MANUAL DE PRACTICAS_ITSOEH1.pdf

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Manual de Prcticas FP1

Instituto Tecnolgico Superior del Occidente del Estado de Hidalgo Paseo del Agrarismo 2000. Carr. Mixquiahuala-Tula, Km. 2.5. C.P. 42700. Mixquiahuala de Jurez, Hidalgo, Mxico.

Tel. (738) 7 35 40 00. www.itsoeh.edu.mx correo: [email protected]

INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DEL

OCCIDENTE DEL ESTADO DE HIDALGO

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

MANUAL DE PRCTICAS LENGUAJEZ DE INTERFAZ Y SISTEMAS

PROGRAMABLES

Autor: M en C. Guadalupe Calvo Torres

JUNIO 2014

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INDICE GENERAL

NMERO DE PRCTICA PAG

PRACTICA 1. Programacin bsica en ensamblador 8

PRACTICA 2. Sensores.. 10

PRACTICA 3. Sensorespticos. 19

PRACTICA 4. Sensor de contacto. 22

PRACTICA 5. Actuadores elctricos. 25

PRACTICA 6. Encendido de LEDs 28

PRACTICA 7. Operaciones aritmticas 31

PRACTICA 8. Manejo de ciclo condicional if... 34

PRACTICA 9. Control de velocidad de motor a pasos...... 37

PRACTICA 10. Alarma con sensor 40

PRACTICA 11. Operaciones lgicas. 43

PRACTICA 12. Control de semforo vehicular 46

PRACTICA 13. Contador 0 a 99... 50

PRACTICA 14. Display LCD...... 57

PRACTICA 15. Teclado matricial.. 64

PRACTICA 16. Convertidor analgico digital.. 70

PRACTICA 17. Generacin de sonido.. 73

PRACTICA 18. Sensor de temperatura 78

PRACTICAS PROPUESTAS

PRACTICA 19. Semforo peatonal... 87

PRACTICA 20. Control de motores a pasos 89

PRACTICA 21. Semforo con conteo y reproduccin de sonido. 91

PROYECTOS ANEXOS.. 93

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TABLA DE FIGURAS Y/O GRAFICOS

NOMBRE Y NMERO DE LA FIGURA

PAG.

Figura 1.Programa en lenguaje ensamblador. 8 Fig.2. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo ... 12 Fig. 3. Mdulo de Fuente Conexin del Sensor Capacitivo.. 12 Figura 4. Conexin sensor con fuente de alimentacin. 13 Figura 5.Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Capacitivo 13 Figura 6. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo . 14 Figura 7. Mdulo de Fuente Conexin del Sensor Inductivo 14 Figura 8. Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Inductivo 15 Figura 9. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo Mdulo de Fuente. 16 Figura 10. Modulo de fuente de alimentacin.. 16 Figura 11. Conexin del Sensor Reflectivo. 17 Figura 12.Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Reflectivo. 17 Tabla 1. Resultados de la practica 2. 18 Figura 13 Modo de operacin sensor emisor-receptor.. 19 Figura 14. Sensor-emisor-receptor 20 Figura 15. Modulo de alimentacin 20 Figura 16. Conexiones entre el sensor y la fuente. 20 Figura 17.Diagrama Elctrico de la Conexin de Mdulo Sensor Emisor. 21 Figura 18 sensores de contacto 22 Figura 19.Mdulo Interruptor de Lmite Mdulo de Fuente Conexin del Interruptor de Lmite..

23

Figura 20 conexin de interruptor de limite y fuente de alimentacin. 23 Figura 21.Diagrama Elctrico de la Conexin del Interruptor de Lmite 24 Figura 22 tipos de motores elctricos. 25 Figura 23 conexin de modulo de control del motor y fuente con botonera.. 26 Grafica 1. Encendido de LEDs. 29 Grafica 2. Operacin aritmtica 32 Grafica 3. Conexin y simulacin de ON-OFF con ciclo condicional.. 36 Figura 24. Tipos de motores a pasos 37 Grafica 4. Control de velocidad en motor a pasos unipolar.. 39 Grafica 5. Alarma con sensor. 41 Grafica 6. Manejo de instruccin lgica AND.. 45 Figura 25 Relevador de c.c. 46 Figura 26 Interface entre 5 v.c.c y 127 v.c.a 47 Figura 27 control de crucero vehicular.. 48 Grafico 7. Control de crucero vehicular.. 49 Figura 28 conexin de display de 7 segmentos.. 52 Tabla 2. Segmentos del visualizador 53 Figura 29. Contador 0-99 56 Figura 30 display LCD. 57 Tabla 3. Funcin de los pines del LCD. 58 Figura 31. Regulacin de contraste de LCD 59

4




Figura 32. Prueba de LCD.. 62 Figura 33 Teclado matricial 4x4. 64 TABLA 4. Funciones de librera para teclado matricial.. 65 Figura 34 Conexin de un teclado matricial 4x4 a los microcontroladores PIC16F88 y 16F628A.

65

Grafica 8. Teclado matricial y LCD 69 Grafica 9. Convertidor analgico-Digital... 71 Figura 35 Conexin de bocina para generar sonido.. 74 Grafica 10. Generacin de sonido. 77 Grafica 11. Sensor de temperatura con ventilador y alarma 85

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INTRODUCCIN

Con el fin de impulsar el aprendizaje basado en competencias y hacer realidad estos cambios

y consolidar el modelo educativo de manera que impacte de manera efectiva en el aprendizaje

y formacin integral de los alumnos, adoptaremos esta metodologa de enseanza empleando

este manual de prcticas para las materias de lenguajes de interfaz y sistemas programables,

tomando co o base la aplicacin de microcontroladores PIC.

Desde la invencin del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrnica digital ha

dado lugar a dispositivos cada vez ms complejos. Entre ellos los microprocesadores y los

microcontroladores.

Los microcontroladores estn conquistando el mundo. Estn presentes en nuestro trabajo, en

nuestra casa y en nuestra vida, en general. Se pueden encontrar controlando el

funcionamiento de los ratones y teclados de los computadores, en los telfonos, en los hornos

microondas y los televisores de nuestro hogar.

En las aplicaciones sencillas resultan preferibles las soluciones no programables que no

requieren desarrollo de software. Escribir software consume mucho tiempo por lo que resulta

ms costoso y en aplicaciones sencillas y/o de poca tirada a menudo es ms razonable

efectuar tareas en hardware. Sin embargo, conforme aumenta la complejidad del sistema,

aumentan las ventajas del uso de sistemas programables.

Una de las principales ventajas de los sistemas programables es su flexibilidad, lo que permite

actualizar el funcionamiento de un sistema tan slo mediante el cambio del programa sin tener

que volver a disear el hardware. Esta flexibilidad es muy importante, al permitir que los

productos se actualicen con facilidad y economa.

