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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ESCUELA DE FORMACIÓN TECNOLÓGICA

“CARTELERA DIGITAL”

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

GUALACATA BARRERA HÉCTOR DAVID

LOVATO CHANCHAY RUBÉN DARÍO

DIRECTOR: ING. PABLO LOPEZ MBA

QUITO, OCTUBRE DE 2006

DECLARACION

Nosotros, Héctor David Gualacata Barrera y Rubén Darío Lovato Chanchay, declaramos que el trabajo aquí descrito es de nuestra auditoria; que no ha sido previamente presentada par ningún grado o calificación profesional, y que todo el contenido en este trabajo ha sido consultado en las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su reglamento y por la normatividad institucional vigente.

-------------------------------------- -------------------------------------Héctor David Gualacata Barrera Rubén Darío Lovato Chanchay

CERTIFICACION

Certifico que este trabajo fue desarrollado por Héctor David Gualacata Barrera y Rubén Darío Lovato Chanchay, bajo mi supervisión.

------------------------- Ing. Pablo López MBA

TUTOR DEL PROYECTO

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios que me ha otorgado el don del conocimiento, a mis Padres por su incomparable esfuerzo, al Ing. Pablo López por su valiosa guía como director de este proyecto; y, a mis amigos y compañeros que aportaron para la culminación de este.

Este trabajo también es dedicado a las personas que admiro y valoro mucho.


DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mi familia en especial a mis Padres que con gran esfuerzo han permitido que cumpla una meta en vida, el inicio de mi carrera profesional.


RESUMEN

El presente proyecto describe el diseño y construcción de un letrero o cartelera electrónica programable, el mismo que esta conformado por una matriz de leds cuyos semiconductores son del mismo color; cabe mencionar esto ya que existe letreros electrónicos bicolores debido a la utilización de semiconductores de varios colores, gracias a la encapsulacion de un led rojo y un led verde en un solo dispositivo. Este proyecto se encuentra distribuido y especificado teóricamente de la siguiente manera:

En su inicio tiene una breve introducción referente a los medios y sistemas de información y todo lo más básico que tiene que ver con los letreros electrónicos, modelos, características, aplicaciones, usos.

En el capitulo I se señala la mayoría de elementos que conforman este sistema de información: Hardware (dispositivos electrónicos) y Software (programación); además la forma de transmisión de mensajes a través de una interfase serial de comunicación.

En el capitulo II se detalla la conformación de la cartelera describiendo de la mejor manera la funcionalidad de la misma, explicando sus conexiones, etc. Adicional se detalla brevemente la creación de un programa computacional usando lenguaje de alto nivel, Visual Basic, que permite controlar el letrero electrónico.

En el capitulo III, se muestra los circuitos relacionados con el diseño y construcción del letrero electrónico, luego del cual se presentara todas las conclusiones y recomendaciones obtenidas en la elaboración del mismo, para finalmente proseguir a su respectiva instalación.

INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1

MARCO TEÓRICO............................................................................................................ 2

1.1. ANTECEDENTES ...................................................................................................... 2

1.1.1. Tipos y clases de Carteleras Digitales ................................................................... 3

1.1.2. Sistemas de comunicación..................................................................................... 4

1.1.3. Aplicaciones y Usos .............................................................................................. 6

1.2. MICROCONTROLADOR......................................................................................... 7

1.2.1. Partes de un microcontrolador............................................................................... 7

1.2.1.1. Unidad de memoria .................................................................................. 7

1.2.1.2. Unidad Central de Proceso ........................................................................ 7

1.2.1.3. Bus ........................................................................................................... 8

1.2.1.4. Unidades de entrada-salida....................................................................... 9

1.2.1.5. Comunicación serial ................................................................................. 9

1.2.1.6. Unidad de cronómetro ............................................................................ 10

1.2.1.7. Monitoreo ............................................................................................... 10

1.2.1.8. Conversor Analógico-Digital ................................................................. 10

1.2.2. Arquitectura Harvard Y Tradicional ................................................................. 12

1.2.3. Diferencias entre Microcontroladores y Microprocesadores............................... 13

1.2.4. PIC 16F877.......................................................................................................... 14

1.3. RELOJ DE TIEMPO REAL DS 1307...................................................................... 15

1.3.1. Descripción.......................................................................................................... 15

1.3.2. Asignación y descripción de pines ...................................................................... 15

1.3.3. El registro de control ........................................................................................... 17

1.3.4. Escritura y lectura de datos.................................................................................. 18

1.3.4.1. Escritura de datos .................................................................................... 18

1.3.4.2. Lectura de datos....................................................................................... 18

1.4. REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO CD4094..................................................... 19

1.5. MAX-232 ..................................................................................................................... 20

1.5.1 Aplicaciones ......................................................................................................... 20

1.5.2 Conexión y distribución de pines ......................................................................... 20

1.5.3. Transmisión de datos ........................................................................................... 21

1.5.3.1. Transmisión serie/paralelo....................................................................... 21

1.5.3.2. Transmisión sincrona/asíncrona .............................................................. 21

1.5.3.3. Transmisión simplex/half duplex/full duplex.......................................... 22

1.5.4. Sincronismo......................................................................................................... 22

1.6. SENSORES DE TEMPERATURA DE PRECISION LM35 ................................. 22

1.6.1. Descripción general ............................................................................................. 22

1.7. MATRIZ DE LEDS.................................................................................................... 23

CAPÍTULO 2

CONFORMACIÓN DE LA CARTELERA ................................................................... 26

2.1. DESCRIPCIÓN DE CADA ETAPA ........................................................................ 26

2.1.1. Circuito de transferencia de mensajes ................................................................. 26

2.1.2. Análisis de temperatura ....................................................................................... 28

2.1.3. Circuito acondicionador de tiempo ..................................................................... 30

2.1.4. Circuito de procesamiento de mensajes............................................................... 30

2.2. BARRIDO Y DESPLAZAMIENTO DEL MENSAJE .......................................... 32

2.3. IMPLEMENTACIÓN DEL SOFTWARE.............................................................. 35

2.3.1. Interrupción timer0 (barrido).............................................................................. 37

2.3.2. Interrupción timer1 (desplazamiento) ................................................................ 38

2.3.3. Serial ................................................................................................................. 39

2.3.4. Software de alto nivel .......................................................................................... 39

CAPÍTULO 3

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN .......................................................... 42

CAPÍTULO 4

4.1. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 47

4.2. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 47

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 49

ANEXO A: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS ELEMENTOS

UTILIZADOS

ANEXO B: DIAGRAMAS ESQUEMÁTICOS

ANEXO C: PROGRAMAS UTILIZADOS

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene como objetivo implementar un nuevo sistema de comunicación en la Escuela de Formación Tecnológica a base del diseño y construcción de un cartel o letrero electrónico programable, que permita mostrar actividades o eventos diferentes, a fin de mejorar el sistema actual de información que se tiene en la ESFOT.

La alternativa que se presenta en este proyecto es la elaboración del cartel electrónico mediante matrices de LED’S, que en su totalidad abarca una matriz de 7 x 80 puntos para su visualización. Cabe mencionar que la matriz de LED’S es monocolor.

El principal propósito de este proyecto es la transmisión de mensajes desde un computador personal hacia el cartel mediante una red de transmisión de datos.

Para este efecto se realiza el diseño y construcción de un prototipo de letrero electrónico programable, que permita la visualización de la información enviada desde el PC.

La comunicación desde el PC hacia el cartel se lo hará mediante una interfaz serial RS-232C, donde un microcontrolador ubicado en el cartel realizará las tareas de procesamiento de los mensajes y su posterior acoplamiento hacia la matriz de LED’S para su visualización.

Adicional a los mensajes en el cartel, se podrá visualizar la hora y la temperatura. Para lo cual se utilizó dispositivos justamente diseñados para este propósito y acoplados al PIC para la respectiva transformación de información.

El software aplicado para el envió de mensajes ha sido realizado mediante un programa de alto nivel, con la herramienta Visual Basic. Este programa diseñado para el efecto permite al usuario editar mensajes de texto.

Cabe mencionar que este programa permite crear mensajes con un limitante de 160 caracteres por mensaje, con la posibilidad de poder guardar estos archivos ya sea en la memoria del prototipo o en la memoria del computador.

CAPÍTULO 1 MARCO TEÓRICO

En este capítulo se detallará brevemente un resumen corto sobre las carteleras digitales y todos los elementos que se utilizarán en este proyecto, para tener una mejor comprensión del funcionamiento del mismo.

1.1. ANTECEDENTES

En el medio existen dos tipos de información, auditivo, visual o los dos a la vez. En la información auditiva, como su nombre lo indica llega a través del oído y se lo hace principalmente a través de altavoces, una de las dificultades es la que para dar alguna información deberían sonar los altavoces periódicamente, y esto molestaría mucho principalmente a las personas que no les interese. La información visual puede ser estática o móvil, en la estática se encuentran vallas, pancartas, hojas volantes, etc. es decir la información se presenta en un solo plano, y por otro lado se encuentra la información en forma móvil o secuencial, vallas móviles, letreros electrónicos, pantallas de alta definición, marcadores electrónicos, etc. La ventaja de la información visual móvil con la estática, es que, para dar alguna información ocupan menor espacio, ya que en el mismo plano se puede presentar toda la información en forma secuencial, y otra muy importante es que llaman mucho la atención, al no estar estáticas. Y la tercera que es la unión de las dos, lo más común son los anuncios por televisión, al igual que el pasa mensaje que se encuentran en bancos, empresas de recaudación, etc.

Para este proyecto se ha escogido los letreros electrónicos, que han tenido una gran acogida y cumplen con la función de proveer información en sitios donde la comunicación es crítica. De esta manera constituyen una solución eficaz para la difusión de una información determinada, la cual representa una mejoría a la presentación de mensajes en carteles convencionales.

Figura 1.1.1. Cartelera electrónica1

Los letreros electrónicos han sido creados para ser instalados en interiores o exteriores, se fabrican de diferentes tamaños, dependiendo de la necesidad del cliente. Estos constituyen un medio de comunicación siempre renovado, interesante y su fortaleza se encuentra en lograr capturar la atención de la gente, por la forma de presentación de la información.

1 Aguilar, F (2004, p22) Diseño y construcción de un prototipo electrónico

1.1.1. Tipos y clases de Carteleras Digitales2

Una de las ventajas de las carteleras digitales es que pueden extender sus dimensiones para formar dispositivos de mayor tamaño, cada parte constituye un módulo independiente, que conectados entre si forman parte de un sistema modular de letreros, por lo tanto las carteleras desde un punto de vista modular se clasifican en:

Carteleras UnilíneaCarteleras MultilíneaSistema TOTEM

Carteleras Unilínea.- Se denominan de esta forma ya que consta de un solo módulo (cartelera), entre estos se encuentran las carteleras unicolor, bicolor y tricolor con gran gama de variedades y clases. Estas carteleras son las más vendidas debido a su fácil instalación, sus efectos visuales son suficientes, y su configuración de mensajes es sencilla.3

Figura 1.1.2. Cartelera Unilínea4

Carteleras Multilínea.- Son aquellas que se conforman con carteleras unilínea, ensamblados de tal forma que puedan formar una cartelera mucho mayor en dimensiones.

Figura 1.1.3. Cartelera Multilínea5

2 Aguilar, F (2004, p23) Diseño y construcción de un prototipo electrónico 3 Aguilar, F (2004, p23) Diseño y construcción de un prototipo electrónico 4 Letreros Electrónicos. http://www.multiled.com.ar/esp/simplelinea.php 5 Letreros Electrónicos. http://www.multiled.com.ar/esp/simplelinea.php

Sistema TOTEM.- Estos tienen la presentación más moderna de mensajería, debido a que es un sistema versátil constituido de carteleras multilínea para una variedad de aplicaciones.

Figura 1.1.4. Sistema TOTEM6

Una ventaja de estos es que no necesita ser colgados, su visualización se lo puede hacer a gran distancia (25m), tiene una superficie antireflejante que reduce las molestias solares o artificiales debido a su pantalla frontal de plexi

1.1.2. Sistemas de comunicación7

Debido al tipo de transmisión que conecta el centro de envío con las carteleras y el tipo de comunicación que realiza los sistemas pueden clasificarse en:

Sistemas de comunicación Punto-Punto.- En este sistema es donde el número existente de carteleras debe ser igual al número de centros de envío.

Figura 1.1.5. Sistema Punto-Punto8

6 Letreros Electrónicos. http://www.multiled.com.ar/esp/simplelinea.php 7 Aguilar, F (2004, p47) Diseño y construcción de un prototipo electrónico 8 Aguilar, F (2004, p38) Diseño y construcción de un prototipo electrónico

Sistemas de comunicación Punto-Multipunto.- En este sistema el centro de envío de mensajes puede estar conectado a un conjunto de carteleras digitales. El medio propicio para este sistema es utilizando un Enrutador y ensamblador de paquetes que satisface las necesidades de comunicación punto-multipunto.9

En este sistema se puede tener dos tipos de conexión:

Desde un computador central principal se transmite hacia un conjunto de máquinas, cada una de ellas conectadas mediante un RS-232 a una cartelera.

Un solo centro de envío transmite los mensajes a un conjunto de carteleras, el cual puede recibir la misma información o cada una recibirá un mensaje particular.

Figura 1.1.6. Sistema Punto-Multipunto10

9 Aguilar, F (2004, p47) Diseño y construcción de un prototipo electrónico 10 Aguilar, F (2004, p50) Diseño y construcción de un prototipo electrónico

Sistemas Modulares.- En los sistemas punto-punto y punto-multipunto, la comunicación básicamente es hacia carteleras unitarias, es decir no modulares. Para lograr un sistema modular, el esquema de conexión es en serie, con lo cual la información llegará al primer letrero que se encuentre conectado al computador, el cual receptará solo la información correspondiente a este, y el resto de los datos serán comunicados por cada letrero al siguiente en forma serial.11

En este sistema la transmisión de datos de envío del centro de mensajes, los dispositivos podrá ser mixta, tanto letreros unitarios como modulares.

Figura 1.1.7. Sistema Modular12

1.1.3. Aplicaciones y Usos

Este nuevo y efectivo sistema de comunicación abre la posibilidad de presentación de mensajes publicitarios como información general, destinado a público masivo o unitario. Entre sus múltiples usos podemos destacar:

Promover productos e imagen empresarial Señalización con dinamismo y practicidad Comunicación en tiempo real Captar la atención del público hacia determinados sectores

Entre las aplicaciones típicas tenemos: bares, restaurantes, escuelas, comunicaciones a empleados, señalización en autopistas, hospitales, bancos, avisos comerciales, etc.

