Curso De Microcontroladores PIC

I N D I C E

CURSO DE MICROCONTROLADORES PIC´S DE MICROCHIP

Prologo ...............................................................................................................................

Introducción .....................................................................................................................

EL MICROCONTROLADOR PIC16F84

Arquitectura

Oscilador Externo

Reset

Memoria de programa

Memoria de datos

Registros de funciones específicas

Puertos

Recursos auxiliares

Circuito de vigilancia (WACHDOG)

Temporizador de encendido (POWER – UP TIMER)

Modo de bajo consumo (SLEEP)

interrupciones

memoria de datos eeprom

fusibles de configuración

EL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES

EL MICROCONTROLADOR PIC16F627

Unidad EJERCICIOS BASICOS DE ENTRADA Y SALIDA

1.1 Contador binario de 8 bits. ..............................................................................

1.2 Manejo de entradas y salidas. .........................................................................

1.3 Corrimiento de bits. ............................................................................................

1.4 Secuenciador. ......................................................................................................

1.5 Implementación de funciones tipo PLC. ......................................................

Unidad . EJERCICIOS PARA MANEJO DE TECLADO Y DISPLAY

2.1 Conteo de un digito en display de 7 segmentos. ........................................

2.2 Mensajes en displays de 7 segmentos. ..........................................................

2.3 Contador de 4 dígitos con displays de 7 segmentos. .................................

2.4 Manejo del teclado matricial. ..........................................................................

2.5 Mensajes en display alfanumérico de cristal liquido (LCD). .................

UNIDAD . EJERCICIOS DE CONTROL DE POTENCIA

3.1 Control de motores de paso a paso. ...............................................................

3.2 Control On / Off de motores de C.A. ............................................................

3.3 Control por PWM de motores de C.D. .........................................................

3.4 Control por ángulo de conducción para C.A. .............................................

UNIDAD . EJERCICIOS DE COMUNICACIONES

4.1 Comunicación serial asíncrona por RS-232 con PIC16F84. ...................

4.2 Comunicación serial asíncrona por RS-232 con PIC16F627. ................

4.3 Control de motores con comunicación serial. .............................................

4.4 Comunicación serial asíncrona por RS-485. ...............................................

PROLOGO

El desarrollo tecnológico que han alcanzado los microcontroladores ha hecho cada vez mas simples las técnicas de diseño, lo cual ha ocasionado un empleo masivo de estos dispositivos y a la vez ha hecho indispensable su conocimiento y aprendizaje para todos aquellos que están involucrados de alguna forma en el desarrollo electrónico. Hoy en día es difícil encontrar una aplicación que no pueda utilizar un microcontrolador para hacerlo más óptimo.

Encontramos microcontroladores en un gran número de áreas y productos de consumo masivo. Solo por mencionar algunos: instrumentos de medición, electrodomésticos, sistemas de seguridad, comunicaciones, en la industria, en el área medica, investigación. La tendencia de desarrollo y aplicación de los microcontroladores parece infrenable.

Solaris Digital ha desarrollado el curso de microcontroladores PIC, en el cual se presentan experimentos implementados con la tarjeta entrenadora S-120 la cual esta provista con todos los elementos necesarios para la realización de innumerables experimentos, recuerde que las aplicaciones con microcontroladores son solamente limitadas por la creatividad.

Este curso esta orientado a todos aquellas personas con conocimientos previos de electrónica digital y básicos sobre programación de microcontroladores, y a quienes la creciente modernización tecnológica obliga a introducirse y actualizarse en este campo.

De esta forma el curso ofrece una preparación para adquirir las habilidades que permitan enfrentar problemas reales o poder generar nuevos proyectos, mediante la experimentación con circuitos.

INTRODUCCIÓN

El microcontrolador PIC de la empresa Microchip , ha logrado mantenerse en el mercado como uno de los microcontroladores de mayor consumo, esto debido a características relevantes tales como:

o Información Técnica abundante

o Herramientas de desarrollo disponibles

o Bajo costo

o Bajo consumo de potencia

o Alta velocidad.

o Empleo de tecnología RISK (set de instrucciones reducido), lo cual lo hace muy fácil de manejar.

La familia de microcontroladores PIC se divide en tres rangos de acuerdo a la capacidad del microcontrolador, estos son:

Rango bajo: Esta compuesto por la familia 16C5X, tienen un timer (temporizador) y pines de entrada / salida.

Rango medio: Compuesto por las familias 16C6X/7X/8X, además de las de las características anteriores, incorporan conversores AD, comparadores, interrupciones.

Rango superior: Compuesto por la familia 17CXXX, los cuales presentan muchos más servicios y prestaciones.

Algo que debemos tomar en cuenta al momento de proyectar un circuito a base de microcontrolador, son los alcances de dicho circuito con el fin de escoger el microcontrolador más adecuado.

Los microcontroladores empleados en los ejercicios son el PIC16F84 y el PIC 16F627, por lo cual es conveniente destacar sus características más sobresalientes. De esto tratan los capítulos 1 y dos, los capítulos restantes se enfocan a prácticas con dichos microcontroladores iniciando con ejercicios básicos y subiendo el nivel de complejidad poco a poco.

EL PIC16F84

El PIC16F84 es uno de los más ocupados en el aprendizaje con PICS ya que posee una memoria de tipo FLASH, lo cual permite reprogramarlo sin ser borrado con procesos tediosos como lo es el borrado por luz ultravioleta en las EPROM. Esta fabricado con tecnología CMOS, en encapsulados de tipo DIP (Dual In-line Pin) y SURFACE MOUNT (montaje superficial), ambos de 18 pines.

FIG. 1. a)Pines del PIC16F84 b)Tipos de encapsulado

ARQUITECTURA

Los bloques funcionales internos y la forma de interconectarlos definen el tipo de arquitectura que se emplea en el microcontrolador. Los microcontroladores PIC están basados en la arquitectura Harvard que posee buses y espacios de memoria independientes, un bloque para datos y otro para las instrucciones. Debido a esta independencia se puede acceder de forma simultánea la memoria de datos y a la memoria de instrucciones, lo que se refleja en una mayor velocidad, además permite que cada uno tenga el tamaño más adecuado. Así, en el PIC16F84 los datos tienen una longitud de 8 bits, mientras que las instrucciones son de 14 bits.

Fig. 2 Arquitectura interna del PIC 16F84

Como se observa en la Figura 2 el PIC16F84 consta de un procesador con una ALU y un Decodificador de Instrucciones, una memoria de programa tipo FLASH de 1K palabras de 14 bits, una memoria de datos SRAM con 68 posiciones de 8 bits. También existe una zona de 64 bytes de EEPROM para datos no volátiles. Finalmente dispone de interrupciones, un temporizador, perro guardián y dos puertas A y B de entrada y salida de información digital.

EL OSCILADOR EXTERNO

El oscilador externo es un circuito que fija la velocidad a la que el microcontrolador debe trabajar. OSC1/CLKIN OSC2/CLKOUT son los terminales para la conexión del oscilador. El PIC16F84 puede trabajar con cuatro modos diferentes de oscilador los cuales son:

o RC (Low Power crystal). Oscilador a base de resistencia y capacitor.

o XT (Crystal / resonator). Cristal

o HS (High Speed Crystal / resonator). Cristal de alta velocidad

o LP (Resistor / capacitor). Cristal para baja frecuencia y bajo consumo de potencia.

El oscilador a base de resistencia y capacitor, se emplea cuando no se requiere de gran precisión para el oscilador, además de economizar el circuito.

En

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