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JUSTIFICACIN

Actualmente como consecuencia del constante avance tecnolgico, surgen nuevas aplicaciones de control empleando componentes ms compactos y eficientes, donde el Microcontrolador ha encontrado un amplio campo de accin en los sistemas de comunicaciones, la robtica, la industria automotriz, en el rea de la salud, etc., cuyas aplicaciones son infinitas y el nico lmite es la imaginacin. La posibilidad de manejar seales de entrada y salida, as como su capacidad para procesar datos y tomar decisiones, convierten al PIC en uno de los componentes electrnicos ms verstiles que existen en la actualidad dedicado a las funciones de control y automatizacin. Los sistemas mecatrnicos requieren de una parte inteligente, mediante la cual, se puedan tomar decisiones de control basadas en un programa previamente almacenado en memoria, complementado con datos provenientes de las seales de entrada detectadas a travs de sensores. El PIC se convierte en una excelente alternativa para solventar las necesidades de control de los sistemas mecatrnicos y que forma parte indiscutiblemente del conjunto de conocimientos que los alumnos participantes deben poseer para ser competitivos en su respectiva rea de especializacin.

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OBJETIVO

Realizar algunas aplicaciones de control, instrumentacin y comunicaciones con sistemas electrnicos que utilicen como elemento central a los Microcontroladores PIC 16F87X y al PIC 16F887A de la empresa Microchip Technology., basndose en los lenguajes ensamblador y C, adems de manejar con habilidad las herramientas de programacin apropiadas, con la finalidad de proponer soluciones adecuadas de software y hardware a problemas reales como en el caso del diseo y la construccin de un Robot seguidor de lnea que se presentar como proyecto final de la asignatura elegible otros ms.

8




Nm.: 1

Titulo de la

prctica: PROGRAMACIN BSICA EN ENSAMBLADOR

Temas 1 en

relacin a la

prctica:

Ciclos numricos, comparacin y prueba, ciclos

condicionales, registros de memoria.

Objetivo (s). Realizar transferencia de datos entre registros de la memoria de datos RAM para el manejo de las instrucciones MOV (Mover).

Introduccin.

El lenguaje ensamblador no resuelve todos los problemas de programacin. Uno de ellos es la tremenda diferencia entre el set de instrucciones del microprocesador y las tareas que el microprocesador debe realizar. Las instrucciones del microprocesador tienden a hacer cosas como: sumar contenidos de dos registros, desplazar el contenido de un acumulador un bit, o colocar un nuevo valor en el contador de programa (PC). Por otro lado, el usuario generalmente quiere que la computadora haga cosas como: chequear si un valor analgico ledo se excedi de un cierto umbral, buscar y reaccionar ante un comando particular de una consola o teletipo, o activar un rel en el momento apropiado. El programador de lenguaje ensamblador debe traducir estas tareas a secuencias de simples instrucciones de microprocesador. Esta traduccin suele ser dificultosa, consume tiempo de trabajo. Otro inconveniente es la no portabilidad. Cada microprocesador posee su propio set de instrucciones en el cual est reflejado su arquitectura interna. Un programa en ensamblador escrito para 6809, no correr en un 6502, Z80, 8080, o cualquier microprocesador de 16 o 32 bits. Para solucionar este inconveniente se utiliza un lenguaje de programacin de alto o medio nivel, como puede ser el lenguaje C.

Practica o caso manejo de las instrucciones de movimiento de datos

Procedimiento. Teclee el siguiente programa elaborado en lenguaje

ensamblador.

1 De la asignatura

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En la imagen siguiente, figura 1 se muestra un pequeo programa para el microcontrolador PIC16F84 en la cual demarcamos las zonas en diferentes colores. El color amarillo representa la definicin del microcontrolador, el color verde representa la declaracin de las constantes, el color celeste representa la reserva de Memoria, el color rojo es donde realmente comienza el programa en s. Y representa la configuracin de los puertos. Finalmente el color morado representa el cuerpo del programa.

Figura 1 programa en lenguaje ensamblador

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Resultados y/o cuestionario:

1. Cules son las desventajas del lenguaje ensamblador?

2. Qu lenguajes resuelven dicha desventaja?

3. Consideras que el lenguaje ensamblador es obsoleto?

Anexo

Bibliografa2.

2 Numerar y ordenar alfabticamente la bibliografa.

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Nm.: 2

Titulo de la

prctica: SENSORES

Temas 3 en

relacin a la

prctica:

Sensores pticos, de presin y proximidad

Objetivo (s). El alumno comprender las diferentes naturalezas y operaciones de los diferentes tipos de sensores industriales Capacitivos, Inductivos y Reflexivos.

Introduccin.

Son dispositivos que funcionan como captadores de informacin de un proceso por lo que tambin se denominan captadores o detectores. En general, transforman una magnitud fsica en una seal elctrica de baja potencia o en una seal ptica. Se suele clasificar a los sensores de acuerdo a la magnitud medida; se habla de sensores de temperatura, presin, humedad, caudal, proximidad, aceleracin, velocidad, fuerza, etc. Sin embargo, esta clasificacin difcilmente puede ser exhaustiva ya que la cantidad de magnitudes fsicas que se pueden medir es muy grande. Existen diversos criterios de clasificacin, siendo los ms importantes los siguientes: 1. Por la seal de salida generada por el sensor, se puede halar de cuatro formatos: a) Formato Analgico, cando la seal puede tomar un nmero infinito de valores bien diferenciados dentro de un margen o lo que es mismo, que la seal varia en forma continua dentro de dicho intervalo. Normalmente presenta problemas relacionados con la presencia de ruido, interferencias y distorsin.

b) Formato Digital, cuando la seal solo puede tener un nmero finito de valores bien diferenciados dentro de un margen, es decir, que la funcin varia de forma discreta. Cada vez es ms comn que los sensores tengan una salida numrica.

3 De la asignatura

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Practica o caso Tipos, funcionamiento, caractersticas y modos de comunicacin

Procedimiento.

Sensor Capacitivo

Alimente el sensor capacitivo conectando los bornes de alimentacin a la fuente de 24V. El Borne Negro [24V] al Borne Rojo [24V] de la fuente. El Borne Blanco [0V] al Borne Negro [0V] de la fuente.

Fig.2. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo

Fig. 3Mdulo de Fuente Conexin del Sensor Capacitivo

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Realice las conexiones indicadas en las figuras 4 y 5.

Figura 4. Conexin sensor con fuente de alimentacin

Figura 5.Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Capacitivo

Acerque una hoja de papel al sensor y observe los resultados Acerque un trozo de metal al sensor y observe los resultados Acerque su mano al sensor y

14




observe los resultados. Anote los resultados en la tabla que se encuentra al final de la prctica Una vez terminada esta parte de la prctica desenergice el equipo

Sensor Inductivo

Alimente el sensor capacitivo conectando los bornes de alimentacin a la fuente de 24V. El Borne Negro [24V] al Borne Rojo [24V] de la fuente. El Borne Blanco [0V] al Borne Negro [0V] de la fuente.

Figura 6. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo

Figura 7. Mdulo de Fuente Conexin del Sensor Inductivo

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Realice las conexiones ilustradas en la figura 8

Figura 8. Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Inductivo

Acerque un pedazo de metal al sensor y observe los resultados. Acerque una hoja al sensor y observe los resultados. Acerque su mano al sensor y observe los resultados. Anote los resultados en la tabla que se encuentra al final de la prctica. Una vez terminada la prctica desenergice el equipo.

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Sensor Reflexivo

Alimente el sensor reflexivo conectando los bornes de alimentacin a la fuente de 24V. El Borne Negro [24V] al Borne Rojo [24V] de la fuente. El Borne Blanco [0V] al Borne Negro [0V] de la fuente.