11 Aguilar, F (2004, p48) Diseño y construcción de un prototipo electrónico 12 Aguilar, F (2004, p51) Diseño y construcción de un prototipo electrónico

1.2. MICROCONTROLADOR13

1.2.1. Partes de un microcontrolador

1.2.1.1. Unidad de memoria

Los componentes de memoria están exactamente así. Para un cierto direccionamiento de entrada corresponde una localización de memoria. Se traen dos nuevos conceptos: direccionamiento y localización de memoria. La memoria consta de todas las localizaciones de memoria, y el direccionamiento es nada más que la selección de una de ellas. Esto significa que se necesita seleccionar la localización de memoria, y por lo tanto esperar por los contenidos de esa dirección. El momento de leer de una dirección de memoria, la memoria se debe mantener también escribiendo. Esto se hace proporcionando una línea adicional llamada línea del mando.

Figura 1.2.1. Modelo de una unidad de memoria14

1.2.1.2. Unidad Central de Proceso

Se la conoce con las siglas CPU (Central Processing Unit), se encarga de realizar operaciones matemáticas como multiplicar, dividir, substraer, además ayuda a mover los contenidos de una localización de memoria hacia otra. También controla el flujo datos y se encarga de comunicar a todas las unidades que conforman el Microcontrolador. Para ayudar a direccionar o mover datos de una localización de memoria a otra utiliza direcciones de memoria llamadas registros, los cuales sirven para almacenar los datos mientras realiza la operación requerida.

13 Ramos, T (2003, p5) Manual Microcontroladores PIC´S 14 Ramos, T (2003, p5) Manual Microcontroladores PIC´S

Figura 1.2.2. Unidad del Proceso Central15

1.2.1.3. Bus

Para enviar datos de un bloque a otro se utiliza los "buses". Físicamente, representa un grupo de 8, 16, o más alambres. Hay dos tipos de buses: bus de dirección y bus de datos.El primero consiste en tantas líneas como la cantidad de memoria que se desee direccionar, y el otro es tan ancho como los datos. También el primero sirve para transmitir direcciones de la CPU a la memoria, y el segundo para conectar todos los bloques dentro del microcontrolador.

Figura 1.2.3. Conexión entre CPU y Memoria usando buses16


1.2.1.4. Unidades de entrada-salida

Para la comunicación externa del microcontrolador se utilizan direcciones, esas direcciones son llamadas "puertos".

Figura 1.2.4. Unidades de Entrada y Salida17

1.2.1.5. Comunicación serial

A lo dicho anteriormente hemos agregado a la unidad ya existente la posibilidad de comunicación con el mundo externo. Para que esto trabaje se adapta un protocolo. El protocolo se llama en literatura profesional NRZ (sin retorno a cero).

Figura 1.2.5. Unidad Serial18

Cuando se tiene líneas separadas para recibir y enviar, es posible recibir y enviar datos (información) al mismo tiempo. Esto es conocido como full-duplex y el que habilita esta manera de comunicación se llama bloque de comunicación serial. Al contrario de la transmisión paralela, el dato se mueve bit por bit, o en una serie de bits que define el término la comunicación serial. Después de la recepción de datos es necesario leerlos de la dirección del receptor y guardarlo en la memoria, para enviar el proceso se invierte. El dato pasa de la memoria por el bus a la dirección seleccionada, y entonces a la unidad del receptor según el protocolo.


1.2.1.6. Unidad de cronómetro

Puesto que se tiene la comunicación serial explicada, se puede recibir, enviar y procesar datos. Sin embargo para utilizarlo en la industria son necesarios algunos bloques adicionales. Uno de aquéllos es el bloque del cronómetro que es muy importante porque es el que da información acerca del tiempo, duración, protocolo, etc. Esta unidad genera señales en intervalos de tiempo regular.

Figura 1.2.6. Unidad de Cronómetro19

1.2.1.7. Monitoreo

Suponiendo que como resultado de alguna interferencia (qué a menudo ocurre en la industria) el microcontrolador deja de ejecutar el programa, o peor, empieza a trabajar incorrectamente.

Figura 1.2.7. Monitoreo 20

Para superar este obstáculo, se tiene una etapa llamada monitoreo. Donde el programa necesita escribir un cero por cada vez que ejecuta correctamente. En caso de que el programa siga "atrancado", los ceros no se escribirán en el, y se restablecerá el microcontrolador al lograr su máximo valor. Entonces ejecutará el programa de nuevo, y correctamente alrededor de este tiempo.

1.2.1.8. Conversor Analógico-Digital

Como los periféricos manejan lenguaje diferente que los microcontrolador que pueden entender (ceros y uno), ellos tienen que ser convertidos en un modelo que puede ser comprendido por un microcontrolador. Esta tarea es realizada por un conversor analógico digital (ADC). Este bloque es responsable para convertir una información de algún valor analógico a un número binario


Figura 1.2.8. Conversor Analógico-Digital21

Figura 1.2.9. Diagrama de bloques de un Microcontrolador22

21Ramos, T (2003, p14) Manual Microcontroladores PIC´S 22 Ramos, T (2003, p14) Manual Microcontroladores PIC´S

1.2.2. Arquitectura Harvard y Tradicional23

La arquitectura tradicional de computadoras y microprocesadores se basa en el esquema propuesto por John Von Neumann, en el cual la unidad central de proceso, o CPU, esta conectada a una memoria única que contiene las instrucciones del programa y los datos (Figura 1.2.10). El tamaño de la unidad de datos o instrucciones esta fijado por el ancho del bus de la memoria. Es decir que un microprocesador de 8 bits, que tiene además un bus de 8 bits que lo conecta con la memoria, deberá manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Cuando deba acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, deberá realizar más de un acceso a la memoria. Por otro lado este bus único limita la velocidad de operación del microprocesador, ya que no se puede buscar de memoria una nueva instrucción, antes de que finalicen las transferencias de datos que pudieran resultar de la instrucción anterior. La velocidad de operación (o ancho de banda de operación) esta limitada por el efecto de cuello de botella que significa un bus único para datos e instrucciones que impide superponer ambos tiempos de acceso.

Figura 1.2.10. Arquitectura Von Newmann24

La arquitectura conocida como Harvard, consiste simplemente en un esquema en el cual el CPU está conectado a dos memorias por intermedio de dos buses separados. Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa, y es llamada Memoria de Programa. La otra memoria solo almacena datos y es llamada Memoria de Datos (Figura 1.2.11). Ambos buses son totalmente independientes y pueden ser de distinto ancho.

El tamaño de las instrucciones no esta relacionado con el de los datos, y por lo tanto puede ser optimizado para que cualquier instrucción ocupe una sola posición de memoria de programa, logrando así mayor velocidad y menor longitud de programa.

El tiempo de acceso a las instrucciones puede superponerse con el de los datos, logrando una mayor velocidad de operación.

Una pequeña desventaja de los procesadores con arquitectura Harvard, es que deben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores constantes que pueda ser necesario incluir en los programas, ya que estas tablas se encontraran físicamente en la memoria de programa (por ejemplo en la EPROM de un microprocesador).

23 Ramos, T (2003, p3) Manual Microcontroladores PIC´S 24 http://usuarios.lycos.es/sfriswolker/pic/uno.htm

Figura 1.2.11. Arquitectura Harvard25

1.2.3. Diferencias entre Microcontroladores y Microprocesadores 26

En los microcontroladores tradicionales todas las operaciones se realizan sobre el acumulador. La salida del acumulador esta conectada a una de las entradas de la Unidad Aritmética y Lógica (ALU), y por lo tanto éste es siempre uno de los dos operandos de cualquier instrucción. Por convención, las instrucciones de simple operando (borrar, incrementar, decrementar, complementar), actúan sobre el acumulador. La salida de la ALU va solamente a la entrada del acumulador, por lo tanto el resultado de cualquier operación siempre quedará en este registro. Para operar sobre un dato de memoria, luego realizar la operación, siempre hay que mover el acumulador a la memoria con una instrucción adicional.

Figura 1.2.12. Diferencias de Arquitecturas de un Microcontrolador y Microprocesador27

25 http://usuarios.lycos.es/sfriswolker/pic/uno.htm 26 Ramos, T (2003, p7) Manual Microcontroladores PIC´S 27 http://usuarios.lycos.es/sfriswolker/pic/uno.htm

28En los microcontroladores PIC, la salida de la ALU va al registro W y también a la memoria de datos, por lo tanto el resultado puede guardarse en cualquiera de los dos destinos. En las instrucciones de doble operando, uno de los dos datos siempre debe estar en el registro W, como ocurría en el modelo tradicional con el acumulador. En las instrucciones de simple operando el dato en este caso se toma de la memoria (también por convención). La gran ventaja de esta arquitectura es que permite un gran ahorro de instrucciones ya que el resultado de cualquier instrucción que opere con la memoria, ya sea de simple o doble operando, puede dejarse en la misma posición de memoria o en el registro W, según se seleccione con un bit de la misma instrucción. Las operaciones con constantes provenientes de la memoria de programa (literales) se realizan solo sobre el registro W.

En la memoria de datos de los PIC’s se encuentran ubicados casi todos los registros de control del microprocesador y sus periféricos autocontenidos, y también las posiciones de memoria de usos generales.

1.2.4. PIC 16F877

Este microcontrolador tiene las siguientes características:

Alta Ejecución CPU.Únicamente 35 instrucciones para aprender a manejar este tipo de microcontrolador.Memoria de Programa Flash de 8K de 14 palabrasMemoria de datos de 368 de 8 bytes.Memoria de datos EEPROM es de 256 por 8 bytes.Capacidad de interrupción.Ocho canales de entrada analógica/digital.Puertos disponibles para comunicación serial y sincrónica con SSP y SPI en modo master e I2C cuando actúa el campo como master/slave.Puerto paralelo esclavo (PSP) de 8 bits, con controles externos para RD, WR Y CS.Convertidor Análogo – Digital.Dos módulos para PWM cuya resolución es de 10 bits, 14 entradas, 5 puertos y 3 temporizadores contadores29

28 Ramos, T (2003, p12) Manual Microcontroladores PIC´S 29 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582b.pdf

Figura 1.2.13. Distribución de pines del PIC 16F87730

1.3. RELOJ DE TIEMPO REAL DS 130731

1.3.1. Descripción

El DS1307 utiliza código en BCD o decimal. La transmisión de datos se lo realiza serialmente mediante dos hilos o bus bidireccional.

El reloj proporciona segundos, minutos, horas. El reloj puede operar con el formato de 24-horas o formato de las 12-horas con el indicador de AM/PM. El DS1307 tiene un circuito incorporado que descubre los fallos en la alimentación de corriente y automáticamente se conmuta al suministro de la batería.

1.3.2. Asignación y descripción de pines

Figura 1.3.1. Distribución de pines 32

30 Ramos, T (2003, p12) Manual Microcontroladores PIC´S 31 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf 32 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf

VCC, GND. Proporciona el poder de DC al dispositivo que es VCC = +5V. Cuando el voltaje aplicado es 5V dentro de los límites normales, el dispositivo es totalmente accesible y los datos pueden escribirse y leerse. Cuando la batería de 3V se conecta al dispositivo y VCC está debajo de 1.25 x VBAT, los datos no se pueden leer ni escribir.

VBAT. Alimentación de la batería generalmente son de lithium. El voltaje de la batería debe ser sostenido entre 2.0V y 3.5V para el funcionamiento apropiado. Esta batería resguarda los datos de la RAM interna del DS1307 en caso de corte de energía.

SCL. (La Entrada de Reloj). SCL se usa para sincronizar el movimiento de los datos en la interfaz de serie.

SDA. (Los Datos De serie Input/Output)-SDA es el pin de entrada y salida de datos que se fijan a los dos alambres de la interfaz de serie. El SDA requiere una resistencia del pullup externa.

SQW/OUT. (Square Wave/Output Driver)-Cuando habilitó, el SQWE con 1, el SQW/OUT, envía una de las cuatro frecuencias cuadradas (1Hz, 4kHz, 8kHz, 32kHz. SQW/OUT operará con Vcc o Vbat.

X1, X2. Son las conexiones para un cristal de cuarzo normal de 32.768kHz.

Figura 1.3.2. Conexión del circuito33

33 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf

BIT7 BIT0

00H CH 10 SEGUNDOS SEGUNDOS 00-59

0 10 MINUTOS MINUTOS 00-59

12 10HR 0

24 A/P 10HR HORA

01-12 / 00-23

0 0 0 0 0 DIA 1-7

0 0 10 FECHA FECHA 01-28/29

01-3001-31

0 0 0 10 MES MES 01-12

10 AÑOS AÑO 00-99

07H OUT 0 0 SQWE 0 0 RS1 RS0

Figura 1.3.3. Mapa de direcciones y configuración interna34

1.3.3. El registro de control

Se usa para controlar el funcionamiento de SQW/OUT.

Tabla 1.3.1. Registro de control35

OUT (Output Control). Este bit controla el nivel de salida de SQW/OUT cuando la señal cuadrada es deshabilitada. Si SQWE = 0, el nivel de salida de SQW/OUT es 1 si OUT = 1 y es 0 si OUT = 0.

SQWE (Square Wave Enable). Este bit, cuando se pone un 1 lógico, habilitará la salida del oscilador. La frecuencia de la señal cuadrada de salida depende en el valor de los RS0 y de RS1.RS (Rate Select). Estos bits controlan la frecuencia de salida de la señal cuadrada cuando la salida esta habilitada.

Tabla 1.3.2. Frecuencias de Salida36

34 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf 35 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf 36 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf

1.3.4. Escritura y lectura de datos37

Dependiendo en el estado que se encuentre el bit R/W, dos tipos de traslado de los datos son posibles.

Un dispositivo que envía datos hacia el bus se define como un transmisor, y un dispositivo que recibe datos como un receptor. El bus debe controlarse por un dispositivo maestro

(master) que genera el reloj serial (SCL), controla el acceso al bus, y genera las condiciones de INICIO y PARADA, que no son más que el comienzo o final de una transmisión de datos respectivamente. El maestro y esclavo (slave) pueden operar como un transmisor o receptor, pero el dispositivo maestro determina qué modo se activa.

