.3. 2.7.3.4. 2.7.3.5.. Visión general. Revisar monedero Revisar producto Dar cambio Interrupción. 97 97 97 97 98 99 101 102. Visión general Seleccionar producto o precio Elegir producto Enviar EEPROM Interrupción. 103 103 104 104 105 106.

(5) 2.7.4. Datos de interés 2.7.4.1. Registros de dinero 2.7.4.2. Clasificación de los productos. 2.7.4.3. Función ‘Escribir_LCD’ 2.7.4.4. Función ‘Clear_display’ 2.7.4.5. Función ‘EE_escribe’ 2.7.4.6. Función ‘EE_LEE’. 3.- MEMORIA DE CÁLCULO 3.1. CÁLCULOS DE LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS 3.2. CÁLCULOS DEL PROGRAMA ASM. 4.- PRESUPUESTO. 107 107 108 108 109 109 109. 110 111 112 114. 4.1. LISTA ELEMENTOS 4.1.1. Lista de elementos del módulo 1 4.1.2. Lista de elementos del módulo 2. 115 115 116. 4.2. LISTA DE PRECIOS 4.2.1. Lista de precios de elementos del módulo 1 4.2.2. Lista de precios de elementos del módulo 2. 117 117 118. 4.3. COSTE TOTAL 4.3.1. Coste total del módulo 1 4.3.2. Coste total del módulo 2. 119 119 120. 4.4. RESUMEN DEL PRESUPUESTO. 121. 5.- PLANOS 5.1. ESQUEMAS DE ELEMENTOS 5.1.1. Esquema Regulador fuente tensión 5.1.2. Esquema del 74LS47 5.1.3. Esquema del 74LS138 5.1.4. Esquema Comunicación USART 5.1.5. Conector teclado 5.1.5.1.Teclado producto 5.1.5.2.Teclado monedas 5.1.5.3.Teclado precio 5.1.6. Esquema conector pantalla LCD 5.1.6.1. LCD Módulo 1 5.1.6.2. LCD Módulo 2. 122 123 123 123 124 124 125 125 125 126 126 126 126.

(6) 5.2. ESQUEMAS PRÁCTICAS MÓDULO 1 5.2.1. Esquemas Práctica 1 5.2.2. Esquemas Práctica 3 5.2.3. Esquemas Práctica 4 5.2.4. Esquemas Práctica 6 5.2.5. Esquema general 5.2.6. Diseño placa base. 127 127 128 129 130 131 132. 5.3. ESQUEMAS PRÁCTICAS MÓDULO 2 5.3.1. Esquemas Práctica 2 5.3.2. Esquemas Práctica 5 y Módulo 2 5.3.3. Diseño placa base. 133 133 133 134. ANEXOS A. LISTA DE CÓDIGOS DE PROGRAMA A.1. Módulo 1 A.1.1. Programa ASM de práctica 1 A.1.2. Programa ASM de práctica 3 A.1.3. Programa ASM de práctica 4 A.1.4. Programa ASM de práctica 6 A.1.5. Programa ASM del Módulo 1 completo. I I X XXV XXXV XLVIII. A.2. Módulo 2 A.2.1. Programa ASM de práctica 2 A.2.2. Programa ASM de práctica 6 A.2.3. Programa ASM del Módulo 2 completo. LXX LXX LXXXVI CI.

(7) Memoria descriptiva. 2. MEMORIA DESCRIPTIVA.

(8) Memoria descriptiva. Introducción. 2.1. Introducción En este proyecto encontraremos seis prácticas para la asignatura de “Sistemes electrònics amb microcontrolador”, en las cuales se pretende que el alumno aprenda a programar un microcontrolador. Estas prácticas serán diferentes partes de una simulación de una máquina de vending. Cada grupo de alumnos debería realizar una práctica. Al finalizar correctamente todas las prácticas, se deberían poder unir los códigos de todos los grupos y se podría simular dicha máquina, por ello, se tendría que intentar que todos los grupos trabajasen en conjunto para poder unir al final todas las prácticas. Para ello, este proyecto de final de carrera propuesto por Nicolau Cañellas pretende montar el hardware y el software de la máquina de vending y diseñar las diferentes prácticas a realizar por los alumnos. 2.1.1. Antecedentes Nuestro antecedente será la asignatura de “Sistemes electrònics amb microcontrolador” que se realiza en el segundo cuatrimestre del tercer curso de E.T.I. en Electrónica Industrial. Dicha asignatura tiene 3 créditos prácticos con lo cual este proyecto pretende complementar las prácticas ya existentes utilizando al máximo los recursos de hardware ya existentes en estas prácticas. 2.1.2. Objetivos La finalidad de este proyecto es realizar una serie de prácticas con el objetivo de que los alumnos puedan utilizarlas para aprender a programar mediante el MPLAB a un microcontrolador. Al mismo tiempo pretendemos, debido a que las prácticas a realizar son las diferentes partes de una máquina de vending, que estas prácticas puedan unirse, con lo cual pretendemos que exista una unión entre los diferentes alumnos para poder conseguir al final del curso unir todas las prácticas y que funcionen como una sola. Como queriamos una práctica de comunicaciones serie hemos pensado crear un sistema para modificar los precios de la EEPROM. La idea sería guardar todos los precios en un módulo que podríamos conectar a la máquina y transmitir los datos para modificar los precios. También se dejan abiertas una serie de posibilidades para poder añadir diferentes prácticas a estas para mejorar la simulación, con lo cual los alumnos podrían proponer alguna práctica nueva o para un posible proyecto futuro que ampliase los módulos y el número de prácticas.. 2.

(9) Memoria descriptiva. Introducción. Las diferentes prácticas tienen unos objetivos diferentes. Se ha pretendido que con cada práctica se simule una parte de la máquina de vending, aunque como se ha dicho anteriormente todas estas partes tienen registros en común, como por ejemplo el que realiza la práctica del monedero y el que realiza la práctica del cambio tienen en común el registro que se encarga de saber la cantidad de dinero que se ha pagado. Las diferentes prácticas a realizar tienen como objetivos: -. PRÁCTICA 1: Realizar la simulación de un monedero, con el objetivo de guardar la cantidad de dinero que el usuario introduce a una máquina.. -. PRÁCTICA 2: Realizar un sistema para poder modificar los precios de los productos a vender en la EEPROM.. -. PRACTICA 3: Realizar el programa que se encarga de pedir el producto, revisar el dinero pagado, el que se tiene que pagar y entregar el producto.. -. PRACTICA 4: Realizar el programa que se encarga de dar el cambio, tanto cuando seleccionamos un producto como cuando queremos que nos devuelva el dinero pagado.. -. PRACTICA 5: Realizar el código para poder comunicar dos microcontroladores mediante la comunicación de USART. Este sería para enviar la EEPROM para modificar los precios de los productos.. -. PRÁCTICA 6: Realizar el código para poder comunicar dos microcontroladores mediante la comunicación de USART. Este sería para pedir producto.. 3.

(10) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 2.2. Solución adoptada 2.2.1.Los microcontroladores. Consideraciones previas. Antes que nada, nos interesa saber que es un microcontrolador, así que partiremos de las funciones que éste hace y haremos una pequeña comparación con otros dispositivos que también hacen esas o otras funciones similares, para descubrir realmente las posibilidades en general de los microcontroladores y de lo que haremos servir en este proyecto. Por esto, haremos unas definiciones previas: Controlador: Dispositivo usado por control automático de un conjunto de procesos Controlador digital: Controlador con lógica de control digital Implementaciones de los controladores digitales: - Lógica discreta • • • •. Baja densidad de integración Diseño (Hardware) sencillo / medio / complejo Poco generalizable Coste bajo / medio / alto. - PLC (Programmable Logic Controller) • • • •. Mayor densidad de integración Diseño (Software) sencillo Muy generalizable Coste elevado. - Microprocesador + RAM + ROM + Periféricos (A/D, Timers...) • • • •. Elevada densidad de integración Diseño (Software + Hardware) medio / complejo Generalizable Coste bajo / medio. - Microcontroladores • • • •. Densidad de integración muy elevada Diseño (Software + Hardware) sencillo / medio Muy generalizable Coste bajo. 4.

(11) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 2.2.2. Ventajas de los diseños basados en microcontroladores • • • • •. Reducción del tamaño y precio: El elevado grado de integración de un microcontrolador (µC) en circuito integrado permite una elevada funcionalidad por área a bajo coste y un menor tamaño del PCB. Elevada flexibilidad: Un mismo microcontrolador (µC) puede ser usado por un elevado número de aplicaciones variando solo el software. Rapidez de desarrollo: La adaptación de un µC en otra aplicación puede consistir en adaptar el software y muy poco hardware. Aumento de la fiabilidad: La disminución de componentes en placa hace disminuir también los riesgos de averías. Buenas prestaciones: Los µC usan µP que permiten la ejecución eficiente de algoritmos de control.. 2.2.3. Arquitectura básica de los µC En este apartado se muestran todos los elementos que puede tener un µC, no quiere decir ue todos lo µC tengan estos dispositivos, esto depende de la versión del µC que escogamos. Este µC se escoge dependiendo de las aplicaciones que necesitemos.. Figura 1. Arquitectura de los mC. Viendo la descripción de cada uno de los elementos que aparecen en el diagrama anterior, se puede entender mejor.. 5.