Figura 9. Mdulo de Sensores Capacitivo, Inductivo, Reflexivo Mdulo de Fuente

Figura 10. Modulo de fuente de alimentacin

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Realice las conexiones que a continuacin se muestran en las figuras 11 y 12

Figura 11. Conexin del Sensor Reflectivo

Figura 12.Diagrama Elctrico de la Conexin del Sensor Reflectivo

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Acerque un trozo de metal al sensor y observe los resultados.

Acerque una hoja al sensor y observe los resultados. Acerque su mano al sensor y observe los resultados. Anote los resultados en la tabla que se encuentra al final de la prctica Una vez terminada la prctica desenergice el equipo.


A continuacin se muestran en la Tabla 1 los resultados de la practica

Tabla 1. Resultados de la practica

Cuestionario

1. Qu es un sensor?

2. Escribe 3 aplicaciones del sensor capacitivo

3. Escribe una ventaja y una desventaja del sensor capacitivo

4. Qu tipo de materiales detectan los sensores inductivos?

5. Es verdad que son insensibles al polvo y a la humedad?

6. Escribe 3 aplicaciones de los sensores fotoelctricos.

Anexo

Bibliografa4.

4 http://www.dte.uvigo.es/recursos/proximidad/Sensores_Proximidad.html#Introduccin

Objeto Sensor Capacitivo Sensor Inductivo Sensor Reflectivo

Metal Lo detect Lo detect Lo detect

Hoja de Papel Lo detect No detect Lo detect

Mano Lo detect No detect Lo detect

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Nm.: 3

Titulo de la

prctica: SENSORES PTICOS

Temas 5 en

relacin a la

prctica:

Sensores pticos tipo barrera

Objetivo (s). El alumno utilizara un sensor tipo barrera-emisor para conocer su funcin.

Introduccin.

Los sensores de tipo barrera se colocan el emisor frente al receptor y el objeto es

detectado cuando pasa entre ambos, esta configuracin tiene la ventaja de

alcanzar grandes distancias de deteccin, hasta unos 270 metros. Su principal

desventaja se presenta durante la instalacin en campo, ya que por estar

separados el emisor y el receptor, los cables de alimentacin y seal que van

hacia estos dispositivos no pueden ser los mismos al igual que los ductos por

donde el cable es tendido.

Figura 13 Modo de operacin sensor emisor-receptor

5 De la asignatura

20




Practica o caso Sensor ptico tipo barrera

Procedimiento.

Alimente el sensor emisor y receptor a la fuente por medio de cables banana

caimn (figura 14 y 15) El Borne Rojo [24V] del mdulo sensor emisor al Borne

Rojo [24V] de la fuente. El Borne Negro [0V] del mdulo sensor emisor al Borne

Negro [0V] del la fuente.

Figura 14. Sensor-emisor-receptor Figura 15. Modulo de alimentacin

Realice las conexiones que se muestran.en la figura 16

Figura 16. Conexiones entre el sensor y la fuente

21




Conexin de Mdulo Sensor Emisor

Figura 17. Diagrama Elctrico de la Conexin de Mdulo Sensor Emisor

Observe la lmpara indicadora al momento de energizar el mdulo. Respuesta: La lmpara est encendida

Coloque un objeto entre las terminales (Emisor Receptor) y observe los resultados Respuesta: La lmpara se apaga

Quite el objeto de entre las terminales y mida el voltaje en la salida del sensor [Borne Blanco] con la ayuda de un multmetro. Respuesta: El voltaje de salida es aproximadamente 24V

Una vez terminada la prctica desenergice el equipo.


1. Qu es la luz infraroja?

2. Explica el principio de funcionamiento de un sensor infrarojo

3. Cules son los cuatro tipos de sensores fotoelctricos?

4. En qu consisten los sensores de barrera?

5. Escribe tres aplicaciones de este tipo de sensores

Anexo

Bibliografa6.

6http://www.dte.uvigo.es/recursos/proximidad/Simulaciones&Imagenes/Optica_1.swf.

22




Nm.: 4

Titulo de la

prctica: SENSOR DE CONTACTO

Temas 7 en

relacin a la

prctica:

Sensores de contacto

Objetivo (s). El alumno utilizar un interruptor de lmite para comprender su naturaleza.

Introduccin.

Figura 18 sensores de contacto

Practica o caso Manejo de sensor de limite

Procedimiento.

Mdulo Interruptor de Lmite Alimente el mdulo de interruptor de lmite con la fuente de alimentacin. El Borne Rojo [24V] del Mdulo al Borne Rojo [24V] de la fuente de alimentacin. El Borne Negro [0V] del Mdulo al Borne Negro [0V] de la fuente de alimentacin.

7 De la asignatura

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Figura 19.Mdulo Interruptor de Lmite Mdulo de Fuente Conexin del

Interruptor de Lmite

Realice las conexiones que se muestran a continuacin en la figura 20

Figura 20 conexin de interruptor de limite y fuente de alimentacin

24




Figura 21.Diagrama Elctrico de la Conexin del Interruptor de Lmite

Observe las lmparas indicadoras al momento de conectar el mdulo a la fuente y explique los resultados Respuesta: La lmpara de N.O. esta encendida ya qu ese es el estado inicial del interruptor Accione el interruptor de lmite, observe los cambios en las lmparas indicadoras y mida el voltaje en cada uno de los bornes de salida.

Respuesta: La lmpara de N.A. esta encendida y en el borne de salida de N.A. existen 24V mientras que en N.O. no hay voltaje

Desactive el interruptor de lmite y mida de nueva cuenta con ayuda de un multmetro los bornes de salida. Respuesta: Ahora en el borne N.O. hay 24V y su lmpara est encendida mientras que la lmpara de N.A. esta apagada y no hay voltaje a su salida. Una vez terminada la prctica desenergice el equipo.


1. Cul es la mxima capacidad de interrupcin de corriente que puede

manejar un interruptor de lmite?

2. Escribe una ventaja y una desventaja de este tipo de sensores

3. Escribe al menos dos aplicaciones de este interruptor de limite

Bibliografa8.

8 http://www.dte.uvigo.es/recursos/proximidad/Sensores_Proximidad.html#Microrruptores.

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Nm.: 5

Titulo de la

prctica: ACTUADORES ELECTRICOS

Temas 9 en

relacin a la

prctica:

Actuadores elctricos, mecnicos e hidrulicos

Objetivo (s). El alumno utilizar un sensor para controlar el arranque y paro de un motor monofsico.

Introduccin.

ACTUADORES. Son dispositivos susceptibles de modificar la evolucin del proceso, sistema o planta. Por lo general, convierten una seal elctrica en una accin fsica o qumica. Ejemplos: motores elctricos, calefactores, ventosas, vibradores, cilindros neumticos o hidrulicos, bombas, electroimanes, etc.

Tipos de Motores Elctricos.

Existen gran variedad de motores elctricos, podemos clasificarlos segn el tipo de corriente que utilizan para su alimentacin o el tipo de movimiento que producen aqu observamos en la fifura 22 los tipos siguientes:

Motores CC. Motores PAP. Motores DA. Servomotores.

Figura 22 tipos de motores elctricos

9 De la asignatura

26




Practica o caso Activacin de actuador elctrico(motor de C.A)

Procedimiento.

Energice tanto la fuente de alimentacin, como el mdulo de control del motor y el modulo de botones, como indica la figura 23. Realice las conexiones que se muestran en la imagen. El Borne Rojo [24V] del Mdulo al Borne Rojo [24V] de la fuente de alimentacin. El Borne Negro [0V] del Mdulo al Borne Negro [0V] de la fuente de alimentacin, haga lo propio con el modulo del motor.