1.3.4.1. Escritura de datos38

Se reciben datos en serie y del reloj a través de SDA y SCL. Después de que cada byte se recibe, un bit de aceptación es transmitido. Las condiciones de INICIO Y PARADA se reconocen como el principio y fin de una transferencia serial. El reconocimiento de las direcciones es realizado por el hardware después de la recepción de la dirección del esclavo y el bit de dirección. El byte de dirección es el primer byte que recibe después que la condición de INICIO se genera por el maestro. El byte de dirección contiene 7 bits que son 1101000 seguido por el bit de (R/W) qué, para escritura es un 0. Después de recibir y descifrar el byte de dirección las salidas del dispositivo confirman la recepción en la línea SDA. Después de que el DS1307 reconoce la dirección del esclavo + el bit de escritura, el maestro transmite la dirección del registro al DS1307, lo cual pondrá al indicador del registro en el DS1307. El maestro empezará entonces transmitiendo cada byte de datos con el DS1307 confirmando cada byte que recibe. El maestro generara una condición de PARADA para terminar la escritura de datos.

inic

io

dire

cció

nes

clav

o

R/W

conf

irm

ació

n

dire

cció

n de

la

pala

bra

conf

irm

ació

n

dato

(n)

conf

irm

ació

n

dato

(n+

1)

conf

irm

ació

n

para

da

I 1101000 0 A XXXXXXX A XXXXXXX A XXXXXXX A P

Figura 1.3.4. Escritura de datos

1.3.4.2. Lectura de datos39

El primer byte es recibido y manipulado como en el modo anterior. Sin embargo, en este modo, el bit de dirección indicará que la dirección del traslado es invertida. El dato serial se transmite sobre SDA por el DS1307 mientras el reloj de serie se entra en SCL.

37 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf 38 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf 39 Real Time DS1307. http://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf

Las condiciones INICIO y PARADA se reconocen como el principio y fin de un traslado de serie. El byte de dirección es el primer byte recibido después de que la condición de la INICIO se genera por el amo. El byte de dirección contiene 7 bits que son 1101000 seguido por el bit de dirección (R/W) qué, para lectura, es un 1. Después de recibir y descifrar el byte de dirección las entradas del dispositivo confirman la recepción en la línea de SDA. El DS1307 empieza entonces a transmitir los datos más la dirección del registro al indicador del registro. Si el indicador del registro no se escribe antes de la iniciación del modo de lectura, la primera dirección que se lee es la última guardada en el indicador de registro. Después de cada dato recibido se tiene un bit de confirmación y al final una condición de PARADA para terminar la lectura de datos.

inic

io

dire

cció

nes

clav

o

R/W

conf

irm

ació

n

dato

(n)

conf

irm

ació

n

dato

(n+

1)

conf

irm

ació

n

dato

(n+

x)

conf

irm

ació

n

para

da

I 1101000 1 A XXXXXXX A XXXXXXX A XXXXXXX A P

Figura 1.3.5. Lectura de datos

1.4. REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO CD409440

Un Registro de desplazamiento es una cadena de biestables conectados seguidamente para que los datos puedan ser transferidos, del primero al último.

El CD4094 es un convertidor de serie a paralelo, es decir tiene entrada serial y la salida es en paralelo, las salidas pueden ser de tres estados. Los datos en serie son cambiados a paralelo con cada transición positiva de reloj. El dato en cada Registro de desplazamiento es transferido al registro de almacenamiento cuando la entrada STROBE es alta. Cuando el OUTPUT-ENABLE es alto aparece el dato en el registro de almacenamiento.

Figura 1.4.1. Diagrama esquemático general de un Registro de Desplazamiento41

40 4014 8-stage shift register. http//4014 8-stage shift register.htm

Tiene dos salidas seriales que sirven para la conexión en cascada de otros Registros de Desplazamiento. El dato está disponible en la salida serial Qs en la transición positiva del reloj para permitir mayor velocidad en la conexión en cascada, para que en cualquier salida sea rápida. Igualmente la salida Q`s en la próxima transición de reloj negativa, provee cuando la transición es lenta.

1.5. MAX-232.42

Este dispositivo es básicamente un conversor que internamente consta de dos conversores de voltaje DC-DC, posee dos transmisores y dos receptores, además requiere de 4 componentes discretos externos. Lo que hace este es convertir de +5 VDC a +/- 10 VDC; esto se lo realiza mediante dos conversores de voltaje. El primero usa un condensador C1 para doblar el voltaje de +5 a +10 V, almacenando los +10 V en la salida V+ del capacitor C3. El segundo conversor de voltaje requiere del condensador C2 para invertir el voltaje de +10V a -10V, almacenando el valor de -10V en la salida V- del condensador C4.

1.5.1 Aplicaciones

En computadoras portátiles En módems del bajo poder Para la interpretación de interfaz En sistemas de RS-232 de batería-impulsados

1.5.2 Conexión y distribución de pines

Figura 1.5.1. Conexión y Distribución de pines43

41 4014 8-stage shift register. http//4014 8-stage shift register.htm 42 MAX232. http://pdf.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/73044/MAXIM/MAX232.html

1.5.3. Transmisión de datos

Para el envió de información desde el PC hacia el micro existen varios métodos pero los más importantes son:

1. Transmisión serie/paralelo 2. Transmisión sincronía/sincronía 3. Transmisión simples/half duplex/full duplex

1.5.3.1. Transmisión serie/paralelo

La transmisión serial de datos es aquella en que los datos son transferidos bit a bit, utilizando un solo canal, independientemente de la velocidad, código utilizado, etc. Esta es la transmisión que se utilizará en este proyecto.

Una ventaja de Transmisión Serial es que usa menos conductores para su transmisión y conexión por lo que baja costo y tamaño. La desventaja de Transmisión Serial se da en el tiempo de transmisión de los datos.

La transmisión de datos paralela es aquella en donde se transmiten simultáneamente todos los bits de un caracter. Esto implica un medio de transmisión con tantos hilos como bits contenga el elemento base pero se gana en velocidad.

La ventaja de Transmisión Paralela es que los buses de datos paralelos no tienen el retraso de tiempo que tienen los buses de datos seriales para acumular y decodificar un bloque entero de datos.

La desventaja de la Transmisión Paralela va en la estructura ya que requiere mayor espacio debido a su mayor número de conductores para su conexión. Esto produce más costo.

1.5.3.2. Transmisión sincrona/asíncrona

La transmisión asíncrona es aquella en donde el receptor se sincroniza con cada caracter que le llega, cada caracter tiene su bit de inicio y parada delimitando los datos. Normalmente el bit de inicio es un 0 y el bit de parada es 1. Una desventaja en este tipo de transmisión es el desperdicio de bits que están utilizados para sincronización.

En cambio en la transmisión sincrona, los datos se envían en bloques, al inicio del cual la fuente envía una secuencia especial de bits que el receptor usa para su sincronización desde el inicio hasta el final de cada bloque; evitándose así la sincronización de cada caracter pero perdiendo en tiempo ya que en este tipo de transmisión los datos deben ser enviados mediante un flujo continuo, razón por la cual se colocan en un buffer hasta que existan un numero suficiente para formar un bloque.

43 MAX232. http://pdf.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/73044/MAXIM/MAX232.html

1.5.3.3. Transmisión simplex/half duplex/full duplex

La transmisión simplex se realiza en un solo sentido, sin la posibilidad de hacerlo en el otro sentido. Aquí se requiere de un solo canal.

La transmisión half duplex se lleva a cabo en ambos sentidos pero alternadamente lo que conlleva un tiempo de demora por la inversión lo que reduce la eficiencia del sistema.

La transmisión full duplex es simultanea e independiente en ambos sentidos

1.5.4. Sincronismo

Cualquiera que sea la forma en que se transfieran los datos, es necesario que la fuente y el receptor tengan una fuente de base de tiempo común, con fin de interpretar de una manera correcta la información transmitida.

La sincronización básicamente se da en tres niveles:

1. Sincronismo del bit. Para determinar el instante en que debe comenzar a contarse un bit.

2. Sincronismo de caracter. Mediante el cual el receptor sabe que n bits corresponde a un carácter, o en su efecto cual es el primer bit de dicho carácter

3. Sincronismo del mensaje. Con este se define el conjunto de caracteres que van a constituir la unidad base para el tratamiento de errores.

El sincronismo del bit y de caracter se logra mediante la transmisión asíncrona; mientras que la sincronización de mensaje se obtiene por medio de un patrón de bits de fin de mensaje.

1.6. SENSORES DE TEMPERATURA DE PRECISION LM35

1.6.1. Descripción general

El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 ºC y un rango que abarca desde -55 ºC a +150 ºC.

El sensor se presenta e diferentes encapsulados pero el más común es como un típico transistor con 3 pines, dos de ella para alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida por el dispositivo. La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC, por lo tanto:

+1500mV = 150 ºC +250mV = 25 ºC -550mV = -55 ºC

La serie de LM35 son sensores de temperatura de precisión, cuyo voltaje de salida es linealmente proporcional al Celsius (Centígrado). El LM35 tiene así una ventaja sobre los sensores de temperatura lineales calibrados en Kelvin, cuando el usuario no requiere obtener una constante de voltaje grande de sus salidas para obtener el Centígrado a escala. El LM35 tiene la impedancia de salida baja, salida lineal, circuitería de control básicamente fácil. Estos son diseñados para corrientes hasta los 60uA.44

Figura 1.6.1. a) Sensor de temperatura básico b) Sensor de temperatura a escala completa45

El LM35 puede aplicarse fácilmente de la misma manera como otro de los sensores de temperatura integrar-circuito. Puede encolarse a una superficie y su temperatura será dentro de los 0.01°C de la temperatura de la superficie. Esto presume que la temperatura aérea ambiente es casi lo mismo que la temperatura de la superficie; si la temperatura aérea fuera muy superior o baja que la temperatura de la superficie, la temperatura real dada por el LM35 estaría en un intermedio entre la temperatura de la superficie y la temperatura aérea.

1.7. MATRIZ DE LEDS

La matriz tiene como elemento principal el LED (Light Emmiting Diode) donde su operación se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polariza una unión PN en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera energía, en el caso de LED se libera en forma de luz.

El letrero está formado sobre una matriz de LED`s color rojo normales, de 7 filas por 80 columnas la cual está dividida en dos matrices de 7 filas por 40 columnas.

1 16

Figura 1.7.1. Configuración de la matriz

44 Sensores LM35: http://www.x-robotics.com 45 Sensores LM35: http://pdf.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/73044/MAXIM/MAX232.html

Otro de los conceptos que debemos tener claros son los del transistor bipolar, uno de estos es el modo en el que lo podemos hacer trabajar. Nosotros utilizaremos los modos de corte y saturación. El primero se produce cuando las dos uniones están polarizadas de forma inversa, de tal forma que no circule corriente por lo tanto el transistor funcionará como un interruptor abierto.

El segundo modo es cuando las dos uniones están polarizadas en forma directa y las corrientes circulan libremente, en este caso el transistor se comporta como un interruptor cerrado.

Figura 1.7.2. Modos de trabajo del transistor bipolar46

En la figura 1.7.3 se muestra la conexión de LED´s para el multiplexaje de columnas, los ánodos son polarizados directamente con +5V que proviene del PIC y representan las filas que serán activadas con un pulso alto en donde la duración es un período de barrido. Cada fila será conectada al colector de un transistor PNP el cual funcionará como interruptor en los estados de corte y saturación.

En cambio los cátodos son controlados por los datos que se envían del PIC a los registros de desplazamiento y de estos a la matriz ya que estos serán los encargados de hacer que un LED se presente encendido o apagado en cada período de barrido.

Esto se explicará más claramente en el CAPITULO 2 en el Procesamiento de mensajes.

46 Electrónica Digital: Emblem, Electrónica Enciclopedia Multimedia

Figura1.7.3. Configuración interna 47

47 Electrónica Digital: Emblem, Electrónica Enciclopedia Multimedia

CAPÍTULO 2

CONFORMACIÓN DE LA CARTELERA

2.1. DESCRIPCIÓN DE CADA ETAPA

En este capítulo se hablará básicamente de la etapa que constituye el núcleo del sistema, que está conformada por un microcontrolador PIC 18F877A, un circuito conversor de niveles TTL a RS232 y viceversa (MAX 232), un reloj de tiempo de real (DS1307) y un sensor de temperatura (LM35) con sus respectivos circuitos de acoplamiento.

La funcionalidad de esta etapa se va a detallar a continuación de la mejor manera posible.

2.1.1. Circuito de transferencia de mensajes

En este circuito también llamado interfaz serial RS 232 consta de un circuito integrado MAX 232, que es un conversor de voltaje RS-232 a TTL y viceversa y cuya función es adaptar la señales que llegan por la interfaz serial al PIC, ya que como se conoce un PC trabaja con niveles de voltaje de +/- 12V y el micro con voltajes de +/- 5V. Esto se logra ya que los niveles de voltaje de entrada en el MAX 232 son de +/-3 a +/- 25 obteniendo en la salida niveles de voltaje de 0 a 5 V. Uno de los inconvenientes que presenta la interfaz RS232 es que, a mayores distancias la señal se distorsiona.

Para esto existe otra interfaz llamada RS485 que es la que se utilizará, la cual proporciona mayor distancia de hasta 1200 metros ya que la anterior solo alcanza una distancia de 15m y algo muy importante que es la poca emisión de ruido. Además que la transmisión es diferencial48.

Como en la interfaz RS232 se utiliza transmisión full-duplex en la interfaz RS485 también se la utiliza, la diferencia es que mientras en RS232 la referencia es tierra en la RS485 la recepción de datos (RXD) y la transmisión de datos (TXD) tienen señales positivas y negativas, es decir si una señal positiva se envía por una línea otra de iguales características pero negativa será enviada por otra línea. Esta es la característica más importante de esta interfaz, ya que debido a que el ruido es aleatorio y se puede presentar en la línea de transmisión, este será para las dos líneas de modo que a la salida de la línea las dos señales se restarán por lo tanto también se eliminará una gran parte de ruido lo que hará que la señal de salida sea muy similar a la original de entrada.

48 Texas Instruments, Use Receiver Equalization To Extend RS-485 Data Communications

Figura 2.1.1. Interfaz diferencial

Figura 2.1.2. Diagrama general de transmisión de señal49

Además del empleo de esta interfaz, necesitamos un medio físico para la transmisión de datos. Como sabemos todo cable real tiene pérdidas debido a la resistencia y capacitancia entre los cables. La magnitud y frecuencia especificadas de las pérdidas dependen de las características del cable, incluyendo el tamaño del conductor, tipo de aislamiento y blindaje. En general los cables pueden ser definidos por su resistencia por unidad de longitud, su impedancia característica y su atenuación versus frecuencia.