(12) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 2.2.3.1. CPU (Central Process Unit) Es el microprocesador del sistema. Sus características y funcionalidad se definen sobretodo a partir de tres clasificaciones: - Clasificación en función del tamaño de los datos: • • • •. 4 bit: Aplicaciones muy sencillas y muy económicas 8 bit: Aplicaciones sencillas /medias y económicas. Es el tipo de µC dominante en el mercado 16 bit: Aplicaciones medias y coste medio 32 bit: Aplicaciones complejas y de coste elevado. - Clasificación en función del conjunto de instrucciones: • •. RISC (Reduced Instruction Set Code). Instrucciones sencillas y de rápida ejecución. CISC (Complex Instruction Set Code). Instrucciones más complejas y de mayor tiempo de ejecución.. - Clasificación en función de la arquitectura de buses: • •. Von Newmann: Buses de datos y direcciones compartidos por la memoria de datos y de programa. Simplifica el diseño y el coste. Harvard: Buses de datos y direcciones diferentes por la memoria de datos y de programa. Permite acceso simultaneo.. 2.2.3.2. Memoria de Programa Ésta es la memoria donde se guarda el programa que escribimos. Es una memoria que se mantiene aunque apaguemos el sistema que la contiene. Existen diferentes tipos de memoria de programa en función de la forma de gravarla y/o borrarla: • • • •. ROM: Dispositivo OTP grabado en fábrica EPROM: Dispositivo OTP o borrable (con ventana) EEPROM: Dispositivo regrabable in-system con Vpp = 12v FLASH: Dispositivo regrabable in-system. 2.2.3.3. Memoria de datos La podemos diferenciar en dos tipos de memoria, dependiendo de si ésta se mantiene o no en desconectar el programa. Así tenemos: - Memoria volátil de datos: Es la memoria donde se guardan temporalmente variables usadas en el programa. Tenemos dos, una genérica y otra más específica:. 6.

(13) Memoria descriptiva • •. Solución adoptada. RAM: Almacenaje de variables del programa SFR: (Special Function Regiters). Usados para hacer servir los periféricos, las interrupciones,.... - Memoria no volátil de datos: Es un tipo de memoria como la anterior, ya que sirve para almacenar datos, pero con la particularidad de que éstos se mantienen en memoria. Es muy útil, por ejemplo, para guardar en memoria algunos datos que queramos llamar desde diversos programas, como datos de configuración o de seguridad. Existen dos tipos: • •. EEPROM FLASH. 2.2.3.4. Puertos de Entrada / Salida Son los pins que sirven para la entrada y salida de datos desde o al exterior. Son generalmente de 8 bits, aunque pueden variar según el puerto y algunos de ellos incorporan resistencias de pull-up, la función de las cuales es evitar ponerlas exteriormente en algún tipo de conexión, como entradas procedentes de fuentes de tensión, corriente,... donde tenemos que controlar, por ejemplo las corrientes de entrada. Esto nos hace ahorrar especialmente espacio. 2.2.3.5. WatchDog El WatchDog es un temporizador especial y su función es realizar un reset del microcontrolador periódicamente para refrescarlo. Su funcionamiento no está predefinido, sino que tenemos que introducir un código de programa para hacerlo funcionar como mejor nos convenga y para reinicializarlo en el momento determinado. 2.2.3.6. Brown-out El Brown-out es un circuito interno que sirve como detector de posibles errores en la alimentación del microcontrolador, paralizando el sistema para evitar posibles daños en éste. 2.2.3.7. Contador /Timer En este apartado definimos el contador como un contador de pulsaciones procedentes de un reloj o un dispositivo asincrónico externo y recibidos por un pin destinado a esta función. En cambio, llamamos Timer al contador de ciclos de una señal de reloj generado internamente en el dispositivo, pudiendo programarlo como el anterior para que produzca algún evento en el momento determinado que nos interese según lo programemos. Tanto uno como el otro suelen incluir pre-scaler para multiplicar el valor programado y conseguir así posibles temporizaciones más altas.. 7.

(14) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 2.2.3.8. ADC y DAC Estas opciones son una la inversa de la otra. La primera, mucho más fácil de encontrar, se refiere a la conversión de un valor analógico procedente del exterior en uno de digital dentro de nuestro dispositivo, por esto poder tratarlo. En cambio, el conversor digital analógico nos interesa para transformar un valor que tenemos en formato digital en nuestro dispositivo analógico a la salida al exterior. Pensamos que las señales externas pueden estar en los dos formatos, mientras que en nuestro microcontrolador sólo las podemos tratar en formato digital, de forma que es lógico que el A/D sea en la dirección exterior-interior y el D/A en dirección inversa. 2.2.3.9. PWM El PWM (Pulse Width Modulator) es, como su nombre indica, un generador de pulsos de anchura variable, útil para controles del mismo tipo haciendo la función de duty-cycle, es decir, variaciones en las duraciones de los semiciclos positivos y negativos para obtener tensiones medias variables y conseguir así, por ejemplo, controlar la velocidad de un motor DC. También existe la posibilidad de variar la frecuencia de estos pulsos y conseguir así, por ejemplo, emitir diferentes sonidos en una aplicación. 2.2.3.10. Comunicaciones Serie Los microcontroladores son capaces de enviar o recibir datos del exterior por medio de las comunicaciones serie. Dependiendo del microcontrolador, éstos pueden ser: • • • • • •. SPI (Serial Peripherical Interface) I2 C (Inter-Integrated Circuit) UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmiter) USART (Universal Synchronous-Asynchronous Receiver-Transmiter) CAN (Controller Area Network) USB (Universal Serial Bus). 2.2.4. Que es un PIC? Un PIC es un microcontrolador fabricado por Microchip Inc. De este fabricante de µC’s será el nuestro. Aparte de este fabricante existen diferentes fabricantes de microcontroladores, National, Motorola, Intel ,Zilog ,Thomson. 2.2.4.1. Diferencias con otros µC. Las pricipales diferencias entre los PIC y otras marcas es que tienen gran variedad de módelos que permiten sleccionar el que más convenga para tu proyecto. Que tienen gran variedad de herraminetas para desarrollar hardware y software. Por su longitud de palabra de. 8.

(15) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 12 bits son los que menos espacio ocupan en la memoria de instrucciones. Y son bastante más rapidos que la mayoría. Déspues de estas diferencias parece que los PIC son los mejores, cosa que no es verdad para aplicaciones muy especificas en lso que las otras marcas pueden dar unas prestaciones más elevadas. 2.2.5. Los microcontroladores PIC 2.2.5.1. Características de los microcontroladores PIC •. RISC (Reduced Instruction Code) o Gama baja (PIC 16C5X) 33 instrucciones o Gama media (PIC 16CXXX) 35 instrucciones o Gama alta (PIC 17CXXX/18CXXX) 58/77 instrucciones. •. Arquitectura Harvard (Buses diferentes para las memorias de datos y direcciones) o Memoria de datos de 8 bits o Memoria de programa de 12/14/16 bits Arquitectura Pipeline o Todas las instrucciones ocupan 1 palabra de instrucción o Ejecución de todas las instrucciones en 2 ciclos o Throghput 1 ciclo de instrucción, excepto saltos que son 2 ciclos. •. • • • • • • • •. Pila Hardware WatchDog Timer (WDT) Power on Reset (POR) Modo de bajo consumo (SLEEP) Líneas E/S de alta corriente (20/25 mA) Protección de código Número de serie/código de identificación Programación: o C = CMOS OTP/EPROM o CR = CMOS ROM o CE = CMOS OTP/EPROM+EEPROM o F = FLASH o HV = High Voltage (15v) o LF = Low Voltage Flash o LC = Low Voltage OTP o LCR = Low Voltage ROM. 9.

