UNI-DS3. Sistema de desarrollo. Manual de usuario

Transcripción

1 UNI-DS3 Manual de usuario 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 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 Sistema de desarrollo

2 ESTIMADOS CLIENTES,. 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 El nombre y el logo de Atmel, el logo de Atmel, AVR, AVR (logo), AVR Freaks, AVR Freaks (logo), AVR Studio, IDIC, megaavr, megaavr (logo), picopower y tinyavr son marcas comerciales de Atmel Coorporation. 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.

3 Sistema de desarrollo UNI-DS3 3 TABLA DE CONTENIDO Introducción al sistema de desarrollo UNI-DS Prestaciones principales Conexión del sistema a PC Inserción de tarjeta MCU Fuente de alimentación Conector USB del programador de microcontroladores Módulo de comunicación USB Módulo de comunicación CAN Módulo de comunicación RS Módulo de comunicación RS Conector MMC/SD Reloj de tiempo real (RTC) Convertidor digital analógico (DAC) Entradas de prueba del convertidor A/D Módulo Ethernet Diodos LED Botones de presión Visualizador LCD 2x Puertos de E/S Tarjeta MCU con microcontrolador Tarjeta MCU con microcontrolador AVR Tarjeta MCU con microcontrolador dspic Tarjeta MCU con microcontrolador PIC en encapsulado DIP Tarjeta MCU con microcontrolador PIC en encapsulado TQFP Tarjeta MCU con microcontrolador PSoC Tarjeta MCU con microcontrolador ARM... 36

4 4 Sistema de desarrollo UNI-DS3 Introducción al sistema de desarrollo UNI-DS3 El sistema de desarrollo UNI-DS3 proporciona un ambiente de desarrollo universal para programar y experimentar con los microcontroladores. Debido al zócalo DIMM-168P universal, es posible insertar las tarjetas MCU con diferentes familias de microcontroladores en este sistema de desarrollo. Cada tarjeta MCU está proporcionada también con un programador apropiado utilizado para cargar un código hex en el microcontrolador. El sistema de desarrollo UNI-DS3 puede venir con la tarjeta MCU con los microcontroladores PIC, dspic, AVR, 8051, ARM o PSoC. Los numerosos módulos incorporados en la placa, tales como RS232, CAN, ADC, DAC, visualizadores LCD y GLCD etc. le permiten experimentar con fácilidad con el microcontrolador. Sistema de desarrollo universal para los dispositivos basados en microcontroladores. Programador USB 2.0 incorporado en la placa Convertidor digital analógico Visualizador LCD alfanumérico 2x16 iluminación de fondo Cada tarjeta MCU está proporcionada con el programador apropiado. Para cargar un código hex de una PC al microcontrolador también es necesario tener un programa apropiado instalado en la PC. Las tarjetas MCU con microcontroladores PIC utilizan el programa, las con microcontroladores AVR utilizan el programa etc. Sistema de desarrollo: UNI-DS3 CD: CD del producto con un software apropiado Cables: cable USB Documentación: manual UNI-DS3, guía rápiada Instalación de los controladores USB y Esquema eléctrico del sistema Fuente de alimentación: por un conector AC/DC (8-16V AC/DC); o por un cable USB de programación (5V DC) Consumo de corriente: ~20mA cuando todos los módulos incorporados en la placa están inactivos Dimensión: 25 x 21cm (9,8 x 8,2 pulgadas) Peso: ~400g (0.88lbs)

5 Sistema de desarrollo UNI-DS Prestaciones principales Regulador de voltaje de la fuente de alimentación Conector de Ethernet Módulo de Ethernet Ajuste de contaste del visualizador alfanumérico Conector de la comunicación RS485 Conector de la comunicación RS232 Fuente de voltaje de referencia de 4.096V Conector de la comunicación CAN Conector USB del pogramador Conector de la comunicación USB Puente para seleccionar los resistencias pull-up/pull-down Conectores de los puertos de E/S Resistencias pull-up/pull-down Zócalo para insertar la tarjeta MCU 15. Interruptores DIP 16. Ranura para tarjeta MMC/SD &RQHFWRU GHO YLVXDOL]DGRU /&' JUi FR $MXVWH GH FRQWUDVWH GHO YLVXDOL]DGRU /&' JUi FR 19. Botones de presión para simular los pines de entrada del microcontrolador 20. Puente para seleccionar el estado lógico de los botones de presión 21. Botón de reset 22. Convertidor analógico digital diodos LED que indican el estado lógico de pines 24. Convertidor digital analógico (DAC) 25. Reloj de tiempo real 26. Conector del visualizador LCD alfanumérico