La mayoría de cables utilizados para la interfaz RS485 tienen una impedancia característica de 120 . En nuestro caso utilizaremos el cable UTP Cat. 5e por ser uno de los que mejores características presentan especialmente en menor atenuación.

Figura 2.1.3. Esquema de transmisión de datos

49 Texas Instruments. RS-485 Data Communications. SLLA169 – Agosto 2004

MIC

RO

CO

NT

RO

LA

DO

R

RS485 RS232 PC

+Ro

-Ro

+Do

-Do

RS

485

(a) (b)Figura 2.1.4.Interfaz RS485

En los gráficos de la Figura 2.1.4. se ven los circuitos de la interfaz RS485, en donde para el circuito de la figura (a) los datos de transmisión Tx_pic y recepción Rx_pic, son señales de tipo TTL por lo tanto van conectadas al PIC, lo que hace este integrado es transformarlas a señales diferenciales TX+ y TX- las cuales son recibida por RX+ y RX- en la figura (b), pero en este caso el integrado SN75179 los transformará a una señal con referencia a tierra que es la que entiende el MAX232, para luego transformarla a TTL y por medio de este integrado intercambiará información con el computador por medio de un cable UTP que es conectado al puerto serial del PC por un conector DB-9.

Figura 2.1.5. Conexión del circuito al computador

2.1.2. Análisis de temperatura

En esta etapa el objetivo es censar la temperatura ambiente para lo cual se utiliza el dispositivo LM35, cuyo rango de variación es de 10mV por cada grado centígrado, para lo cual se acondiciona en un rango de 0 a 5V para un rango de temperatura de -27,5ºC a 76,5ºC, lo cual es suficiente para la temperatura a nivel de nuestro país, ya que no se a dado casos que la temperatura ambiente sobrepase estos rangos.

En esta etapa a parte del sensor de temperatura LM 35 consta también de un amplificador LM 358 y de un regulador de voltaje LM 317 cuyo funcionamiento se va a detallar a continuación para su mejor entendimiento.

Figura 2.1.6. Diagrama de Acondicionamiento de la Temperatura

La señal de temperatura obtenida a la salida del sensor es acondicionada por el operacional LM358 cuyo objetivo es encargarse de adaptar impedancias, seguidamente esta señal es sumada a un voltaje fijo de 1.25V (dada por el operacional LM317) para obtener una tensión variable entre 0V - 5V y poder ser procesado por el microcontrolador. Esto quiere decir que cuando se obtenga un valor de 0V en la salida del circuito de temperatura equivaldrá a tener -25.6ºC y cuando se obtenga un valor de 5V será equivalente a un valor de temperatura de 76.5ºC; evitando de esta manera valores negativos.

De la salida del operacional LM358 la señal es enviada al PIC Figura 2.1.7., de acuerdo a lo explicado en el capítulo 1, una de las características del PIC es que tiene integrado un conversor de señal Analógica a Digital, ya que para que el PIC realice cualquier operación con esta información de temperatura deberá ser con 1 y 0.

Figura 2.1.7. Señal de temperatura al PIC

1.25VLM 35 LM

358

LM 317

LM358 0V A 5V

AC

ON

DIC

ION

AM

IEN

TO

D

E T

EM

PE

RA

TU

RA

MIC

RO

CO

NT

RO

LA

DO

R

SEÑAL DE 0V A 5V

2.1.3. Circuito acondicionador de tiempo

Como se indicó en el Capítulo 1 el reloj DS1307 tiene varias configuraciones internas por lo que lo primordial es programarlo de acuerdo a las necesidades del usuario para este proyecto solo se lo configuró para tiempo con minuto y horas, con el formato de 24-horas.

Esto se logra con las instrucciones específicas para este caso las cuales se indican mas adelante.

Después de esto inmediatamente se realiza el envió de información hacia el PIC para su respectivo procesamiento y adicional para reenvió hacia los periféricos de salida.

Figura 2.1.8. Configuración del reloj digital con respecto al microcontrolador

Para que el envío de información no tenga ningún problema se debe tomar en cuenta las siguientes condiciones:

El dato transferido debe ser iniciado únicamente cuando el bus no está ocupado.

Durante la transferencia del dato, la línea de datos debe permanecer estable si aún la línea del reloj (SCL) se encuentra en alto. Cuando la línea (SDA) de datos cambia mientras la señal de reloj (SCL) permanezca en alto esto se interpretaría como una señal de control.

2.1.4. Circuito de procesamiento de mensajes

50Una vez que el microprocesador ha recibido el formato completo de un mensaje, es decir un encabezado de caracteres (velocidad de lo caracteres enviados, fuente de los caracteres, etc.) que poseen la información necesaria para el procesamiento de mensaje, más los

50 Aguilar, F(2004, p 80)Diseño y construcción de un prototipo electrónico

caracteres que serán mostrados en la matriz, entonces se procede al almacenamiento de los caracteres en la memoria del PIC previo a su procesamiento.

Interiormente en la memoria del PIC existe un mapa de bits que forman la fuente de caracteres, cabe mencionar que cada caracter posee un mapa de bits que fue realizado previamente y depende de la forma del caracter. Una vez seleccionados todos los caracteres a mostrarse el PIC ubica el mapa de bits de cada carácter y mediante subrutinas lo va sacando y enviando a la memoria.

Una vez almacenados cada uno de los datos correspondientes a los caracteres que conforman el mensaje de texto en el centro de envío de mensajes, se procede a configurar las características de programación que han sido seleccionadas para la visualización del mensaje en la matriz de LED´s como son: orden del presentación del mensaje, longitud del mensaje, efecto de presentación, velocidad de movimiento. A partir de aquí los datos van saliendo hacia la matriz para su visualización.

Figura 2.1.9. Datos enviados a las columnas de la matriz

En esta figura se ve que las salidas del PIC, RC0, RC1, RC2 y RC5 van a las entradas de los Registros de desplazamiento DATA, STROBE, CLK y OE respectivamente, en donde los datos que salen del PIC son seriales y son transformadas por los Registro de desplazamiento a salidas paralelas.

Los datos que van a cada uno de los CD4094 son de acuerdo al mensaje que se vaya a presentar es decir varía entre 0 y 1, tiene una entrada de reloj (CLK) en donde por cada pulso de reloj pasará un dato a cada salida paralela. El ESTROBE que permite que los datos ingresen cuando este se tenga en su entrada 1L solo cambiará hasta que llegue el último dato, pero al mismo tiempo cambiará el Output Enable (OE), que permitirá que las salidas queden habilitadas y estas salgan a cada una de las columnas de la matriz de LED´s.

IC 5

IC 1

CD 4094 CD 4094

PIC

DATA

STROBE

CLK

OE

RC0

RC1

RC2

RC5

1

2

3

4

DA

TA

STR

OB

E

CL

K

OE

DA

TA

STR

OB

E

CL

K

OE

1

2

3

4

Figura 2.1.10. Control de las filas de la matriz

El gráfico anterior representa el control de las filas de la matriz a las cuales el PIC entrega un 1L por las salidas RB0 a RB6 al adaptador que no es más que una serie de transistores PNP que son los que proporcionan el voltaje positivo al ánodo del LED de la matriz por medio del colector51.

2.2. BARRIDO Y DESPLAZAMIENTO DEL MENSAJE

Para el barrido y desplazamiento se debe tener muy en cuenta algunos factores que inciden en la visualización y tamaño de la matriz o circuitería adicional que se pueda tener. Para esto se ha considerado que debido a que la matriz es de ochenta columnas y la intensidad de luminosidad disminuirá considerablemente se la ha dividido para formar dos matrices de 40 columnas x 7 filas en donde utilizamos un circuito de control para cada matriz.

Existe la posibilidad para aumentar la luminosidad de cada LED y esto es dividiendo la matriz en 4 matrices u 8 el problema es que necesitaríamos un circuito de control para cada una de las matrices. Además de estas consideraciones una de las más importantes es el efecto visual que permite observar imágenes sin que el ojo humano detecte que estas se encuentren en continua formación. Para esto sabemos que el ojo humano detecta como parpadeo a frecuencias inferiores a 50 Hz.

Existen tres formas de realizar el barrido como son:

Por filas: el barrido es de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba, en donde cada fila será habilitada en un intervalo de tiempo.

Por columnas: el barrido es de izquierda a derecha o viceversa, aquí cada columna será habilitada en un periodo de tiempo.

Por filas y columnas: aquí se activa una columna y una fila en un período de tiempo, en este caso debe haber mucho sincronismo al determinar la columna y fila que serán activadas ya que de otra manera habrá una distorsión en el mensaje a presentar.52

51 Véase Diagrama 5 del ANEXO B 52 Aguilar, F (2004, p83) Diseño y construcción de un prototipo electrónico

ADAPTADOR

FIL

AS

MA

TR

IZ

PIC

RB0

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

IN1 OUT1

IN2 OUT2

IN3 OUT3

IN4 OUT4

IN5 OUT5

IN6 OUT6

IN7 OUT7

1

2

3

4

5

6

7

En el diseño de esta cartelera digital, y principalmente en la conformación del programa del microprocesador se ha establecido que el barrido se lo hará por filas de arriba hacia abajo, ya que si se lo hace por columnas por cada barrido deberán activarse las 80 columnas de la matriz y en nuestro caso solo se activarán las 7 filas de la matriz, es decir el mensaje presentado será línea por línea, para esto todos los datos que se desee que se presenten en la matriz deberán grabarse con anterioridad

De acuerdo a las características del microcontrolador y para que la visualización del ojo humano no deteriore el mensaje tenemos que cada fila se leerá cada 1 mseg. De manera que para la percepción del ojo parezca que el mensaje es continuo, como se muestra en la figura 2.2.1. Se debe tener en cuenta que el barrido no termina al llegar a la última fila sino se repetirá cuantas veces sea necesario hasta los datos sean cambiados, lo cual se podrá aclarar en el desplazamiento.

Figura 2.2.1. Barrido por filas

Aquí se debe tener muy en cuenta que la salida del microcontrolador proporciona un voltaje de 1 lógico a cada fila de la matriz, por lo tanto para que un LED de la matriz se encienda es necesario que el Registro de desplazamiento que utilizamos proporcione un 0 lógico, como se muestra en la figura 2.2.2. en el lugar donde queremos que se encienda el dato va a ser 0.

Figura 2.2.2. Representación de la Matriz con bits

F1 00000100001101110 F2 01111101110100110 F3 01111101110101010 F4 00001100001101100 F5 01111101111101110 F6 01111101111101110 F7 00000101111101110

Para grabar los datos lo hacemos agrupando 8 bits de manera que tengamos 10 bytes por cada fila, y por lo tanto se grabarán las 7 filas y quedarán almacenadas en donde el PIC enviará los datos al Registro de desplazamiento de acuerdo al barrido que se haga.

b69 b68 b67 b66 b65 b64 b63 b62 b61 b60 b59 b58 b57 b56 b55 b54 b53 b52 b51 b50 b49 b48 b47 b46 b45 b44 b43 b42 b41 b40 b39 b38 b37 b36 b35 b34 b33 b32 b31 b30 b29 b28 b27 b26 b25 b24 b23 b22 b21 b20 b19 b18 b17 b16 b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

Figura 2.2.3. Representación de ingreso de datos a la matriz por bytes

Figura 2.2.4. Caracteres en código ASCII53

53 http//.RoBSki!'s AVR Projects Store-Read - Flash-SRAM AT90S2313.htm

Antes de que los caracteres sean leídos como en el código ASCII el PIC los reconocerá ingresando de columna en columna cada carácter, cabe recordar que cada carácter tiene una dimensión de 5 columnas x 7 filas las cuales de acuerdo a los puntos que se observan en la figura 2.2.4 representan un 0 lógico y las partes vacías 1 lógico. La combinación de 1L y 0L nos da lugar al código binario, el cual será convertido a decimal para que sea ingresado al PIC54

Una vez que los datos están grabados y se realiza el barrido para que podamos leer el mensaje hemos optado por realizar un desplazamiento de derecha a izquierda para que el mensaje sea fácil de leer, el desplazamiento se lo realizará cada 500 mseg. Que es un tiempo promedio en el cual el mensaje no es distorsionado. Los 500 mseg. Son muy importantes también para grabar los datos, ya que cada que termine este tiempo se deberán ingresar los nuevos datos para que el mensaje se desplace, el tiempo que se toma para grabar los nuevos datos es de 80 seg. Por lo que es un tiempo que no es perceptible para el ojo humano y se ve un mensaje continuo.

El mensaje se desplazará desde el bit menos significativo (LSB) hacia el bit más significativo (MSB) de cada byte

Figura 2.2.5. Desplazamiento

2.3. IMPLEMENTACIÓN DEL SOFTWARE

En este proyecto se utilizarán dos tipos de software, el primero que sirve para poder operar el microcontrolador que es donde se almacena los datos y el que controla el funcionamiento tanto del barrido como el desplazamiento y se basa en un set de instrucciones55, y el segundo que es el Visual Basic que es el Software que nos permite ejecutar el programa para que funcione este proyecto.

54 Véase Tabla 1.1. ANEXO A 55 Véase la Figura 1.8. ANEXO A

Figura 2.3.1 Funcionamiento General del Programa

Este es el diagrama de flujo del programa en general en donde se indica las diferentes etapas en las que se va desarrollando el programa. Como sabemos tendremos valores constantes y variables por lo que se las define primero. En segundo lugar debido a que tenemos tres clases de información que se va a presentar (mensaje, temperatura y hora) para que se pueda leer tenemos que tener caracteres o lo que conocemos como letras, pero como sabemos el PIC y el computador entienden solo 0L y 1L tomamos el código ASCII para representar estos caracteres y los grabamos en la memoria del PIC. En cada una de las etapas se realizará varias operaciones para que cada etapa funciones. Todas estas consideraciones también forman parte de tres interrupciones que son parte muy importante del programa del PIC:

Interrupción serial, es la que controla la comunicación entre el computador y el PIC.

Interrupción Timer0, se encarga del barrido que se hace en la matriz.

Interrupción Timer1, es la que determina que tipo de barrido se realizará.