(16) Memoria descriptiva. Solución adoptada. 2.2.5.2. Familias PICmicro Seguidamente se muestran las familias PIC pertenecientes a la marca Microchip, a partir de las características de las cuales escogemos el modelo más apropiado para nuestra aplicación. •. Familia PIC 16C5X o 12-bit program word o Familia base o 2 Niveles de pila hardware o No interrupciones o 1 Timer-8bits + WDT. •. Familia PIC 12C5XXX o 12-bit/14-bit program word o EEPROM o Interrupciones o 1 Timer-8bits + WDT. •. Familia PIC 16CXXX, 16 FXXX o 14-bit program word o Prestaciones medias o Gran variedad de periféricos on-chip: Comparadores, PWM, 3 Timers, Conversores A/D, EEPROM de datos, USART,... o 8 Niveles de pila hardware o Interrupciones internas y externas. •. Familia PIC 17CXXX o 14-bit program word o Otras prestaciones o Gran variedad de periféricos on-chip: Comparadores, PWM, 3 Timers, Conversores A/D, EEPROM de datos, USART,... o 16 Niveles de pila hardware o Interrupciones vectorizadas Familia PIX 18CXXX o 16-bit program word o Muchas otras prestaciones (10 MIPS) o Gran variedad de periféricos on-chip: Comparadores, PWM, 3 Timers, Conversores A/D, EEPROM de datos, USART,... o 32 Niveles de pila hardware o Interrupciones vectorizadas (internas y externas). •. 2.2.5.3. ¿Que PIC escogemos? Como hemos explicado anteriormente, el PIC a escoger será 16F876 debido a que actualmente en las clases prácticas ya se utiliza este microcontrolador, con lo cual tendremos. 10.

(17) Memoria descriptiva. Solución adoptada. ya los microcontroladores e incluso los kits del ICD-DEBUGER, con lo que nos podemos ahorrar una gran parte del presupuesto. También lo elegimos ya que es un micro de gama media. Con lo cual tenemos funciones de sobra en el micro para poder realizar las prácticas diseñadas, he incluso sirve para posteriores ampliaciones, ya que no gastamos todos los recursos que nos da el microcontrolador. Se utilizarán dos PIC debido a que queremos hacer una práctica de comunicación por USART y ya que tenemos que utilizar los dos micros utilizaremos el segundo micro tanto en la simulación del módulo para modificar los precios de la EEPROM, como para entregar el producto seleccionado, ya que para posibles ampliaciones de las prácticas se necesitarían más entradas y salidas. De este modo, con este segundo micro se podría seguir ampliando la máquina. 2.2.5.4. PIC 16F876 y 16F877 A continuación se exponen las características principales de estos microprocesador. Estos PIC’s disponen de: • • • • • • • • • • • • • • • •. Arquitectura Harvard (Memoria de datos y programa separados) Memoria de datos de 8 bit Memoria de programa de 14 bit Líneas E/S de alta corriente Memoria RAM de 368 Bytes Memoria de datos EEPROM de 256 Bytes Memoria FLASH de programa de 14336 Bytes (14bit*8192 word) 3 Puertos de Entrada/Salida (1 de 6 bits, 2 de 8bits) en el 16F876 y 5 Puertos de salida en el 16F877 (1 de 3 bits, 1 de 6 bits, 3 de 8 bits) en el 16F877 WatchDog (Temporizador especial que hace un reset periódicamente) Timer de 16bit 2 Timer de 8 bit 5 conversores A/D de 10 bits en el 16F876 y 8 convresores A/D de 10 bits en el 16F877 1 Puerto Serie para comunicación 1Puerto Paralelo para comunicación en el 16F877 Posibilidades de interrupciones internas / externas Posibilidad de interrupción del Puerto Serie. 11.

(18) Memoria descriptiva. Solución adoptada. Figura 2. Diagrama de bloques del PIC 16F876. 12.

(19) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. 2.3. Prácticas con microcontroladores 2.3.1. Consideraciones previas En los siguientes apartados vamos a explicar los diferentes dispositivos que necesitamos para poder realizar las prácticas. El teclado, la pantalla de LCD, el kit MPLABICD y una pequeña descripción del funcionamiento del MPLAB. 2.3.2. Descripción del MPLAB 2.3.2.1. Introducción programa En este apartado explicamos el programa que tienen que utilizar los alumnos para programar y realizar las pruebas sobre el µC. Hay varios programas en la página de microchip, la relación de estos es:. Development Tools. MPLAB® IDE v6.60. Simulator Part Number. Linker. Library. Integrated Free Development Download Environment Available. Demo Download Compiler Available. Assembler. Yes. SW007002. Yes. Yes. Yes. Yes. No. No. Yes. Yes. SW006011. Yes. Yes. No. No. Yes. Yes. Yes. Motor Control Graphical User Interface (MCGUI) MPLAB C18 Application Maestro Software MPLAB C30 MPLAB Visual Device Initializer MPLAB C17 FilterLab filter design software. No. Yes. Yes. Yes. SW006012. Yes. Yes. No. Yes. Yes. Yes. Yes. Yes. SW006010. Yes. Yes. No. No. Yes. Yes. Yes. No. No. No. Yes. No. No. No. No. Figura 3. Relación de programas. Como se puede comprobar, el programa que vamos a utilizar es el MPLAB© IDE ya que es el único con el cual podemos utilizar el kit MPLAB-ICD. La única diferencia es que utilizaremos una versión más antigua, la del MPLAB v4.1 que es la que está instalada en los ordenadores de los laboratorios de la universidad. 13.

(20) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. 2.3.2.2. Funcionamiento del MPLAB IDE Al ejecutar el programa saldrá la siguiente pantalla del MPLAB:. Figura 4. Pantalla MPLAB. En la cual se puede ver las diferentes barras de elementos y los diferentes menús. Esto es como se abriría en el caso de que no se hubiese trabajado anteriormente con él, si no preguntará si abre los archivos y el proyecto último con el que se estaba trabajando antes de cerrar por última vez. A nosotros nos interesa como crear un nuevo proyecto. Los pasos a seguir serian ir al menú ‘PROJECT’ y crear un nuevo proyecto.. Figura 5. Menú “New Project”. 14.

(21) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. Una vez dado el nombre se abrirá la ventana ‘EDIT project’ donde tenemos que asignar un nodo al proyecto que será el archivo .ASM en donde está código del programa a funcionar.. Figura 6. Ventana “Edit project”. Por último tenemos que seleccionar el procesador que queremos utilizar e ir a ‘DEVELOPMENT MODE’ en donde tenemos que asignar si queremos trabajar como simulador, que sería simplemente para que funcione el código en el PC simulando el ordenador al µC, o utilizar el ‘MPLAB-ICD Debugger’ que para ello tenemos que tener el kit MPLAB-ICD.. Figura 7. Ventana de “Development Mode”. 15.

(22) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. Una vez terminada la creación del proyecto y terminado el código del programa que queremos probar tenemos que dar al botón de linkiar el programa para crear el archivo que se tiene que guardar en la memoria de programa del micro.. Para ver toda la memoria RAM. Ejecutar el programa. Ejecutar paso a paso. Para ver el programa grabado en la ROM del µC. Linkar el programa para ver si hay errores. Para ver los registros especiales del µC. Figura 8. Barra de herramientas MPLAB. Para ver la memoria de la EEPROM, que lo necesitaremos cuando trabajemos con ella, se tendría que seleccionar en el menú de ‘Windows->EEPROM’ con lo cual se nos abriría una ventana donde saldrían los valores de la EEPROM. 2.3.3. Explicación del Kit MPLAB-ICD. 2.3.3.1. Introducción Este kit es el sistema a través del cual comunicamos el PC con el µC, a través de él conseguimos poder utilizar todas las funciones del MPLAB. La finalidad de este kit es poder programar un PIC y poder ejecutar el código paso a paso para probar el funcionamiento del código volcado en el µC. Esto es ideal para realizar nuevos códigos que están en un proyecto de una fábrica en el laboratorio de I+D por ejemplo, o como en nuestro caso, para los laboratorios de clase, ya que el alumno tiene que programar una y otra vez el código hasta que funcione. Esta opción de programar a los µC es la ideal por si tienes que reprogramar una y otra vez el µC debido a que tengas que corregir el código debido a que el micro tiene memoria FLASH.. 16.

(23) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. Para programar el µC una vez el código está correcto se hace de diferentes formas. Si es una fábrica y tiene que fabricar muchos, los fabrica con el código ya programado con memoria ROM. Si es un usuario que a lo mejor programa algunos para uso personal lo hace mediante un programador del tipo T-20, que resulta mucho más económico. 2.3.3.2. Características del MPLAB-ICD Module Este kit está compuesto de dos partes, una que es el ICD module y la otra es el ICD Header. El esquema del ICD module es:. Figura 9. MPLAB ICD Module. Esta parte se encarga de comunicarse a través del puerto serie ‘J2’ con el PC y a través del conector ‘J3’ con el MPLAB Header.. 2.3.3.3. Características del MPLAB-ICD Header El MPLAB Header sirve para poder conectarlo a un dispositivo de DIP-28 como es el 18F876, o como para un dispositivo DIP-40 como el 18F877. Un esquema de la placa base sería el siguiente:. 17.

(24) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. Figura 10. MPLAB ICD Header. 2.3.4. Placa base del laboratorio 2.3.4.1.Explicación placa base del laboratorio La placa base de la que vamos a hablar ahora es de la que se dipone en laboratorio de prácticas de la asignatura de “Sistemas electrónicos con miro controladores”. Dicha placa está compuesta por un regulador de tensión a 5V, Un conector para una pantalla de LCD y un conector para un teclado. Que serán explicados en lo siguientes apartados. 2.3.5. Regulador de tensión Este regulador se coloca en las placas donde tenemos el µC para alimentarlo, con el regulamos la tensión de alimentación al valor que necesitamos (5V), de tal forma que nos permite tener una tensión estable para el mejor funcionamiento de nuestro sistema y nos permite que la fuente de alimentación de la placa pueda variar entre 8 y 15V aproximadamente.. 18.