6 6 Sistema de desarrollo UNI-DS Conexión del sistema a PC Antes de conectar el sistema de desarrollo a una PC, es necesario instalar los controladores USB apropiados esenciales para el funcionamiento adecuado del programador. Aparte del controlador USB, también es necesario instalar el programa apropiado para cargar un código hex en el microcontrolador. Las instrucciones para instalar los controladores USB se proporcionan en el manual relevante que acompañan al sistema de desarrollo (Guía rápida para instalar los controladores USB) La tarjeta MCU con el microcontrolador debe estar colocada en el zócalo DIMM-168P antes de conectar el sistema de desarrollo a una PC. Utilice el cable USB para conectar el sistema de desarollo UNI-DS3 a una PC. Una punta del cable USB con el conector USB de tipo B debe estar conectada al sistema de desarrollo como se muestra en la Figura 1-2. La otra punta del cable con el conector USB de tipo A debe estar conectada a la PC. Al establecer una conexión, asegúrese de que el puente J11 esté colocado en la posición USB como se muestra en la Figura 1-1. Conector AC/DC Conector USB 1 2 Interruptor POWER SUPPLY Puente J11 para seleccionar fuente de alimentación Fuente de alimentación Figura 1-2: Conexión del cable USB Encienda el sistema de desarrollo al poner el interruptor POWER SUPPLY en la posición ON. Un diodo LED etiquetado con POWER se enciende automáticamente e indica que el sistema de desarrollo está listo para su uso. Si se utilizan algunos módulos adicionales, tales como LCD, GLCD etc, es necesario colocarlos apropiadamente en la placa de desarrollo antes de encenderla. De lo contrario, tanto los módulos adicionales como el sistema de desarrollo Colocación de los módulos adicionales en el sistema de desarrollo

7 Sistema de desarrollo UNI-DS Inserción de tarjeta MCU El sistema de desarrollo UNI-DS3 proporciona un zócalo DIMM-168P para insertar una tarjeta MCU. Todas la tarjetas MCU se UNI-DS3 con un microcontrolador PIC en encapsulado TQFP80. Cualquier tarjeta pensada para ser utilizada en el sistema de desarrollo UNI-DS3 se puede insertar en lugar de ésta. 1 A 2 B Abra las palancas de extracción A y B Inserte la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168P 3 4 Empuje suavemente la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168P y levante lenta y simultáneamente las palancas de extracción Cierre las palancas de extracción en cuanto la tarjeta MCU esté correctamente colocada en el zócalo Figura 2-1: Esquema de patillaje del zócalo DIMM-168P El sistema de desarrollo puede venir con con las tarjetas MCU con un microcontrolador de una de las siguientes familias: PIC, dspic, AVR, detallada de las tarjetas MCU. Palanca de extracción la tarjeta MCU en la posición abierta Palanca de extracción la tarjeta MCU en la posición cerrada

8 8 Sistema de desarrollo UNI-DS Fuente de alimentación El sistema de desarrollo UNI-DS3 puede utilizar cualquiera de las dos fuentes de alimentación: 1. Fuente de alimentación de +5V desde la PC por el cable USB de programación; y 2. Fuente de alimentación externa conectada a un conector AC/DC proporcionado en la placa de desarrollo. de 8V a 16V) o DC (en el rango de 8V a 16V). El puente J11 se utiliza como selector de una fuente de alimentación. Para utilizar la fuente de alimentación USB, el puente J11 debe estar colocado en la posición USB. Cuando se utilice una fuente de alimentación externa, el puente J11 debe estar en la posición EXT. El sistema de desarrollo se enciende/apaga al cambiar de posición (ON/OFF) del interruptor POWER SUPPLY. Conector AC/DC Regulador del voltaje de la fuente de alimentación Interruptor POWER SUPPLY Conector USB Figura 3-1: Fuente de alimentación Puente J11 utilizado para seleccionar una fuente de alimentación Conector AC/DC Conector USB Figura 3-2: Esquema de la fuente de alimentación