INICIO

INICIALIZACION C

CONFIGURACION INTERRUPCIONES

LECTURA ADC

TRANSFORMACION TEMPERATURA

LECTURA RELOJ

FIN

PORTICOS ADCVARIABLES SETEO VELOCIDAD TX-RX

SERIAL (RX) TIMER0 (BARRIDO) TIMER1 (DESPLAZAMIENTO)

0 – 1023 (-26.5 A 76.9ºC)

HORA, MINUTOS

2.3.1. Interrupción timer0 (barrido)

Figura 2.3.2. Interrupción del Barrido

El diagrama anterior representa al Timer0 que es la interrupción utilizada para efectuar el barrido de la matriz en donde se va habilitando cada fila y el dato sale a la matriz, el programa está diseñado para que al hacer el barrido no se active más de una fila a la vez ya que a cada fila le corresponde un número del 0 al 6 para habilitar las 7 filas de la matriz y en cada una de estas va comparando si es el valor de esa fila se activará, caso contrario comparará con la siguiente. Después de que cada dato es presentado el programa incrementa en uno el valor para representar la fila hasta llegar a la última fila y volverse a repetir la secuencia.

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

INICIO

FILA = 0 HABILITAR FILA0

DATO MATRIZ FILA0


DATO MATRIZ FILA1


DATO MATRIZ FILA2


DATO MATRIZ FILA3


DATO MATRIZ FILA4


DATO MATRIZ FILA5


DATO MATRIZ FILA6

INCREMENTARFILA

FILA = 7 FIN FILA = 0

SI

NO

2.3.2. Interrupción timer1 (desplazamiento)

Figura 2.3.3. Interrupción del desplazamiento

En el diagrama de flujo anterior se puede ver que la interrupción para el desplazamiento se la divide en tres secciones, en donde cada una representa el efecto que ha sido escogido. En el primer efecto en donde la matriz solo presentará el mensaje se leerá cada caracter de la memoria EEPROM del microcontrolador de acuerdo a las tablas guardadas anteriormente, luego este realizará una conversión a carácter ASCII el cual lo comparará con la tabla se leerá los datos de la primera columna e irán pasando hasta que llegue a la última columna del caracter para luego volver a 0 o la primera columna del próximo carácter. Si el número de caracteres es mayor a la longitud del mensaje existe la

SI

SI

SISI

SI

NO

NO

NO

INICIO

ACTUALIZACION TIMER1

LECTURA EEPROM

IND_POS > LONG

LEER CARÁCTER EEPROM

LEER TABLA ASCII

INCPOS_CHAR

ACTUALIZARMATRIZ

POS_CHAR = 5

POS_CHAR = 0

INC IND _POS

EFECTO=1

LEE VALOR TEMPERATURA

LEER TABLA ASCII

INCPOS_CHAR

IND_POS < LONG + 7

IND_POS = 0

POS_CHAR = 0

EFECTO=2

IND_POS = 0 POS_CHAR = 0

IND_POS < LONG + 7

IND_POS = 0

POS_CHAR = 0

IND_POS < LONG + 17

LEE VALOR HORA

IND = 0 SUB_POS = 0

FIN

NO

NO

NOSI

NO

SI

EFECTO 0: SOLO MENSAJE EFECTO 1: MENSAJE + TEMPERATURA EFECTO2: MENSAJE + TEMP + HORA

posibilidad de que sea el efecto 1 ó el 2, en los cuales el desarrollo es similar solo que hay que tener en cuenta que además de la longitud del mensaje se les debe sumar el número de caracteres que ocupan para presentar la temperatura y la hora.

2.3.3. Serial

Figura 2.3.4. Interrupción para la comunicación serial

Realiza el intercambio de información y aquí es donde llegan como información las operaciones que realiza el PIC ya sea el MENSAJE, DESPLAZAMIENTO y EFECTO, los cuales se nosotros lo podemos manipular mediante el programa ejecutable, ya que podemos cambiarlo de acuerdo a nuestras necesidades el mensaje, desplazamiento y efecto.

2.3.4. Software de alto nivel

El computador que se encuentra conectado con el dispositivo posee una aplicación diseñada para ambiente WINDOWS desarrollada en Visual Basic, la cual permite habilitar una aplicación en donde cada aplicación no es más que un conjunto de instrucciones para que el equipo realice una o varias tareas, estas pueden ser el mensaje, velocidad de visualización, hora, etc.

INICIO

DATO = 0

RX_DA = RC_REG

DATO = 1

DATO = 2

HSERIN 200, FIN, [C LONG]

FOR I = 0 TO LONG

HSERIN 200, FIN, [DATO]

WRITE I + 3, DATO

HSERIN 200, FIN, [DATO]

HSERIN 200, FIN, [DATO] WRITE 1, DATO

WRITE 0, DATO

FIN

SI

NO

NO

SI

SI

0 = MENSAJE 1 = DESPLAZAMIENTO 2 = EFECTO

Figura 2.3.5. Diagrama de Flujo Visual Basic

El diagrama de flujo representa el orden en el que el programa se debe ir ejecutando, así primero tenemos que se debe escoger el puerto con el que se va a trabajar, este a su vez leerá los datos que se encuentran tanto en la transmisión como en la recepción, una vez que se realiza la comunicación existe la posibilidad de abrir un archivo de texto o escribir el texto que se desee. El programa también permite guardar el mensaje como un archivo de texto. Debemos tener muy en cuenta que el mensaje se lo puede representar con un máximo de 160 caracteres.

SI

SI

SI

SI

INICIO

INICIALIZACIONVARIABLES

CONFIGURACIONPUERTO SERIAL

LEERDATOS

ABRIRARCHIVOS

MOSTRARTEXTO

GUARDAR

CREAR UN ARCHIVO DE TEXTO

SET RELOJ

ENVIAR DATOS RELOJ

SETEFECTO

ENVIARMENSAJE

SENDMENSAJE

SENDMENSAJE

SALIR

FIN

LEERTEMPERATURA

MOSTRARTEMPERATURA

1

1

1

NO SI

NO

NO

NO

NO

SI

El siguiente paso actualizar el mensaje que envía el RELOJ, el cual también puede ser modificada su hora, pero esto solo será necesario cuando se tenga que cambiar de batería en el circuito que está conformado por el DS1307 que es el reloj de tiempo real.

En la opción del efecto consta el también el desplazamiento, el efecto es uno de los pasos finales ya que lo que presente la cartelera digital será el efecto que seleccionemos. Por último el mensaje será enviado y como se nota leerá la temperatura cada que se envíe el mensaje y el programa volverá a leer todos los datos, hasta que se desee cambiar la información enviada siguiendo los mismos pasos.

La siguiente figura representa el programa ejecutable que es el que utilizaremos, en donde cada botón es representado en el diagrama de flujo por cada condicional.

Figura 2.3.6. Programa ejecutado

En esta ventana se ve que además de las acciones ejecutadas existen indicadores adicionales uno de los que tenemos es el que indica el número de caracteres que tenemos disponibles, otra opción es el botón SALIR que nos sirve para cerrar el programa.

El programa que utilizamos con el computador nos sirve solamente para modificar la información presentada en la cartelera digital, ya que una vez que se envía la información esta se actualizará tanto en la hora como la temperatura, pero esta comunicación irá al PIC y de este a la matriz.

CAPÍTULO 3

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN

Para el diseño de este proyecto se ha tomado en cuenta factores tanto técnicos como económicos, para lo cual realizamos 6 placas que se las mostrará y describirá a continuación.

La primera es la tarjeta de control, en la cual su principal elemento es el microprocesador (16F877), el mismo que fue escogido, analizando la capacidad de memoria que se utiliza, ya que aquí se debe tomar en cuenta los caracteres que se utiliza para presentar cada mensaje, las instrucciones para cada etapa, ya sea el acondicionador de tiempo o el de análisis de temperatura.

En la tarjeta de control se incluyen las etapas de temperatura y tiempo (reloj).

Figura 3.1.1. Tarjeta de Control

A través del LM35 la temperatura es sensada y envía la señal en rangos de voltaje, como se explicó en el CAPITULO 2 y de esta pasa al primer amplificador operacional del integrado LM358, el cual entregará una señal que con la ayuda de los potenciómetros de precisión (R5 y R9) y el voltaje que entrega el integrado LM317 precisan un voltaje de 1.25V a la entrada no inversora del segundo operacional del LM358, el cual trabaja como comparador con los otros dos potenciómetros de precisión (R6 yR7) y a la salida de el comparador entregará una señal que varía entre 0V y 5V en rangos de 100mV al PIC.

En esta misma tarjeta se encuentra el Circuito Acondicionador de Tiempo (DS1307), esta etapa consta de la batería de respaldo y de un cristal que es el que entrega la frecuencia para que trabaje el reloj. La comunicación del reloj con el PIC es a través de los pines 6 (SCL) y 5 (SDA). Los datos de los circuitos, tanto de temperatura como de tiempo son actualizados permanentemente y entregados al PIC donde están almacenados en las direcciones de memoria.

Debido a que en la tarjeta de control se utiliza circuitos operacionales utilizamos tanto voltajes positivos como negativos, además del voltaje VCC.

El PIC mediante los pines 25 (Tx) y 26 (Rx) envía y recibe señales de datos a la interfaz diferencial RS485, esta a su vez enviará y recibirá datos a otro circuito diferencial RS485 que se encuentra en la tarjeta 2.

Figura 3.1.2. Tarjeta de la Interfaz

El integrado RS485 recibe los datos diferenciales por los pines 7 (Rx+) y 8 (Rx-) y envía los datos también diferenciales por los pines 5 (Tx-) y 6 (Tx+). En cambio se comunica al RS232 por los pines 2 (Rx) y 3 (Tx). Este último, el MAX232 es el que se comunica con la PC mediante los pines 12 (Rx) y 14 (Tx) con la ayuda del conector DB9 que utiliza solamente los pines 2 (Tx), 3 (Rx) y 5 (GND).

Uno de los objetivos principales de la comunicación serial es que el microcontrolador reciba los bytes que conforman el mensaje recibido sin que este llegue errado, ya que si esto falla el mensaje enviado no se presentará en la matriz de LED`s.

Una vez que el mensaje es enviado a través de la interfaz al PIC, este envía los datos hacia los registros de desplazamiento.

Figura 3.1.3. Tarjeta de Salida de Datos a la Matriz

Ya que los Registros de desplazamiento son de serie a paralelo los datos irán saliendo en cada uno de los CD4094 que en sus salida utilizan unas resistencias de protección de un valor bajo (300 ohmios), y de estas a hacia cada una de las columnas de la matriz de LED`s.

Al recordar que para que cada LED se encienda, los datos que salgan de los CD4904 deben ser 0L debido que están conectadas al cátodo del semiconductor, el ánodo debe tener 1L y este es proporcionado por el PIC a través de un adaptador que controla que se encienda cada fila de la matriz.

Figura 3.1.4. Tarjeta para Adaptar a la Matriz

Estos transistores son los que proporcionan la señal de 1L y trabajan en corte y saturación, activando una fila a la vez. Cada vez que el semiconductor sea polarizado directamente (ánodo positivo y cátodo negativo) fluirá una corriente que hará que el transistor llegue a su estado de saturación y se cierre el circuito encendiéndose el LED.

En caso contrario habrá una corriente muy pequeña que hace que el transistor esté en el estado corte.

Debido a que en este proyecto utilizamos dos matrices de 40 x 7, utilizamos una tarjeta de salida de datos hacia la matriz y una tarjeta para el adaptador para cada matriz.

Para dar un buen aspecto a este proyecto se lo ha colocado en una caja en la cual la parte visible está protegida por un acrílico transparente, el cual nos permitirá además de proteger los LED`s, visualizar mejor el mensaje.

INSTALACIÓN

Para la instalación de la cartelera digital, se debe tener en cuenta algunas consideraciones:

Primero que como va a ser un medio de comunicación para las personas que conforman la ESFOT, el lugar en donde se coloque debe ser un lugar frecuentado y que tenga todo lo necesario para su instalación como es un computador e instalaciones eléctricas. También recordemos que uno de los objetivos es entregar información confiable, la cual va a ser manejada directamente por la Dirección de la ESFOT. Y este es el lugar escogido.

Una vez escogido el lugar, el factor más importante es la visualización.

La cartelera utiliza LED`s de intensidad normal, es por esto que se debe tener la precaución que a la pantalla de la cartelera no incida directamente la luz, especialmente la del sol, ya que lo que ocasionará cuando los LED`s se enciendan no se los pueda apreciar de manera correcta.

Figura 3.1.5. Cartelera Digital con presencia de luz directa

Para que el LED se visualizado en su mayor rendimiento, se lo debe mirar en forma directa, para ello dependiendo de la altura en que se encuentre la cartelera se debe escoger la inclinación correcta a la que debe estar la cartelera.

Figura 3.1.6. Cartelera Digital observada de frente

Figura 3.1.7. Cartelera Digital mirada lateralmente

CAPÍTULO 4

4.1. CONCLUSIONES

Este sistema de visualización es de mucho uso ya que integra una gran cantidad de características necesarias como son información actualizada, diseño atractivo por lo cual no pasa desapercibida, para comunicar en forma ágil a personas dentro de alguna institución.

Este sistema es muy eficiente ya que entrega información confiable, ya que solo puede ser manipulada por personal autorizado dentro de la institución

Estos dispositivos por sus dimensiones y bajo peso pueden ser adaptados en cualquier lugar donde se disponga pero siempre tomando en cuenta algunos aspectos que no repercutan en su visualización.

Para su manejo a nivel del PC no necesita de una programación compleja por el contrario utiliza un software no tan dificultoso y sobre todo ambientado a Windows.

Estos letreros pueden ser utilizados en diferentes de sistemas ya que puede ser aplicado con un sistema punto-punto o punto-multipunto dependiendo de sus necesidades.

Uno de los principales problemas es cuando en estas carteleras digitales con LED`s de baja intensidad fue la presencia directa de luz.

4.2. RECOMENDACIONES

Tratar de acondicionar de la mejor manera a la matriz con dos o más controladores para poder lograr mayor potencia en la transmisión de datos y sobre todo lograr mayor claridad en los LED`s.

Tener muy en cuenta el sitio de instalación para que no genere daños o tenga problemas con respecto a la visualización.

Llevar un manejo adecuado del letrero, es decir no manipularlo de mala manera o prenderlo y apagarlo a cada instante ya que esto conllevaría a que los LED`s se quemen.

Tener en cuenta que la interfaz RS232 tiene un limitante como es la distancia ya que esta no debe sobrepasar los 15 metros.