(25) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. 2.3.6. Descripción Pantalla LCD 2.3.6.1. Introducción Un microcontrolador necesita dispositivos para poder comunicarse con el exterior, de la misma forma que un ordenador necesita un teclado y una pantalla, al µControlador le vamos a suministrar los teclados de 16 teclas y una pantalla LCD alfanumérica. La mayoría de los LCD’s están basados en el microcontrolador HITACHI 44780 u otro similar, con lo cual la mayoría de estos se programan de forma similar. El tamaño de los caracteres que se muestran son de 5x7 o 5x10 pixels. Todos ellos tienen como método para escribir los datos a través de un bus de 8 bits que se conecta al µC/µP aunque también permiten la conexión a través de 4 bits, simplemente lo que hacen es dividir los datos a enviar en dos bloques para enviar los datos. Hay pantallas de muchos tipos. La forma más fácil de clasificarlas es por el número de caracteres y por el número de líneas (caracteres x línea) que se pueden introducir. Existen los siguientes tipos: • 8x2 • 16x1, 16x2, 16x3 y 16x4 • 20x2 y 20x4 • 24x2 • 40x2 y 40x4 2.3.6.2. Que pantalla LCD vamos a utilizar Para estas prácticas vamos a utilizar las pantallas ya existentes en el laboratorio de prácticas para abaratar los costes. Son pantallas de 16x2 con retro-alimentación con 16 pines de conexión con el µC. 2.3.6.3. Funcionamiento de la pantalla LCD La configuración de los pins de la pantalla de LCD que vamos a utilizar en las prácticas es la siguiente: Asignación de los pines del JM162A #PIN Nombre Función 1 Vss Masa (0V) 2 Vdd Alimentación (+5V) 3 Vee Contraste (Vss=Vee=Vdd) 4 RS Selección de modo (dato=1/comando=0) 5 R/W Lectura/escritura de comando (lectura=1/ecritura=0) 6 E Enable ( Validación DB<7:0> en flanco 1? 0) 7 DB0 Bit 0 (LSB) de dato 8 DB1 Bit 1 de dato 9 DB2 Bit 2 de dato 19.

(26) Memoria descriptiva 10 11 12 13 14 15 16. Prácticas con microcontroladores. DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K. Bit 3 de dato Bit 4 de dato Bit 5 de dato Bit 6 de dato Bit 7 (MSB) de dato Anodo (+) retro-iluminación Cátodo (-) retro-iluminación Tabla 1. Asignación de los pins del JM162A. De todos estos pins solamente se van a utilizar 6 de ellos que son los de DB<7:4> para la comunicación con el µC, no utilizamos los 8 pins para ahorrar salidas en el µC. El inconveniente es que se tarda algo más en enviar los datos ya que hay que escribir dos veces en el bus pero la pérdida de tiempo es tan pequeña que nos sale a cuenta reducir el número de salidas del µC. Los otros dos pins que vamos a utilizar van a ser el RS y RW Estas pantallas tienen un juego de instrucciones con las cuales podemos ir escribiendo los datos en la pantalla, los caracteres que queremos escribir es poniendo el código ASCII en hexadecimal de la letra que queremos poner en el bus de datos, de tal forma que para escribir una ‘A’ habría que escribir ‘40’H. El juego de instrucciones de estos teclados es el siguiente:. CODIGO INSTRUCCIÓN D D D D D D D INSTRUCCIÓN RS RW B B B B B B B 7 6 5 4 3 2 1 Clear 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Display. D B 0 1. DESCRIPCIÓN Escribe ‘20’H en DDRAM y coloca DDRAM addrees en ‘00H’ de AC Coloca ‘00H’ en DDRAM addrees y vuelve el cursor a la posición original Asigna el movimiento el cursor y si queremos que el cursor se vea o no Set Display (D), cursor (C), y parpadeo del cursor (B) on/off bit de control Set cursor moving and display shift bit de control y la dirección, sin cambiar la DDRAM data. Asignar la interface de longitud de datos (DL:4-bit/8-bit), números de líneas del display (N:1-línea/2líneas, Display tipo de fuente(F:0...). Tiempo Ejecución (fosc = 270KHz) 1.53ms. Return Home. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. X. Entry mode Set. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. I/ D. S H. Display ON/OFF control. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1. D. C. B. Cursor or Display Shift. 0. 0. 0. 0. 0. 1. S/ R/ X C L. X. Function Set. 0. 0. 0. 0. 1. D L. N. F. X. X. Set CGRAM Addrees. 0. 0. 0. 1. A C 5. A C 4. A C 3. A C 2. A C 1. A Colocar CGRAM addrees en el C contador de dirección 0. 39µs. Set DDRAM Addrees. 0. 0. 1. A C. A C. A C. A C. A C. A C. A Set DDRAM addrees en el contador C de dirección. 39µs. 20. 1.53ms 39µs 39µs. 39µs. 39µs.

(27) Memoria descriptiva. Read Busy Flag and Addrees Write Data To RAM Read Data From RAM. Prácticas con microcontroladores. 0. 1. 1. 0. 1. 1. 6. 5. 4. 3. 2. 1. B F. A C 6. A C 5. A C 4. A C 3. A C 2. A C 1. D 7 D 7. D 6 D 6. D 5 D 5. D 4 D 4. D 3 D 3. D 2 D 2. D 1 D 1. 0 Whether during internal operation A or not can be known by reading BF. C The contents of addrees counter can 0 also be read D Escribir dato en la RAM 0 (DDRAM/CGRAM) D Leer dato de la RAM 0 (DDRAM/CGRAM). 0µs. 43µs 43µs. Tabla 2. Juego instrucciones de la pantalla LCD. 2.3.7. Descripción del teclado 2.3.7.1. Introducción El teclado puede ser de dos tipos, 3x4 o 4x4. Aunque nosotros con el de 3x4 para los teclados del módulo 1 teníamos bastante, escogemos el teclado de 4x4 ya que es del que se dispone en el laboratorio y por lo tanto no tendríamos que comprar ningún otro teclado. 2.3.7.2. Funcionamiento del teclado El teclado servirá para comunicarnos con el µC. La disposición de las teclas en el teclado es la siguiente:. 1. 2. 3. F. 4. 5. 6. E. 7. 8. 9. D. A. 0. B. C. Figura 11. Disposición teclas. En nuetro sistema hay tres teclados y la configuración de las teclas varia dependiendo de la utilidad del teclado. La configuración de dichos teclados no influye en el funcionamiento del teclado, ya que el µC leerá que hay una tecla pulsada y dependiendo del teclado que sea hará una cosa u otra. Todo esto se hace por software.. 21.

(28) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. La configuración de los diferentes teclados es: •. Teclado del monedero. 5 CENT. 10 CENT 20 CENT CANCELAR. 50 CENT. 1 EURO. 2 EURO. Figura 12. Teclado monedero. •. Teclado del producto modulo 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. ACEPTAR. 0. CANCELAR. Figura 13. Teclado producto módulo 1. •. Teclado del producto módulo 2 1. 2. 3. 4. 5. 6. ENVIAR. 7. 8. 9. RESETEAR. ACEPTAR. 0. CANCELAR. Figura 14. Teclado producto módulo 2. 22.

(29) Memoria descriptiva. Prácticas con microcontroladores. El esquema eléctrico de estos teclados sería:. 4x200O. 1. 2. 3. F. 4. 5. 6. E. 7. 8. 9. D. A. 0. B. C. Figura 15. Esquema eléctrico del teclado. Con lo cuál, al pulsar una tecla cerramos el interruptor y comunicamos la fila con la columna, con lo cual dando la fila como entrada y la columna como salida, o viceversa, al poner un nivel ( ’0’ o ‘1’) la salida si se pulsa la tecla tendríamos que leer el mismo nivel en la salida.. 23.

(30) Memoria descriptiva. Descripción funcional de nuestro sistema. 2.4. Descripción funcional de nuestro sistema Una vez vista la descripción de los elementos que se usan para esta práctica, veremos el funcionamiento general de todo el sistema dando sentido a todos los elementos que componen los módulos. 2.4.1. Visión General El objetivo de este grupo de prácticas es simular una máquina de vending, como ya se había mencionado anteriormente. El conjunto de entradas y salidas que componen el sistema son: • • • • • •. 3 teclados. 2 pantallas LCD Circuito LED’s de cambio 3 pulsadores. 1 para el cambio y 2 para producto. Display de 7 segmentos Comunicación por USART entre los dos módulos. TECLADO MONEDERO. TECLADO PRODUCTO. PRACTICA 1 TECLADO. PANTALLA LCD. TECLADO PRODUCTO. PRACTICA 3 PEDIR PRODUCTO. PRACTICA 2 CAMBIAR PRECIO. MODULO 1 PRACTICA 4 DAR CAMBIO. LED’s CAMBIO. PANTALLA LCD. MODULO 2 PRACTICA 5 COMUNICACIÓN USART. PRACTICA 6 COMUNICACIÓN USART. PULSADOR PULSADOR LED DAR CAMBIO PRODUCTO PRODUCTO. PULSADOR LED DAR PRODUCTO PRODUCTO. Figura 16. Diagrama de bloques de entradas y salidas. 24. DISPLAY.