9 Sistema de desarrollo UNI-DS Conector USB del programador de microcontroladores El conector USB (CN15) proporcionado en el sistema de desarrollo UNI-DS3 está conectado al programador incorporado en la tarjeta MCU. Cada tarjeta MCU dispone de un programador incorporado correspondiente al microcontrolador relevante. Por ejemplo, la tarjeta MCU con un microcontrolador PIC dispone de un programador incorporado con soporte de mikroicd. Para cargar un código hex de una PC al microcontrolador es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre la PC y el programador incorporado. Para utilizar una tarjeta MCU con un microcontrolador PIC, el programa es el que debe estar instalado. En caso de que se utilice una tarjeta MCU con otro tipo de microcontrolador, es necesario instalar el programa apropiado de acuerdo con el microcontrolador utilizado. Figura 4-1: Conector USB para el programador MCU Figura 4-2: Esquema del conector USB CN Módulo de comunicación USB El conector USB CN21 habilita conectar la tarjeta MCU y el microcontrolador con un módulo USB incorporado para la comunicación con los periféricos. La tarjeta MCU está conectada al conector USB CN21 por las líneas de comunicación MCU-USBDN y MCU- USBDP. La línea MCU-VBUS se utiliza para detectar a un dispositivo USB externo conectado al sistema de desarrollo. Figura 5-1: Conector USB para la comunicación USB Figura 5-2: Esquema del conector USB CN21

10 10 Sistema de desarrollo UNI-DS Módulo de comunicación CAN CAN (Controller Area Network - Red de área de controlador) es un estándar de comunicación que es principalmente destinado a ser utilizado en la industria automotriz. Permite que el microcontrolador comunique con un dispositivo de coche sin utilizar un PC servidor. Asimismo, esta comunicación se utiliza ampliamente en la automatización industrial. El circuito MCP2551 se utiliza para la comunicación entre el controlador CAN (MCP2510) y el dispositivo destino. El circuito MCP2510 es un controlador CAN autónomo que se comunica con el microcontrolador utilizando la comunicación SPI. Para habilitar una conexión entre el microcontrolador y el MCP2510, es necesario poner los interruptores 6,7 y 8 en el interruptor SW2 así como los interruptores 4, 5 y 6 en el interruptor SW4 en la posición ON. Conexión para la comunicación CAN Figura 6-1: Módulo CAN Figura 6-2: Conector del módulo CAN Comunicación CAN está habilitada por los interruptores DIP SW2 y SW4 Figura 6-3: Esquema de conexión del módulo de comunicación CAN

11 Sistema de desarrollo UNI-DS Módulo de comunicación RS232 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 RS232 se realiza por medio de un conector SUB-D de 9 pines y el módulo USART del microcontrolador. El UNI-DS3 proporciona un puerto RS232A. Utilice los interruptores marcados con RX232A y TX232A así como RX232B y TX232B en el interruptor DIP SW3 para habilitar el puerto RS232A. 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 RS232 es necesario ajustar los niveles de voltaje por medio de un circuito IC tal como MAX232. Conector RS232 Figura 7-1: Conector para el módulo RS232 Figura 7-2: Módulo RS232 Puerto RS232A está conectado al microcontrolador Figura 7-3: Esquema de conexión del módulo RS232 y el microcontrolador Como hemos mencionado anteriormente, el sistema de desarrollo UNI-DS3 es una herramienta universal, por lo que se puede utilizar con diferentes microcontroladores. La posición de pines utilizados para la comunicación RS232 no es la misma en todos los microcontroladores. Para habilitar que los diferentes microcontroladores se aprovechen de la comunicación RS232 es necesario seleccionar los pines apropiados del microcontrolador a ser utilizados en tal comunicación. El interruptor DIP SW3 se utiliza como selector de línea de comunicación. El método de conectar el módulo de comunicación RS232 depende de la tarjera MCU insertada en el zócalo DIMM- y se expone de manera clara cuáles pines se utilizan para la comunicación RS232 con microcontroladores. Por ejemplo, en la tarjeta 8051 MCU se utilizan los interruptores 5 (RX232A) y 6 (TX232A) en el interruptor DIP SW3. En la tarjeta ATmega128 MCU, se pueden utilizar los interruptores 5,6,7 y 8 en el interruptor DIP SW3. Cuáles de estos cuatro pines se utilizarán aquí depende de cuáles pines en el microcontrolador ATmega128 se quieren utilizar para la comunicación RS232. En caso de que se utilicen los pines RE0 y RE1, los interruptores 5 (RX232A) y 6 (TX232A) en el interruptor DIP SW3 deben estar puestos en la posición ON. En caso de que se utilicen los pines RD2 y RD3, los interruptores 7 (RX232B) y 8 (TX232B) en el interruptor DIP SW3 deben estar puestos en la posición ON.

