TARJETAS DE ENTRENAMIENTO CON MICROCONTROLADORES Y DSPIC DE MICROCHIP

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1 TARJETAS DE ENTRENAMIENTO CON MICROCONTROLADORES Y DSPIC DE MICROCHIP Página 2: TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS PIC DE 40 PINES 16F887, 16F1937 Y 18F4620 DE MICROCHIP. REF: KMCH2 Página 6: TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS PIC DE 8 BITS Y ENCAPSULADO DIP DE 6, 8, 14 Y 18 PINES DE MICROCHIP. REF: KMCH1 Página 9: TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS dspic DE 28 PINES 30F2010 y 30F4012 DE MICROCHIP. REF: KMDSP

2 TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS PIC DE 40 PINES 16F887, 16F1937 Y 18F4620 DE MICROCHIP. REF: KMCH2 Esta tarjeta permite el entrenamiento con los microcontroladores PIC de 8 bits de la serie 16F y 18F con encapsulado DIP de 40 pines, es decir que podemos practicar con el PIC 16F887 que reemplazó con lujo de detalles al apreciado PIC 16F877 y que pertenece a la familia de gama media de MICROCHIP. Recordemos que además de su bajo precio, el 16F887 posee otras características que lo diferencian de su antecesor, entre ellas tenemos: 1 Oscilador interno configurable en 8 frecuencias diferentes (desde 32 KHZ hasta 8 MHZ) 2 interrupción por puerto B configurable, puedo elegir cuales y cuantos pines del puerto B quedarán configurados para que, por cambio de nivel de tensión en su entrada, generen la interrupción respectiva 3 Configuración individual de los 14 canales de conversión A/D a través de los registros ANSEL Y ANSELH 4 Trabajo desde 2.1VDC configurando correctamente el fusible BOR que por defecto viene a 4.0VDC Adicionalmente, podemos trabajar con el nuevo PIC de 40 pines 16F1937 perteneciente a la gama media avanzada de microchip que tiene como principal característica el ultra bajo consumo XLP para el óptimo rendimiento en su trabajo con baterías. Al igual que el 16F887, éste PIC tiene un muy bajo precio y además tiene entre otras las siguientes características: 1 Sensor interno de temperatura para monitorear esta variable en la aplicación a la cual se dedique el PIC instrucciones más de las 35 ya conocidas para la optimización del trabajo en lenguaje ensamblador, es decir que el total de instrucciones ahora es de Oscilador interno configurable en 8 frecuencias diferentes (desde 32 KHZ hasta 32 MHZ) 4 32 bancos de memoria de datos con sus primeras 12 posiciones destinadas a registros comunes. Finalmente, podemos trabajar con un microcontrolador de la serie 18F, se trata del 18F4620 que es un PIC muy poderoso en la familia de 8 bits por su

