BIGAVR 6. Sistema de desarrollo. Manual de usuario

Transcripción

1 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 If you have any questions, comments or business proposals, do not hesitate to contact us at office@mikroe.com If you are experiencing some problems with any of our products or just need additional information, please place your ticket at If you want to learn more about our products, please visit our website at BIGAVR 6

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 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. MikroelektronikaTM, 2009, Todos los derechos reservados.

3 Sistema de desarrollo BIGAVR 6 TABLA DE CONTENIDO Introducción al sistema de desarrollo BIGAVR Prestaciones principales Conexión del sistema a PC Microcontroladores soportados Programador USB 2.0 AVRprog incorporado Programador AVR ISP mkii externo Conector JTAG Memoria EEPROM serial Fuente de alimentación Fuente de voltaje de referencia Interfaz de comunicación USB Interfaz de comunicación RS Interfaz de comunicación CAN Entradas de prueba del convertidor A/D Sensor de tempreratura DS Reloj de tiempo real (RTC) Conector MMC/SD Diodos LED Botones de presión Visualizador LCD 2x Visualizador LCD gráfico 128x Panel táctil Puertos de E/S... 25

4 Sistema de desarrollo BIGAVR 6 Introducción al sistema de desarrollo BIGAVR6 El sistema de desarrollo BIGAVR6 es una herramienta de desarrollo extraordinaria, adecuada para programar y experimentar con los microcontroladores AVR de Atmel. El sistema dispone de un programador incorporado que proporciona una interfaz entre el microcontrolador y una PC. Se espera de usted que escriba un programa en alguno de compiladores AVR, que genere un fichero.hex y que programe el microcontrolador utilizando el programador AVRprog incorporado. Los numerosos módulos incorporados en la placa, tales como visualizador LCD gráfico de 128x64 píxeles, visualizador LCD alfanumérico de 2x16 caracteres, reloj de tiempo real, memoria EEPROM serial etc, permiten simular con facilidad el funcionamiento del dispositivo destino. Sistema de desarrollo con todas las prestaciones y de uso amigable para los dispositivos basados en los microcontroladores AVR Programador USB 2.0 incorporado en la placa Posibilidad de conectar un visualizador gráfico con un panel táctil incrementa la funcionalidad del sistema de desarrollo Posibilidad de leer tarjetas de memoria MMC/SD Visualizador LCD gráfico con luz de fondo El programa AVRflash proporciona una lista completa de 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: BIGAVR6 CD: CD del producto con un software apropiado Cables: cable USB Documentación: manuales BIGAVR6 y AVRflash, guía rápida Instalación de los controladores USB, Esquema électrico del sistema Especificación del sistema: Fuente de alimentación: por un conector DC (7-23V AC o 9-32V DC); o por un cable de programación USB (5V DC) Consumo de corriente: 50mA en estado inactivo (los módulos incorporados en la placa están inactivos) Dimensiones: 26,5 x 22cm (10,4 x 8,6 pulgadas) Peso: ~417g (0.92lbs)

5 Sistema de desarrollo BIGAVR Prestaciones principales Conector USB del programador incorporado en la placa Conector del programador externo AVR ISP Conector JTAG Interfaz de comunicación CAN Entradas de prueba del convertidor A/D Conector de la comunicación USB Conector RS-232A de la comunicación serial Reloj de tiempo real Conector RS-232B de la comunicación serial Zócalo para insertar la tarjeta MCU Puente para seleccionar los resistores pull-up/pull-down Interruptores DIP para habilitar resistores pull-up/pull-down Conectores de los puertos de E/S Interruptores DIP para encender/apagar los módulos incorporados Fuente de voltaje de referencia 16. Controlador del panel táctil 17. Conector del visualizador LCD gráfico 18. Memoria EEPROM serial 19. Conector del sensor de temperatura 20. Botones de presión para simular entradas digitales del microcontrolador 21. Puente para poner en cortocircuito el resistor protector 22. Puente para seleccionar el estado lógico de los botones de presión 23. Botón de reset 24. Conector para insertar la tarjeta MMC/SD 25. Selector de la fuente de alimentación 26. Regulador de voltaje de la fuente de alimentación diodos LED que indican el estado lógico de pines 28. Selector de programador 29. Conector del visualizador LCD alfanumérico 30. Interruptor POWER SUPPLY