12 12 Sistema de desarrollo UNI-DS Módulo de comunicación RS485 La comunicación RS485 es un estándar de comunicación principalmente destinado a ser utilizado en aplicaciones de industria. Las características principales de este estándar de comunicación es habilidad de intercambiar los datos entre los puntos lejanos (a distancia hasta 1200m) y alta tolerancia a ruido acompañante. El sistema de desarrollo UNI-DS3 proporciona un conector utilizado para conectar dispositivos que utilizan la comunicación RS485. El circuito LTC485 actúa como transmisor-receptor entre un dispositivo externo y el microcontrolador. Para habilitar conexión entre el microcontrolador y el módulo de comunicación RS485, es necesario poner los interrruptores 1,2 y 3 en el interruptor DIP SW4 en la posición ON. Conector para la comunicación RS485 Figura 8-1: Módulo RS485 Figura 8-2: Conector del módulo RS485 Comunicación RS485 está habilitada por el interruptor DIP SW4 Figura 8-3: Esquema de conexión del módulo RS485

13 Sistema de desarrollo UNI-DS Conector MMC/SD El conector MMC/SD se utiliza para habilitar la conexión de tarjetas de memoria con el microcontrolador. Para habilitar la comunicación entre una tarjeta de memoria y un microconrolador, es necesario ajustar los niveles de voltaje. La tarjeta de memoria se alimenta con un voltaje de 3.3V (VCC) generado por el regulador de voltaje REG2, mientras que el voltaje de la fuente de alimentación del microcontrolador es 5V (VCC). En caso de que la tarjeta MCU se alimente con un voltaje de 5V, es necesario quitar los puentes J17, J18 y J19. En consecuencia, las resistencias se ponen a funcionar como divisores de voltaje. En este caso, tal divisor se utiliza para bajar el voltaje de alimentación de 5V a 3.3V. Para habilitar la comunicación entre el microcontrolador y la tarjeta de memoria, los interruptores 4,5 y 6 en el interruptor DIP SW4 deben ponerse en la posición ON. Figura 9-1: Conector MMC/SD Figura 9-2: Tarjeta de memoria MMC/SD Para utilizar las tarjetas MCU que requieren una fuente de alimentación de 5V es necesario quitar los puentes J17, J18 y J19 Figura 9-3: Esquema de conexión del conector MMC/SD

14 14 Sistema de desarrollo UNI-DS Reloj de tiempo real (RTC) El reloj de tiempo real se utiliza ampliamente en los dispositivos de alarma, controladores industriales, productos de consumo etc. Debido al circuito PCF8583, el sistema de desarrollo UNI-DS3 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 UNI-DS3 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 el interruptor 1 en el interrupotr DIP SW3, así como los interruptores 7 y 8 en el interruptor DIP SW4 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 una señal de reloj utilizada por el reloj de tiempo real Figura 10-1: Reloj de tiempo real Reloj de tiempo real está conectado al microcontrolador por los interruptores DIP SW3 y SW4. Figura 10-2: Esquema de conexión del reloj de tiempo real al microcontrolador

15 Sistema de desarrollo UNI-DS Convertidor digital analógico (DAC) Un convertidor digital-analógico es un módulo utilizado para convertir un código digital en una señal de voltaje analógica. El sistema de desarrollo UNI-DS3 dispone del circuito MCP4921 que funciona como un conector digital analógico de 12 bits. Este circuito proporciona una alta exactitud de conversión así como una señal de alta calidad a pesar de ruidos ocurridos al aplicarlo en industria. Se comunica con el microcontrolador por la comunicación serial SPI. Para establecer conexión entre los dos circuitos, es necesario poner los interruptores 3 y 4 en el interruptor DIP SW3 en la posición ON. Asimismo es necesario habilitar la comunicación serial al poner los interruptores 4 y 6 en el interrupotor DIP SW4 en la posición ON. La función del puente J15 es de determinar el voltaje de referencia utlilizado en la conversión digital analógica. Al poner el puente a la posición 4.096, el circuito MCP4921 se alimentará con un voltaje de 4.096V. Al poner el puente J15 en la posición VCC, el circuito MCP4921 se alimentará con un voltaje de 5V. Conector para el convertidor digital analógico Figura 11-1: Módulo DAC Figura 11-2: Conector DAC Convertidor digital analógico está conectado al microcontrolador por los interruptores DIP SW3 y SW4 Figura 11-3: Esquema de conexión del módulo DAC

