PICPLC4 v6. Sistema de desarrollo. Manual de usuario

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1 Si tiene alguna pregunta, comentario o propuesta de negocio, póngase en contacto con nosotros en office@mikroe.com Si tiene problemas con cualquiera de nuestros productos o sólo necesita información adicional, deje un ticket en Si quiere saber más de nuestros productos, por favor visite nuestra web Todos los sistemas de desarrollo de son unas herramientas insustituibles para la programación y el desarrollo de los dispositivos basados en microcontroladores. Los componentes elegidos con atención debida y el uso de las máquinas de la última generación para montarlos y probarlos son la mejor garantía de alta fiabilidad de nuestros dispositivos. Gracias a un diseño simple, gran número de los módulos complementarios y ejemplos listos para ser utilizados todos nuestros usuarios, sin reparar en su experiencia, tienen la posibilidad de desarrollar sus proyectos en una manera fácil y eficiente. Manual de usuario Sistema de desarrollo PICPLC4 v6

2 TÉRMINOS Y CONDICIONES ESTIMADOS CLIENTES, Querría darles las gracias por estar interesados en nuestros productos y por tener confianza en. Nuestro objetivo es proporcionarles con los productos de la mejor calidad. Además, seguimos mejorando nuestros rendimientos para responder a sus necesidades. Nebojsa Matic Director general Todos los productos de son protegidos por la ley y por los tratados internacionales de derechos de autor. Este manual es protegido por los tratados de derechos de autor, también. Es prohibido copiar este manual, en parte o en conjunto sin la autorización previa por escrito de. Se permite imprimir este manual en el formato PDF para el uso privado. La distribución y la modificación de su contenido son prohibidas. proporciona este manual como está sin garantías de ninguna especie, sean expresas o implícitas, incluyendo las garantías o condiciones implícitas de comerciabilidad y aptitud para fines específicos. Aunque ha puesto el máximo empeño en asegurar la exactitud de la información incluida en este manual, no asume la responsabilidad de ninguna especie de daños derivados del acceso a la información o de los programas y productos presentados en este manual (incluyendo daños por la pérdida de los beneficios empresariales, información comercial, interrupción de negocio o cualquier otra pérdida pecuniaria).las informaciones contenidas en este manual son para el uso interno. Pueden ser modificadas en cualquier momento y sin aviso previo. ACTIVIDADES DE ALTO RIESGO Los productos de no son tolerantes a fallos y no están diseñados, fabricados o pensados para su uso o reventa como equipo de control en línea en entornos peligrosos que requieran un funcionamiento sin fallos, como en instalaciones nucleares, en la navegación aérea o en sistemas de comunicaciones, de tráfico aéreo, máquinas de auxilio vital o sistemas de armamento, en los que un fallo del software podría conducir directamente a la muerte, lesiones corporales o daños físicos o medioambientales graves ( Actividades de alto riesgo ). y sus proveedores niegan específicamente cualquier garantía expresa o implícita de aptitud para Actividades de alto riesgo. MARCAS REGISTRADAS El nombre y logotipo de Mikroelektronika, el logotipo de Mikroelektronika, mikroc, mikroc PRO, mikrobasic, mikrobasic PRO, mikropascal, mikropascal PRO, AVRflash, PICflash, dspicprog, 18FJprog, PSOCprog, AVRprog, 8051prog, ARMflash, EasyPIC5, EasyPIC6, BigPIC5, BigPIC6, dspic PRO4, Easy8051B, EasyARM, EasyAVR5, EasyAVR6, BigAVR2, EasydsPIC4A, EasyPSoC4, EasyVR Stamp LV18FJ, LV2433A, LV32MX, PIC32MX4 MultiMedia Board, PICPLC16, PICPLC8 PICPLC4, SmartGSM/GPRS, UNI-DS son maracas comerciales de Mikroelektronika. Todas las demás marcas aquí mencionadas son propiedad de sus respectivas compañías. Todos los demás productos y nombres corporativos utilizados en este manual pueden ser marcas comerciales registradas, son propiedad de sus respectivas compañías y se utilizan para fines de redacción, en beneficio de sus propietarios sin intención de infringir sus derechos. El nombre y logotipo de Microchip, el logotipo de Microchip, Accuron, dspic, KeeLoq, microid, MPLAB, PIC, PICmicro, PICSTART, PRO MATE, PowerSmart, rfpic y SmartShunt son marcas comerciales registradas de Microchip Technology Incorporated en los EE.UU. y otros países. MikroelektronikaTM, 2009, Todos los derechos reservados.