Es muy recomendable utilizar LED`s de alta luminosidad, para tener una apreciación correcta de la información que se presentará en la Cartelera Digital

A continuación se presenta la tabla del presupuesto utilizado en la Cartelera Digital

CANTIDAD DESCRIPCIÓN COSTO UNITARIO TOTAL1 Microcontrolador 16F877 8.95 8.95 1 Reloj DS1307 4.35 4.35 10 Registro Desplazamiento CD4094 3.20 3.20 1 MAX-232 3.00 3.00 1 Sensor Temperatura LM35 1.35 1.35 1 LM317 0.55 0.55 1 LM358 0.45 0.45 2 SN75179 1.15 2.30 14 Transistores 2N3906 0.07 0.98 1 Conector DB-9 macho 0.60 0.60 2 Placas de circuito impreso 40x15 60.00 120.00 1 Placa de circuito impreso 10x10 10.00 10.00 2 Placas de circuito impreso 10x15 15.00 30.00 2 Placas de circuito impreso 5x5 2.50 5.00 1 Placa de circuito impreso 5x7 3.50 3.50

560 LED`s color rojo alta intensidad 0.14 78.40 80 Resistencias 220 ohmios 0.02 1.60 1 Cristal 4MHz 0.80 0.80 1 Cristal 32.768KHz 0.80 0.80 1 Pila 3V 1.00 1.00 16 Resistencias 5.6Kohmios 0.02 0.32 2 Capacitores 0.1uF 0.10 0.20 2 Potenciómetros precisión 20K 0.25 0.50 2 Potenciómetros precisión 5K 0.25 0.50 7 Canaleta 20x12 1.09 7.63 16 mts. Cable UTP 5e 0.35 5.60 16 mts. Cable UTP 3e 0.25 4.00 1 Fuente de voltaje AC-DC 11.00 11.00 1 Caja para cartelera digital 30.00 30.00

TOTAL $336.58

BIBLIOGRAFÍALIBROS

González, A. “Introducción a los Microcontroladores”, 2da edición, 2000.Angulo, U. “Microcontroladores PIC”, 2da edición, 2000.Coughlin, R y Driscoll, F. “Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales”, 2da edición,1998.Tapia, L. “Sensores Inductivos y No Inductivos”, 1ra edición, 1995.Velarde J, Buitron O. “Microcontroladores”, INCAITEL, 1995.

TESISAguilar, F. “Diseño y Construcción de un Prototipo de un Letrero Electrónico”, 2003, Escuela Politécnica Nacional. García, J. “Diseño y Construcción de un Generador de Caracteres a partir de una fila de LED`s giratoria”, 2003, Escuela Politécnica Nacional. Arauz, J. “Planificación e Implementación de un Sistema de Información para la Facultad de Ingeniería Eléctrica”, 1996, Escuela Politécnica Nacional.

PAGINAS WEB http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582b.pdf Microcontroladorhttp://pdf.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/73044/MAXIM/MAX232.html MAX232http://www.x-robotics.com/downloads/datasheets/LM35.pdf LM35http://www.multiled.com.ar/esp/simplelinea.php Tipos y clases de Carteleras Digitaleshttp://www.maxim-ic.com/reliability.dallas/DS1307.pdf Relojhttp://www.national.com/ds/LM/LM317L.pdf Amplificador

ANEXO A

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS ELEMENTOS UTILIZADOS

SENSOR DE TEMPERATURA LM35

Tabla 1.1. Características del LM35

Figura 1.1. Comportamiento de las curvas características.

MAX 232

Tabla 1.2. Características Eléctricas del MAX232

REAL TIME DS 1307

(a)

(b)Tabla 1.3. Características eléctricas del TIME DS 1307 (a) Para DC, (b) Para AC

Tabla 1.4. Recomendaciones de operación

PIC 16F877A

Tabla 1.5. Especificaciones de PICS de la Familia 16F87X

Figura 1.2. Grafico de Voltaje-Frecuencia para Rangos de Temperatura (a)Comercial (b) Industrial

Figura 1.3. Grafico de Voltaje-Frecuencia. (a) Todos los rangos de Temperatura. (b) Rango de Temperatura Extendido

INSTRUCCIONES DEL PIC 16F877A

El conjunto de instrucciones de los microprocesadores PIC 16F877 consiste en un pequeño repertorio de solo 33 instrucciones de 12 bits, que pueden ser agrupadas para su estudio en tres a cinco grupos.

Instrucciones orientadas a byte:

Instrucciones orientadas a bit:

Instrucciones orientadas a literal y control:

Figura 1.4. Set de Instrucciones para PICs

SHIFT REGISTER CD4094

Figura 1.5. Distribución de pines CD4094

Tabla 1.6. Características Eléctricas Dinámicas

Tabla 1.7. Características Eléctricas Estáticas

CARACTERES UTILIZADOS @ 1 0 0 0 1 A 1 1 0 1 1 a 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1

1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1

89 54 48 62 65 96 91 59 67 96 125 106 106 106 113

B 0 0 0 0 1 b 0 1 1 1 1 C 1 0 0 0 1 c 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1

1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1

62 0 54 54 73 0 117 110 110 113 65 62 62 62 127 113 110 110 110 127

D 0 0 0 0 1 d 1 1 1 1 0 E 0 0 0 0 1 e 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1

1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0

1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0

1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1

62 0 62 62 65 113 110 110 117 0 0 54 54 62 127 113 106 106 106 115

F 0 0 0 0 0 f 1 1 0 0 1 G 1 0 0 0 1 g 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1

0 55 55 63 63 119 64 55 55 95 65 62 54 54 81 119 106 106 106 97

H 0 1 1 1 0 h 0 1 1 1 1 I 1 0 0 0 1 i 1 1 0 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1

0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1

0 119 119 119 0 0 119 111 111 112 127 62 0 62 127 127 110 32 126 127

J 1 1 0 0 0 j 1 1 1 0 1 K 0 1 1 1 0 k 1 0 1 1 1

1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1

1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0

1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1

1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1

0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1

1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0

125 126 62 1 63 125 126 110 33 127 0 119 107 93 62 127 0 123 117 110

L 0 1 1 1 1 l 1 0 0 1 1 M 0 1 1 1 0 m 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 126 126 126 126 127 62 0 126 127 0 95 103 95 0 96 111 119 111 112

N 0 1 1 1 0 n 1 1 1 1 1 O 1 0 0 0 1 o 1 1 1 1 1

0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1

0 95 111 119 0 96 119 111 111 112 65 62 62 62 65 113 110 110 110 113

P 0 0 0 0 1 p 1 1 1 1 1 Q 1 0 0 0 1 q 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0

0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0

0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0

0 55 55 55 79 96 107 107 107 119 65 62 58 60 64 119 107 107 107 96

R 0 0 0 0 1 r 1 1 1 1 1 S 1 0 0 0 1 s 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1

0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1

0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1

0 55 51 53 78 96 119 111 111 119 77 54 54 54 89 118 106 106 106 109

T 0 0 0 0 0 t 1 1 0 1 1 U 0 1 1 1 0 u 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0

1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0

63 63 0 63 63 127 119 1 118 118 1 126 126 126 1 97 126 126 125 96

V 0 1 1 1 0 v 1 1 1 1 1 W 0 1 1 1 0 w 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0

1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0

1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1

15 115 124 115 15 99 125 126 125 99 0 125 115 125 0 97 126 121 126 97

X 0 1 1 1 0 x 1 1 1 1 1 Y 0 1 1 1 0 y 1 1 1 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0

1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0

1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0

0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1

28 107 119 107 28 110 117 123 117 110 31 111 112 111 31 103 122 122 122 97

Z 0 0 0 0 0 z 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1

1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1

60 58 54 46 30 110 108 106 102 110 65 58 54 46 65 127 127 127 127 127

1 1 1 0 1 1 2 1 0 0 0 1 3 1 0 0 0 1 4 1 1 1 0 1

1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1

1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1

1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1

1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1

127 94 0 126 127 88 54 54 54 78 93 62 54 54 73 115 107 91 0 123

5 0 0 0 0 0 6 1 1 0 0 1 7 0 0 0 0 0 8 1 0 0 0 1

0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0

0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0

1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1

1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1

13 46 46 46 49 97 86 54 54 121 63 56 55 47 31 73 54 54 54 73

9 1 0 0 0 1 : 1 1 1 1 1 = 1 1 1 1 1 ? 1 0 0 0 1

0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0

0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0

1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1

1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

79 54 54 53 67 127 73 73 127 127 107 107 107 107 107 95 63 58 55 79

! 1 1 0 1 1 # 1 0 1 0 1 \ 1 1 1 1 1 $ 1 1 0 1 1

1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0

1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1

1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1

1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0

1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1

1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

127 127 2 127 127 107 0 107 0 107 95 111 119 123 125 109 85 0 85 91

% 0 0 0 1 1 ( 1 1 1 0 1 ) 1 0 1 1 1 * 1 1 0 1 1

0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0

0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1

1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1

0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0

1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1

13 43 20 106 88 127 99 93 62 127 127 62 93 99 127 85 99 0 99 85

_ 1 1 1 1 1 - 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 1 / 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1

126 126 126 126 126 119 119 119 119 119 127 124 124 127 127 125 123 119 111 95

. 1 1 1 1 1 / 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 1 1 1 1 1 0 1 1 1

1 0 0 1 1 0 1 1 1 1

1 0 0 1 1 1 1 1 1 1

127 124 124 127 127 125 123 119 111 95

ANEXO B

CIRCUITOS ESQUEMÁTICOS DE LAS PLACAS UTILIZADAS

ANEXO C PROGRAMAS UTILIZADOS

PROGRAMA EN VISUAL BASIC

Option Explicit Dim datorx As String Dim salir As String Dim ncount As Integer Dim Men_conf(1) As Byte Dim Time_conf(3) As Byte Dim Efect_conf(2) As Byte Dim mcount As Byte 'variable contador numero caracteres mensajeDim Cont_Temp As Byte Dim Temp As Long Dim Temp1 As Byte Dim value_hor As Byte Dim value_min As Byte Dim linea As Byte Dim Temperatura As String Dim Comando As String Dim Cadena As String Dim Mensaje As String Dim Dato As String Dim Hora As Byte Dim Minutos As Byte Dim CMIN As Integer Dim CMAX As Integer Dim J As Integer Dim I As Integer Dim Longitud As Integer Dim Archivo As String

Private Sub CM_EFECT_Click() Efect_conf(0) = 3 MSComm1.Output = Efect_conf End Sub

Private Sub CM_MSG_Click() Mensaje = MSG_DATA.Text Longitud = Val(Len(Mensaje)) Men_conf(0) = 1 Men_conf(1) = Longitud + 1 MSComm1.Output = Men_conf I = 0 Timer1.Enabled = True Timer1.Interval = 50 End Sub

Private Sub CM_RTC_Click() Temp = Val(SET_HORA.Text) Temp1 = Val(SET_MIN.Text) If Temp < 10 Then Hora = Temp End If If Temp1 < 10 Then Minutos = Temp1

End If If Temp > 9 And Temp < 20 Then Hora = Temp + 6 End If If Temp > 19 And Temp < 30 Then Hora = Temp + 12 End If If Temp1 > 9 And Temp1 < 20 Then Minutos = Temp1 + 6 End If If Temp1 > 19 And Temp1 < 30 Then Minutos = Temp1 + 12 End If If Temp1 > 29 And Temp1 < 40 Then Minutos = Temp1 + 18 End If If Temp1 > 39 And Temp1 < 50 Then Minutos = Temp1 + 24 End If If Temp1 > 49 And Temp1 < 60 Then Minutos = Temp1 + 30 End If Time_conf(0) = 2 'comando tiempo Time_conf(1) = 0 Time_conf(2) = Minutos Time_conf(3) = Hora MSComm1.Output = Time_conf End Sub

Private Sub Cmb_des_Click() 'Configuracion desplazamiento mensaje If Cmb_des.Text = "1 Segundo" Then Efect_conf(2) = 1 If Cmb_des.Text = "2 Segundos" Then Efect_conf(2) = 2 If Cmb_des.Text = "3 Segundos" Then Efect_conf(2) = 3 If Cmb_des.Text = "4 Segundos" Then Efect_conf(2) = 4 If Cmb_des.Text = "5 Segundos" Then Efect_conf(2) = 5 End Sub

Private Sub cmb_efecto_Click() If cmb_efecto.Text = "Mensaje" Then Efect_conf(1) = 0 If cmb_efecto.Text = "Mensaje + Hora" Then Efect_conf(1) = 1 If cmb_efecto.Text = "Mensaje + Hora + Temperatura" Then Efect_conf(1) = 2 End Sub

Private Sub com1_Click() If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False End If MSComm1.CommPort = 3 On Error Resume Next MSComm1.PortOpen = True If Err Then txtrecepcion.Text = "COM1 no está disponible. Elija otro puerto."