Figura 23 conexin de modulo de control del motor y fuente con botonera

Se puede observar que nuestro motor gira a una cierta velocidad cuando oprimimos el botn, N.A.

Cambie las terminales del motor a velocidad 2 y observe lo sucedido.

Cambie le modulo de botones por el modulo de sensores y active el motor haciendo uso de un sensor.

Una vez terminada la prctica desenergice el equipo.

27





1. Qu es un actuador elctrico?

2. De qu tipos de actuadores elctricos existen?

3. Escribe al menos dos aplicaciones de este tipo de actuadores.

Anexo

Bibliografa10.

10 http://www.info-ab.uclm/es/labelec/solar/electronica/elementos/sevomotor.htm

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Nm.: 6

Titulo de la

prctica: ENCENDIDO DE LEDs

Temas 11 en

relacin a la

prctica:

MANEJO DE DATOS, CICLOS NUMERICOS.

Objetivo (s). Realizar envo de datos por algn puerto del PIC 16F887 para encender LEDs

Introduccin.

Los microcontroladores estn conquistando el mundo. Estn presentes en nuestro trabajo, en nuestra casa y en nuestra vida, en general. Se pueden encontrar controlando el funcionamiento de los ratones y teclados de los computadores, en los telfonos y en los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar. Pero la invasin acaba de comenzar y los albores del siglo XXI sern testigos de la conquista masiva de estos diminutos computadores, que gobernarn la mayor parte de los aparatos que fabricamos y usamos los humanos. Las extensas reas de aplicacin de los microcontroladores, que se pueden considerar ilimitadas, exigirn un gigantesco trabajo de diseo y fabricacin. Aprender a manejar y aplicar microcontroladores slo se consigue desarrollando prcticamente diseos reales. Sucede lo mismo que con cualquier instrumento musical, cualquier deporte y con muchas actividades. QU ES UN MICROCONTROLADOR? Es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de un computador. Se emplea para controlar el funcionamiento de una tarea determinada y, debido a su reducido tamao, suele ir incorporado en el propio dispositivo al que gobierna. Esta ltima caracterstica es la que le confiere la denominacin de controlador incrustado (embedded controller). El microcontrolador es un computador dedicado. En su memoria slo reside un programa destinado a gobernar una aplicacin determinada; sus lneas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y actuadores del dispositivo a controlar, y todos los recursos complementarios disponibles tienen como nica finalidad atender sus requerimientos. Una vez programado y configurado el microcontrolador solamente sirve para gobernar la tarea asignada.

11 De la asignatura

29




Practica o caso manejo de las instrucciones de movimiento de datos

Procedimiento. Teclee el siguiente programa elaborado en lenguaje c,

construya el circuito en simulador PROTEUS y simule el circuito.

Programa que permita encender los LEDs ubicados en el puerto B del

PIC16F887 RB0, RB1, RB3, RB5 Y RB7.

Simulacin en PROTEUS

Grafica 1. Encendido de LEDs

30





1. Escribe dos formas diferentes de enviar los datos al puerto B.

(hexadecimal y decimal).

2. Para qu sirve la instruccin TRISB=0;?

3. Qu finalidad tiene la instruccin PORTB=0;?

Anexo

Bibliografa12.

12 Microcontroladores PIC Diseo practico de aplicaciones. Jos Ma. Angulo Usategui ed. Mc Graw Hill 3 Ed.

31




Nm.: 7

Titulo de la

prctica: OPERACIONES ARITMTICAS

Temas 13 en

relacin a la

prctica:

Instrucciones aritmticas.

Objetivo (s). Realizar un programa empleando instrucciones aritmticas bsicas de programacin en lenguaje de alto nivel.

Introduccin.

Detalles importantes de mikroC PRO para tener en cuenta En la programacin de PIC en C existen pequeos detalles que se deben tener muy en cuenta y que permitirn que los programas realizados cumplan las tareas para los cuales fueron diseados. Con respecto a los comentarios, se puede decir que son importantes aunque no son necesarios. Su importancia radica en que ofrecen una mayor facilidad para entender el cdigo y realizar su mantenimiento (esto es especialmente cierto cuando ha pasado el tiempo y necesitamos realizar alguna modificacin).

Los comentarios se inician con la doble barra diagonal //. Los signos de agrupacin siempre deben estar en pareja, es decir si hay

tres llaves de apertura {{{, deben haber tres llaves de cierre correspondientes }}}. Lo mismo con los parntesis ( ).

Los nmeros hexadecimales se escriben comenzando siempre con 0x, por ejemplo 0x0A, 0x16, 0xFD, etc.

Los nmeros binarios se escriben comenzando siempre con 0b, por ejemplo 0b001110, 0b11101111, etc.

Los nmeros decimales se escriben de la forma comn y corriente, por ejemplo 64, 126, 12.75, etc.

No se debe confundir el operador de asignacin (=) con el operador de comparacin (==) igual a.

El punto y coma (;) indica el final de una instruccin, por lo tanto hay que tener mucho cuidado para colocarlo en el lugar apropiado.

Las llaves { } no son necesarias en aquellos casos en los que nicamente se va a ejecutar una instruccin.

13 De la asignatura

32




Practica o caso Manejo de las instrucciones bsicas para programar microcontroladores PIC.

Procedimiento. Teclee el siguiente programa elaborado en lenguaje Mikroc.

Programa que realice la operacin suma del puerto A con el dato 05H y el

resultado mostrarlo en el puerto B.


Grafica 2. Operacin aritmtica

33





1. Qu significa la terminologa 0X05?

2. Si se requiere que el dato 0X05 sea escrito en decimal a cuanto

equivale?

3. Cul es el bit menos significativo del puerto B?

Anexo

Bibliografa14.

14 http://www.programarpicenc.com/libro/programacion-pic-en-c-mikroc-pro.html

34




Nm.: 8

Titulo de la

prctica: MANEJO DE CICLO CONDICIONAL if

Temas 15 en

relacin a la

prctica:

Ciclos condicionales.

Objetivo (s). Realizar programas empleando la instruccin de ciclos condicionales.

Introduccin.

ESTRUCTURAS CONDICIONALES

Las condiciones son ingredientes comunes de un programa. Las condiciones

permiten ejecutar una o varias sentencias dependiendo de validez de una

expresin. En otras palabras, Si se cumple la condicin (...), se debe hacer (...).

De lo contrario, si la condicin no se cumple, se debe hacer (...). Los operandos

condicionales if-else y switch se utilizan en las operaciones condicionales. Una

sentencia condicional puede ser seguida por una sola sentencia o por un bloque

de sentencias a ser ejecutadas.

OPERADOR CONDICIONAL if-else

El operador if se puede utilizar solo o asociado al operador else (if-else).

Ejemplo del operador if:

if(expresin) operacin;

Si el resultado de la expresin encerrada entre parntesis es verdadero (distinto

de 0) la operacin se realiza y el programa contina con la ejecucin. Si el

resultado de la expresin es falso (0), la operacin no se realiza y el programa

15 De la asignatura

35




contina inmediatamente con la ejecucin.

