Tarjeta Desarrollo dspic. Bogobots ITEM-CEM

Transcripción

1 Tarjeta Desarrollo dspic Bogobots ITEM-CEM

2 El micro dspic30f4013 El microcontrolador utilizado en la tarjeta es un dispositivo de procesamiento digital desarrollado por la compañía Microchip, el cual cumple la función de ser el controlador principal del robot. Se encarga desde el control de los servomotores hasta la lectura de los diversos sensores y la toma de decisiones del jugador.

3 El micro dspic30f4013 Cuenta con: Entradas convertidoras analógico-digitales de 12 bit. PWM s Timmers 2 UART (Receptor/Transmisor Universal Asíncrono) utilizados para la comunicación serial Multiples entradas y salidas digitales.

4 Diagrama de pines del micro Este es el tipo de empaquetado utilizado en tarjeta desarrollo para el Bogobot. Este microcontrolador consta de 40 pines, los cuales se encuentran numerados a partir de la muesca de una de las esquinas del circuito hacia su lado derecho dando la vuelta al circuito.

5 Empaquetado pdip

6 Tabla de asignación de pines.

7 Tabla de asignación de pines.

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9 Oscilador El microcontrolador tiene un timmer interno que para funcionar correctamente es necesario que se conecte a un oscilador. El oscilador utilizado en esta ocasión es de 12,000MHz. Oscilador grande. Los pines de este oscilador se conectan a capacitores de 22 microfaradios para estabilizar la frecuencia del mismo, no obastante para aplicaciones sencillas no es absolutamente necesario.

10 Master Clear MCLR. Este pin es utilizado para resetear al microcontrolador, esto quiere decir que sin importar que se encuentre haciendo, al momento de aterrizar este puerto (puede hacer con un botón conectado a tierra) el micro vuelve a la primer tarea para la cual está programado. Este pin también se utiliza por el programador cuando se carga o lee el programa del micro.

11 Tarjeta desarrollo dspic La tarjeta desarrollada para implementar el microcontrolador en el robot está diseñada para poder montar un micro QFN (Quad Flatpackage No- Leadframes) de dimensiones menores al utilizado por los alumnos en una protoboard y contar con las diferentes regulaciones de voltaje necesarias para su correcto funcionamiento, así como una serie de conectores fáciles de usar y una base lista para montarse. QFN

12 Tarjeta desarrollo dspic Esta tarjeta cuenta también con un regulador de voltaje conmutado de Texas Instruments, otros dos secundarios de disipación de calor, un convertidor de señales rs232- ttl y un juego de LEDs y botones para su operación.

13 Tarjeta desarrollo dspic El dispositivo 1: Es un switch de encendido. Este switch es usado solamente para desarrollo y debe permanecer encendido. Este interrumpe el habilitador de las fuentes de 5 y 3 volts por lo cual apaga el Dspic y al Max233. El dispositivo 2: Es un regulador de 3.3 volts conectado únicamente a 3 pines Varios de los postes del DSP se encuentran extendidos a postes inferiores. Esto permite la conexión con dispositivos externos tales como módulos inerciales, dispositivos digitales, entre otros.

14 Tarjeta desarrollo dspic El dispositivo 3 es el regulador de 5 volts a 1 amperio. Este dispositivo alimenta al microcontrolador y se ofrecen dos salidas a esta tensión. El dispositivo 4 es el DsPic, el cual es un procesador de señales digitales modelo DsPic 40f13 conectado para ejecutar hasta 25 Mips (million instruction per second). El dispositivo 5 es un convertidor de señales ttl a rs232 y así, poder comunicar con computadora.

15 Tarjeta desarrollo dspic El dispositivo 1: Es el regulador de voltaje conmutado El dispositivo 2: Es el botón de reset del DSP Englobado con el número 3 están los leds RGB. Los botones y LEDs están conectados directamente a los i/o del dspic.