3 capacidad de memoria y facilidad de programación con las herramientas de MICROCHIP. La tarjeta de entrenamiento incluye un cable de alimentación y comunicación USB que con solo conectarlo a la tarjeta, podrás tener comunicación serial a través del módulo UART del micro, sin preocuparte por la conversión TTL a RS232, ni mucho menos por la conversión serial a USB. Se sugiere instalar primero el driver prolific USB incluido en el CD para que el cable sea reconocido luego de conectarlo. Adicionalmente, con este cable, la tarjeta de entrenamiento queda con alimentación de 5VDC obtenidos del puerto USB del PC. Nota: La idea de estas tarjetas de entrenamiento es que estén permanentemente conectadas al computador a través de un programador en circuito como lo es el PICKIT3, de esa manera se podrá trabajar sin necesidad del adaptador de 5VDC incluido en el KIT, la alimentación la proveerá el PICKIT3. Adicionalmente, si conectas el cable serial a USB, éste te estará alimentando la tarjeta de entrenamiento a través del puerto USB y a la vez te servirá para realizar las prácticas con el módulo UART de los PIC. En la tarjeta podemos trabajar temas de visualización en display de siete segmentos o LCD, salidas digitales a través de leds, entradas digitales por pulsadores y entradas análogas de potenciómetro ó conectando un sensor de temperatura como el MCP9700 de MICROCHIP incluido en el KIT. La tarjeta trae instalado un cristal de 4MHZ, pero a través de jumpers, puedes elegir el trabajo con oscilador interno con cualquiera de los 3 microcontroladores. Por último, lo más interesante, es el trabajo de simulación y programación en circuito, simplemente, conectando a la terminal ICSP de la tarjeta un programador sencillo y barato como el PICKIT3 de MICROCHIP. El cambio de una referencia de PIC a otra es muy fácil, debido a la base de 40 pines zero insert que evita el daño y desgaste de los pines del microcontrolador. El CD incluye el software MPLAB 8.80 aunque deben recordar que ya está la versión libre del nuevo MPLABX bajo la plataforma de NETBEANS, el cual le hará más fácil su trabajo con todas las familias de MICROCHIP. Además en el CD encontrará algunas aplicaciones para familiarizarse con la tarjeta y sus principales características como la conversión A/D, la comunicación serial, la visualización en LCD y siete segmentos, etc. Algunas de ellas programadas en lenguaje ensamblador y otras en lenguaje C para el

4 PIC 16F887. Solo debe programar el microcontrolador en la tarjeta conectando el programador PICKIT3 e inmediatamente verá la aplicación trabajando. Los programas en el CD se llaman: LCD_RTC887: Luego de programar aparecerá un mensaje en el LCD así: EL NUMERO DE CUENTAS ES S4, se irá incrementando la cuenta., presionando el pulsador marcado como CONT999_RTC: Luego de programar aparecerán los 3 display de siete segmentos en cero, presionando el pulsador marcado como S4, se irá incrementando la cuenta. En la figura siguiente está el plano para que conozca en que pines está conectado cada dispositivo y así pueda fácil y rápidamente realizar sus aplicaciones. AD_USARTRTC887: Luego de programar, se debe conectar el cable de comunicación USB incluido con la tarjeta al conector teléfonico (Ver explicación en el párrafo siguiente) y en una terminal serial como el Hyperterminal de Windows XP, configurada a 1200 baudios, se puede ver la variación del voltaje entre 0 y 5VDC al mover el potenciómetro P1 de la tarjeta. CABLE SERIAL A USB EL CABLE SERIAL A USB TE SERVIRÁ PARA REALIZAR LA COMUNICACIÓN ENTRE TUS APLICACIONES CON SISTEMAS EMBEBIDOS Y EL PC. AHORA NO TENDRÁS QUE PENSAR EN UN CIRCUITO CON EL MAX232 PARA ACOPLAR LOS VOLTAJES TTL A LOS DE LA NORMA RE232, NI MUCHO MENOS EN LA INTERFAZ SERIAL A USB PARA CONECTARTE A TU PORTÁTIL. ADEMÁS COMO YA DIJIMOS EN LA NOTA ESTE CABLE TE ALIMENTA LA TARJETA Y TE EVITAS USAR EL ADAPTADOR DE 5VDC. ESTE CIRCUITO LO HACE TODO Y EL CABLE CONSTA DE 4 LÍNEAS TX, RX, 5V Y GND, LAS CUALES ESTÁN CONECTADAS ASÍ: COLOR CABLE TARJETA NEGRO GND GND ROJO 5VDC 5VDC BLANCO RX TX VERDE TX RX