6 6 Sistema de desarrollo BIGAVR Conexión del sistema a PC Paso 1: Siga las instrucciones proporcionadas en los manuales relevantes para instalar el programa AVRflash y los controladores USB desde el CD del producto. Los controladores USB son necesarios para el funcionamiento adecuado del programador incorporado. En caso de que usted ya tenga algún compilador AVR de Mikroelektronika instalado en la PC, no es necesario reinstalar los controladores ya que se van a instalar automáticamente junto con el compilador. Paso 2: Utilice el cable USB para conectar el sistema de desarollo BIGAVR6 a la 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 J14 esté colocado en la posición USB como se muestra en la Figura 1-1. Conector DC Conector USB 1 2 Selector de la fuente de alimentación J14 Figura 1-1: Fuente de alimentación Interruptor POWER SUPPLY Figura 1-2: Conexión del cable USB Paso 3: Encienda el sistema de desarrollo al poner el interruptor POWER SUPPLY en la posición ON. Dos diodos LED etiquetados con POWER y USB LINK se ponen a parpadear para indicar que el sistema de desarrollo está listo para su uso. Utilice el programador incorporado en la placa y el programa AVRflash para cargar un código en el microcontrolador. Después de hacerlo, utilice la placa para probar y desarrollar sus proyectos. NOTA: Si utiliza 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 pueden quedarse dañados permanentemente. Refiérase a la Figura 1-3 para colocarlos apropiadamente. Figura 1-3 : Colocación de los módulos adicionales en la placa

7 Sistema de desarrollo BIGAVR Microcontroladores soportados El sistema de desarollo BIGAVR6 dispone del conector DIMM-168P utilizado para inserción de la tarjeta MCU. El sistema de desarrollo viene con una tarjeta MCU a la que está soldado el microcontrolador ATMEGA128 en el encapsulado TQFP de 64 pines, como se muestra en la Figura 2-3. Además, una sola tarjeta MCU proporciona un oscilador así como 80 puntos de soldadura conectados a los pines del microcontrolador. Cada punto de soldadura está marcado igual que el pin al que está conectado. Los puntos de soldadura asimismo facilitan la conexión entre la tarjeta MCU y los módulos del dispositivo destino. Conector DIMM - 168P para colocar la tarjeta MCU con el microcontrolador en el encapsulado TQFP Figura 2-2: Conector DIMM-168P con la tarjeta MCU insertada Figura 2-1: Conector DIMM-168P Figura 2-3: Tarjeta MCU a la que está soldado el microcontrolador en el enscapsulado TQFP de 64 pines Figura 2-4: Esquema de disposición de los pines del conector DIMM-168P

8 Sistema de desarrollo BIGAVR 6 Siga los siguientes pasos para insertar la tarjeta MCU en el conector DIMM-168P: 1 A 2 B Abra las palancas de extracción A y B Inserte la tarjeta MCU en el conector DIMM-168P 3 4 Empuje suavemente la tarjeta MCU en el conector DIMM-168P y levante lenta y simultáneamente las palancas de extracción Cuando la tarjeta MCU esté correctamente colocada en el conector, las palancas de extracción deben estar cerradas. Palancas de extracción utilizadas para fijar la tarjeta MCU en la posición abierta Palancas de extracción utilizadas para fijar la tarjeta MCU en la posición cerrada Además de la tarjeta MCU con el microcontrolador en el encapsulado TQFP de 64 pines, hay tarjetas MCU con el microcontrolador en el encapsulado TQFP de 100 pines que se pueden pedir por separado. Se insertan en el conector de la misma manera que lo descrito anteriormente.