(31) Memoria descriptiva. Descripción funcional de nuestro sistema. Como se puede ver en el diagrama de bloque de entrada y salida el módulo 1 se encarga de todo lo que es el control del dinero, ya que tiene las entradas y las salidas de las monedas y se encarga de la selección del producto. Hay un pulsador de producto y el LED de entregar el producto que se sería lo que faltaría para poder entregar los productos. Esta entrada y salida se ha puesto para poder realizar una de las prácticas que componen el código de este módulo. Con este módulo podemos simular el monedero de la máquina para la entrada y salida del dinero a introducir, revisar y controlar si se ha pagado el producto y dar el cambio si se da el caso. El módulo 2 se hizo para crear alguna práctica para usar la USART del µC. Lo que se a hecho con el módulo 2 es un sistema para poder cambiar los precios de los productos en simulación como si fuese un pequeño aparato en el que se graban los precios y que se conectase a la máquina de vending y le transfiriese todos los precios de lo productos. Al mismo tiempo ya que teníamos creado el módulo, lo hemos aprovechado para que hiciese el control de productos debido a que el PIC del módulo 1 estaba saturado y pensando en posteriores ampliaciones del sistema. La comunicación entre los dos módulos para el control de productos se hará también por USART. Con lo cual la comunicación por USART servirá para el producto y para modificar el precio del producto. Para la comunicación con la USART lo suyo sería con un sistema RS232 utilizando el chip MAX232 y un conector del tipo serie. Pero para nuestro sistema hemos pensado conectar cruzados los pins RX y TX de los dos micros ya que con ello ahorramos dispositivos y lo único que perdemos es calidad de transmisión, cosa que para las prácticas no es imprescindible. 2.4.2. Funcionamiento 2.4.2.1. Funcionamiento general El funcionamiento de esta simulación de máquina de vending, es parecido a cualquier máquina de vending de las que existen en la calle. El sistema está esperando a que se introduzca una moneda o que se seleccione un producto. Una vez que se selecciona un producto se revisa si hay suficiente dinero para pagarlo y se revisa si hay producto para ver si se ha agotado, en el caso de que todo vaya bien, pasaría a calcular el cambio, a dar el cambio y a entregar el producto. En el caso de haber algún error durante el proceso de elegir un producto saldrá un error por la pantalla y se cancelará el proceso. El módulo 2 se encarga de modificar los precios de la máquina primero guardando los datos en este módulo y por último transmitiendo todos los precios. En este módulo al mismo tiempo que se modifican los precios también se hace el control sobre los productos, de tal forma que cuando se tiene que pedir un producto o dar un producto se envía una señal a este modulo y este tiene guíe responder dependiendo de si hay producto o no.. 25.

(32) Memoria descriptiva. Descripción funcional de nuestro sistema. 2.4.2.2. Funcionamiento Módulo 1 El módulo 1 está compuesto por los siguientes elementos de entrada o salida: • • • • • • • •. El teclado que simula el monedero El teclado para introducir el número del producto La pantalla LCD El sistema de LED’s para devolver las monedas El LED de entregar producto El interruptor de ‘Cambio’ El interruptor de ‘Producto’ El conector para la comunicación con el módulo 2. Este módulo como hemos dicho anteriormente se encarga de la selección del producto y de simular el monedero. Para ello disponemos de los dos teclados que mientras no esté realizando otra operación estará mirando si se ha pulsado una de las teclas de cualquiera de los dos teclados. Si se pulsa una tecla del teclado del monedero, el µC deberá mirar que tecla ha sido la pulsada y actuar en consecuencia. Si es la tecla de una moneda deberá incrementar la cantidad de dinero que ha sido pagada y mostrarla por la pantalla del LCD y si se pulsa la tecla de cancelar se tendrá que devolver el dinero que haya sido introducido hasta ese momento. Si la tecla pulsada es del teclado producto deberá revisar si es un número o la tecla ‘aceptar’ o ‘cancelar’. Si es un número deberá procesar la tecla para conseguir el número del producto que el usuario quiere pedir, una vez seleccionado un producto saldrá el precio por la pantalla del LCD, dicho precio está en la EEPROM del µC y el micro esperará a que se pulse la tecla ‘Aceptar’ o ‘Cancelar’ para seguir el proceso. Si es la tecla ‘Cancelar’ sirve para que el usuario cancele el proceso de la selección. Esto puede servir por si el usuario se equivoca al seleccionar el producto o ve que la cantidad a pagar es mayor de la que ha introducido. En el caso de que sea la tecla ‘Aceptar’ solamente la procesará cuando ya se haya seleccionado el producto, ya que en cualquier otro caso no haría nada y esperaría otra tecla. Cuando se haya pulsado y el producto ya se haya seleccionado, lo primero que debe hacer el módulo es revisar si se ha pagado el producto seleccionado y después revisar si hay producto, es decir, que no se ha agotado. En este caso lo haremos a través de la comunicación USART que se le preguntará al otro módulo si existe el producto., también hay otra forma que se explicará al final. Si recibimos respuesta positiva del otro módulo conforme que hay producto, continuaría el proceso calculando el cambio a dar y en el caso de que hubiese que dar cambio se revisaría si existe cambio. Para ello miraría el interruptor de ‘CAMBIO’, que dependiendo de su estado nos diría si hay cambio o no. Este sistema es una forma fácil de controlar si hay cambio o no y se pensó pensando en algún dispositivo que calcula las monedas que quedan o. 26.

(33) Memoria descriptiva. Descripción funcional de nuestro sistema. de alguna otra forma y que al final lo que hace es mandar una señal de aviso conforme no hay cambio, que sería el interruptor que hemos puesto. Esta parte que revisa las monedas que hay para cambio o el sistema que sea podría realizarse en una próxima revisión del proyecto. Si hubiese que dar el cambio utilizaría el sistema que he diseñado para entregar las monedas, que es un decodificador de 3 bits con LED’s, en el cual cada LED representa una de las monedas a entregar. El micro debería calcular las monedas a devolver una a una e ir entregándolas. Por último debería entregar el producto que como en caso de preguntar si había producto existen dos posibilidades, nosotros escogemos el pedir el producto al módulo 2 mediante la comunicación USART. La otra posibilidad se explicará al final junto con la posibilidad de pedir producto. Una vez pedido el producto, el µC se inicializará y se quedará esperando a que se pulse una nueva tecla. Al igual que este módulo pregunta si hay producto o da el producto comunicándose con el otro módulo, el otro módulo puede modificar los precios de este. Lo que hace es volcar la EEPROM del módulo 2 en este módulo, con lo cual cuando recibamos una interrupción por recepción de datos, hay que revisar si es para modificar la EEPROM y en el caso de que así sea, parar el proceso de dar el producto y no permitir que nadie pueda entrar monedas ni seleccionar producto mientras se modifican los precios de la EEPROM. En el caso de que durante el proceso de entregar el producto hubiese algún tipo de problema del tipo que no existiese el producto seleccionado, no se hubiese pagado, no hubiese producto o no hubiese cambio, el µC saca un mensaje por la pantalla de LCD diciendo el tipo de error, se cancelaría el proceso, se inicializarían los registros y se quedaría esperando a que se pulsase una tecla. Por último, vamos a explicar la otra opción que hay para preguntar si hay precio y para dar producto. Para preguntar si hay precio se podría hacer revisando el estado del interruptor de producto. Este interruptor esta aquí debido a que en una de las prácticas no se utiliza la transmisión y lo hace de esta forma para saber si hay producto. Para dar el producto hay un LED que podemos encender cuando demos el producto. Este LED está aquí por si realizamos la práctica 4 en la que no usamos comunicación con el otro módulo como pasaba en el caso del interruptor del producto. 2.4.2.3. Funcionamiento Módulo 2 El módulo 2 está compuesto por los siguientes elementos de entrada o salida: • • • •. El teclado para introducir el número del producto La pantalla LCD El sistema del DISPLAY para ver el número del producto que piden El LED de entregar producto. 27.