5 EL DRIVER ESTA INCLUIDO EN EL CD Y SE LLAMA: PL-2303_Prolific_DriverInstaller_V1417 SOPORTA LOS SIGUIENTES SISTEMAS OPERATIVOS - WINDOWS 2000 SP4 - WINDOWS XP SP2 AND ABOVE (32 & 64 BIT) - WINDOWS SERVER 2003 (32 & 64 BIT) - WINDOWS SERVER 2008 / 2008 R2 (32 & 64 BIT) - WINDOWS VISTA (32 & 64 BIT) - WINDOWS 7 (32 & 64 BIT) PLANO TARJETA DE ENTRENAMIENTO 16F887, 16F1937 Y 18F4620 R3 220 R4 220 R5 220 R6 220 R7 R1 U2 7 A 1 B 2 C 6 D 4 BI/RBO 5 RBI 3 LT 7448 QA QB QC QD QE QF QG R R R6 R7 R8 VSS VDD VEE RS RW E 220 R8 220 D0 D1 D2 10 D3 11 D4 12 D5 13 D6 14 D7 X1 U1 1 RE3/MCLR/VPP RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 2 RA0/AN0/ULPWU/C12IN0- RC2/P1A/CCP1 3 RA1/AN1/C12IN1- RC3/SCK/SCL 4 RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+ RC4/SDI/SDA 5 RA3/AN3/VREF+/C1IN+ RC5/SDO 6 RA4/T0CKI/C1OUT RC6/TX/CK 7 RA5/AN4/SS/C2OUT RC7/RX/DT 14 RA6/OSC2/CLKOUT 13 RA7/OSC1/CLKIN RD0 RD1 33 RB0/AN12/INT RD2 34 RB1/AN10/C12IN3- RD3 35 RB2/AN8 RD4 36 RB3/AN9/PGM/C12IN2- RD5/P1B 37 RB4/AN11 RD6/P1C 38 RB5/AN13/T1G RD7/P1D 39 RB6/ICSPCLK 40 RB7/ICSPDAT RE0/AN5 RE1/AN6 RE2/AN R9 R10 R11 R12 Q1 2N3904 R13 Q2 2N3904 Q 2N PIC16F1937 RV1 PICKIT % SENSOR VOUT 3 R3 R1 R2 5V GND TX RX MCP9700 La posición real de cada uno de los componentes la encuentra en la lista de componentes de la página siguiente. El plano es solo la guía para saber a cuales pines están conectados los diferentes dispositivos al microcontrolador.

6 Componentes Entrenador PIC 40 pines LCD 2X16 DISPLAY 7 SEGMENTOS SENCILLOS CC (3) 7448 (1) TRANSISTORES 2N3904 Ó 2N2222 (3) LED DE 3MM (7) BASE ZERO INSERT 40 PINES (1) PULSADORES NA 4 PINES CRISTAL 4 MHZ (1) CONDENSADORES CERÁMICOS 22 PF (2) CONECTOR RJ11 4 PINES ANCHO HEMBRA PARA IMPRESO (1) UART REÓSTATO 5K (1) P1 R1 R9 R10 R11 10K R3 A R8 220 OHMIOS BASE DE 16 PINES PARA 7448 (1) R12 A R OHMIOS R19 R20 R21 2.7K R22 1K ICSP CONECTOR RIBBON 90 GRADOS MACHO J1 Y J2 RIBBON MACHO JUMPER (2) Nota: Todas las resistencias son a ¼ w