3 Sistema de desarrollo PICPLC4 v6 3 TABLA DE CONTENIDO Introducción al sistema de desarrollo PICPLC4 v Prestaciones principales Microcontrolador PIC18F87J Programar el microcontrolador Fuente de alimentación Módulo de comunicación RS Módulo Ethernet Conector GSM Reloj de tiempo real (RTC) Relés Puertos de E/S... 14

4 4 Sistema de desarrollo PICPLC4 v6 Introducción al sistema de desarrollo PICPLC4 v6 El sistema de desarrolo The PICPLC4 v6 proporciona un ambiente de desarrollo para experimentar con los dispositivos industriales. La conexión entre el sistema de desarrollo y estos dispositivos se establece por medio de los relés. Además, el PICPLC4 v6 dispone de los módulos adicionales que habilitan la conexión entre el microcontrolador y un dispositivo externo. El PICPLC4 v6 se puede utilizar como un controlador autónomo que se comunica con los dispositivos remotos por los módulos de comunicación. Los numerosos módulos proporcionados en la placa, tales como módulo de comunicación RS-232, reloj de tiempo real, controlador de ethernet, módulo GSM etc. le permiten experimentar con facilidad con el microcontrolador. Sistema de desarrollo se puede utilizar como un controlador autónomo en los dispositivos industriales Sistema de desarrollo para los dispositivos basados en los microcontroladores PIC Microcontrolador incorporado en la placa se programa por medio del programador externo 18FJprog Gracias al módulo GSM es posible establecer la comunicación entre el sistema de desarrollo y otro dispositivo que utiliza el estándar GSM. Conexión a las PC remotas se establece por medio de la red LAN y un módulo incorporado para la comunicación ethernet El programa Lv18PICfl ash proporciona una lista completa de todos los microcontroladores soportados. La última versión de este programa con la lista actualizada de los microcontroladores soportados se puede descargar desde nuestra web: El paquete contiene: Sistema de desarrollo: CD: Cables: Documentación: PICPLC4 v6 CD del producto con un software apropiado cable USB Manuales para los PICPLC4 v6, guía rápiada Instalación de los controladores USB y Esquema eléctrico del sistema Especificación del sistema: Fuente de alimentación: por el conector CN1 (de 12 a 22V AC o de 16 a 30V DC) Consumo de corriente: ~20mA si todos los módulos incorporados en la placa están inactivos Dimensión: 21,4 x 14cm (8,4 x 5,5pulgadas) Peso: ~300g (0.65lbs)

5 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Prestaciones principales 1. Conector de la fuente de alimentación CN1 2. Regulador de voltaje de la fuente de alimentación 3. Módulo ethernet 4. Módulo de comunicación RS Conector para altavoz 6. Conector para micrófono 7. Conectores de los puertos de E/S 8. Puente para seleccionar las resistencias pull-up/pull-down 9. Microcontrolador PIC18F87J Interruptor DIP para habilitar las resistenicas pull-up/pull-down 11. Conector CN8 para el programador externo 12. Interruptores DIP para habilitar/deshabilitar los módulos incorporados 13. Conector para el módulo GSM 14. Reloj de tiempo real 15. Conectores para los relés 16. Relés 17. Conector para una antena GSM