16 16 Sistema de desarrollo UNI-DS Entradas de prueba del convertidor A/D Un convertidor A/D se utiliza para convertir una señal analógica a un valor digital apropiado. Un convertidor A/D es lineal, lo que quiere decir que el número convertido es linealmente dependiente del valor de voltaje de entrada. El circuito MCP3204 se utiliza como un convertidor A/D en el sistema de desarrollo UNI-DS3. El voltaje a convertir es llevado a los pines de entrada del convertidor A/D que lo Para habilitar esta transmisión, es necesario poner el interruptor 2 en el interruptor DIP SW3 así como los interrupotres 4,5 y 6 en el interruptor DIP SW4 en la posición ON. El voltaje de referencia llevado al pin Vref del circuito MCP3204 se utiliza para determinar el máximo voltaje analógico de entrada, mientras que J15 se utiliza para determinar este voltaje de referencia. Cuando el puente J15 esté en la posición position, un voltaje de 4.096V se utiliza como voltaje de referencia. De lo contrario, cuando el puente J15 esté en la posición VCC, un voltaje de alimentación de 5V se utiliza como voltaje de referencia. Conector ADC Figura 12-1: Módulo ADC Figura 12-2: Conector ADC Convertidor A/D está conectado al microcontrolador por los interruptores DIP SW3 y SW4 Figura 12-3: Esquema de conexión del módulo ADC

17 Sistema de desarrollo UNI-DS Módulo ethernet El sistema de desarrollo UNI-DS3 dispone de un módulo ethernet. Su función es de proporcionar una interfaz entre el microcontrolador y una LAN (red de área local). Un controlador autónomo ENC28J60 habilita la comunicación ethernet en el sistema de desarrollo. Este circuito se utiliza para transmitir los datos de una LAN al microcontrolador por medio de la comunicación serial. Se requiere un voltaje de 3.3V para el funcionamiento de este circuito. Para habilitar la transmisión de datos al microcontrolador alimentado con un voltaje de 5V, es necesario ajustar estos niveles de voltaje por medio del transmisor - receptor 74HCT245. Los puentes J12, J13 y J14 se utilizan para seleccionar los niveles de voltaje. En caso de que se utilice la tarjeta MCU con un microcontrolador que requiera un voltaje de alimentación de 5V para su funcionamiento, es necesario poner los puentes J12, J13 y J14 en la posición 5V. En caso de que se utilice un microcontrolador que requiera un voltaje de alimentación de 3.3V para su funcionamiento, es necesario poner los puentes J12, J13 y J14 en la posición 3.3V. Para habilitar una conexión entre el módulo ethernet y el microcontrolador, los interruptores 2, 3, 4 y 5 en el interruptor DIP SW2, así como los interruptores 4, 5 y 6 en el interruptor DIP SW4 deben ponerse en Conector del módulo ethernet Figura 13-2: Conector de ethernet Figura 13-1: Módulo ethernet Módulo Ethernet está conectado al microcontrolador por los interruptores DIP SW2 y SW4 Figura 13-3: Esquema de conexión del módulo ethernet

18 18 Sistema de desarrollo UNI-DS Diodos LED los LEDs es necesario utilizar un resistencia para limitar corriente. El voltaje común de un LED es aproximadamente 2.5V, mientras que la intensidad de corriente varía de 1 a 20mA dependiendo del tipo de diodo LED. El sistema de desarrollo UNI-DS3 utiliza los LEDs con la corriente I=1mA. El sistema de desarrollo UNI-DS3 dispone de 72 LEDs que indican visualmente el estado lógico en cada pin de E/S del microcontrolador. Un diodo LED activo indica la presencia de un uno lógico (1) en el pin. Para habilitar que se muestre el estado de los pines, es necesario seleccionar el puerto apropiado (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, PORTF, PORTG, PORTH o PORTJ) utilizando el interruptor DIP SW1 y el interruptor 1 en el interruptor DIP SW2. Red de resistencias utilizada para limitar Figura 14-1: Diodos LED LEDs en los puertos PORTB y PORTC están encendidos Figura 14-2: Esquema de conexión de los LEDs y de los puertos PORTB y PORTC

19 Sistema de desarrollo UNI-DS Botones de presión El estado lógico de todos los pines de entrada del microcontrolador se puede cambiar por medio de los botones de presión. El puente J10 se utiliza para determinar el estado lógico que será aplicado al pin deseado del microcontrolador al presionar el botón apropiado. Justamente junto a los botones de presión, se encuentra un botón RESET utilizado para proporcionar el pin MCLR con la señal de reset del microcontrolador por el programador incorporado en la tarjeta MCU. Botón RESET Puente J10 utilizado para seleccionar el estado lógico que se aplicará al pin al presionar el botón Botones de presión utilizados para simular las entradas digitales Figura 15-1: Botones de presión En la Figura 15-2, el puente J10 está en la posición VCC. En este caso, al presionar cualquier botón un uno lógico (5V) será aplicado al pin apropiado del microcontrolador. Al presionar cualquier botón, el pin del microcontrolador se lleva a alto (1) Figura 15-2: Esquema de conexión de los botones de presión al puerto PORTB