9 Sistema de desarrollo BIGAVR Programador USB 2.0 AVRprog incorporado Un programador es una herramienta necesaria al trabajar con los microcontroladores. El sistema de desarrollo BIGAVR6 dispone del programador AVRprog incorporado que proporciona una interfaz entre un microcontrolador y una PC. El programa AVRflash se utiliza para cargar un fichero.hex en el microcontrolador. En la Figura 3-2 se muestra la conexión entre el compilador, el programa AVRflash y el microcontrolador. Conector USB del programador Chip del programador Figura 3-2: Parte frontal del conector USB Figura 3-1: Programador AVRprog Puente J21 utilizado para seleccionar el programador (incorporado en la placa o externo) que se va a utilizar para programar los microcontroladores AVR Compilar el programa 1 Escriba un programa en alguno de los compiladores AVR y genere un fichero.hex; Cargar un código HEX 3 2 Utilice el programa AVRflash para seleccionar el microcontrolador destino que será programado; 3 Pulse sobre el botón Write para cargar el código en el microcontrolador. Escriba un código en un compilador AVR y genere un fichero.hex. Utilice el programador incorporado para cargar el código en el microcontrolador. 1 Figura 3-3: El proceso de programación 2 En el lado derecho de la ventana principal del programa AVRflash se encuantran varias opciones que facilitan el proceso de la programación de microcontroladores. La barra de progreso (Progress bar), colocada en el rincón derecho del fondo de la ventana, permite monitorizar el progreso de la programación. NOTA: Para obtener más informaciones del programador AVRprog consulte el manual relevante proporcionado con el sistema.

10 10 Sistema de desarrollo BIGAVR 6 Los microcontroladores AVR se programan por la comunicación serial SPI que utiliza los siguientes pines del micorocontrolador: MISO, MOSI y SCK. Durtante la programación, el multiplexor desconecta los pines del microcontrolador, utilizados para programar, del resto de la placa y los conecta al programador AVRprog. Una vez terminada la programación, los pines se desconectan del programador automáticamente y se pueden utilizar como pines de E/S. Figura 3-4: Principio del funcionamiento del programador 4.0. Programador AVR ISP mkii externo Además del programador integrado en la placa, el sistema de desarrollo EasyAVR6 puede utilizar también el programador externo AVR ISP de Atmel para programar los microcontroladores. Está conectado al conector AVR ISP. Antes de conectar y utilizar el programador externo es necesario poner el puente J21 en la posición EXTERNAL. Entonces utilice el puente J22 para seleccionar el zócalo del microcontrolador apropiado. Posición del puente J22 cuando el programador externo se utilice para la programar los microcontroladores en el encapsulado TQFP de 100 pines. Puentes para seleccionar los pines que se van a alimentar con una señal de programación Posición del puente J22 cuando el programador externo se utilice para la programar los microcontroladores en el encapsulado TQFP de 64 pines. Figura 4-1: Conector del programador AVR ISP Puente J21 en la posición EXTERNAL habilita el funcionamiento del programador externo AVRISP. Puente J21 en la posición ON-BOARD habilita el funcionamiento del programador incorporado en la placa. Figura 4-2: Programador AVR ISP mkii conectado a la placa

11 Sistema de desarrollo BIGAVR Conector JTAG JTAG ICEmkII es un programador/depurador para los microcontroladores proporcionados con la interfaz JTAG incorporada. El JTAG ICEmkII es principalmente destinado a ser utilizado con el programa AVR Studio. La interfaz JTAG incorporada en los microcontroladores AVR es una versión modificada de la interfaz original JTAG, lo que habilita cambiar de contenidos de la memorias internas EEPROM y FLASH (programación de los microcontroladores). Figura 5-1: Conector JTAG El programador/depurador JTAG ICEmkII utiliza un conector macho 2x5 para establecer la conexión al sistema de desarrollo Figura 5-2: JTAG ICEmkII conectado a la placa El conector JTAG está directamente conectado a los pines del microcontrolador así que no es necesario configurar los puentes como es el caso de los programadores AVRprog y AVR ISPmkII Memoria EEPROM serial EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - ROM programable y borrable eléctricamente) es un módulo de memoria incorporado utilizado para almacenar los datos que deben estar guardados al apagar la fuente de alimentación. El circuito 24AA01 puede almacenar datos hasta 1Kbit y utiliza la conexión serial I 2 C para comunicarse con el microcontrolador por los pines PD0 y PD1 or PE4 y PE5. Para establecer tal conexión entre la EEPROM y el microcontrolador es necesario poner los interruptores 5 y 7 en el interruptor DIP SW14 en la posición ON. Los interruptores 6 y 8 también pueden ser utilizados para este propósito, lo que depende de cuáles pines quiere utilizar para la comunicación serial. EEPROM serial conectada al microcontrolador por los pines PD0 y PD1 Figura 6-1: Esquema de conexión de la EEPROM serial