(34) Memoria descriptiva • •. Descripción funcional de nuestro sistema. El interruptor de ‘Producto’ El conector para la comunicación con el módulo 1. Este módulo, como ya se ha dicho, se encarga de gestionar los productos y de guardar los precios para después enviar los precios al módulo 1 y modificarlos. El funcionamiento de este módulo es que una vez inicializado se pone a testear el teclado de producto a la espera de que se pulse una tecla o de que se active la interrupción por recepción de datos. Si se pulsa una tecla del teclado el µC deberá mirar que tecla ha sido la pulsada y actuar en consecuencia. Si se pulsa la tecla RESETEAR el programa nos debería pedir la confirmación para borrar todos los precios que están almacenados en la EEPROM. La tecla ‘CANCELAR’ sirve para parar el proceso de la modificación de precio y para la confirmación de borrar la memoria. La tecla ‘ACEPTAR’ sirve para confirmar el cambio de precio, confirmar el borrar la memoria y para comenzar la comunicación con el módulo 1 para cambiar los precios. La tecla ‘ENVIAR’ sirve para enviar los precios guardados en la EEPROM al módulo 1 de tal forma que cuando se pulsa nos pide la confirmación y comienza a enviar los datos. Las teclas numéricas son para seleccionar el producto al que queremos modificar el precio y para insertar el nuevo precio. Para modificar un precio, primero hay que seleccionar el producto y una vez que se ha seleccionado nos presentará por la pantalla LCD el precio actual que tiene el producto y se queda a la espera de introducir el nuevo precio. Una vez insertado el nuevo precio se debería confirmar y entonces modificar de la EEPROM el precio del producto. Para ver el precio de un producto se puede utilizar el mismo método que el de cambiar el precio, con la diferencia de que una vez seleccionado el producto y salido el precio, cuando nos pida el precio nuevo debemos cancelar el proceso con lo cual no se modifica dicho precio. Para enviar los precios al módulo 1 hay que pulsar la tecla ‘ENVIAR’. Entonces nos pediría la confirmación para enviar los datos. Una vez confirmada la operación comenzaría el proceso de comunicación. En cualquier momento se puede recibir una interrupción por la recepción de datos debido a que el otro módulo puede peguntar si hay un producto o dar la orden de dar un producto. En el caso de recibir la pregunta sobre si hay un producto lo que tiene que hacer el µC es parar el proceso de cambiar un precio y no permitir que se pueda introducir ninguna tecla por el teclado. Después debería enseñar el número del producto por el display y revisar si hay. 28.

(35) Memoria descriptiva. Descripción funcional de nuestro sistema. producto, lo cual se hace mirando el estado del interruptor del producto. Por último respondería al módulo 1 diciendo si hay o no producto. En el caso de recibir la orden de dar el producto tendría que poner el número del producto en el display como antes y entonces encender el LED de dar producto. En posteriores revisiones del proyecto estas salidas pueden servir perfectamente para montar algún tipo de dispositivo, como una serie de multiplexadores, de tal forma que en vez de leer el interruptor o encender el LED se puedan leer diferentes sensores o algo parecido.. 29.

(36) Memoria descriptiva. Descripción circuital. 2.5. Descripción circuital 2.5.1. Introducción En este apartado se explican los eslementos electtricos y los conectores que están en los modulos en el siguiente diagrama de bloques veremeos los diferentes sistemas que vamos a utilizar:. MÓDULO 1. REGULADOR DE TENSIÓN. CONECTOR PANTALLA LCD. CONECTOR TECLADO PRODUCTO. PIC 16f876. CONECTOR TECLADO MONEDAS. DECODIFICADOR 74LS138. Figura 17. Diagrama bloques esquema eléctrico Módulo 1. MÓDULO 2. REGULADOR DE TENSIÓN. CONECTOR PANTALLA LCD. DECODIFICADOR DE BCD A 7 SEGMENTOS 7447 Y DIPLAY. PIC 16f876. CONECTOR TECLADO PRODUCTO. Figura 18. Diagrama bloques esquema eléctrico Módulo 2. A contiuaciuón se explican todos los bloques de cada módulo.. 30.

(37) Memoria descriptiva. Descripción circuital. 2.5.2. Circuito regulador de tensión El circuito regulador de tensión va en lo dos módulos. Este circuito sirve, como bien dice el nombre, para regular la tensión de entrada a 5V para alimentar el PIC y los diferentes componentes de los módulos. El sentido de este circuito es para regular y mantener constante la tensión de 5V independientemente de las variaciones que tengamos en la entrada del circuito, siempre que estén entre un margen de 8 a 15V aproximadamente. El LED que está puesto a la salida del regulador LM7805 es simplemente para ver que el circuito está conectado Este circuito está compuesto por: • • • • • •. 2 condensadores de poliéster 100nF 1 condensador electrolítico 47µF 1 resistencia de 1kΩ 1 regulador de tensión LM7805 1 conector de 2 pins para conectar la placa a la fuente de alimentación 1 LED rojo de 5mm. U1 LM7805CT. J1. Vreg IN. HDR1X2. LED1. 47uF. 100nF. C1. C2. OUT. 100nF. C3. LED_red. R1 1.0kohm. Figura 19. Regulador de tensión 5V. 2.5.2. El microcontrolador Recordemos las principales características de un microcontrolador. Un µC está formado principalmente por: • CPU (Unidad Central de Proceso), que es el microprocesador del sistema. • Memoria de programa, que puede ser: o ROM: Dispositivo grabado en fábrica o EPROM: Dispositivo grabable y borrable (Mediante UV) o EEPROM Dispositivo regrabable in-system con VPP = 12 v o FLASH: Dispositivo regrabable in-system • Memoria volátil de datos: o RAM: Almacenamiento de variables del programa. 31.

(38) Memoria descriptiva. • • •. Descripción circuital. o SFR: Special Function Registers, usados para controlar los periféricos, configuraciones, interrupciones,... Memoria no volátil de datos: o EEPROM o FLASH Puertos de Entrada / Salida Timers. El PIC que hemos elegido para montar nuestro circuito es el PIC 16F876 y consta de: • Arquitectura Harvard (Memoria de datos y programa separados) • Memoria de datos de 8 bit • Memoria de programa de 14 bit • Líneas E/S de alta corriente • Memoria RAM de 368 Bytes • Memoria de datos EEPROM de 256 Bytes • Memoria FLASH de programa de 14336 Bytes (14bit*8192 word) • 3 Puertos de Entrada / salida (1 de 6 bits, 2 de 8 bits) • WatchDog (Temporizador especial que hace un reset periódicamente) • 1 Timer de 16 bit • 2 Timer de 8 bit • 5 conversores A/D de 10 bits • 1 Puerto Serie por comunicación asíncrona full-duplex • Posibilidad de interrupción por el Puerto Serie Seguidamente, vemos el esquema del patillaje del PIC 16F876. Figura 20. Esquema patillaje del PIC 16F876. Funciones de cada uno de los pins del PIC 16F876. 32.

(39) Memoria descriptiva. Nombre del Pin. OSC1/CLKIN OSC2/CLKOUT MCLR*/Vpp. Descripción circuital. Nº de Pin 9 10. Tipo E(4) /S(5) /P(6) E S. ST/CMOS(3) -. 1. E/P. ST(7). Tipo de Buffer. Descripción. Entrada oscilador de cristal/Entrada de reloj externo Salida oscilador de cristal. En modo RC, el pin OSC2 es la salida CLKOUT, el cual tiene una ¼ de la frecuencia de OS1 y denota el tiempo de ciclo de instrucción Entrada Master Clear (Reset) o entrada de tensión y programación. Este pin es un RESET del dispositivo activo por nivel bajo. PORTA es un Puerto de E/S bidireccional. RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/Vref-. 2 3 4. E/S E/S E/S. TTL(8) TTL TTL. RA3/AN3/Vref+. 5. E/S. TTL. RA4/T0CKI. 6. E/S. ST. RA5/SS*/AN4. 7. E/S. TTL. RB0/INT RB1 RB2 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC. 21 22 23 24 25 26 27. E/S E/S E/S E/S E/S E/S E/S. TTL/ST(1) TTL TTL TTL TTL TTL TTL/ST(2). RB7/PGD. 28. E/S. TTL/ST(2). RA0 puede también ser la entrada analógica 0 RA1 puede también ser la entrada analógica 1 RA2 puede también ser la entrada analógica 2 o el nodo negativo de la referencia de tensión analógica RA3 puede también ser la entrada analógica 3 o el nodo positivo de la referencia de tensión analógica RA4 puede también ser la entrada de reloj del Timer 0. La salida es del tipo colector abierto. RA5 puede también ser la entrada analógica 5 o el selector de esclavo para puerto serie asíncrono PORTB es un puerto de E/S bidireccional. Puede ser programado por software para habilitar pull-ups internos en todas las entradas RB0 puede también ser el pin de interrupción externo. RB3 puede ser la entrada de baja tensión de programación. Pin de interrupción en cambio de estado Pin de interrupción en cambio de estado Pin de interrupción en cambio de estado o pin para programación In-Circuit_Debugger. Reloj de programación serie. Pin de interrupción en cambio de estado o pin para la programación In-CircuitDebugger. Datos en la programación serie. PORTA en un Puerto E/S bidireccional RC0 puede también ser la salida de oscilador del Timer 1 o la entrada de reloj el Timer 1 RC1 puede también ser la entrada del oscilador del Timer 1 o la entrada de Captura2/salida de Captura2/salida PWM2. RC0/T1OSO/T1CKI 11. E/S. ST. RC1/T1OSI/CCP2. 12. E/S. ST. RC2/CCP1. 13. E/S. ST. RC2 puede también ser la entrada de Captura1/salida de Captura1/salida PWM1. RC3/SCK/SCL. 14. E/S. ST. RC4/SDI/SDA. 15. E/S. ST. RC3 puede también ser la entrada de reloj del puerto serie asíncrono para modos SPI y IIC. RC4 puede también ser la entrada de datos SPI (modo SPI) o el E/S de datos en el modo IIC. RC5/SDO. 16. E/S. ST. 33. RC5 puede también ser la salida de datos SPI (modo SPI).