6 6 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Microcontrolador PIC18F87J60 El sistema de desarrollo proporicona un microcontrolador PIC18F87J60 en el encapsulado TQFP de 80 pines soldado en la placa. Este microcontrolador dispone un módulo ethernet incorporado que habilita una conexión entre el sistema de desarrollo y LAN (red de área local) por medio de un conector ethernet. Además del módulo ethernet, el microcontrolador también dispone de otros módulos destinados a ser utilizados para la comunicación USART, control PWM, comunciación serie, comunicación paralela, conversión A/D etc. Oscilador con cristal de cuarzo Microcontrolador PIC18F87J60 El microcontrolador PIC18F87J60 se comunica con los dispositivos externos por conexión SPI o I 2 C, mientras que el módulo USART le habilita estar conectado a los dos módulos de comunicación RS-232 y RS-485. Además, el microcontrolador dispone de un convertidor A/D de 10 bits, capaz de utilizar hasta 16 canales disponibles (pines de E/S). Para estabilizar la frecuencia de reloj, el microcontrolador utiliza un cristal de cuarzo externo con una frecuancia de 25Mhz. Aparte de eso, el microcontrolador también dispone de un estabilizador de frecuencia de reloj interno con una frecuencia de 31kHz. Figura 1-1: Microcontrolador PIC18F87J Programar el microcontrolador Para habilitar programar el microcontrolador proporcionado en el sistema de desarrollo, es necesario proporcionar un programador externo 18FJprog. Este programador se coloca en el sistema de desarrollo por medio de un conector macho 2x5 CN8. Paso 1: Antes de iniciar el proceso de la programación, es necesario conectar el sistema de desarrollo a la fuente de alimentación. Siga las instrucciones dadas en la Figura 2-1 para establecer esta conexión correctamente Figura 2-1: Conectar la fuente de alimentación Figura 2-2: Fuente de alimentación Paso 2: Antes de conectar el programador externo 18FJprog, es necesario instalar los controladores imprescindibles para el funcionamiento correcto del programador. Además, también se necesita instalar el programa Lv18PICfl ash utilizado para cargar un fi chero.hex desde la PC al microcontrolador. El controlador y el progama Lv18PICfl ash se proporcionan en el CD del producto que viene junto con el sistema de desarrollo. Asimismo se pueden descargar desde nuestra web: Paso 3: Al conectar el sistema de desarrollo a la fuente de alimentación y al instalar el controlador apropiado con éxito, es necesario colocar un conector hembra 2x5 proporcionado en el programador 18FJprog en el conector macho 2x5 CN8 proporcionado en el sistema de desarrollo, como se muestra en la Figura 2-3.

7 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Figura 2-3: Conectar el programador Al conectar el programador externo 18Fjprog al sistema de desarrollo, es necesario conectarlo a una PC por medio del cable USB. Una punta del cable con el conector USB de tipo A debe estar conectada a una PC, mientras que la otra punta del cable proporcionada con un conector USB de tipo B debe estar conectada al programador. Figura 2-4: Programador 18FJprog conectado al sistema de desarrollo Durante la programación, el programador se utiliza para cargar un fi chero.hex en el microcontrolador por los pines RB6, RB7 y MCLR del microcontrolador. Al conectar el programador al sistema de desarrollo, estos pines no se pueden utilizar como los pines de E/S ya que se utilizan para programar. Para utilizarlos como los pines de E/S, es necesario colocar los puentes sobre los pines del conector macho 2x5 CN8, como se muestra en la Figura 2-3 (4). Figura 2-5: Programador 18FJprog

8 8 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Fuente de alimentación El sistema de desarrollo PICPLC4 v6 está conectado la fuente de alimentación por el conector CN1. El voltaje de alimentación puede ser DC o AC. El voltaje de alimentación DC está en el rango de 16V a 30V, mientras que el voltaje de alimentación AC está en el rango de 12V a 22V. Tenga en cuenta de que el programador incorporado no puede funcionar sin estar conectado a la fuente de alimentación aunque está conecado a una PC por el cable USB. Conector de la fuente de alimentación CN1 Interruptor POWER SUPPLY Regulador del voltaje de la fuente de alimentación Figura 3-1: Fuente de alimentación Figura 3-2: Esquema de conexión de la fuente de alimentación