12 12 Sistema de desarrollo BIGAVR Fuente de alimentación El sistema de desarrollo BIGAVR6 puede utilizar cualquiera de las dos fuentes de alimentación: 1. Fuente de alimentación de +5V desde el 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. El regulador del voltaje MC34063A y el rectificador Gretz permiten que el voltaje de la fuente de alimentación externa sea AC (en el rango de 7V a 23V) o DC (en el rango de 9V a 32V). El puente J14 se utiliza como selector de una fuente de alimentación. Para utilizar la fuente de alimentación USB, el puente J14 debe estar colocado en la posición USB. Cuando se utilice la fuente de alimentación externa, el puente J14 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 Conector USB Puente J14 utilizado para seleccionar una fuente de alimentación Diodo LED de señal POWER SUPPLY Interruptor POWER SUPPLY Figura 7-1: Fuente de alimentación Alimentación por el conector AC/DC Alimentación por el conector USB Figura 7-2: Esquema de la fuente de alimentación

13 Sistema de desarrollo BIGAVR Fuente de voltaje de referencia El sistema de desarrollo BIGAVR6 está proporcionado con el circuito MCP1541 que genera voltaje de referencia utilizado para la conversión A/D. El microcontrolador se suministra con este voltaje, cuyo valor es 4.096V, por el pin AREF. Además, el pin AREF se puede alimentar con la fuente de alimentación de 5V. La posición del puente J18 determina cuál voltaje se lleva al pin AREF. Figura 8-1: Esquema de conexión de la fuente de voltaje de referencia Figura 8-2: Puente J18 colocado para proporcionar voltaje de referencia de 4.096V 9.0. Interfaz de comunicación USB El conector USB CN25 permite conectar los microcontroladores AVR con la interfaz USB incorporada a los dispositivos periféricos. El microcontrolador está conectado al conector USB CN25 por las líneas USB-DM y USB-DP. La función del diodo LED marcado con ON es de indicar la conexión entre los dispositivos USB. Conector USB Figura 9-1: Conector USB Figura 9-2: Esquema de conexión del conector USB

14 14 Sistema de desarrollo BIGAVR Interfaz 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 un conector SUB-D de 9 pines y el módulo USART del microcontrolador. El BIGAVR6 proporciona dos puertos RS-232, RS-232A y RS-232B. Utilice los interruptores marcados con RX232-A (pin PE0) y TX232-A (pin PE1) en el interruptor DIP SW13 para habilitar el puerto RS-232A. Asimismo, utilice los interruptores RX232-B (pin PD2) y TX232-B (pin PD3) en el interruptor DIP SW13 para habilitar el puerto RS-232B. 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 MAX202. Conector RS-232 Figura 10-1: Módulo RS-232 La función de los interruptores 5-8 en el interruptor DIP SW13 es de determinar cuáles terminales del microcontrolador se utilizarán como líneas RX y TX. Refiérase a la Figura Puerto RS-232A está conectado al microcontrolador por los pines PE0 y PE1 Figura 10-2: Esquema de conexión del módulo RS-232