(40) Memoria descriptiva. Descripción circuital. RC6/TX/CK. 17. E/S. ST. RC6 puede también ser el pin de transmisión en USART o el reloj asíncrono. RC7/RX/DT. 18. E/S. ST. 8,19 20. P P. -. RC7 puede también ser el pin de recepción en USART o los datos en modo asíncrono Referencia de tierra. Vss Vdd. Entrada de tensión positiva. Tabla 3. Funciones de los pins en el PIC 16 F876. (1) Este buffer es una entrada Schmitt Trigger cuando la configuramos como interrupción externa (2) Este buffer es una entrada Schmitt Trigger cuando la usamos en modo de programación Serie (3) Este buffer es una entrada Schmitt Trigger cuando la configuramos en modo oscilador RC y como entrada CMOS (4) E = Entrada (5) S = Salida (6) P = Power (7) ST = Entrada Schmitt Trigger (8) TTL = Entrada TTL. 2.5.3. Decodificador 74LS138 Para devolver el cambio o la cantidad de dinero pagada, he pensado en un sistema en el módulo 1 que tiene que dar una señal para cada una de las diferentes monedas que tenemos que devolver. Las monedas para dar el cambio serán 5 (5, 10, 20 y 50 céntimos y la de 1 €) Para no utilizar 5 salidas del µC utilizaremos una codificación para estas monedas, con lo cual con tres salidas RA<2:0> sería suficiente y a posterior utilizaremos el 74LS138 para decodificarlas. Las salidas del 74138 atacarán a unos LEDS que corresponden a la moneda a entregar. A continuación ponemos la codificación que he empleado para las monedas RA0-RA2 (0,0,0) (0,0,1) (0,1,0) (0,1,1) (1,0,0) (1,0,1) (1,1,0) (1,1,1). MONEDA NO CONECTADO 5 CENTIMOS 10 CENTIMOS 20 CENTIMOS 50 CENTIMOS 1 EURO NO CONECTADO NO CONECTADO. Tabla 4. Codificación monedas. 34.

(41) Memoria descriptiva. Descripción circuital. La tabla de la verdad del 74138 es:. Tabla 5. Tabla de la verdad del 74138. El circuito está compuesto por: • • •. Decodificador/demultiplexor de 3 a 8 líneas 74138 5 LEDS verdes de 5mm Resistencia SIP 1x8 de 1KΩ El esquema eléctrico del circuito es:. LED_green 5 centimos. VDD RA0. U1 15. 1. Y1. B. Y2 Y3. ~G2A. Y6 Y7. 10 9 7. LED_green 50 centimos. 9. ~G2B. Y5. LED_green 20 centimos. 8. 5. G1. 11. 7. 4. 12. 6. 6. 13. 5. 5V. Y4. LED_green 10 centimos. 4. C. 14. 3. 3. RA3. Y0. A. 1. 2. 2. RA1. R1. 4.7kOhm. 74LS138N. LED_green 1 euro. Figura 21. Esquema eléctrico del circuito. 35. 5V.

(42) Memoria descriptiva. Descripción circuital. 2.5.4. Decodificador de BCD a 7 segmentos 7447 y display Esto se encuentra en el módulo 2. Su función es que cuando recibe el módulo 2 la orden de dar el producto o cuando pregunta por algún producto, aparte de realizar otras operaciones debe mostrar por los diplays el número del producto sobre el que pregunta o da.. Figura 22. Conexiones y esquema display. La tabla de la verdad del 7447 es:. Tabla 6. Tabla de la verdad del 7447. 36.

(43) Memoria descriptiva. Descripción circuital. El circuito del 7447 y del display esta compuesto por: • • •. 14 Resistencias de 1kΩ 2 chips decodificadores de BCD a 7 segmentos 7447 2 Displays SA-0511 El esquema del circuito es:. VDD. 5V. RA4. RB2. RB1. 5VRB3. RB0. RA3. U1. VDD. U2. 7 1 2 6. 3 5 4. SEVEN_SEG_DISPLAY. ABCDEFG. 13 12 11 10 9 15 14. A OA B OB C OC D OD OE LT OF RBI OG BI/RBO. 74LS47N ABCDEFG. R8. 1.0kohm 1.0kohm. R2. R9. 1.0kohm 1.0kohm. R3. R10. 1.0kohm 1.0kohm. R4. R11. 1.0kohm 1.0kohm. R5. R12. 1.0kohm 1.0kohm. R6. R13. 1.0kohm 1.0kohm. R7. R14. 1.0kohm 1.0kohm. Figura 23. Esquema del circuito. 37. 13 12 11 10 9 15 14. R1. 7 1 2 6. 3 5 4. A OA B OB C OC D OD OE LT OF RBI OG BI/RBO. U4 SEVEN_SEG_DISPLAY. U3 74LS47N.

(44) Memoria descriptiva. Descripción circuital. 2.5.5. El teclado El teclado es el elemento con el cual entramos datos en el µC como hemos dicho antes. Lo conectamos a través de un cable paralelo de 10 pins. Hay que tener en cuenta que hay tres teclados por la tanto las conexiones son diferentes para cada uno. Sabiendo que el esquema eléctrico del teclado es:. 1. 2. 3. F. 4. 5. 6. E. 7. 8. A. 4x200 O. 9. 0. B. D. C. Figura 24. Esquema eléctrico del teclado. Vamos a explicar las conexiones de los conectores a los µC de los módulos. El teclado del monedero tiene la siguiente configuración:. RA3. R1. R2. 10kohm. 10kohm. J1. RA4. RC0. RC1. RC2. RC3. HDR2X5. Figura 25. Configuración teclado monedero. 38.

(45) Memoria descriptiva. Descripción circuital. El teclado de seleccionar producto del módulo 1:. RC0. RC1. J1. RC2. RC3. RB0. RB1. RB2. HDR2X5. R3. R1. R2. 10kohm. 10kohm. 10kohm. Figura 26. Teclado selección producto módulo 1. El teclado de seleccionar producto del módulo 2:. RC0. RC1. J1. RC2. RC3. RA0. RA1. RA2. RA3. HDR2X5. R3. R1. 10kohm 10kohm. R2. R4. 10kohm 10kohm. Figura 27. Teclado selección producto módulo 2. 39.

(46) Memoria descriptiva. Descripción circuital. Como se puede comprobar, los teclados de seleccionar producto de los módulos son prácticamente iguales. El del monedero es un poco diferente, ya que por estética hemos cambiado las filas por las columnas, cosa que a nivel de hardware no comporta ninguna dificultad pero a nivel de software hay que tenerlo en cuenta para poder leer correctamente las filas y las columnas. 2.5.6. Pantalla LCD Tanto aquí como en el apartado anterior, vamos a explicar las conexiones del µC con la pantalla del LCD. Para ello utilizamos un conector de 16 para cable paralelo. Las conexiones de la pantalla al conector son las siguientes:. Figura 28. Conexiones pantalla LCD al conector. Tenemos que utilizar dos pantallas de LCD, una para cada módulo. El esquema de conexión del módulo 1 es: VCC J1 RB3 RB4. RC0. RC1. RC2. RC3. RIBBON_16H Figura 29. Esquema conexión módulo 1. 40.

(47) Memoria descriptiva. Descripción circuital. Y el del módulo 2 es:. VCC J1 RB4 RB5. RC0. RC1. RC2. RC3. RIBBON_16H Figura 30. Esquema conexión módulo 2. Como se puede observar es muy parecido en los dos módulos. Lo que hay que tener en cuenta es que como se puede comprobar, los pins DB<3:0> no se utilizan y esto ocurre porque en vez de enviar los datos en paquetes de 8 bits, los enviamos en paquetes de 4 bits, con lo cual se ahorra pins de salida del µC, aunque perdemos en tiempo de ejecución ya que hay que pasar dos veces los datos para poder enviarlos.. 41.