Como hemos mencionado, la otra forma combina tanto el operador if como el

else:

if(expresin) operacin1 else operacin2;

Si el resultado de la expresin es verdadero (distinto de 0), se realiza

operacin1, de lo contrario se realiza la operacin2. Despus de realizar una de

las operaciones, el programa contina con la ejecucin.

Practica o caso manejo de la instruccin if, else

Procedimiento. Teclee el siguiente programa elaborado en lenguaje c.

36





Grafica 3. Conexin y simulacin de ON OFF con ciclo condicional


1. Cmo se le denomina a la conexin del arreglo del botn con la

resistencia y la alimentacin?

2. A qu tipo de instruccin pertenece el if?

Anexo

Bibliografa16.

16 http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-programacion-de-los-microcontroladores/

37




Nm.: 9

Titulo de la

prctica: CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTOR A PASOS

Temas 17 en

relacin a la

prctica:

Ciclos condicionales, desplazamiento, rotacin, incremento

y decremento.

Objetivo (s). Realizar programas empleando la instruccin de ciclos condicionales y desplazamiento.

Introduccin.

Un motor a pasos es un actuador electromagntico rotatorio que convierte

mecnicamente entrada de pulsos digitales a movimiento rotatorio, la velocidad

est relacionada a la frecuencia de los pulsos, algunos tipos de estos motores se

ilustran en la figura 24.El nmero de grados puede ser entre 0.72 y 90 grados,

tiene alta precisin y bajo torque

Figura 24 Motores paso a paso

17 De la asignatura

38




Practica o caso Manejo de la instruccin condicionales, corrimiento,

Incremento y decremento.


El programa mostrado en la figura anterior muestra cmo controlar la velocidad de un motor a pasos unipolar. En el puerto B (PORTB 3-0) que gira en CCW, controlado mediante el puerto D: el bit 0 incrementa la velocidad, el bit 1 decrementa la velocidad.

39





Grafica 4. Control de velocidad en motor a pasos unipolar


1. Qu es un nibble?

2. Qu significa la instruccin

40




Nm.: 10

Titulo de la

prctica: ALARMA CON SENSOR

Temas 19 en

relacin a la

prctica:

Operaciones con instrucciones lgicas.

Objetivo (s). Realizar programas empleando instrucciones lgicas.

Introduccin.

OPERADORES LGICOS

Hay tres tipos de operaciones lgicas en el lenguaje C: Y (AND) lgico, O (OR)

lgico y negacin - NO (NOT) lgico. Los operadores lgicos devuelven

verdadero (1 lgico) si la expresin evaluada es distinta de cero. En caso

contrario, devuelve falso (0 lgico) si la expresin evaluada equivale a cero. Esto

es muy importante porque las operaciones lgicas se realizan generalmente

sobre las expresiones, y no sobre las variables (nmeros) particulares en el l

programa. Por lo tanto, las operaciones lgicas se refieren a la veracidad de toda

la expresin.

Por ejemplo: 1 && 0 es igual a (expresin verdadera) && (expresin falsa)

El resultado 0, o sea - Falso en ambos casos.

Practica o caso manejo de la instruccin | (or)


Se activa un buzzer conectado en RB0, solo si se presiona cualquiera de los botones conectados en RA0, RA1, RA2, RA3 O RA4.

19 De la asignatura

41





Grafica 5. Alarma con sensor

42





1. Qu es un buzzer?

2. Qu operacin lgica realiza el smbolo & y cual el smbolo |?

3. Qu sucede si se pone doble smbolo ||?

Anexo

Bibliografa20.

20 http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-programacion-de-los-microcontroladores/#c2v5

43




Nm.: 11

Titulo de la

prctica: OPERACIONES LGICAS

Temas 21 en

relacin a la

prctica:

Operaciones con instrucciones lgicas.

Objetivo (s). Realizar programas empleando instrucciones lgicas.

Introduccin.

OPERADORES DE MANEJO DE BITS

A diferencia de las operaciones lgicas que se realizan sobre los valores o

expresiones, las operaciones de manejo de bits se realizan sobre los bits de un

operando. Se enumeran en la siguiente tabla:

O P E R A D O R D E S C R I P C I N E J E M P L O R E S U L T A D O

~ Complemento a uno a = ~b b = 5 a = -5

Desplazamiento a la derecha a = b >> 2 b = 11110011 a = 00011110

& Y lgico para manejo de bits c = a & b a = 11100011 b = 11001100

c = 11000000

| O lgico para manejo de bits c = a | b a = 11100011 b = 11001100

c = 11101111

^ EXOR lgico para manejo de bits c = a ^ b a = 11100011 b = 11001100

c = 00101111

Note que el resultado de la operacin de desplazamiento a la derecha depende

del signo de la variable. En caso de que el operando se aplique a una variable

sin signo o positiva, se introducirn los ceros en el espacio vaco creado por

desplazamiento. Si se aplica a un entero con signo negativo, se introducir un 1

para mantener el signo correcto de la variable.

21 De la asignatura

44




Practica o caso manejo de la instruccin & (and) y manejo de datos por bit


Se activa un buzzer conectado en RB0, solo si se presiona al mismo tiempo los botones conectados en RA0 y RA1

45





Grafica 6. Manejo de instruccin lgica AND


1. Qu operacin realiza el smbolo ^?

2. Cul es su tabla de verdad de dicha operacin lgica?

3. Qu otra operacin lgica se puede realizar?

Anexo

Bibliografa22.

22 http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-programacion-de-los-microcontroladores/#c2v5

46




Nm.: 12

Titulo de la

prctica: CONTROL DE SEMAFORO VEHICULAR

Temas 23 en

relacin a la

prctica:

Envo de datos por puerto c

Objetivo (s). Realizar programa empleando la instruccin de envo de datos.

Introduccin.

Un rel es un interruptor elctrico que se abre y se cierra bajo el control de otro

circuito electrnico. Por eso est conectado a los pines de salida del

microcontrolador y utilizado para encender/apagar los dispositivos de alto

consumo tales como: motores, transformadores, calefactores, bombillas etc. Hay

varios tipos de rels, pero todos funcionan de la misma manera. Al fluir la

corriente por la bobina, el rel funciona por medio de un electromagneto,

abriendo y cerrando uno o ms conjunto de contactos. Similar a los

optoacopladores no hay conexin galvnica (contacto elctrico) entre los

circuitos de entrada y salida. Los rels requieren con frecuencia tanto un voltaje

ms alto y una corriente ms alta para empezar a funcionar. Tambin hay rels

miniatura que se pueden poner en marcha por una corriente baja obtenida

directamente de un pin del microcontrolador.

Figura 25 Relevador de c.c.

23 De la asignatura

47




La figura 26 muestra la solucin utilizada con ms frecuencia, empleando

relevadores como el de la figura 25.

Figura 26 Interface entre 5 v.c.c y 127 v.c.a

Para prevenir la aparicin de un alto voltaje de autoinduccin, causada por una

parada repentina del flujo de corriente por la bobina, un diodo polarizado

invertido se conecta en paralelo con la bobina. El propsito de este diodo es de

cortar este pico de voltaje

Practica o caso Manejo de datos por BYTE.


Realiza el programa de modo que controle el semaforo vehicular de a cuerdo a la

siguiente condicin. Y realiza la practica con la interfaz a 127 volts para los

semaforos que se ilustran en la figura 27.

