MICROCONTROLADORES PROGRAMABLES_1

7/24/2019 MICROCONTROLADORES PROGRAMABLES_1

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MICROCONTROLADORES PROGRAMABLES

INSTITUT

OPOLITECN

ICONACION

AL

ESIMEUPT


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QUESUNMICROCONTROLADOR?

Es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de una computadora. Se emplea para

controlarelfuncionamientodeunatareadeterminaday,debidoasureducidotamao,sueleirincorporadoenelpropio

dispositivoalquegobierna.Estaltimacaractersticaeslaqueleconfiereladenominacindecontroladorincrustado

(embeddedcontroller).

Elmicrocontroladoresunacomputadora dedicada.Ensumemoriasloresideunprogramadestinadoagobernaruna

aplicacindeterminada;

sus

lneas

de

entrada/salida

(puertos)

soportan

el

conexionado

de

los

sensores

yactuadores

deldispositivoacontrolar,y todos losrecursoscomplementariosdisponibles tienencomonica finalidadatender los

requerimientosdelmicro controlador.Unavezprogramadoyconfiguradoelmicro controlador solamente sirvepara

gobernarlatareaasignada.

Diferenciaentremicroprocesadorymicrocontrolador

El microprocesador es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de Proceso (UCP), tambin llamada

procesadordeunacomputadora.LaUCPestformadapor laUnidaddeControl,que interpreta las instrucciones,ye

flujode losdatos.Laspatitas(buses)deunmicroprocesadorsacanalexterior la informacinprocesadaporeste,para

permitirconectarleconelhardwarequecomponeaunacomputadora,porejemploelteclado,lapantalla,elmouse,etc

Unmicroprocesadoresunsistemaabiertoconelquepuedeconstruirseunacomputadoraconlascaractersticasque

sedesee,acoplndolelosmdulosnecesarios.

Unmicrocontroladoresunsistemacerradoquecontieneunacomputadora completa ydecaractersticas limitadas

quenosepuedenmodificar.

ARQUITECTURAINTERNA

Unmicrocontroladorposeetodosloscomponentesdeunacomputadora,peroconcaractersticasfijasquenopueden

alterarse(yenocasionesmaslimitadas).Laspartesprincipalesdeunmicrocontroladorson:

1.Procesador

2.Memorianovoltilparacontenerelprograma(discoduro)

3.Memoriadelecturayescrituraparaguardarlosdatos(RAM)

4.LneasdeEISparaloscontroladoresdeperifricos:

a)Comunicacinparalelo

b)Comunicacinserie

c)Diversaspuertasdecomunicacin(busl2C,USB,etc.)

5.Recursosauxiliares:

a)Circuitodereloj

b)Temporizadores

c)PerroGuardin(watchdog)


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d)ConversoresADyDA

e)Comparadoresanalgicos

f)Proteccinantefallosdelaalimentacin

g)Estadodereposoodebajoconsumo

A continuacin se revisaran las caractersticas ms representativas de cada uno de los componentes del micro

controlador.

Memoriadeprograma

Elmicro controlador estdiseadoparaque en sumemoriadeprograma se almacenen todas las instruccionesde

programade control.Nohayposibilidaddeutilizarmemoriasexternasdeampliacin.Comoelprograma aejecuta

siempreeselmismo,debeestargrabadodeformapermanente.

Existencincotiposdiferentes dememoriaadecuadosparasoportarestafuncin:

1.ROMconmscara

Enestetipodememoriaelprogramasegrabaenelchipduranteelprocesodesufabricacinmedianteelusode

mscaras. Los altos costesdediseoe instrumental slo aconsejanusar este tipodememoria cuando se

precisanseriesmuygrandes.

2.EPROM

Lagrabacindeestamemoriaserealizamedianteundispositivofsicogobernadodesdeunacomputadora,que

recibeelnombredegrabador.Enlasuperficiedelacpsuladelmicrocontroladorexisteunaventanadecrista

porlaquesepuedesometeralamemoriadelchipaarayosultravioletasparaproducirsuborradoyemplearla

nuevamente.

3.'OTP(Programableunavez)

Estemodelodememoriaslosepuedegrabarunavezporpartedelusuario,utilizandoelmismoprocedimiento

quecon lamemoriaEPROM.Posteriormentenosepuedeborrar.Subajoprecioy lasencillezde lagrabacin

aconsejanestetipodememoriaparaprototiposfinalesyseriesdeproduccincortas.

4.EEPROM

LagrabacinessimilaralasmemoriasOTPyEPROM,peroelborradoesmuchomssencilloalpoderseefectua

de lamisma forma que el grabado, o sea, elctricamente. Sobre elmismo zcalo del grabador puede se

programadayborrada

hasta

1000

000

veces,

lo

cual

la

hace

ideal

en

la

enseanza

yen

la

creacin

de

nuevos

proyectos.

Aunque se garantiza 1.000.000 de ciclos de escritura/borrado en una EEPROM, todava su tecnologa de

fabricacintieneobstculosparaalcanzarcapacidades importantesyel tiempodeescriturade lasmismases

relativamentegrandeyconelevadoconsumodeenerga.

5.FLASH

Setratadeunamemorianovoltil,debajoconsumo,quesepuedeescribiryborrarencircuitoaligualquelas

EEPROM, y suelen disponer demayor capacidad que estas ltimas. El borrado slo esposible con bloques


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completos y no se puede realizar sobre posiciones concretas. En las FLASH se garantizan 1.000 ciclos de

escrituraborrado.Sonmuyrecomendablesenaplicacionesenlasqueseanecesariomodificarelprogramaalo

largo de la vida del producto, como consecuencia del desgaste o cambios de piezas, como sucede con los

vehculos.PorsusmejoresprestacionesestsustituyendoalamemoriaEEPROMparacontenerinstrucciones.