15 Sistema de desarrollo BIGAVR Interfaz 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 en el coche sin utilizar un PC servidor. Asimismo, esta comunicación se utiliza ampliamente en la automatización industrial. El BIGAVR6 utiliza el circuito MCP2551 para la comunicación CAN. Este circuito proporciona una interfaz entre el microcontrolador y algunos dispositivos periféricos. Para habilitar la conexión entre el microcontrolador y el MCP2551, es necesario poner los interruptores 3 y 4 en el interruptor DIP SW14 en la posición ON. Figura 11-1: Módulo CAN Figura 11-2: Conector del módulo CAN Comunicación CAN está habilitada por el interruptor DIP SW14 Figura 11-3: Esquema de conexión del microcontrolador y el MCP2551

16 16 Sistema de desarrollo BIGAVR Entradas de prueba del convertidor A/D Un convertidor A/D se utiliza para covertir una señal analógica a un valor digital apropiado. El convertidor A/D es lineal, lo que quiere decir que el número convertido es linealmente dependiente del valor del voltaje de entrada. El convertidor A/D integrado en el microcontrolador convierte un valor de voltaje analógico a un número de 10 bits. El voltaje puede variar de 0 a 5V utilizando el potenciómetro P5. El microcontrolador con un convertidor A/D incorporado se suministra con este voltaje por las entradas de prueba. El puente J15 se utiliza para seleccionar uno de los siguientes pines PF0, PF1, PF2 o PF3 para la conversión A/D. El resistor R12 tiene función de protección. Se utiliza para limitar el flujo de corriente por el potenciómetro o por el pin del microcontrolador. Figura 12-1: ADC (puente en la posición por defecto) Figura 12-2: Pin PF0 utilizado como pin de entrada para la conversión A/D Conversión A/D se realiza por el pin PF0 Figura 12-3: Esuqema de conexión entre el microcontrolador y las entradas de prueba del convertidor A/D NOTA: Para que un microcontrolador pueda realizar una conversión A/D con exactitud, es necesario apagar los diodos LED y los resistores pull-up/pull-down en los pines de puertos utilizados por el convertidor A/D.

17 Sistema de desarrollo BIGAVR Sensor de temperatura DS1820 La comunicación serial 1-wire permite la transmisión de datos por medio de una sola línea de comunicación, mientras que el proceso mismo está bajo el control del microcontrolador maestro. La ventaja de tal comunicación es que se utiliza solo un pin del microcontrolador. Todos los dispositivos esclavos disponen por defecto de un código ID único, lo que permite que el dispositivo maestro identifique fácilmente todos los dispositivos que comparten la misma interfaz de comunicación. DS1820 es un sensor de temperatura que utiliza la comunicación 1-wire. Es capaz de medir las temperaturas dentro del rango de -55 a 125 C y proporciona la exactitud de medición de ±0.5 C para las temperaturas dentro del rango de -10 a 85 C. El DS1820 requiere un voltaje de la fuente de alimentación de 3 a 5.5V para su funcionamiento. El DS1820 tarda como máximo 750 ms en calcular la temperatura con una resolución de 9 bits. El sistema de desarrollo BIGAVR6 proporciona un zócalo separado para el DS1820. Utilza el pin PB0 o PG0 para la comunicación con el microcontrolador, lo que depende de la posición de los interruptores 1 y 2 en el interruptor DIP SW14. NOTA: Asegúrese de que el semicírculo en la placa coincida con la parte redonda del DS1820. Figura 13-1: Conector DS1820 (DS1820 no está colocado) Figure 13-2:Sensor de tempreratura DS1820 está insertado en el conector DS1820 Figura 13-3: DS1820 está conectado al microcontrolador por el pin PB0 Figura 13-4: DS1820 está conectado al microcontrolador por el pin PG0 Sensor de temperatura está conectado al microcontrolador por el pin PG0 Bottom view Figura 13-5: Esquema de conexión del DS1820 al microcontrolador