16 dspic Engolbado con el número 4 se encuentran los botones de estado. Englobado con el número 5 se encuentran los últimos tres leds de montaje superficial. Tienen colores diferentes: rojo, verde y azul de izquierda a derecha. Sus entradas están ruteadas a los tres postes debajo de ellos.

17 Fuente conmutada PT6304 El circuito cuenta con un regulador de voltaje conmutado capaz de ahorrar energía conviertiendola en un campo magnético generado por un solenoide el cual es reutilizado integrandolo en el circuito de alimentación a diferencia de los reguladores que disipan el sobrante de voltaje en forma de calor. Este regulador es capaz de proporcionar hasta 3 A de forma continua y 5 A pico. La fuente utilizada es la PT6304 de Texas Instruments y cuenta con un sistema de protección de corto circuito.

18 Uso de los pines de la tarjeta. 1: Entrada de energía. En estos pines se conecta un voltaje de 7 a 13 voltios, generalmente proveniente de una batería. Los postes 2 son los postes de programación en donde se conecta el programador de Dspic. En la tarjeta se puede observar una flecha que debe de coincidir con una flecha similar en el programador.

19 Uso de los pines de la tarjeta. Los postes 3 están directamente ruteados a las entradas analógicas del dspic. Los postes 4 son entradas o salidas digitales. Los postes 5 son los de comunicación. Todos los postes en la tarjeta tienen un paso de 10 postes/pulgada.

20 Comunicación. El módulo de comunicación de la tarjeta es configurable por el micro, la tasa de transferencia utilizada por el equipo es de bps (En la tarjeta controladora de servos es necesario poner los puentes necesarios para ajustarla a este baud rate ). En la tarjeta se tienen dos columnas de tres filas (tx, rx y tierra respectivamente), estos puertos UART utilizan el protocolo de comunicación TTL de lado izquierdo y RS232 de lado derecho.

21 Comunicación. El protocolo ttl se utiliza para comunicación con dispositivos electrónicos dentro del robot tales como controlador de servos y cámara de video. Los puertos RS232 se utilizan para comunicación bidireccional con una PC.

22 Conexión con dispositivos externos.

23 Conexión con dispositivos externos.

24 Conexión con dispositivos externos.

25 Conexión con dispositivos externos. Los pines de expansión con dispositivos están conectados directamente al DSP y su función es conectar al DSP con los dispositivos externos como IMUS, Brújula, etc.

26 Salidas de voltaje Los pines de la sección número 6 son salidas de voltaje a distintos voltajes como se puede ver en la tabla. Estos diferentes voltajes son utilizados para alimentar los distintos dispositivos externos como los acelerómetros, giroscopios etc.

27 Posición de la tarjeta desarrollo dspic en el Bogobot.

28 Componentes Básicos para el Taller -Microcontrolador dspic30f4013 en presentación pdip. -Un oscilador de 12Mhz -Dos capacitores de 2.2 MicroFaradios -1 Resistencia de 1K -1 Resistencia de 10K -4 Resistencias de Push Button -Cable

29 Implementación del dspic PDIP a un circuito.

30 Comprar el dspic por Internet WebSite: #2

31 Pic Kit

32 MikroC for dspic 30/33 Este software puede ser descargado desde su página principal como versión de DEMO. Esta versión es suficiente para realizar varios programas básicos. No obstante para programar de forma completa programas como el de Jugador de los Bogobots es necesario comprar la licencia. WebSite: 414/mikroc-for-dspic30-33-and-pic24/

33 Mikro C for dspic 30/33 User Manual URL:

34 Fuentes y recursos en internet. Estas fuentes aun no tienen el formato adecuado. Tutorial para hacer circuitos impresos: Datasheet dspic 30f4013 Microchip: Datasheet PT6304: 4.shtml Documento Bogobot, Ing. Guillermo Villarral, Ing. Salvador Sumohano, Ing. Erick Cruz, Dr. Alejandro Aceves.