Exit Sub End If If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True End If txtrecepcion.Text = "COM1 inicializado correctamente" End Sub

Private Sub com2_Click() If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False End If MSComm1.CommPort = 2 On Error Resume Next MSComm1.PortOpen = True If Err Then txtrecepcion.Text = "COM2 no está disponible. Elija otro puerto." Exit Sub End If If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True End If txtrecepcion.Text = "COM2 inicializado correctamente" End Sub Private Sub cmdsalir_Click() On Error Resume Next If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True If Err Then txtrecepcion.Text = "Error al Finalizar Transmision Serial. Pic en Modo Remoto" Exit Sub End If End If 'MSComm1.Output = Out1 EndEnd Sub

Private Sub Command2_Click() Dim fs, a 'Establecer CancelError a True CommonDialog1.CancelError = True On Error GoTo ErrHandler 'Establecer los indicadores CommonDialog1.Flags = cdlOFNHideReadOnly 'Establecer los filtros CommonDialog1.Filter = "Todos los archivos (*.*)|*.*|Archivos de texto" & _ "(*.txt)|*.txt|Archivos tipo dat (*.dat)|*.dat" 'Especificar el filtro predeterminado CommonDialog1.FilterIndex = 2 'Presentar el cuadro de diálogo Abrir CommonDialog1.ShowSave 'Presentar el nombre del archivo seleccionado Archivo = CommonDialog1.FileName

Set fs = CreateObject("Scripting.FileSystemObject") Set a = fs.CreateTextFile(Archivo, True) a.WriteLine (MSG_DATA.Text) a.Close Exit Sub ErrHandler: ' El usuario ha hecho clic en el botón Cancelar Exit Sub End Sub

Private Sub Command3_Click() Dim fso, f1, ts Dim s As String Const ForReading = 1 ' Establecer CancelError a True CommonDialog1.CancelError = True On Error GoTo ErrHandler ' Establecer los indicadores CommonDialog1.Flags = cdlOFNHideReadOnly ' Establecer los filtros CommonDialog1.Filter = "Todos los archivos (*.*)|*.*|Archivos de texto" & _ "(*.txt)|*.txt|Archivos tipo dat (*.dat)|*.dat" ' Especificar el filtro predeterminado CommonDialog1.FilterIndex = 2 ' Presentar el cuadro de diálogo Abrir CommonDialog1.ShowOpen ' Presentar el nombre del archivo seleccionado Archivo = CommonDialog1.FileName Set fso = CreateObject("Scripting.FileSystemObject") Set ts = fso.OpenTextFile(Archivo, ForReading) s = ts.ReadAll ts.Close Longitud = Val(Len(s)) s = Left(s, (Longitud - 2)) Longitud = Val(Len(s)) If Longitud < 160 Then MSG_DATA.Text = s Else MsgBox "Excede límite de Caracteres" End If Exit Sub ErrHandler: ' El usuario ha hecho clic en el botón Cancelar Exit Sub End Sub

Private Sub Escala_Click()

End Sub

Private Sub Form_Load() cmb_efecto.AddItem "Mensaje" cmb_efecto.AddItem "Mensaje + Hora"

cmb_efecto.AddItem "Mensaje + Hora + Temperatura" Cmb_des.AddItem "1 Segundo" Cmb_des.AddItem "2 Segundos" Cmb_des.AddItem "3 Segundos" Cmb_des.AddItem "4 Segundos" Cmb_des.AddItem "5 Segundos" Efect_conf(2) = 1 'valor por defecto Cont_Temp = 0 Comando = 0 ncount = 0 Timer1.Enabled = False MSComm1.CommPort = 3 MSComm1.Settings = "19200,n,8,1" MSComm1.InputLen = 1 MSComm1.InBufferCount = 0 MSComm1.InBufferSize = 512 MSComm1.RThreshold = 1 MSComm1.SThreshold = 1 MSG_DATA.MaxLength = 160 'numero de caracteres maximos If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True End If End Sub Private Sub MSComm1_OnComm() Select Case MSComm1.CommEvent Case comEvReceive datorx = MSComm1.Input If datorx = "T" Then Comando = "T" Temperatura = "" 'Cont_Temp = 0 GoTo fin End If If datorx = "N" Then txtrecepcion.Text = "MENSAJE NUEVO GRABADO" Comando = "N" End If If datorx = "R" Then txtrecepcion.Text = "RELOJ ACTUALIZADO" Comando = "R" End If If datorx = "E" Then txtrecepcion.Text = "EFECTO ACTUALIZADO" Comando = "E" End If If Comando = "T" Then Temperatura = datorx + Temperatura Temp_val.Text = Temperatura End If fin:End Select End Sub

Private Sub SET_HORA_Change() Temp = Val(SET_HORA.Text) If Temp > 23 Then SET_HORA.Text = 23 End If

End Sub

Private Sub SET_MIN_Change() Temp = Val(SET_MIN.Text) If Temp > 59 Then SET_MIN.Text = 59 End If End Sub

Private Sub MSG_DATA_Change() linea = 160 - LenB(MSG_DATA.Text) / 2 Text_Cont.Text = linea End Sub

Private Sub Timer1_Timer() CMIN = 1 Dato = Left(Mensaje, CMIN) CMAX = Val(Len(Mensaje)) - 1 Mensaje = Right(Mensaje, CMAX) MSComm1.Output = Dato I = I + 1 If I = Longitud Then I = 0 MSComm1.Output = " " Timer1.Enabled = False End If End Sub

PROGRAMA DEL PIC

define OSC 20 'CRISTALinclude "modedefs.bas" DEFINE ADC_BITS 10 ' NUMERO DE BITS DEL RESULTADO DE

CONVERSION DEFINE ADC_CLOCK 3 ' RC INTERNO COMO FUENTE DE RELOJDEFINE ADC_SAMPLEUS 50 ' VELOCIDAD MUESTREO DEFINE HSER_RCSTA 90h ' RECEPCION HABILITADADEFINE HSER_TXSTA 24h ' TRANSMISION HABILITADA DEFINE HSER_BAUD 19200 ' VELOCIDADDEFINE I2C_SLOW 1 ' VELOCIDAD LECTURA ESCRITURA 100KHZ

'VARIABLES 'RELOJ TIEMPO REAL

RTC_SEC VAR BYTE ' SEGUNDOSRTC_MIN VAR BYTE ' MINUTOS RTC_HOUR VAR BYTE ' HORAS RTC_WDAY VAR BYTE ' DIARTC_MDAY VAR BYTE ' DIA MESRTC_MONTH VAR BYTE ' MES RTC_YEAR VAR BYTE ' AÑO DS_CONTROL VAR BYTE ' REGISTRO DE CONTROLDELAY_READ VAR WORD ' REGISTRO RETARDO LECTURA DS1307 Y

TEMPERATURA BUFFER_TEMP VAR BYTE ' VARIABLE TEMPORAL

'VARIABLES UTILIZADAS PARA EFECTOS

HORA_D VAR BYTE ' VARIABLE DE HORA DECENAHORA_U VAR BYTE ' VARIABLE DE HORA UNIDADMIN_D VAR BYTE ' VARIABLE DE MINUTO DECENAMIN_U VAR BYTE ' VARIABLE DE MINUTO UNIDADTEMPE_D VAR BYTE ' VARIABLE DE TEMPERATURA DECENATEMPE_U VAR BYTE ' VARIABLE DE TEMPERATURA UNIDADTEMPE_FU VAR BYTE ' VARIABLE DE TEMPERATURA DECIMALCHAR VAR BYTE ' CARACTERES UTILIZADOS CONT VAR BYTE ' CONTADORCONVER VAR BYTE ' CONVERSORCOL_POS VAR BYTE ' POSICION DE LA COLUMNA

I VAR BYTE J VAR WORD K VAR BYTE L VAR BYTE PRINT VAR BYTE ' MUESTRA EL VALOR POS VAR BYTE ' POSICIÓN DE LA BANDERAPOS_SCREEN VAR BYTE ' POCISIÓN DEL DATO EN TODA LA MATRIZRX_BUFF VAR BYTE ' RECEPCIÓNSUB_POS VAR BYTE ' SEGUNA POSICIÓN DE LA BANDERASHIFT VAR BYTE TEMP VAR BYTE ' VARIABLE TEMPORALW0 VAR WORD TEMP_POS VAR BYTE TEMP_ADC VAR WORD TIME1 VAR BYTE T1COUNT VAR BYTE WIDE VAR BYTE RX_TEMP VAR BYTE EFECTO VAR BYTE ' ALAMACENA EFECTO A MOSTRAR MEN_POS VAR BYTE ' POS MENSAJE MEMORIA EEPROM TEMP_TMR VAR BYTE TEMP1_TMR VAR BYTE BPRINT VAR BYTE[70] ' BIT_CARRY VAR BIT[70] SEG_MATR VAR PORTB TEMPE VAR PORTA.0 DATAP VAR PORTC.0 STROBE VAR PORTC.1 CLK VAR PORTC.2 OE VAR PORTC.5 SCL VAR PORTC.3 SDA VAR PORTC.4 ' SALIDA SERIAL FTMR1 VAR PIR1.0 ITMR1 VAR PIE1.0 ITMR0 VAR INTCON.5 FTMR0 VAR INTCON.2 IERX VAR PIE1.5 FRX VAR PIR1.5 FTX VAR PIR1.4 ' BANDERA TRANSMISION DATOSFREQ CON 0 ' REFRESCO PANTALLA INTERRUPCION TIMER0 400usCTIME1 CON 2 ' BASE DE TIEMPO DE 1 SEGUNDOCSHIFT CON 1 ' TIEMPO DESPLAZAMIENTO EN SEGUNDOS E_INIDATA CON 3 ' POSICION INICIAL DE LOS DATOSMODE CON 0 ' MODO DESPLAZAMIENTO SHIFT DATA COMMANDRTC_ADRESS CON $D0 RTC_DIR CON $00 RTC_RET CON 10000 ' LECTURA DEL DS1307 APROX. CADA 300ms

' ADRESS EEPROM

' 00 EFECTO -> 0 MENSAJE; 1 MENSAJE + TIEMPO; 2 MENSAJE + TIEMPO + TEMPERATURA

' 01 TIEMPO DESPLAZAMIENTO; EN INTERVALOS DE SEGUNDOS

' 02 LONGITUD MENSAJE; MAXIMO 160 CARACTERES' 03 MENSAJEDATA @0,0,1,4,"D","E","M","O"

'CONFIGURACION MICROCONTROLADOR

TRISA = 255 ' PUERTO A COMO ENTRADAS TRISB = 0 ' SALIDAS TRISC=%10000000 ' PORCT.7 ENTRADA, DEMAS SALIDAS TRISD = 0 PORTB = 255 PORTD = 0 PORTC = 0 CVRCON = 7 CMCON = 0 FTX = 0 ADCON1 = %10001110 ' JUSTIFICACION DERECHA Y PUERTO A COMO CAD

' INICIALIZACION DS1307

'I2CWRITE SDA,SCL,RTC_ADRESS,$01,[0,30,13] ' LECTURA MINUTOSDELAY_READ = RTC_RET TIME1 = CTIME1 TMR0 = FREQ OE = 1 FTMR1 = 0 TMR1L = 0 TMR1H = 0 ITMR1 = 1 T1CON=%00110001 POS = E_INIDATA 'INICIO POSICION DATOSSUB_POS = 0 J = 0 POS_SCREEN = 0 CONT = 0 FRX = 0 RCREG = 0

'PANTALLA INICIAL APAGADA

GoSub RESET_SCREEN READ 1, SHIFT 'RECARGA TIEMPO DESPLAZAMIENTOREAD 2, WIDE 'LECTURA LONGITUD MENSAJEREAD 0, EFECTO 'LECTURA EFECTOOPTION_REG =%10000010 'TIMER 0 PREESCALER DE 8 FTMR0 = 0 TMR0 = FREQ On INTERRUPT GoTo INTER INTCON=%11100000 IERX = 1 'HABILITACION INTERRUPCION SERIAL'PAUSE 100 MAIN:DELAY_READ = DELAY_READ - 1 '

PAUSEUS 5 If DELAY_READ = 0 Then DELAY_READ = RTC_RET adcin TEMPE, TEMP_ADC 'TX TEMPERATURA If TEMP_ADC >= 256 Then W0 = TEMP_ADC - 256 TEMPE_D = W0 / 100 W0=W0//100 'RESIDUO TEMPE_U = W0 / 10 TEMPE_FU=W0//10 FTX = 0 TXREG = "T" DATO1: If FTX = 0 Then DATO1 FTX = 0 TXREG = TEMPE_FU + 48 DATO2: If FTX = 0 Then DATO2 FTX = 0 TXREG = "." DATO3: If FTX = 0 Then DATO3 FTX = 0 TXREG = TEMPE_U + 48 DATO4: If FTX = 0 Then DATO4 FTX = 0 TXREG = TEMPE_D + 48 DATO5: If FTX = 0 Then DATO5 FTX = 0 End If I2CRead SDA,SCL,RTC_ADRESS,$00,[RTC_SEC] 'LECTURA SEGUNDOS IF RTC_SEC.7=0 THEN I2CRead SDA,SCL,RTC_ADRESS,$01,[RTC_MIN] 'LECTURA MINUTOS I2CRead SDA,SCL,RTC_ADRESS,$02,[RTC_HOUR] 'LECTURA HORAS

MIN_D=RTC_MIN>>4 'DECENAS MIN_U=RTC_MIN&$0F 'UNIDADES RTC_HOUR=RTC_HOUR&%00111111 'ENMASCARA HORA HORA_D=RTC_HOUR>>4 'DECENAS HORA_U=RTC_HOUR&$0F 'UNIDADES End If End If GoTo MAIN

'SERVICIO INTERRUPCION

DISABLEINTER:If FRX = 1 Then FRX = 0

RX_BUFF = RCREG If RX_BUFF = 1 Then 'RECEPCION NUEVO MENSANJE HSERIN 100, FINTER, [RX_BUFF] RX_TEMP = RX_BUFF WRITE E_INIDATA-1,RX_TEMP For K = E_INIDATA To RX_TEMP + E_INIDATA - 1 HSERIN 100, FINTER, [RX_BUFF] WRITE K,RX_BUFF Next K HSEROUT ["N"] ' NUEVO MENSAJE OK GoTo FRX_INT End If If RX_BUFF = 2 Then ' RECEPCION DATO RELOJ For RX_TEMP = 0 To 2 HSERIN 100, FINTER, [RX_BUFF] I2CWRITE SDA, SCL, RTC_ADRESS, RX_TEMP, [RX_BUFF] ' ESCRITURA RELOJ Next RX_TEMP HSEROUT ["R"] ' DATO RELOJ OK GoTo FRX_INT End If If RX_BUFF = 3 Then ' RECEPCION EFECTO For RX_TEMP = 0 To 1 HSERIN 100, FINTER, [RX_BUFF] WRITE RX_TEMP,RX_BUFF ' ESCRITURA EPROM Next RX_TEMP HSEROUT ["E"] ' EFECTO OK End If FRX_INT: GoSub RESET_SCREEN GoTo FINTER End If If FTMR1 = 1 Then ' DESPLAZAMIENTO MENSAJES FTMR1 = 0 TMR1H = 0 TMR1L = 0 TIME1 = TIME1 - 1 If TIME1 = 0 Then TIME1 = CTIME1 SHIFT = SHIFT - 1 If SHIFT = 0 Then READ 1, SHIFT ' RECARGA TIEMPO DESPLAZAMIENTO MENSAJES If J >= (WIDE * 5) Then Select Case EFECTO Case 0 ' MUESTRA MENSAJE J = 0 POS = E_INIDATA Char = " " 'SUB_POS=0 Case 1 ' MUESTRA MENSAJE + HORA If J = (WIDE * 5) Then Char = " " If J = (WIDE * 5 + 5) Then Char = "H" If J = (WIDE * 5 + 10) Then Char = "r" If J = (WIDE * 5 + 15) Then Char = ":"