18 18 Sistema de desarrollo BIGAVR Reloj de tiempo real (Real-Time Clock - RTC) El reloj de tiempo real se utiliza ampliamente en los dispositivos de alarma, controladores industriales, productos de consumo etc. Gracias al circuito DS1307, el sistema de desarrollo es capaz de proporcionar informaciones acerca de tiempo real. Las prestaciones principales del reloj de tiempo real son: - proporciona infomaciones acerca de segundos, minutos, horas, días de la semana y fechas teniendo en cuenta las correcciones para los años bisiestos. - interfaz serial I 2 C - detector automático del corte de suministro eléctrico - consumo de electricidad menor de 500nA El reloj de tiempo real proporcionado en el sistema de desarrollo BIGAVR6 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 PD0 y PD1 en el interruptor DIP SW14 así como el interruptor PD3 en el interruptor DIP SW15 en la posición ON. Los interruptores PE4, PE5 y PE6 se pueden utilizar opcionalmente. 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 14-1: Reloj de tiempo real Reloj de tiempo real conectado al microcontrolador por los pines PD0, PD1 y PD3 Figura 14-2: Esquema de conexión del reloj de tiempo real al microcontrolador

19 Sistema de desarrollo BIGAVR Conector MMC/SD El conector MMC/SD se utiliza para conectar las tarjetas de memoria al microcontrolador. Para habilitar la comunicación entre una tarjeta de memoria y el microcontrolador, es necesario ajustar los niveles de voltaje. La tarjeta de memoria se alimenta con el voltaje de la fuente de alimentación de 3.3V (VCC-MMC) generado por el regulador de voltaje REG1, mientras que el valor de voltaje de la fuente de alimentación del microcontrolador es 5V (VCC). El transceptor de bus 74LVCC3245 se utiliza aquí para ajustar los niveles de voltaje. Además, la comunicación entre la tarjeta de memoria y el microcontrolador se puede establecer sólo si los interruptores 3, 4, 5, 6 y 7 en el interruptor DIP SW15 se ponen en la posición ON. Figura 15-1: Conector MMC/SD Figura 15-2: Tarjeta de memoria MMC/SD La tarjeta MMC/SD se comunica con el microcontrolador por las líneas MISO, MOSI, SCK, MMC-CS y MMC-CD Figura 15-3: Esquema de conexión entre el conector MMC/SD y el microcontrolador

20 20 Sistema de desarrollo BIGAVR Diodos LED El diodo LED (Light-Emitting Diode) - Diodo emisor de luz, representa una fuente electrónica de luz de muy alta eficacia. Al conectar los LEDs es necesario utilizar el resistor 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 BIGAVR6 utiliza los LEDs con la corriente I=1mA. El sistema de desarrollo BIGAVR6 dispone de 86 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, PORTJ PORTK o PORTL) utilizando el interruptor DIP SW12. Muesca indica el cátodo SMD LED Microcontrolador Figura 16-1: LEDs Resistor SMD limita el flujo de corriente por un LED LEDs del puerto PORTA están encendidos Figura 16-2: Esquema de conexión de los LEDs y del puerto PORTA

21 Sistema de desarrollo BIGAVR Botones de presión El estado lógico de todos los pines de entrada del microcontrolador se puede cambiar al utilizar los botones de presión. El puente J12 se utiliza para determinar el estado lógico que será aplicado al pin deseado del microcontrolador al presionar el botón apropiado. La función del resistor protector es de limitar la máxima corriente, lo que impide dañar el sistema de desarrollo y los módulos periféricos en caso de que ocurra un corto circuito. Si es necesario, los usuarios con más experiencia pueden poner en cortocircuito este resistor utilizando el puente J13. 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. Botones de presión utilizados para simular las entradas digitales Puente J13 utilizado para poner en cortocircuito el resistor protector Botón RESET Puente J12 utilizado para seleccionar el estado lógico que se aplicará al pin al presionar el botón Figura 17-1: Botones de presión Al presionar cualquier botón cuando el puente J12 se encuentre en la posición VCC, un 1 lógico (5V) será aplicado al pin apropiado del microcontrolador como se muestra en la Figura Figura 17-2: Esquema de conexión de los botones de presión al puerto PORTC

