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practica de microcontrolador ultilizando un modulo de comunicacion bluetooth

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  • DTE Domtica y Sistemas Embebidos para Comunicaciones Inalmbricas- Curso 2010-2011

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    MASTER EN SISTEMAS TELEMTICOS E INFORMTICOS DOMTICA Y SISTEMAS EMBEBIDOS PARA COMUNICACIONES INALMBRICAS GUIN PRCTICA 2: Comunicacin PIC y mdulo Bluetooth Conexin hardware y configuracin a bajo nivel entre un PIC y un mdulo Bluetooth

    Profesor: Cristina Rodrguez Snchez

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    GUIN PRCTICA 2:

    Comunicacin PIC y mdulo Bluetooth

    Conexin hardware y configuracin a bajo nivel entre un PIC y un mdulo Bluetooth

    NDICE 1 OBJETIVO DE LA PRCTICA........................................................................................ 3

    1.1 Objetivo General............................................................................................... 3 1.2 Objetivos Especficos. ...................................................................................... 3

    2 MATERIAL Y MONTAJE.............................................................................................. 3 2.1 Material............................................................................................................. 3 2.2 Montaje Hardware ............................................................................................ 5

    3 DISEO DEL PROGRAMA EN ENSAMBLADOR.............................................................. 6 4 DISEO DE LA APLICACIN DE CONTROL PARA EL MDULO BLUETOOTH. ............. 10

    4.1 Diagrama del Ejemplo ejepicbt1.asm ......................................................... 15 4.2 Diagrama general............................................................................................ 16 4.3 Diagrama A: Configuracin de los registros del PIC16F876......................... 17 4.4 Diagrama B: Configuracin para Bluetooth................................................... 18 4.5 Diagramas de control comunicacin BT. ....................................................... 19

    4.5.1 Diagrama conexin con otro mdulo Bluetooth..................................... 19 4.5.2 Diagrama del protocolo de control de encendido de las bombillas. ....... 20

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    1 OBJETIVO DE LA PRCTICA

    1.1 Objetivo General. Al terminar la prctica el alumno deber ser capaz de: - Realizar un programa que desde el microcontrolador permita conexiones inalmbricas

    por Bluetooth para controlar el sistema de encendido de los LEDs. Se tendr que realizar un protocolo que desde el microcontrolador permita recibir peticiones desde dispositivos mviles con Bluetooth.

    - Realizar un diseo fsico y lgico para la conexin hardware entre un microcontrolador (PIC 16F876) con un mdulo Bluetooth realizando una configuracin a bajo nivel.

    o El lenguaje de programacin podr ser C o podr ser ensamblador. - Opcin opcional y complementaria: realizar la opcin utilizando el mdulo Arduino

    presentado en la prctica 1. o El lenguaje de programacin ser java para Arduino.

    1.2 Objetivos Especficos. Al terminar la prctica el alumno deber ser capaz de:

    Con respecto al microcontrolador del kit:

    - Interpretar y conocer los comandos AT para la comunicacin con el mdulo Bluetooth. - Conocer las especificaciones del PIC16F876. - Conexin fsica entre el PIC16F876 y el mdulo USART del mdulo Bluetooth. - Enviar a travs del mdulo USART del microcontrolador los comandos AT para la

    configuracin de la comunicacin. - Probar la correcta transmisin y recepcin de los datos. - Realizar un protocolo para recibir tramas de datos que controlen el encendido/apagado

    de bombillas, simuladas por unos LEDs. - Una vez depurado este protocolo, en la siguiente prctica (prctica 3), se realizar un

    programa para un telfono mvil, que utilizar el protocolo implementado para comunicarse con el kit del microcontrolador, y as, controlar el sistema domtico de manera inalmbrica.

    Con respecto al kit de Arduino:

    - Analizar los comandos y libreras - Configurar el puerto serie para la comunicacin con el chip de Bluegiga. -

    2 MATERIAL Y MONTAJE

    2.1 Material - Hoja de especificaciones del PIC16F876 (PIC16F87X.pdf). - Cable conexin Puerto serie RS232. - Alimentacin para el mdulo bluetooth y el pic. - PC con Sistema Operativo Windows o Linux.

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    - CD con MPLAB IDE para Windows. - Programa ejemplo ejepicbt1.asm en ensamblador del directorio

    programas_ejemplo_HD\ENSAMB_PIC.

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    2.2 Montaje Hardware

    Figura 1. En la figura aparece un reloj de 4Mhz, puede ser ese mismo o bien uno de 3.6864, revisa tu placa.