9 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Módulo de comunicación RS-232 USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter) transmisor/receptor síncrono/asíncrono universal es una de las formas más frecuentes de intercambiar los datos entre la PC y los periféricos. La comunicación serial RS-232 se realiza por medio de los conectores CN17 y CN18 y el módulo USART del microcontrolador. El PICPLC4 v6 proporciona un puerto RS-232. Utilice los interruptores 4-7 en el interruptor DIP SW5 para habilitar este puerto. El interruptor a utilizar depende de cuál pin del microcontrolador se utilice para la comunicación RS-232. En caso de que se utilicen los pines RC7 y RC6, es necesario poner los puentes 4 (RX) y 6 (TX) en el interruptor DIP SW5 en la posición ON. En caso de que se utilicen los pines RG2 y RG1 es necesario poner los puentes 5 (RX) y 7 (TX) en el interruptor DIP SW5 en la posición ON. Los pines del microcontrolador utilizados en esta comunicación están marcados de la siguiente manera: RX (receive data) - línea para recibir datos y TX (transmit data) - línea para transmitir datos. La velocidad de transmisión de datos es hasta 115 kbps. Para habilitar que el módulo USART del microcontrolador reciba las señales de entrada de acuerdo con el estándar RS-232 es necesario ajustar los niveles de voltaje por medio de un circuito IC tal como MAX3238E. Conector RS-232 Figura 4-1: Módulo RS-232 Puerto RS-232 está conectado al microcontrolador Figura 4-2: Esquema de conexión del módulo RS-232

10 10 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Módulo Ethernet La función del conector ethernet proporcionado en el sistema de desarrollo PICPLC4 v6 es de conectarlo a LAN. La comunicación ethernet está habilitada en el sistema de desarrollo gracias al módulo ethernet integrado en el microcontrolador PIC18F87J60. El conector ethernet y el microcontrolador están conectados por medio de los siguientes pines del microcontrolador: TPOUT+, TPOUT-, TPIN+ y TPIN-. Al colocar los puentes J5 y J6, se habilitan los LEDs marcados con LEDA y LEDB. Estos dos LEDs se utilizan para indicar si el módulo ethernet está activo durante la comunicación entre el microcontrolador y algún otro dispositivo conectado a LAN. Conector del módulo ethernet Figura 5-1: Módulo ethernet Módulo ethernet está conectado al microcontrolador Figura 5-2: Esquema de conexión del módulo ethernet

11 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Conector GSM Gracias a un conector incorporado para el módulo GSM, el sistema de desarrollo PICPLC4 v6 es capaz de comunicarse con el mundo externo por medio de la red GSM. Un módulo GSM GM862-QUAD de la compañía Telit se puede pedir con el sistema de desarrollo. Este módulo dispone de una ranura para colocar una tarjeta SIM así como de un conector para antena externa. Para conectar un módulo GSM al microcontrolador, es necesario poner los interruptores 1-8 en el interruptor DIP SW6 en la posición ON. Figura 6-1: Conector GSM Figura 6-2: Módulo GSM En caso de que el módulo GSM se utilice para la comunicación de audio, es necesario enchufar un altavoz y un micrófono en los conectores apropiados, como se muestra en la Figura 6-3. Aparte de la transmisión de señal de audio, el módulo GSM se puede utilizar para enviar los datos de acuerdo con el estándar GPRS utlizado en aplicaciones celulares. Figura 6-3: Conectores de audio Figura 6-3: Módulo GSM con antena Módulo GSM está conectado al microcontrolador por el interruptor DIP SW6 Figura 6-5: Esquema de conexión del conector GSM al microcontrolador