20 20 Sistema de desarrollo UNI-DS Visualizador LCD 2x16 El sistema de desarrollo UNI-DS3 dispone de un conector incorporado en el que se coloca el visualizador alfanumérico LCD 2x16. Este conector está conectado al microcontrolador por los pines D0, D1, D4, D5, D6 y D7 en la tarjeta MCU. El potenciómetro P2 se utiliza para ajustar el contraste del visualizador. La luz de fondo del visualizador se enciende automáticamente al encender el sistema de desarrollo. La comunicación entre el visualizador LCD y el microcontrolador se realiza en el modo de 4 bits. Los dígitos alfanuméricos se visualizan en dos líneas de las que cada una contiene hasta 16 caracteres de 7x5 píxeles. Potenciómetro para ajustar el contraste Figura 16-1: Conector del visualizador LCD alfanumérico Figura 16-2: Visualizador LCD alfanumérico 2x16 Luz de fondo del visualizador LCD se enciende automáticamente junto con el sistema de desarrollo Esquema de conexión del visualizador LCD alfanumérico 2x16

21 Sistema de desarrollo UNI-DS La luz de fondo del visualizador se enciende automáticamente al encender el sistema de desarrollo UNI-DS3. Potenciómetro para ajustar el contraste Conector del visualizador GLCD Figura 17-1: Visualizador GLCD Figura 17-2: Conector GLCD Luz de fondo del visualizador GLCD se enciende automáticamente junto con el sistema de desarrollo Figura 17-3: Esquema de conexión del visualizador GLCD

22 22 Sistema de desarrollo UNI-DS Puertos de E/S A lo largo de la parte derecha del sistema de desarrollo están nueve conectores de 10 pines que están conectados a los puertos de E/S del microcontrolador. Los pines del microcontrolador utilizados para la programación no están directamente conectados a los conecttores de 10 pines apropiados, sino por medio de un multiplexor. El multiplexor está en la tarjeta MCU, conectado al programador. Los pines del microcontrolador pueden estar conectados a las resistencias pull-up/pull-down por medio de los puentes J1-J9. Todas las resistencias pull-up/pull-down forman una red de resistencias que se puede quitar y sustituir por otra. Si no se utilizan las resistencias pull-up/pull-down, es necesario qiutarlas o quitar los puentes (J0-J9). Puente para seleccionar resistencia pull-up /pull-down Módulo adicional conectado al puerto PORTC Puente J3 en la posición pull-down Red de resistencias se puede quitar y sustituir por otra Conector macho 2x5 del puerto PORTF Figura 18-1: Puertos de E/S Puente J3 en la posición pull-up Los pines del puerto PORTB están conectados a las resistencias pull-down Figura 18-4: Esquema de conexión del puerto PORTB

23 Sistema de desarrollo UNI-DS3 23 Las resistencias pull-up/pull-down permiten determinar el nivel lógico en todos los pines de entrada del microcontrolador cuando estén en el estado inactivo. El nivel lógico depende de la posición pull-up/pull-down del puente. El pin RB1 del microcontrolador con el puente J2 y el botón de presión RB1 con el puente J10 se utilizan aquí con el próposito de explicar el funcionamiento de las resistencias pullup/pull-down. El principio de su funcionamiento es idéntico para todos los pines del microcontrolador. Para conectar los pines del puerto PORTB a las resistencias pull-down, es necesario poner el puente J2 en la posición Down. Esto permite llevar un cero lógico (0) al pin del puerto PORTB en el estado inactivo por medio del puente J2 y de la red de resistencias de 8x100K. Por consiguiente, cada vez que presiona el botón RB1 un uno lógico (voltaje VCC) aparecerá en el pin RB1, con tal de que el puente J10 esté en la posición VCC. Figura 18-5: Puente J2 en la posición pull-down y puente J10 en la posición pull-up Para conectar los pines en el puerto PORTB a las resistencias pull-up, y para llevar un cero lógico (0) a los pines de entrada del puerto, es necesario poner el puente J2 en la posición Up y el puente J10 en la posición GND. Esto permite llevar a alto (5V) todos los pines de entrada del puerto PORTB en el estado inactivo por medio de la resistencia de 100K. Por consiguiente, cada vez que presiona el botón RB1 un cero lógico (0) aparecerá en el pin RB1. Puente J2 en la posición pull-up y puente J10 en la posición pull-down En caso de que los puentes J2 y J10 tengan el mismo estado lógico, al presionar cualquier botón los pines de entrada no cambiarán de estado lógico. Puentes J2 y J10 en las mismas posiciones