If J = (WIDE * 5 + 20) Then Char = HORA_D + 48 If J = (WIDE * 5 + 25) Then Char = HORA_U + 48 If J = (WIDE * 5 + 30) Then Char = ":" If J = (WIDE * 5 + 35) Then Char = MIN_D + 48 If J = (WIDE * 5 + 40) Then Char = MIN_U + 48 If J = (WIDE * 5 + 45) Then Char = " " If J = (WIDE * 5 + 50) Then J = 0 POS = E_INIDATA 'CHAR=" " End If Case 2 'MUESTRA MENSAJE + HORA + TEMPERATURA If J = (WIDE * 5) Then Char = " " If J = (WIDE * 5 + 5) Then Char = "H" If J = (WIDE * 5 + 10) Then Char = "r" If J = (WIDE * 5 + 15) Then Char = ":" If J = (WIDE * 5 + 20) Then Char = HORA_D + 48 If J = (WIDE * 5 + 25) Then Char = HORA_U + 48 If J = (WIDE * 5 + 30) Then Char = ":" If J = (WIDE * 5 + 35) Then Char = MIN_D + 48 If J = (WIDE * 5 + 40) Then Char = MIN_U + 48 If J = (WIDE * 5 + 45) Then Char = " " If J = (WIDE * 5 + 50) Then Char = "T" If J = (WIDE * 5 + 55) Then Char = "=" If J = (WIDE * 5 + 60) Then Char = TEMPE_D + 48 If J = (WIDE * 5 + 65) Then Char = TEMPE_U + 48 If J = (WIDE * 5 + 70) Then Char = "." If J = (WIDE * 5 + 75) Then Char = TEMPE_FU + 48 If J = (WIDE * 5 + 80) Then Char = " " If J = (WIDE * 5 + 85) Then J = 0 POS = E_INIDATA 'CHAR=" " End If End Select Else IF J//5=0 THEN READ POS, Char POS = POS + 1 ' SUB_POS=0 End If End If IF J//5=0 THEN SUB_POS=0 GoSub ASCII GoSub SAVE J = J + 1 SUB_POS = SUB_POS + 1 End If End If GoTo FINTER End If If FTMR0 = 1 Then 'MUESTRA PANTALLA FTMR0 = 0

TMR0 = FREQ STROBE = 0 If CONT = 0 Then For I = 0 To 9 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11111110 'ROW MATR ENABLE End If If CONT = 10 Then For I = 10 To 19 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11111101 End If If CONT = 20 Then For I = 20 To 29 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11111011 End If If CONT = 30 Then For I = 30 To 39 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11110111 End If If CONT = 40 Then For I = 40 To 49 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11101111 End If If CONT = 50 Then For I = 50 To 59 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%11011111 End If If CONT = 60 Then For I = 60 To 69 PRINT=BPRINT[I] SHIFTOUT DATAP, CLK, MODE, [PRINT] Next I SEG_MATR=%10111111 End If STROBE = 1 PAUSEUS 2

STROBE = 0 CONT = CONT + 10 If CONT = 70 Then CONT = 0 FTMR0 = 0 TMR0 = FREQ End If FINTER:Resume ENABLE

SAVE:

'LAZO ALMACENA BITS DESPLAZADOS

For L = 0 To 69 BUFFER_TEMP=BPRINT[L] BIT_CARRY[L]=BUFFER_TEMP.7 BPRINT[L]=BPRINT[L]<<1 BUFFER_TEMP=BPRINT[L]|1 BPRINT [L] = BUFFER_TEMP Next L 'LAZO ALMACENA BITS NUEVOS COLUMNA 0 DE LA PANTALLA For L = 0 To 60 Step 10 TEMP_POS=CONVER>>(6-L/10) BUFFER_TEMP=BPRINT[L] BUFFER_TEMP.0=TEMP_POS.0 BPRINT [L] = BUFFER_TEMP Next L

'LAZO ACTUALIZA CARRY GENERADO

For K = 0 To 60 Step 10 For L = 1 To 9 BUFFER_TEMP=BPRINT[L+K] BUFFER_TEMP.0=BIT_CARRY[L-1+K] BPRINT [L+K] = BUFFER_TEMP Next L Next K Return

RESET_SCREEN: J = 0 SUB_POS = 0 POS = E_INIDATA For RX_TEMP = 0 To 69 BPRINT [RX_TEMP] = 255 Next RX_TEMP READ 1, SHIFT 'RECARGA TIEMPO DESPLAZAMIENTO READ 2, WIDE 'LECTURA LONGITUD MENSAJE READ 0, EFECTO 'LECTURA EFECTO TMR1H = 0 TMR1L = 0

TMR0 = FREQ FTMR0 = 0 FTMR1 = 0 ReturnASCII:If Char = "0" Then LOOKUP SUB_POS, [65,58,54,46,65], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "1" Then LOOKUP SUB_POS, [127,94,0,126,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "2" Then LOOKUP SUB_POS, [88,54,54,54,78], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "3" Then LOOKUP SUB_POS, [93,62,54,54,73], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "4" Then LOOKUP SUB_POS, [115,107,91,0,123], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "5" Then LOOKUP SUB_POS, [13,46,46,46,49], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "6" Then LOOKUP SUB_POS, [97,86,54,54,121], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "7" Then LOOKUP SUB_POS, [63,56,55,47,31], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "8" Then LOOKUP SUB_POS, [73,54,54,54,73], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "9" Then LOOKUP SUB_POS, [79,54,54,53,67], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "A" Then LOOKUP SUB_POS, [96,91,59,91,96], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "a" Then LOOKUP SUB_POS, [125,106,106,106,113], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "B" Then LOOKUP SUB_POS, [62,0,54,54,73], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "b" Then LOOKUP SUB_POS, [0,117,110,110,113], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "C" Then LOOKUP SUB_POS, [65,62,62,62,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "c" Then LOOKUP SUB_POS, [113,110,110,110,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "D" Then LOOKUP SUB_POS, [62,0,62,62,65], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "d" Then LOOKUP SUB_POS, [113,110,110,117,0], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "E" Then LOOKUP SUB_POS, [0,54,54,62,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "e" Then LOOKUP SUB_POS, [113,106,106,106,115], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "F" Then LOOKUP SUB_POS, [0,55,55,63,63], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "f" Then LOOKUP SUB_POS, [119,64,55,55,95], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "G" Then LOOKUP SUB_POS, [65,62,54,54,81], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "g" Then LOOKUP SUB_POS, [119,106,106,106,97], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "H" Then LOOKUP SUB_POS, [0,119,119,119,0], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "h" Then

LOOKUP SUB_POS, [0,119,111,111,112], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "I" Then LOOKUP SUB_POS, [127,62,0,62,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "i" Then LOOKUP SUB_POS, [127,110,32,126,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "J" Then LOOKUP SUB_POS, [125,126,62,1,63], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "j" Then LOOKUP SUB_POS, [125,126,110,33,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "K" Then LOOKUP SUB_POS, [0,119,107,93,62], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "k" Then LOOKUP SUB_POS, [127,0,123,117,110], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "L" Then LOOKUP SUB_POS, [0,126,126,126,126], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "l" Then LOOKUP SUB_POS, [127,62,0,126,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "M" Then LOOKUP SUB_POS, [0,95,103,95,0], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "m" Then LOOKUP SUB_POS, [96,111,119,111,112], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "N" Then LOOKUP SUB_POS, [0,95,111,119,0], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "n" Then LOOKUP SUB_POS, [96,119,111,111,112], CONVER GoTo FASCII End If If Char = 165 Then LOOKUP SUB_POS, [$00,$01,$02,$03,$04], CONVER

GoTo FASCII End If If Char = 164 Then LOOKUP SUB_POS, [$00,$01,$02,$03,$04], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "O" Then LOOKUP SUB_POS, [65,62,62,62,65], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "o" Then LOOKUP SUB_POS, [113,110,110,110,113], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "P" Then LOOKUP SUB_POS, [0,55,55,55,79], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "p" Then LOOKUP SUB_POS, [96,107,107,107,119], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "Q" Then LOOKUP SUB_POS, [65,62,58,60,64], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "q" Then LOOKUP SUB_POS, [119,107,107,107,96], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "R" Then LOOKUP SUB_POS, [0,55,51,53,78], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "r" Then LOOKUP SUB_POS, [96,119,111,111,119], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "S" Then LOOKUP SUB_POS, [77,54,54,54,89], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "s" Then LOOKUP SUB_POS, [118,106,106,106,109], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "T" Then LOOKUP SUB_POS, [63,63,0,63,63], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "t" Then LOOKUP SUB_POS, [127,119,1,118,118], CONVER GoTo FASCII

End If If Char = "U" Then LOOKUP SUB_POS, [1,126,126,126,1], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "u" Then LOOKUP SUB_POS, [97,126,126,125,96], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "V" Then LOOKUP SUB_POS, [15,115,124,115,15], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "v" Then LOOKUP SUB_POS, [99,125,126,125,99], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "W" Then LOOKUP SUB_POS, [0,125,115,125,0], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "w" Then LOOKUP SUB_POS, [97,126,121,126,97], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "X" Then LOOKUP SUB_POS, [28,107,119,107,28], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "x" Then LOOKUP SUB_POS, [110,117,123,117,110], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "Y" Then LOOKUP SUB_POS, [31,111,112,111,31], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "y" Then LOOKUP SUB_POS, [103,122,122,122,97], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "Z" Then LOOKUP SUB_POS, [60,58,54,46,30], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "z" Then LOOKUP SUB_POS, [110,108,106,102,110], CONVER GoTo FASCII End If If Char = " " Then LOOKUP SUB_POS, [127,127,127,127,127], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = ":" Then LOOKUP SUB_POS, [127,127,107,127,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "." Then LOOKUP SUB_POS, [127,127,126,127,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "=" Then LOOKUP SUB_POS, [127,107,107,107,127], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "@" Then LOOKUP SUB_POS, [89,54,48,62,65], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "-" Then LOOKUP SUB_POS, [127,119,119,119,127], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "_" Then LOOKUP SUB_POS, [127,126,126,126,127], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "(" Then LOOKUP SUB_POS, [127,99,93,62,127], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = ")" Then LOOKUP SUB_POS, [127,62,93,99,127], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "?" Then LOOKUP SUB_POS, [95,63,58,55,79], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "*" Then LOOKUP SUB_POS, [85,99,0,99,85], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "%" Then LOOKUP SUB_POS, [13,43,20,106,88], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "/" Then LOOKUP SUB_POS, [125,123,119,111,95], CONVER

GoTo FASCII End If

If Char = "\" Then LOOKUP SUB_POS, [95,111,119,123,125], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "#" Then LOOKUP SUB_POS, [107,0,107,0,107], CONVER GoTo FASCII End If

If Char = "$" Then LOOKUP SUB_POS, [109,85,0,85,91], CONVER GoTo FASCII End If If Char = "!" Then LOOKUP SUB_POS, [127,127,2,127,127], CONVER GoTo FASCII End If FASCII:ReturnEnd

CARTELERA DIGITAL

MANUAL DEL USUARIO

La utilización de este proyecto se la realiza mediante un software de aplicación, que es la interfaz entre el usuario y la cartelera digital.

Para acceder al programa que utiliza la cartelera digital se utiliza el icono de acceso directo en el escritorio.

Al ejecutarlo nos aparecerá la siguiente pantalla:

Una vez que se presenta el programa de ejecución, escogemos el puerto serial al que está conectado y nos dará el mensaje de “COM1 inicializado correctamente”, si el puerto escogido es el correcto.

La temperatura que se presenta es la que analiza el sensor, por lo tanto no puede ser modificada por el usuario. A diferencia del reloj que puede ser modificado cuando al usuario le parezca necesario. La manera de configurarlo es muy sencilla, el formato que utiliza es de 0 a 23 horas, por lo tanto una vez igualado el reloj se hace un clic en el botón “Set Reloj”, y la hora quedará grabada. Al reloj no es necesario igualarlo cada vez que se inicie el proceso, ya que como el circuito tiene una batería de respaldo, no es muy determinante que no haya alimentación externa.

Luego se escoge el tiempo de Desplazamiento y el Efecto que se va utilizar, Mensaje, Mensaje + Hora o Mensaje + Hora + Temperatura, como se indica en la figura y se da un clic en “Set Efecto”.

Por último se escribe el mensaje a presentarse en la Cartelera Digital, se puede ver que en la parte superior izquierda hay un cuadro, el cual indica el número de caracteres que se puede utilizar. Una vez escrito el mensaje se da un clic en “Set Mensaje” y el mensaje de acuerdo al efecto y tiempo de desplazamiento se presentará en la Cartelera Digital.

Una de las opciones que tiene este programa es la de Guardar un mensaje o bien, Abrir un mensaje, el formato que utiliza es como archivo de texto (*.txt).

Otra de las ventajas es que el programa de ejecución es la que, únicamente será abierto cuando tenga que ser modificado el mensaje, efecto o tiempo de desplazamiento, ya que una vez que se hace clic en Set Mensaje, este quedará grabado en la memoria del microcontrolador.

Una de las fallas comunes que pueden haber en la Cartelera Digital es la del Análisis de Temperatura, que se puede presentar por alguna mala conexión de voltaje, afectando directamente al sensor de temperatura LM35, u otro de los componentes suelen ser los potenciómetros de precisión, los cuales en la unión de R5 y R9 debe marcar un voltaje exacto de 1.25V, el cual se los logra calibrando los dos potenciómetros.

Si en el reloj cada que se encienda la cartelera permanece desigualada la hora, la falla más segura que presente es la de la batería, ya que por la vida útil de la misma puede ser que ya no entregue el mínimo voltaje que necesita el DS1307 que es de 2V. Esta debe ser cambiada, la batería es de Litio de 3V.

Otra falla que se puede notar es en la matriz de LED`s, cuando una o algunas columnas no se encienden, primero se tiene que revisar que los LED´s no estén quemados, la manera de comprobar es medirlo como un diodo semiconductor, ya que este es un diodo emisor de luz. Si los LED`s no presentan daño alguno se debe revisar primero las conexiones del bus de datos que comunican los registros de desplazamiento con la matriz, junto con los zócalos en los que se conectan. Luego de revisar los buses de datos con la ayuda de un voltímetro se mide a cada una de las salidas de los registros de desplazamiento, el

voltímetro de be marcar un valor mayor a 3V, es decir un 1L. Si esto no ocurre se procederá a cambiar el Registro de desplazamiento CD4094.

Por último si se presenta alguna falla en la comunicación de la computadora con la Cartelera digital, es decir, los mensajes escritos en el computador con el software de aplicación no aparecen o no se puede modificar los mensajes, la falla puede ser en el cable serial, en los pines de transmisión, recepción o tierra, estos deben estar bien soldados, no deben existir sueldas frías, ya que esto hará que el circuito interfaz funcione de forma intermitente.

La segunda opción es que el MAX232 esté dañado, por lo que debe cambiarse inmediatamente.

Algo muy importante que se debe tener en cuenta es el de no borrar la carpeta que contiene el programa de ejecución “Cartelera Digital”, ya que si esta es eliminada el programa puede abrirse pero no ejecutará las funciones requeridas, ya que es seguro que los mensajes enviados a la cartelera digital no serán procesados.

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