12 12 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Reloj de tiempo real (RTC) El reloj de tiempo real se utiliza ampliamente en los dispositivos de alarma, controladores industriales, productos de consumo etc. Gracias al circuito PCF8583 incorporado el sistema de desarrollo PICPLC4 v6 es capaz de proporcionar informaciones acerca de tiempo real. Las prestaciones principales del reloj de tiempo real son: - reloj calenadario - interfaz serial I 2 C - contador universal utilizado como alarma - capaz de cambiar de formato de tiempo (12/24h) El reloj de tiempo real proporcionado en el sistema de desarrollo PICPLC4 v6 se utiliza para generar una interrupción en tiempo programado. Para establecer una conexión entre el microcontrolador y el reloj de tiempo real es necesario poner los interruptores 1, 2 y 3 en el interruptor DIP SW5 en la posición ON. Batería de 3V habilita el funcionamiento del reloj de tiempo real al apagar la fuente de alimentación Cristal de cuarzo proporciona la exactitud de señal de reloj utilizada por el reloj de tiempo real Figura 7-1: Reloj de tiempo real Reloj de tiempo real conectado al microcontrolador por los pines RC4, RC3 y RB0 Figura 7-2: Esquema de conexión del reloj de tiempo real al microcontrolador

13 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Relés Los dispositivos industriales normalmente utilizan más corriente de lo que el microcontrolador puede proporcionar por medio de sus pines de E/S. Para habilitar una conexión entre el microcontrolador y tales dispositivos, el sistema de desarrollo dispone de 4 relés por medio de los que es posible proporcionar un voltaje de alimentación de hasta 250V. Cada relé dispone de un contacto normalmente abierto (W0, W1...), un contacto normalmente cerrado (NW0, NW1...) y un contacto común (COM0, COM1...). El microcontrolador gobierna el funcionamiento de los relés. Conectores para los rélés Figura 8-1: Relés con los conectores pertinentes Relés están conectados al microcontrolador por medio de un controlador de relé ULN2803 Figura 8-2: Esquema de conexión entre el microcontrolador y los relés

14 14 Sistema de desarrollo PICPLC4 v Puertos de E/S A lo largo de la parte derecha del sistema de desarrollo están cuatro conectores de 10 pines que están conectados a los puertos de E/S del microcontrolador. Los interruptores DIP SW1-SW4 permiten que cada pin del conector esté conectado a una resistencia pull up/pull down. Si los pines del puerto estarán conectados a las resistencias pull-up o pull-down depende de la posición de los puentes J1-J4. Puente para seleccionar resistencia pull-up /pull-down Interruptor DIP para habilitar una resistencia pull-up/pull-down para cada pin del puerto Conector macho 2x5 del puerto PORTH Las resistencias pull-up/pull-down le permiten determinar el nivel lógico en todos los pines de entrada del microcontrolador cuando estén en el estado inactivo. El nivel lógico depende de si el puente está en la posición pull-up/pull-dow. Cuando este puente esté en la posición pull-up, los pines de entrada se alimentarán con un voltaje de 3.3V, o sea, se llevarán a alto (un uno lógico (1)). Al estar en la posición pull-down, los pines de entrada se alimentarán con un voltaje de 0V, o sea se llevarán a bajo (un cero lógico (0)). Para llevar un pin del microcontrolador al estado lógico deseado, es necesario habilitar una conexión entre el pin y la resistencia por medio de un interruptor DIP apropiado. Refi érase a la Figura 9-4. Los pines del puerto PORTC están a bajo (0), lo que quiere decir que el puente J3 está en la posición pull-down, mientras que los interruptores en el interruptor DIP SW3 están en la posición ON. Figura 9-1: Puertos de E/S Los pines del puerto PORTC están conectados a las resistencias pull-down Figura 9-2: Puente J3 en la posición pull-down Figura 9-3: Puente J3 en la posición pull-up Figura 9-4: Esquema de conexión del puerto PORTC