24 24 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador 8051 La tarjeta MCU dispone de un zócalo para los microcontroladores 8051 en el encapsulado DIP40. El microcontrolador AT89S8253, que viene con la tarjeta 8051 MCU, se coloca en el zócalo DIP40. Aparte de este microcontrolador, aquí se pueden utilizar otros microcontroladores en el encapsulado DIP40 tales como: AT89S51, AT89S52, AT89S53 y AT89S8252. La tarjeta MCU está proporcionada con un programador incorporado 8051prog. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador 8051prog desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador 8051, es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. Programador incorporado 8051prog Microcontrolador en el encapsulado DIP40 Figura 19-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador 8051 Figura 19-2: Tarjeta 8051 MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

25 Sistema de desarrollo UNI-DS3 25 Figura 19-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

26 26 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador AVR La tarjeta MCU dispone de un microcontrolador ATmega128 en el encapsulado TQFP. Aparte de este microcontrolador, la tarjeta MCU está proporcionada con el programador incorporado AVRprog y el conector CN2, también. Tal conector está destinado a conectar el externo programador JTAG. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador AVRprog, es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador AVRprog desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador AVR, es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. El programador JTAG externo está conectado al microcontrolador en la tarjeta MCU por medio del conector macho 2x5 CN2. Al utilizar este programador, no es necesario colocar la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p en el sistema de desarrollo. En este caso la tarjeta MCU se alimenta por un programador JTAG externo. Programador incorporado AVRprog Microcontrolador en el encapsulado TQFP64 Figura 20-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador AVR Figura 20-2: Tarjeta AVR MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

27 Sistema de desarrollo UNI-DS3 27 Figura 20-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

28 28 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador dspic La tarjeta MCU dispone del microcontrolador dspic6014a en el encapsulado TQFP de 80 pines. Aparte de este microcontrolador, la tarjeta MCU está proporcionada con el programador incorporado dspicprog. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador dspicprog, es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador dspicprog desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador dspic, es necesario instalar el programa ds El programador dspicprog cuenta con un soporte de hardware del mikroicd que permite depuración en tiempo real. Por consiguiente, es posible monitorizar las variables y los estados de todos los registros dentro del microcontrolador durante la programación. Programador incorporado dspicprog Microcontrolador en el encapsulado TQFP80 Figura 21-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador dspic Figura 21-2: Tarjeta dspic MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

29 Sistema de desarrollo UNI-DS3 29 Figura 21-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

30 30 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador PIC en encapsulado DIP40 La tarjeta MCU dispone de un zócalo para los microcontroladores PIC en el encapsulado DIP40. El microcontrolador PIC18F4520, que viene con la tarjeta PIC MCU, se coloca en el zócalo DIP40. Aparte de este microcontrolador, aquí se pueden utilizar otros microcontroladores en el encapsulado DIP40 tales como PIC16F877A, PIC18F4550 etc. La tarjeta MCU está proporcionada con un programador incorporado con soporte de mikroicd. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM- 168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador PIC, es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. El programador cuenta con un soporte de hardware del mikroicd que permite depuración en tiempo real. Por consiguiente, es posible monitorizar las variables y los estados de todos los registros dentro del microcontrolador durante la programación. Una comunicación USB entre el microcontrolador y un dispositivo USB externo está habilitada por medio de los puentes J1, J2 y J3. En caso de que no se utilice la comunicación USB, es necesario colocar los puentes J1, J2 y J3 en la posición superior. Programador incorporado Microcontrolador en el encapsulado DIP40 Figura 22-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador PIC Figura 22-2: Tarjeta PIC MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

31 Sistema de desarrollo UNI-DS3 31 Figura 22-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

32 32 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador PIC en encapsulado TQFP80 La tarjeta MCU dispone del microcontrolador PIC18F8520 en el encapsulado TQFP de 80 pines. Aparte de este microcontrolador, la tarjeta MCU está proporcionada con un programador incorporado con soporte de mikroicd. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador PIC, es necesario instalar el programa El programador cuenta con un soporte de hardware del mikroicd que permite depuración en tiempo real. Por consiguiente, es posible monitorizar las variables y los estados de todos los registros dentro del microcontrolador durante la programación. Programador incorporado Microcontrolador en el encapsulado TQFP80 Figura 23-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador PIC Figura 23-2: Tarjeta PIC MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