7 TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS PIC DE 8 BITS Y ENCAPSULADO DIP DE 6, 8, 14 Y 18 PINES DE MICROCHIP. REF: KMCH1 Esta tarjeta le permitirá practicar con los microcontroladores de 8 bits de MICROCHIP con encapsulados de 6, 8, 14 y 18 pines. NI 28, NI 40 PINES. La tarjeta cuenta con una base zero insert que permite fácilmente cambiar de una referencia a otra de igual encapsulado ó cambiar de un encapsulado a otro sin ningún problema, ya que está perfectamente marcada para cada uno de ellos. Las bases maquinadas paralelas a la base zero insert, permite conectarse por medio de cables (incluidos) a cada aplicación. La velocidad de trabajo del microcontrolador conectado puede ser obtenida conectándose a uno de los 2 cristales de Quarzo (4MHZ ó 20MHZ) o simplemente configurando el oscilador interno que la gran mayoría de PIC trae como característica propia. Recuerde que la familia de 6 pines con encapsulado DIP viene de 8 pines, 2 de los cuales no tienen ninguna función. En esta tarjeta podremos entonces trabajar con las siguientes referencias: (Entre otras) 1 Familia 10F (6 pines) ejemplo: 10F200, 10F204, 10F206 2 Familia 12F básica (8 pines) ejemplo: 12C508, 12F Familia 12F gama media (8 pines) ejemplo: 12F629, 12F675, 12F683 4 Familia 12F gama avanzada (8 pines) ejemplo: 12F Familia 16F gama media (14 pines) ejemplo: 16F676 6 Familia 16F gama avanzada (14 pines) ejemplo: 16F1823, 16F Familia 16F gama media (18 pines) ejemplo: 16F84A, 16F819, 16F88, 16F628A 8 Familia 16F gama avanzada (18 pines) ejemplo: 16F1827 Las prácticas que pueden hacerse en la tarjeta son: 1 Visualización en display de siete segmentos 2 Simulación de salidas con leds y/o relé 3 Simulación de entradas con pulsadores

8 4 Tecnología m_touch para teclados capacitivos 5 Entradas análogas por potenciómetro ó sensor de temperatura LM35 ó MCP Comunicación serial módulo UART 7 Pines para conexión de comunicación I2C y SPI 8 Salida por relé Nota: La idea de estas tarjetas de entrenamiento es que estén permanentemente conectadas al computador a través de un programador en circuito como lo es el PICKIT3, de esa manera se podrá trabajar sin necesidad del adaptador de 5VDC incluido en el KIT, la alimentación la proveerá el PICKIT3. Adicionalmente, si conectas el cable serial a USB, éste te estará alimentando la tarjeta de entrenamiento a través del puerto USB y a la vez te servirá para realizar las prácticas con el módulo UART de los PIC. La tarjeta de entrenamiento incluye: 1 Cable de comunicación Serial a USB que permite en forma transparente realizar la comunicación desde el módulo UART de comunicaciones del PIC hacia el PC, sin tener que preocuparte por la conversión TTL a RS232, ni mucho menos por la conversión de RS232 a USB. EL CABLE SERIAL A USB TE SERVIRÁ PARA REALIZAR LA COMUNICACIÓN ENTRE TUS APLICACIONES CON SISTEMAS EMBEBIDOS Y EL PC. AHORA NO TENDRÁS QUE PENSAR EN UN CIRCUITO CON EL MAX232 PARA ACOPLAR LOS VOLTAJES TTL A LOS DE LA NORMA RE232, NI MUCHO MENOS EN LA INTERFAZ SERIAL A USB PARA CONECTARTE A TU PORTÁTIL. ESTE CIRCUITO LO HACE TODO Y EL CABLE CONSTA DE 4 LÍNEAS TX, RX, 5V Y GND, LAS CUALES ESTÁN CONECTADAS ASÍ: COLOR CABLE TARJETA NEGRO GND GND ROJO 5VDC 5VDC BLANCO RX TX VERDE TX RX

9 EL DRIVER ESTA INCLUIDO EN EL CD Y SE LLAMA: PL-2303_Prolific_DriverInstaller_V1417 La tarjeta de entrenamiento incluye además: 1 Adaptador de 5VDC para la alimentación. 2 Cables de conexión para relacionar cada pin del microcontrolador con la aplicación a desarrollar. 3 CD con MPLAB Conector ICSP para simulación y programación en circuito conectando un programador de bajo costo y fácil de utilizar como el PICKIT3.