48




Figura 27 control de crucero vehicular

49





Grafico 7. Control de crucero vehicular


1. Cmo se llama el componente que muestra el semforo en PROTEUS?

2. A cuntos milisegundos equivale un segundo?

3. Cul es la configuracin del Relevador de 5 vcc?

Anexo

Bibliografa24.

24 http://www.mikroe.com/chapters/view/82/capitulo-4-ejemplos/

50




Nm.: 13

Titulo de la

prctica: CONTADOR 0-99

Temas 25 en

relacin a la

prctica:

Ciclo while, funciones y aplicaciones de puertos.

Objetivo (s). Realizar envo de datos por algn puerto del PIC 16F887 para encender los segmentos de un display de 7 segmentos

Introduccin.

VISUALIZADOR LED

Bsicamente, un visualizador LED no es nada ms que varios diodos LED

moldeados en la misma caja plstica. Hay varios tipos de los visualizadores y

algunos de ellos estn compuestos por varias docenas de diodos incorporados

que pueden visualizar diferentes smbolos. No obstante, el visualizador utilizado

con ms frecuencia es el visualizador de 7 segmentos. Est compuesto por 8

LEDs. Los siete segmentos de un dgito estn organizados en forma de un

rectngulo para visualizar los smbolos, mientras que el segmento adicional se

utiliza para el propsito de visualizar los puntos decimales. Para simplificar la

conexin, los nodos y los ctodos de todos los diodos se conectan al pin comn

as que tenemos visualizadores de nodo comn y visualizadores de ctodo

comn, respectivamente. Los segmentos estn etiquetados con letras de a a g y

dp, como se muestra en la siguiente figura. Al conectarlos, cada diodo LED se

trata por separado, lo que significa que cada uno dispone de su propia

resistencia para limitar la corriente.

Aqu le presentamos unas cosas importantes a las que debe prestar atencin al

comprar un visualizador LED:

Como hemos mencionado, dependiendo de si nodos o ctodos estn conectados al pin comn, tenemos visualizadores de nodo comn y

25 De la asignatura

51




visualizadores de ctodo comn. Visto de afuera, parece que no hay ninguna diferencia entre estos visualizadores, pues se le recomienda comprobar cul se va a utilizar antes de instalarlo.

Cada pin del microcontrolador tiene un lmite de corriente mxima que puede recibir o dar. Por eso, si varios visualizadores estn conectados al microcontrolador, es recomendable utilizar as llamados LEDs de Bajo consumo que utilizan solamente 2mA para su funcionamiento.

Los segmentos del visualizador estn normalmente etiquetados con letras de a a g, pero no hay ninguna regla estrictaa cules pines del visualizador estarn conectados. Por eso es muy importante comprobarlo antes de empezar a escribir un programa o disear un dispositivo.

Los visualizadores conectados al microcontrolador normalmente ocupan un gran

nmero de los pines de E/S valiosos, lo que puede ser un problema sobre todo

cuando se necesita visualizar los nmeros compuestos por varios dgitos. El

problema se vuelve ms obvio si, por ejemplo, se necesita visualizar dos

nmeros de seis dgitos (un simple clculo muestra que en este caso se

necesitan 96 pines de salida). La solucin de este problema es denominada

multiplexin.

Aqu es cmo se ha hecho una ilusin ptica basada en el mismo principio de

funcionamiento como una cmara de pelcula. Un slo dgito est activo a la vez,

pero se tiene la impresin de que todos los dgitos de un nmero estn

simultneamente activos por cambiar tan rpidamente de las condiciones de

encendido/apagado.

52




Figura 28 conexin de display de 7 segmentos

Veamos la figura 28. Primero se aplica un byte que representa unidades al

puerto PORT2 del microcontrolador y se activa el transistor T1 a la vez. Despus

de poco tiempo, el transistor T1 se apaga, un byte que representa decenas se

aplica al puerto PORT2 y el transistor T2 se activa. Este proceso se est

repitiendo cclicamente a alta velocidad en todos los dgitos y transistores

correspondientes.

Lo decepcionante es que el microcontrolador es slo un tipo de computadora

miniatura diseada para interpretar el lenguaje de ceros y unos, lo que se pone

de manifiesto al visualizar cualquier dgito. Concretamente, el microcontrolador

no conoce cmo son unidades, decenas, centenas, ni diez dgitos a los que

estamos acostumbrados. Por esta razn, cada nmero a visualizar debe pasar

por el siguiente procedimiento:

Antes que nada, un nmero de varios dgitos debe ser dividido en unidades,

centenas etc. en una subrutina especfica. Luego, cada de estos dgitos se debe

almacenar en los bytes particulares. Los dgitos se hacen reconocibles al realizar

"enmascaramiento". En otras palabras, el formato binario de cada dgito se

sustituye por una combinacin diferente de los bits por medio de una subrutina

simple. Por ejemplo, el dgito 8 (0000 1000) se sustituye por el nmero binario

53




0111 1111 para activar todos los LEDs que visualizan el nmero 8.

Si un puerto del microcontrolador est conectado al visualizador de tal manera

que el bit 0 active el segmento 'a', el bit 1 active el segmento 'b', el bit 2 active el

segmento 'c' etc, entonces la tabla 2 muestra la "mscara" para cada dgito.

D G I T O S A V I S U A L I Z

A R S E G M E N T O S D E L V I S U A L I Z A D O R

dp a b c d e f g

0 0 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 1 1 0 0 0 0

2 0 1 1 0 1 1 0 1

3 0 1 1 1 1 0 0 1

4 0 0 1 1 0 0 1 1

5 0 1 0 1 1 0 1 1

6 0 1 0 1 1 1 1 1

7 0 1 1 1 0 0 0 0

8 0 1 1 1 1 1 1 1

9 0 1 1 1 1 0 1 1

Tabla 2. Segmentos del visualizador

Adems de los dgitos de 0 a 9, hay algunas letras -A, C, E, J, F, U, H, L, b, c, d,

o, r, t - que se pueden visualizar al enmascarar.

En caso de que se utilicen los visualizadores de nodo comn, todos los unos

contenidos en la tabla anterior se deben sustituir por ceros y viceversa. Adems,

54




los transistores PNP se deben utilizar como controladores.

Practica o caso Contador de 0 a 99 en display de 7 segmentos de ctodo

comn

Procedimiento. Teclee el siguiente programa elaborado en lenguaje c,

construya el circuito en simulador PROTEUS y de manera fsica, adems simule

el circuito.

const int rt=50;

//Declaramos una variable

void unidades(){

//En las salidas de c daremos los valores de rt

PORTC=63;

Delay_ms(rt);

PORTC=6;

Delay_ms(rt);

PORTC=91;

Delay_ms(rt);

PORTC=79;

Delay_ms(rt);

PORTC=102;

Delay_ms(rt);

PORTC=109;

Delay_ms(rt);

PORTC=125;

Delay_ms(rt);

55




PORTC=7;

Delay_ms(rt);

PORTC=127;

Delay_ms(rt);

PORTC=103;

Delay_ms(rt);

}

void main() {

//Iniciamos

ANSEL=0;

ANSELH=0;

TRISB=0;

TRISC=0;

//B y C ahora son salidas

while(1){

PORTB=63;unidades();

PORTB=6;unidades();






PORTB=7;unidades();


56





//Ahora mostramos las salidas en B

}

} //Fin

simulacin en PROTEUS

Figura 29. Contador 0-99


1. Dibuja la configuracin del display de 7 segmentos de ctodo comn.

2. Qu es una funcin?

3. Qu es un procedimiento?

4. Qu es una macro?

Anexo

Bibliografa26.