(48) Memoria descriptiva. Prácticas a realizar. 2.6. Prácticas a realizar 2.6.1. Introducción En este apartado vamos a poner las prácticas que he diseñado para ser realizadas por los alumnos. Estas prácticas se han intentado que sean lo más independientes posible del resto, aunque si al final de las prácticas se intentan unir todas en una sola, hay que tener una serie de factores para poder unirlas. A continuación se exponen los enunciados de las prácticas realizadas. En ellas se pueden observar los siguientes apartados: • • • • • • • • •. Equipos y materiales: En este apartado se dicen los materiales necesarios para la práctica a realizar. Descripción del funcionamiento: Aquí vamos a dar un resumen de lo que tiene que hacer la práctica a realizar. Funcionamiento del teclado: Se hace una explicación de como va el teclado y la configuración del mismo. Funcionamiento del display: Se hace una breve explicación del funcionamiento de la pantalla deLCD. Bases teóricas: Una explicación más detallada de lo que tiene que hacer el programa. Explicación del esquema eléctrico: Una breve explicación de cómo es el esquema eléctrico. Resumen de objetivos: Aquí se muestran los objetivos a realizar por el alumno en la práctica. Diagrama de flujo: Son los diagramas de flujo de un ejemplo de cómo podría funcionar la práctica Otros: En algunas practicas se ha añadido algún otro apartado para así poder explicar algún tipo de componente que se utiliza en ella.. 2.6.2. Enunciados de prácticas. 42.

(49) 2.6.2.1.. 1.1. Práctica núm.1 Monedero Equipos y materiales:. Para realizar la práctica utilizaremos: • Ordenador PC • Software MPLAB • Teclado de 16 teclas • Display SAMSUNG KS0070 • Cable plano de 16 • “ “ “ 10 • Cable comunicación puerto serie • Kit MPLAB-ICD debugger • PIC 16F876 1.2. Descripción del funcionamiento. En ésta práctica tenemos que programar el chip para simular un monedero de una máquina de autoservicio. Para ello, el microcontrolador debe interpretar una serie de señales que vienen de un teclado que simulará el detector de monedas de la máquina autoservicio, para ver su funcionamiento leer el apartado 1.3. Una vez se haya detectado una moneda, se debería incrementar el valor de dicha moneda en un registro que nos irá diciendo la cantidad de dinero que tenemos introducido. Este registro lo llamaremos ‘PAGADO’ y tendrá el formato que se explica en el apartado 1.5. En éste teclado, además de las teclas que corresponden a las monedas a introducir, también existirá una tecla que nos servirá para la devolución de la cantidad introducida, la cuál reseteará el registro ‘PAGADO’ (del que se ha hablado anteriormente) y procederá a la devolución del dinero. Como en toda máquina, habrá una cantidad máxima de dinero para insertar. Ésta cantidad dependerá del valor máximo de los precios que fijaremos o de las limitaciones de hardware o software que tengamos. Si superamos este valor máximo, nos deberá devolver la última moneda introducida y no incrementar el valor de lo que llevamos pagado. Para fijar dicho valor máximo leer el apartado 1.5. Por último, dispondremos de un display para poder ver la cantidad de dinero que llevamos introducido. Para ver el funcionamiento del display y el formato con el que tenemos que escribir los datos leer el apartado 1.4 y 1.5 respectivamente.. 43.

(50) 1.3. Funcionamiento del teclado. Para poder simular el detector de monedas, utilizaremos un teclado en el cual a cada tecla se le asignará el valor de una moneda. Aparte, en el mismo teclado existirá una tecla que servirá para cancelar la cantidad de dinero que llevamos insertado en ese momento y proceder a su devolución. La disposición de las teclas podría ser la siguiente: 5 CÉNTIMOS. 10 CÉNTIMOS. 20 CÉNTIMOS. CANCELAR. 50 CÉNTIMOS. 1 Euro. 2 Euros. E. 7. 8. 9. D. A. 0. B. C. Tabla 1 El teclado consta de una serie de interruptores conectados de la siguiente manera: Con lo cuál, al pulsar una tecla cerramos el interruptor y comunicamos la fila con la columna.. 4x200O. 1. 2. 3. F. 4. 5. 6. E. 7. 8. 9. D. A. 0. B. Figura 1. 44. C.

(51) 1.4. Funcionamiento del display. Las pantallas de cristal líquido LCD (Liquid Crystal Display) alfanuméricas se clasifican según el número de caracteres y líneas que pueden mostrar. Las configuraciones más usuales son de 8x1, 16x1, 16x4, 20x2, 20x4, 24x2, 24x4, 40x2, 40x4. Una gran mayoría de los LCDs están basados en el microcontrolador HITACHI 44780 u otro compatible, de forma que la configuración y anejo es bastante similar en muchos de ellos. El tamaño de los caracteres que muestran son de 5x7 o 5x10 píxels. Permiten modos de interface de 4-bits u 8 bits a µP/µC. Por otro lado muchos también incorporan retro-iluminación por diodos led verde, para facilitar su lectura. Para la conexión de un LCD con un sistema electrónico se disponen generalmente de 14 pins con la siguiente asignación de la Tabla 2. En las pantallas retro-iluminadas se incluyen los terminales A, K, de los leds de iluminación. En el caso de la JM162A, se añaden los pines 15 y 16 con esta funcionalidad, tal y como se muestra en la Fig.2 Tabla 2. Asignación de los pines del JM162A #PIN Nombre Función 1 Vss Masa (0V) 2 Vdd Alimentación (+5V) 3 Vee Contraste (Vss=Vee=Vdd) 4 RS Selección de modo (dato=1/comando=0) 5 R/W Lectura/escritura de comando (lectura=1/ecritura=0) 6 E Enable ( Validación DB<7:0> en flanco 1? 0) 7 DB0 Bit 0 (LSB) de dato 8 DB1 Bit 1 de dato 9 DB2 Bit 2 de dato 10 DB3 Bit 3 de dato 11 DB4 Bit 4 de dato 12 DB5 Bit 5 de dato 13 DB6 Bit 6 de dato 14 DB7 Bit 7 (MSB) de dato 15 A Anodo (+) retro-iluminación 16 K Cátodo (-) retro-iluminación. Figura 2. 45.

(52) 1.5. Bases teóricas. Esta práctica utiliza un detector de monedas. Un detector de monedas tiene varios sensores que dependiendo de la moneda insertada, envían una señal u otra al microcontrolador que lleva, el cual se encarga de averiguar el tipo de moneda insertada. Como se puede interpretar en la tabla 1 y en el esquema de la Figura 1, lo que el micro debe hacer es interpretar las señales de entrada y salida que están conectadas al teclado, con lo cual al apretar por ejemplo la tecla de 1 EURO se debería incrementar la cantidad de dinero que llevamos insertada en 1€. Para memorizar el dinero introducido lo haremos en un registro que llamaremos ‘PAGADO’ el cual como todos los registros del micro son de 8 bits, su escala irá de 0 a 255 céntimos. Entonces, para poder superar los 255 céntimos introducidos, como la cantidad de dinero insertado es siempre múltiple de 5, debido a que almoneda más pequeña será la de 5centimos, la vamos a guardar en el micro dividiéndola entre 5, como se explica en el siguiente ejemplo: Dinero insertado(€) Valor en registro ‘PAGADO’ 2,00 40 12,00 240 0,75 15 0,05 1 1,25 25 12,75 255 Con lo cual podemos guardar en 1 registro 12,75€. Aunque existen otros sistemas, como por ejemplo guardarlo en 2 registros, utilizaremos este sistema para hacer compatible el registro con el resto de las prácticas. Si apretamos la tecla ‘CANCELAR’ el micro debería poner a cero la cantidad de dinero que llevamos insertada y llamar a una función que nos devolvería el dinero introducido. En nuestra práctica, se debería detectar si se supera el máximo de dinero permitido insertado. Dicha cantidad máxima, se fijará a un valor y no nos permitiría superar esta cantidad, al mismo tiempo que llamaría a una función que nos devolvería la última moneda introducida, una cantidad máxima para esta práctica puede ser simplemente los 12,75 € que es lo máximo que podemos introducir en el registro de ‘PAGADO’ Al mismo tiempo que el micro hace las operaciones con el dinero introducido en la máquina, el micro nos debe sacar por la pantalla del LCD la cantidad de dinero insertada.. 46.

(53) El formato de presentación puede ser este: D. D. ,. D. D. P. G. D - Cantidad de dinero insertado en la máquina PG Es lo que tiene que poner para especificar que es lo pagado Ejemplo: 0. 2. ,. 1. 5. P. G. 5V. 5V. 4.7kohm RIBBON_16H. Vpp. PGD. RA0. PGC. RA1. RB5. RA2. RB4. RA3. RB3. RA4. RB2. RA5. RB1. Vss. RB0. OSC1 VDD OSC2 VSS1. 22pF. RC0. RX. RC1. TX. RC2. RC5. RC3. RC4. 16F876. 2x10K RIBBON_10H. 47. 5V. 10nF.