DeestaformaMicrochipcomercializadosmicrocontroladoresprcticamenteiguales,queslosediferencianenquela

memoriadeprogramadeunodeellosestipoEEPROMy ladelotroesdetipoFlash.Se tratadelPIC16C84yelPIC

16F84, respectivamente.En la actualidadMicrochip tiene abiertauna lneadePIC conmemoria Flash cadavezms

extensayutilizada.

MicrochiphaintroducidolamemoriaFLASHporquetienemejoresposibilidadesdeaumentarsucapacidadconrelacin

a la EEPROM. Tambin por sumayor velocidad ymenor consumo. No obstante, la EEPROM es capaz de soporta

1.000.000deciclosdeescritura/borrado,frentealos1.000delaFLASH.

ElprimercontactoconelPIC16F84A

NuestromaravillosoPICpertenecea lafamiliade lagamamediaydentrodeellaesunode losmspequeos;slo

tiene18patitas.Ademseselquedisponedemenos recursos.El restode susparientes tieneconversoresADyDA

tensin internade referencia,ms lneasdeE/S,ms capacidaden susmemorias,varios temporizadores yun largo

etcteradedispositivosdelosqueelPIC16F84carece.Espobredenacimiento.

PeronosotroshemoselegidoaestePIC,EL16F84Aporquerenelosrequisitosesencialesparaensearamanejare

micro controladoresy comenzaradisearproyectos.Esprctico,es sencilloyeseconmico,pudiendo considerarce

para su empleo en todos los pequeos proyectos que realizan los aficionados, los estudiantes y quienes prefieren

progresarensusconocimientosdelofcilalodifcil.CreemosquesabiendomanejarunmodelodePIC,elhacerlocon

todoslosdemssermuchoms fcil.

OtraventajadelPIC16F84Aencuantoa simplificarelprocesodeescritura,borradoy reescrituradeprogramas, tan

necesarioenlafasedediseo,essusistemadegrabacindedatos,queserealizaenserie.Paraescribirunprogramaen

lamemoria

se

manda

la

informacin

en

serie

usando

slo

dos

patitas:

la

RB6

para

la

seal

de

reloj

yla

RB7

para

los

bits

dedatosserie.

MostramosacontinuacinlatarjetadepresentacindelosPIC16F84consusdatospersonalesmssignificativos.

MEMORIAFLASHDE1K X14.

MEMORIADEDATOSRAM68BYTES.

PILADE8NIVELES.

4TIPOSDIFERENTESDEINTERRUPCIONES.

ENCAPSULADODE18PINES.

FRECUENCIADETRABAJO10MHZ,MAXIMO.

UNTEMPORIZADOR,

EL

TMRO.

UNPERROGUARDIAN(WDT).

13LINEASDEE7SDIGITALES(5 PUERTAAY 8PUERRTAB).

CORRIENTEMAXIMAABSORBIDAPO RLAPUERTAA=80mA.

CORRIENTEMAXIMAABSORBIDAPORLAPUERTAb=150mA.

CORRIENTEMAXIMASUMINISTRADA PORLAPUERTAA=50mA.

CORRIENTEMAXIMASUMINISTRADA PORLAPUERTAB=100mA.

CORRIENTEMAXIMASUMINISTRADA PORLINEA=20mA.

VOLTAJEDEALIMENTACION(VDD)=26VDC.

VOLTAJEDEGRABACION(VPP)=12VDC.


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PrimercontactoconelPIC16F84:

Instrucciones:

IniciaelprogramallamadoISIS.

AbreelarchivollamadoENTRENADORBASICO1.

Daclicsobreelbotndesimular

Elaspecto

del

diseo

llamado

ENTRENADOR

BASICO

1

es

el

siguiente:

Actividades:

Analizarelcdigofuente.

Compilarelcdigofuente.

Probarelarchivoconextensin.hex.

Ejercicio1:

EscribeelcdigofuentedeunprogramaescritoenlenguajeC,elcualgobierneunmicrocontrolador(PIC16F84),este

programadebeconfigurar las lneasde laPUERTAAcomoentradasy las lneasde laPUERTABcomosalidas,dicho

programadebeenviar elsiguientetrendeinformacinhacialaPUERTABdelPIC: 1,2,4,8,16,32,64y128,cadadato

debe enviarse a dicho puertopor un periodo de tiempo igual a 3milisegundos , es decir se enva un 1 por tres

milisegundosyenseguidaseenvaun2porelmismolapsodetiempo,delmismomodoconlos8valoressolicitados

Unavezquehallasescritotuprogramacomplaloyprubaloconayudadelisis..


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Actividades:

AnalizarelcdigofuentedelprogramallamadoCUARTO.c.

Compilarelcdigofuente.

Probarelarchivoconextensin.hex.

Ejercicio4:

EditaelcdigofuentedelprogramallamadoCUATRO.cescritoenlenguajeC,elcualgobierneunmicrocontrolado

(PIC16F84), este programa configurara las lneas de la PUERTAA como entradas y las lneas de la PUERTAB como

salidas, dicho programa debe controlar nicamente el arranque y la inversin de giro de los dos motores, de la

siguienteforma,elinterruptorconectadoaRA0paraarrancarelprimermotor,elinterruptorconectadoaRA1para

invertir el sentido de giro del primer motor, el interruptor conectado a RA2 para arrancar el segundo motor y e

interruptorconectadoaRA3parainvertirelsentidodegirodelsegundomotor.Recuerdaqueestosinterruptoresson

del tipoconenclaveynodebenestaraccionados (girando) losdosmotoresalmismo tiempo,solounoa lavezsn

importarsusentidodegiro.

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