15 TÉRMINOS Y CONDICIONES ESTIMADOS CLIENTES, Querría darles las gracias por estar interesados en nuestros productos y por tener confianza en. Nuestro objetivo es proporcionarles con los productos de la mejor calidad. Además, seguimos mejorando nuestros rendimientos para responder a sus necesidades. Nebojsa Matic Director general Todos los productos de son protegidos por la ley y por los tratados internacionales de derechos de autor. Este manual es protegido por los tratados de derechos de autor, también. Es prohibido copiar este manual, en parte o en conjunto sin la autorización previa por escrito de. Se permite imprimir este manual en el formato PDF para el uso privado. La distribución y la modificación de su contenido son prohibidas. proporciona este manual como está sin garantías de ninguna especie, sean expresas o implícitas, incluyendo las garantías o condiciones implícitas de comerciabilidad y aptitud para fines específicos. Aunque ha puesto el máximo empeño en asegurar la exactitud de la información incluida en este manual, no asume la responsabilidad de ninguna especie de daños derivados del acceso a la información o de los programas y productos presentados en este manual (incluyendo daños por la pérdida de los beneficios empresariales, información comercial, interrupción de negocio o cualquier otra pérdida pecuniaria).las informaciones contenidas en este manual son para el uso interno. Pueden ser modificadas en cualquier momento y sin aviso previo. ACTIVIDADES DE ALTO RIESGO Los productos de no son tolerantes a fallos y no están diseñados, fabricados o pensados para su uso o reventa como equipo de control en línea en entornos peligrosos que requieran un funcionamiento sin fallos, como en instalaciones nucleares, en la navegación aérea o en sistemas de comunicaciones, de tráfico aéreo, máquinas de auxilio vital o sistemas de armamento, en los que un fallo del software podría conducir directamente a la muerte, lesiones corporales o daños físicos o medioambientales graves ( Actividades de alto riesgo ). y sus proveedores niegan específicamente cualquier garantía expresa o implícita de aptitud para Actividades de alto riesgo. MARCAS REGISTRADAS El nombre y logotipo de Mikroelektronika, el logotipo de Mikroelektronika, mikroc, mikroc PRO, mikrobasic, mikrobasic PRO, mikropascal, mikropascal PRO, AVRflash, PICflash, dspicprog, 18FJprog, PSOCprog, AVRprog, 8051prog, ARMflash, EasyPIC5, EasyPIC6, BigPIC5, BigPIC6, dspic PRO4, Easy8051B, EasyARM, EasyAVR5, EasyAVR6, BigAVR2, EasydsPIC4A, EasyPSoC4, EasyVR Stamp LV18FJ, LV2433A, LV32MX, PIC32MX4 MultiMedia Board, PICPLC16, PICPLC8 PICPLC4, SmartGSM/GPRS, UNI-DS son maracas comerciales de Mikroelektronika. Todas las demás marcas aquí mencionadas son propiedad de sus respectivas compañías. Todos los demás productos y nombres corporativos utilizados en este manual pueden ser marcas comerciales registradas, son propiedad de sus respectivas compañías y se utilizan para fines de redacción, en beneficio de sus propietarios sin intención de infringir sus derechos. El nombre y logotipo de Microchip, el logotipo de Microchip, Accuron, dspic, KeeLoq, microid, MPLAB, PIC, PICmicro, PICSTART, PRO MATE, PowerSmart, rfpic y SmartShunt son marcas comerciales registradas de Microchip Technology Incorporated en los EE.UU. y otros países. MikroelektronikaTM, 2010, Todos los derechos reservados.

16 Todos los sistemas de desarrollo de son unas herramientas insustituibles para la programación y el desarrollo de los dispositivos basados en microcontroladores. Los componentes elegidos con atención debida y el uso de las máquinas de la última generación para montarlos y probarlos son la mejor garantía de alta fiabilidad de nuestros dispositivos. Gracias a un diseño simple, gran número de los módulos complementarios y ejemplos listos para ser utilizados todos nuestros usuarios, sin reparar en su experiencia, tienen la posibilidad de desarrollar sus proyectos en una manera fácil y eficiente. Manual de usuario Sistema de desarrollo Si tiene alguna pregunta, comentario o propuesta de negocio, póngase en contacto con nosotros en office@mikroe.com Si tiene problemas con cualquiera de nuestros productos o sólo necesita información adicional, deje un ticket en Si quiere saber más de nuestros productos, por favor visite nuestra web UNI-DS3