33 Sistema de desarrollo UNI-DS3 33 Figura 23-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

34 34 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador PSoC La tarjeta MCU dispone del microcontrolador CY8C27643 en el encapsulado SSOP de 48 pines. Aparte de este microcontrolador, la tarjeta MCU está proporcionada con un programador incorporado PSoCprog. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador PSoCprog, es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM- 168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador PSoCprog desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador PSoC, es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. Programador incorporado PSoCprog Microcontrolador en el encapsulado SSOP Figura 24-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador PSoC Figura 24-2: Tarjeta PSoC MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

35 Sistema de desarrollo UNI-DS3 35 Figura 24-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

36 36 Sistema de desarrollo UNI-DS Tarjeta MCU con microcontrolador ARM La tarjeta MCU dispone del microcontrolador LPC2148 en el encapsulado LQFP64. Aparte de este microcontrolador, la tarjeta MCU contiene una batería utilizada para alimentar el microcontrolador al apagar la fuente de alimentación. El microcontrolador LPC2148 requiere un voltaje de 3.3V generado por el regulador de voltaje REG1. Aparte del programador incorporado ARMprog, el microcontrolador se puede programar por medio del programador JTAG externo, también. Para habilitar el funcionamiento correcto del programador ARMprog, es necesario instalar el controlador USB apropiado. Primero coloque la tarjeta MCU en el zócalo DIMM-168p y luego siga las instrucciones proporcionadas en el manual relevante e instale el controlador para el programador ARMprog desde el CD del producto. Para habilitar cargar un código hex en un microcontrolador ARM, es necesario instalar el programa que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. Programador incorporado ARMprog Al utilizar el programador externo, los puentes J1-J7 se deben colocar en la posición JTAG Figura 25-1: Tarjeta MCU con un microcontrolador ARM Microcontrolador en el encapsulado LQFP64 El conector macho CN2 se utiliza para conectar el programador JTAG externo. En caso de que se utilice el programador externo, es necesario colocar los puentes J1-J7 en la posición JTAG. En caso de que la comunicación USB se realice por medio del conector CN21 proporcionado en el sistema de desarrollo, el puente J10 se debe colocar en la posición VBUS, de manera que el pin MCU-0.23 del microcontrolador se conecte con el pin MCU-VBUS en el zócalo DIMM-168p. En caso de que no se utilice la comunicación USB, el puente J10 se debe colocar en la posición BOARD. En este caso el pin MCU-0.23 del microcontrolador se conecta con el pin P0.23 en el zócalo DIMM-168p. La función del diodo LED etiquetado con UP_LED es de detectar y señalar un dispositivo USB externo conectado al microcontrolador por medio del conector CN21 para la comunicación USB. Para habilitar que el diodo UP_LED cumpla una función señaladora, es necesario colocar los puentes J8 y J9 en la posición UP_LED. Al colocar los puentes J8 y J9 en la posición CONNECT, la alimentación del dispositivo USB externo está bajo el control del software.

37 Sistema de desarrollo UNI-DS3 37 Figura 25-2: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p

38 38 Sistema de desarrollo UNI-DS3 Figura 25-3: Esquema de conexión de la tarjeta MCU con el zócalo DIMM-168p Figure 25-4: Tarjeta ARM MCU colocada en el zócalo DIMM-168p

39 TÉRMINOS Y CONDICIONES 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 fi nes específi cos. 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 benefi cios empresariales, información comercial, interrupción de negocio o cualquier otra pérdida pecuniaria).las informaciones contenidas en este manual son para el uso interno. Pueden ser modifi cadas 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 específi camente 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, AVRfl ash, PICfl ash, dspicprog, 18FJprog, PSOCprog, AVRprog, 8051prog, ARMfl ash, EasyPIC5, EasyPIC6, BigPIC5, BigPIC6, dspic PRO4, Easy8051B, EasyARM, EasyAVR5, EasyAVR6, BigAVR2, EasydsPIC4A, EasyPSoC4, EasyVR Stamp LV18FJ, LV24-33A, 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 fi nes de redacción, en benefi cio de sus propietarios sin intención de infringir sus derechos. Mikroelektronika TM, 2010, Todos los derechos reservados.

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