57




Nm.: 14

Titulo de la

prctica: DISPLAY LCD

Temas 27 en

relacin a la

prctica:

cadenas

Objetivo (s). Realizar envo de datos por algn puerto del PIC 16F887 para enviar cadenas de mensajes en un display de cristal liquido.

Introduccin.

VISUALIZADOR LCD

Este componente est especficamente fabricado para ser utilizado con los

microcontroladores, lo que significa que no se puede activar por los circuitos

integrados estndar. Se utiliza para visualizar los diferentes mensajes en un

visualizador de cristal lquido miniatura. El modelo descrito aqu es el ms

utilizado en la prctica por su bajo precio y grandes capacidades. Est basado

en el microcontrolador HD44780 (Hitachi) integrado y puede visualizar mensajes

en dos lneas con 16 caracteres cada una. Puede visualizar todas las letras de

alfabeto, letras de alfabeto griego, signos de puntuacin, smbolos matemticos

etc. Tambin es posible visualizar smbolos creados por el usuario. Entre otras

caractersticas tiles es el desplazamiento automtico de mensajes (a la

izquierda y a la derecha), aparicin del cursor, retroiluminacin LED etc.

Figura 30 display LCD

27 De la asignatura

58




Pines del visualizador LCD

A lo largo de un lado de una placa impresa pequea del visualizador LCD se

encuentran los pines que le permiten estar conectado al microcontrolador. Hay

14 pines en total marcados con nmeros (16 si hay retroiluminacin). Su funcin

se muestra en la tabla 3:

F U N C I N N M E R

O N O M B R

E E S T A D O L G I C O

D E S C R I P C I N

Tierra 1 Vss - 0V

Alimentacin 2 Vdd - +5V

Contraste 3 Vee - 0 - Vdd

Control de funcionamiento

4 RS 0 1

D0 D7 considerados como comandos

D0 D7 considerados como datos

5 R/W 0 1

Escribir los datos (del microcontrolador al LCD) Leer los datos (del LCD al

microcontrolador)

6 E

0 1

Transicin de 1 a 0

Acceso al visualizador LCD deshabilitado

Funcionamiento normal Datos/comandos se estn

transmitiendo al LCD

Datos / comandos

7 D0 0/1 Bit 0 LSB

8 D1 0/1 Bit 1

9 D2 0/1 Bit 2

10 D3 0/1 Bit 3

11 D4 0/1 Bit 4

12 D5 0/1 Bit 5

13 D6 0/1 Bit 6

14 D7 0/1 Bit 7 MSB

Tabla 3. Funcin de los pines del LCD

Pantalla LCD

Una pantalla LCD puede visualizar dos lneas con 16 caracteres cada una. Cada

carcter consiste en 5x8 o 5x11 pxeles. Este libro cubre un visualizador de 5x8

pxeles que es utilizado con ms frecuencia.

59




El contraste del visualizador depende del voltaje de alimentacin y de si los

mensajes se visualizan en una o dos lneas. Por esta razn, el voltaje variable 0-

Vdd se aplica al pin marcado como Vee. Un potencimetro trimer se utiliza con

frecuencia para este propsito. Algunos de los visualizadores LCD tienen

retroiluminacin incorporada (diodos LED azules o verdes). Al utilizarlo durante el

funcionamiento, se debe de conectar una resistencia en serie a uno de los pines

para limitar la corriente (similar a diodos LED).

Figura 31. Regulacin de contraste de LCD

Si no hay caracteres visualizados o si todos los caracteres estn oscurecidos al

encender el visualizador, lo primero que se debe hacer es comprobar el

potencimetro para ajustar el contraste. Est ajustado apropiadamente? Lo

mismo se aplica si el modo de funcionamiento ha sido cambiado (escribir en una

o en dos lneas).

60




Practica o caso Envo de cadenas en display de LCD.

Procedimiento.

sbit LCD_RS at RD2_bit;

sbit LCD_EN at RD3_bit;

sbit LCD_D4 at RD4_bit;




sbit LCD_RS_Direction at TRISD2_bit;

sbit LCD_EN_Direction at TRISD3_bit;

sbit LCD_D4_Direction at TRISD4_bit;




// Fin de conexiones del modulo LCD

char txt1[ ] = "Prueba de display LCD";

char txt2[ ] = "Display funcionando";

char txt3[ ] = "Lcd4bit";

char txt4[ ] = "Ejemplo";

char i; // Loop variable

void Move_Delay() { // Funcin usada para mover el texto

Delay_ms(50); // se puede cambiar la velocidad de movimiento aqu.

61




}

void main(){

ANSEL = 0; // Configura los pines AN como E/S digitales.

ANSELH = 0;

C1ON_bit = 0; // Deshabilita comparadores

C2ON_bit = 0;

Lcd_Init(); // Inicializa el LCD

Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Limpia el display

Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // Apaga el cursor

Lcd_Out(1,6,txt3); // Escribe texto en la primer fila

Lcd_Out(2,6,txt4); // Escribe texto en la segunda fila

Delay_ms(200);

Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Borra el display

Lcd_Out(1,1,txt1); // Escribe texto en la primer fila

Lcd_Out(2,5,txt2); // Escribe texto en la segunda fila

Delay_ms(200);

// Moving text

for(i=0; i

62




for(i=0; i

63





1. Dibuja la configuracin del display LCD.

2. Qu pin se emplea para controlar el contraste?

3. Qu librera se utiliza para poder controlar el display?

4. Por qu se le llama display de 16x2?

Anexo

Bibliografa28.


64




29 De la asignatura

Nm.: 15

Titulo de la

prctica: TECLADO MATRICIAL

Temas 29 en

relacin a la

prctica:

Interfaces hombre mquina

Objetivo (s). Realizar programa empleando la instruccin de envo de datos por medio de interface de teclado matricial.

Introduccin.

El teclado matricial 4x4 (figura 32), es el ms utilizado en el desarrollo de proyectos con microcontroladores PIC y que tienen su aplicacin en el ingreso de datos de manera manual por parte del usuario.

El teclado matricial 4x4 est constituido por una matriz de pulsadores dispuestos en filas (A,B,C,D) y columnas (1,2,3,4), con la intencin de reducir el nmero de pines necesarios para su conexin. Las 16 teclas necesitan slo 8 pines del microcontrolador, en lugar de los 16 pines que se requeriran para la conexin de 16 teclas independientes.

Figura 33 Teclado matricial 4x4 Su funcionamiento es muy sencillo, cuando se presiona una tecla, se conectan internamente la fila y columna correspondientes; por ejemplo, al presionar la

65




tecla 7 se conectan la fila C y la columna 1. Si no hay ninguna tecla presionada, las filas estn desconectadas de las columnas. En la tabla 4 se describen las funciones que se incluyen en la librera Keypad4x4 de mikroC PRO para el manejo del teclado matricial 4x4.

TABLA 4. Funciones de librera para teclado matricial

Para poder utilizar estas funciones se tiene que declarar previamente una variable que especifica el puerto que se emplear para la conexin del teclado matricial 4x4, como se observa en los ejemplos de programacin. La conexin a los microcontroladores PIC16F88, 16F628A y 16F877A se muestra en la figura 34 donde se ha empleado el puerto B: las columnas se conectan al nibble bajo, mientras que las filas se conectan al nibble alto del mismo puerto.