    En la figura anterior, se presenta el diseo lgico de las conexiones entre el

    microcontrolador y el mdulo Bluetooth de Bluegiga del kit de las prcticas. Como se puede observar, tanto la alimentacin como la tierra, deben ser las mismas para

    que ambos dispositivos tengan las mismas referencias. La resistencia que se pone en el pin Vpp es para evitar que el dispositivo est haciendo reset continuamente (ms informacin en el datasheet del PIC16F876).

    Es necesario que ambos (mdulo BT y pic16f876) tengan el mismo nivel de tensin de

    alimentacin puesto que los pines RX y TX dependen del valor con que se alimente el pin Vdd (datasheet PIC16F876). Estos pines se cruzan en la conexin con el mdulo BT debido a que cuando el microcontrolador enva por TX el otro mdulo lo debe recibir por RX. Y lo mismo con el pin RX del PIC. El reloj de cristal puede ser de 4Mhz o de 3.6864Mhz, debes comprobar este valor para realizar los clculos que se van a requerir para esta prctica. En los pines RB6 y RB5 se han puesto leds junto con resistencias, para que sirva para depurar lo que sucede en el programa. Es decir, que se enciendan dependiendo del estado del control que hayamos implementado para el microcontrolador. Tambin los utilizaremos para que simulen dos bombillas.

    Una vez realizadas las conexiones de la figura, el siguiente paso es conectar la

    alimentacin al mdulo Bluetooth (que suministrar la alimentacin para el PIC). Nota: Se suele conectar para una mejor proteccin del circuito un condensador de

    100nF entre Vdd y Vss.

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    3 DISEO DEL PROGRAMA EN ENSAMBLADOR

    - Paso 1: Instalar el MPlab. Programa para compilar cdigo a bajo nivel, como ensamblador.

    - Paso 2: Abrimos el MPLab. Desplegamos el men Project y elegimos Create New

    Proyect. A continuacin, aparece un Wizard que nos guiar en la creacin del proyecto. Pulsamos Siguiente. Ver siguiente figura.

    Figura 2

    - Paso 3: Elegimos el dispositivo. En este caso seleccionaremos PIC16F876. Pulsamos

    siguiente.

    Figura 3

    - Paso 4: Indicamos el path del compilador, del linkador de libreras como aparece en la

    siguiente figura. Pulsamos siguiente.

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    Figura 4

    - Paso 5: Indicamos el nombre del proyecto en la casilla Proyect Name, lo

    denominaremos practicaPIC. En la casilla de Proyect Directory indicamos el path del proyecto, podemos cambiarlo pulsando la tecla Browse. Y finalmente pulsamos siguiente.

    Figura 5

    - Paso 6: En la siguiente figura aparece un men para aadir un fichero a nuestro

    proyecto, pero puesto que partimos de 0 no lo aadimos. Sino, simplemente apareceran dos ventanas: en la de la izquierda aparecen los archivos de nuestro ordenador, buscamos el que queremos aadir y pulsamos la tecla Aadir. A la derecha aparecern los ficheros que se hayan aadido.

    - Paso 7: Pulsamos Finalizar y nuestro proyecto ya est creado. Ver siguiente figura.

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    Figura 6

    - Paso 8: Una vez creado el proyecto nos aparecer en la parte izquierda de la pantalla

    una ventana en la que se incluyen los ficheros de nuestro proyecto. o Paso 8.1: Si no tenemos el cdigo de ningn fichero que queramos aadir a

    nuestro proyecto pulsamos: File New. Aparece una ventana en blanco. Escribimos el cdigo del fichero. Guardamos el fichero con extensin .asm.

    o Paso 8.2: Una vez que tenemos el cdigo, en la ventana del proyecto pulsamos con el botn derecho del ratn sobre Source Files y seleccionamos Add Files. Nos aparece un men para seleccionar el archivo guardado en nuestro PC con extensin .asm.

    Figura 7

    - Paso 9: Lo siguiente ser configurar los bits del dispositivo. Para ello pulsamos sobre

    configure configure bits. Los configuramos con los datos que aparecen en la siguiente figura.

    o Oscillator: XT. Cristal de cuarzo externo. o Watchdog Timer: Desactivado. o Power Up Timer: Desactivado. o Brown Out Detect: Desactivado. o Low Voltage Program: Activado. Trabaja con tensin baja. o Flash Program Write: Activado. Permitimos reescribir la flash del pic. o Data EE Read Protect: Proteccin de datos del pic16f876 para lectura

    desactivado. o Code Protect: Desactivado. Se puede cambiar el programa del dispositivo.

    Reprogramar.

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