10 TARJETA DE ENTRENAMIENTO CON LOS dspic DE 28 PINES 30F2010 y 30F4012 DE MICROCHIP. REF: KMDSP Esta tarjeta le permitirá trabajar con los dspic de 16 bits de MICROCHIP de la familia 30F (Encapsulado DIP de 28 pines). Con ella podrás realizar prácticas de simulación de entradas y salidas, conversión A/D, comunicación serial a altas velocidades y control de motores por modulación de ancho de pulso (PWM) La tarjeta de entrenamiento incluye: 1 Cable de comunicación USB que permite en forma transparente realizar la comunicación desde el módulo UART de comunicaciones del dspic hacia el PC, sin tener que preocuparte por la conversión TTL a RS232, ni mucho menos por la conversión de RS232 a USB. EL CABLE SERIAL A USB TE SERVIRÁ PARA REALIZAR LA COMUNICACIÓN ENTRE TUS APLICACIONES CON SISTEMAS EMBEBIDOS Y EL PC. AHORA NO TENDRÁS QUE PENSAR EN UN CIRCUITO CON EL MAX232 PARA ACOPLAR LOS VOLTAJES TTL A LOS DE LA NORMA RE232, NI MUCHO MENOS EN LA INTERFAZ SERIAL A USB PARA CONECTARTE A TU PORTÁTIL. ESTE CIRCUITO LO HACE TODO Y EL CABLE CONSTA DE 4 LÍNEAS TX, RX, 5V Y GND, LAS CUALES SE DEBEN CONECTAR ASÍ: COLOR CABLE TARJETA NEGRO GND GND ROJO 5VDC 5VDC BLANCO RX TX VERDE TX RX

11 EL DRIVER ESTA INCLUIDO EN EL CD Y SE LLAMA: PL-2303_Prolific_DriverInstaller_V1417 Se sugiere instalar primero el driver y luego conectar el cable. 2 CD con MPLAB 8.80, compilador C30 y ejercicios básicos de conversión A/D, comunicación y PWM para familiarizarse con la tarjeta, tanto en lenguaje ensamblador como en C30. 3 Conector ICSP para simulación y programación en circuito conectando un programador barato y sencillo como el PICKIT3. Los 2 programas para practicar son: Serial2010.c pwmf2010.s En las siguientes páginas, cada uno de estos programas tiene el plano de conexión en la tarjeta y las conexiones que usted debe realizar luego de programar el DSPIC para ver la aplicación funcionando. PLANO DE LA TARJETA DE ENTRENAMIENTO PARA LOS DSPIC

12 Nota: La idea de estas tarjetas de entrenamiento es que estén permanentemente conectadas al computador a través de un programador en circuito como lo es el PICKIT3, de esa manera se podrá trabajar sin necesidad del adaptador de 12VDC incluido en el KIT, la alimentación la proveerá el PICKIT3. Adicionalmente, si conectas las 4 líneas del conversor serial a USB, éste te estará alimentando la tarjeta de entrenamiento a través del puerto USB y a la vez te servirá para realizar las prácticas con el módulo UART de los dspic. CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTOR DC POR PWM Para el ejercicio de control de la velocidad del motor mediante PWM, las líneas rojas muestran la conexión que hay del pin E1 que es una salida PWM al pin de habilitación en el L293 y las líneas de conexión del L293 al motor, usted solo debe conectar el motor a la bornera respectiva y el voltaje de alimentación de éste (entre 0 y 24VDC) a la bornera marcada como CARGA, teniendo en cuenta la polaridad que se muestra en las líneas azules. Este programa está realizado en lenguaje ensamblador.

13 CONVERSIÒN A/D Y COMUNICACIÒN SERIAL EN DSPIC Para el ejercicio de conversión y comunicación serial, la línea roja muestra la señal análoga que va del potenciómetro la canal cero, es decir pin B0 del dspic 30F4012, usted solo debe conectar el cable de comunicación USB que se incluye con la tarjeta a las líneas azules de la bornera marcada como UART. El programa está realizado en C30 y tiene una velocidad configurada de xxxx baudios. En una terminal serial como el Hyperterminal del windows XP podrá ver al variación del voltaje al mover el potenciómetro P1 de la tarjeta de entrenamiento.

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