Figura 34 Conexin de un teclado matricial 4x4 a los microcontroladores PIC16F88 y 16F628A

66




Practica o caso Manejo de datos empleando una interface.


// Conexiones del Modulo LCD

sbit LCD_RS at RD2_bit;

sbit LCD_EN at RD3_bit;





sbit LCD_RS_Direction at TRISD2_bit;

sbit LCD_EN_Direction at TRISD3_bit;





// Fin de conexiones del modulo LCD

// definicion de conexiones del teclado

char keypadPort at PORTB; // est conectado al puerto B

char kp, contador=0;

void main(){

ANSEL = 0; // Deshabilita entradas analogicas 0-7

67




ANSELH = 0; // Deshabilita entradas analgicas 8-11

Keypad_Init(); //Inicializa el teclado.

Lcd_Init(); //Inicializa el LCD.

Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); //Borra el display.

Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); //Apaga el cursor.

Lcd_Out(1,1,"Prueba teclado");

Lcd_Out(2,1,"Matricial");

Delay_ms(1000);

Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); //Borra el display.

while (1){

kp=0;

do //Espera por una tecla.

kp=Keypad_Key_Click(); //Lee el nmero de la tecla y lo guarda en kp.

while (!kp);

switch (kp){

case 1: kp = 49; break; //49 es el cdigo ASCII del nmero 1.



//case 4: kp = 65; break; // A

case 5: kp = 52; break; // 4

case 6: kp = 53; break; // 5

case 7: kp = 54; break; // 6

//case 8: kp = 66; break; // B

68




case 9: kp = 55; break; // 7

case 10: kp = 56; break; // 8

case 11: kp = 57; break; // 9

//case 12: kp = 67; break; // C

case 13: kp = 42; break; // *

case 14: kp = 48; break; // 0

case 15: kp = 35; break; // #

}//case 16: kp = 68; break; // D

Lcd_Chr_CP(kp); //Presenta el carcter en el LCD.

contador++; //Cuenta el nmero de pulsaciones.

if (contador==12){ //Si se han efectuado 12 pulsaciones.

contador=0;

Delay_ms(10); //Espera 10 ms.

Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); //Borra la pantalla y retorna el cursor al

} //origen.

}

}

69




Anexo

Bibliografa30.

30 http://www.programarpicenc.com/libro/cap08-teclado-matricial-4x4-microcontroladores-pic.html


Grafica 8. Teclado matricial y LCD


1. En cdigo ASCII qu nmero le corresponde al siguiente smbolo /

2. Qu significa la instruccin Break?

3. Qu hace la instruccin Lcd_Cmd (_LCD_CLEAR); ?

70




Nm.: 16

Titulo de la

prctica: CONVERTIDOR ANALOGICO DIGITAL

Temas 31 en

relacin a la

prctica:

Conversin de datos analgicos a digitales

Objetivo (s). Realizar programa para emplear el PIC como convertidor de analgico a digital.

Introduccin.

Utilizar el convertidor A/D

El convertidor A/D del microcontrolador PIC16F887 se utiliza en este ejemplo.

Hace falta decir que todo es pan comido? Una seal analgica variable se

aplica al pin AN2, mientras que el resultado de la conversin de 10 bits se

muestra en los puertos POTRB y PORTD (8 bits menos significativos en el

puerto PORTD y 2 bits ms significativos en el puerto PORTB). La Tierra (GND)

se utiliza como voltaje de referencia bajo Vref-, mientras que el voltaje de

referencia alto se aplica al pin AN3. Esto habilita que la escala de medicin se

estire y encoja.

IEn otras palabras, el convertidor A/D siempre genera un resultado binario de 10

bits, lo que significa que reconoce 1024 niveles de voltaje en total (210=1024). La

diferencia entre dos niveles de voltaje no es siempre la misma. Cunto menor

sea la diferencia entre Vref+ y Vref-, tanto menor ser la diferencia entre dos de

1024 niveles. Como hemos visto, el convertidor A/D es capaz de detectar

pequeos cambios de voltaje.

31 De la asignatura

71




Practica o caso Manejo de datos por ADC.



Grafica 9. Convertidor analgico-Digital

72





1. Cmo se llama el componente que muestra el semforo en PROTEUS?

2. A cuntos milisegundos equivale un segundo?

3. Cul es la configuracin del Relevador de 5 vcc?

Anexo

Bibliografa32.

32 http://www.mikroe.com/chapters/view/82/capitulo-4-ejemplos/#c4v9

73




Nm.: 17

Titulo de la

prctica: GENERACIN DE SONIDO

Temas 33 en

relacin a la

prctica:

Programacin bsica

Objetivo (s). Realizar programa que genere un sonido por medio del PIC

Introduccin.

Generacin de sonido, librera de sonido...

Las seales de audio se utilizan con frecuencia cuando se necesita llamar la

atencin de usuario, confirmar que alguno de los botones se ha pulsado, avisar

que se ha llegado hasta los valores mnimos o mximos etc. Pueden ser una

simple seal de pitido as como melodas de una duracin ms larga o ms

corta. En este ejemplo se muestra la generacin de sonido por medio de

funciones que pertenecen a la librera Sound.

33 De la asignatura

74




Figura 35 Conexin de bocina para generar sonido

Practica o caso Manejo de datos.


/*Cabecera******************************************************/

void Tone1() {

Sound_Play(659, 250); // Frecuencia = 659Hz, duracin = 250ms

}

void Tone2() {


75




}

void Tone3() {


}

void Melody1() { // Componer una meloda divertida 1

Tone1(); Tone2(); Tone3(); Tone3();


Tone1(); Tone2(); Tone3();


Tone1(); Tone2(); Tone3();

Tone3(); Tone3(); Tone2(); Tone2(); Tone1();

}

void ToneA() { // Tono A

Sound_Play( 880, 50);

}

void ToneC() { // Tono C

Sound_Play(1046, 50);

}

void ToneE() { // Tono E


}

void Melody2() { // Componer una meloda divertida 2

76




unsigned short i;

for (i = 9; i > 0; i--) {

ToneA(); ToneC(); ToneE();

}

}

void main() {

ANSEL = 0; // Todos los pines de E/S son digitales

ANSELH = 0;

TRISB = 0xF0; // Pines RB7-RB4 se configuran como entradas

// RB3 se configura como salida

Sound_Init(&PORTB, 3);


while (1) {

if (Button(&PORTB,7,1,1)) // RB7 genera Tono1

Tone1();

while (PORTB & 0x80) ; // Esperar que se suelte el botn

if (Button(&PORTB,6,1,1)) // RB6 genera Tono2

Tone2();


if (Button(&PORTB,5,1,1)) // RB5 genera meloda 2

Melody2();


if (Button(&PORTB,4,1,1)) // RB4 genera meloda 1

77




Melody1();


}

}


Grafica 10. Generacin de sonido


1. Cmo se llama el componente que reproduce el sonido?

2. Escribe los valores de las frecuencias de las 7 notas musicales?

3. Qu hace la siguiente instruccin Sound_Play(659, 250);?

Anexo

Bibliografa34.

http://www.mikroe.com/chapters/view/82/capitulo-4-ejemplos/#c4v15

78




Nm.: 18

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