22 22 Sistema de desarrollo BIGAVR Visualizador LCD 2x16 El sistema de desarrollo BIGAVR6 dispone de un conector incorporado en el que se coloca el visualizador alfanumérico LCD 2x16. Este conector está conectado al microcontrolador por el puerto PORTC. El potenciómetro P4 utiliza para ajustar el contraste del visualizador. El interruptor 8 (LCD-GLCD BACKLIGHT) en el interruptor DIP SW15 se utiliza para encender/apagar luz de fondo del visualizador. 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 18-1: Conector del visualizador LCD alfanúmerico Figura 18-2: Visualizador LCD alfanumérico 2x16 Luz de fondo del visualizador LCD está encendida Figura 18-3: Esquema de conexión del visualizador LCD alfanumérico 2x16

23 Sistema de desarrollo BIGAVR Visualizador LCD gráfico 128x64 El visualizador LCD gráfico (GLCD) stá conectado al microcontrolador por los puertos PORTA y PORTE. Dispone de la resolución de pantalla de 128x64 píxeles que permite visualizar diagramas, tablas u otros contenidos gráficos. El potenciómetro P3 se utiliza para ajustar el contraste del visualizador GLCD. El interruptor 8 (LCD-GLCD BACKLIGHT) en el interruptor DIP SW15 se utiliza para encender/apagar luz de fondo del visualizador. Potenciómetro para ajustar el contraste Conector del visualizador GLCD Conector del panel táctil Figura 19-1: Visualizador GLCD Figura 19-2: Conector GLCD Luz de fondo del visualizador GLCD está encendida Figura 19-3: Esquema de conexión del visualizador GLCD

24 24 Sistema de desarrollo BIGAVR Panel táctil Un panel táctil es un panel fino, autoadhesivo, transparente y toque senistivo. Se coloca sobre el visualizador GLCD. Ell propósito principal de este panel es de registrar la presión en un punto específico del visualizador y enviar sus coordenadas en la forma del voltaje analógico al microcontrolador. Los interruptores 1, 2, 3 y 4 en el interruptor DIP SW13 se utilizan para conectar el panel táctil al microcontrolador Figura 20-1: Colocación del panel táctil sobre un visualizador GLCD La Figura 20-1 muestra cómo colocar un panel táctil sobre un visualizador GLCD. Asegúrese de que el cable plano esté a la izquierda del visualizador GLCD como se muestra en la Figura 4. El panel táctil está conectado al microcontrolador por los pines PF0, PF1, PG3 y PG4 Figura 20-2: Esquema de conexión del panel táctil Figura 20-3: Conexión del panel táctil La Figura 20-3 muestra en detalle cómo conectar un panel táctil al microcontrolador. Acerque la punta del cable plano al conector CN22 (Figura 1). Inserte el cable en el conector (Figura 2), y presiónelo lentamente de modo que la punta del cable encaje en el conector completamente (Figura 3). Luego inserte el visualizador GLCD en el conector apropiado (Figura 4). NOTA: Los LEDs y los resistores pull-up/pull-down en los pines de los puertos PORTF y PORTG tienen que estar apagados al utilizar un panel táctil.

25 Sistema de desarrollo BIGAVR Puertos de Entrada/Salida A lo largo de la parte derecha del sistema de desarrollo están once conectores de 10 pines que están conectados a los puertos de E/S del microcontrolador. Los pines PB1, PB2, PB3, PE0 y PE1 se utilizan para programar, y por lo tanto no están directamente conectados al conector de 10 pines apropiado, sino por medio del multiplexor del programador. Los interruptores SW1-SW11 permiten que cada pin del conector esté conectado a un resistor pull up/pull down. Si los pines de un puerto estarán conectados a un resistor pull-up o pull-down depende de la posición de los puentes J1-J11. Puente para seleccionar resistor pull-up /pulldown Módulo adicional conectado al puerto PORTC Figura 21-2: Puente J2 en la posición pull-down Interruptor DIP para encender los resistores pull-up/pull-down para cada pin del puerto Conector macho 2x5 del puerto PORTG Figura 21-3: Puente J2 en la posición pull-up Figure 21-1: I/O ports Los pines del puerto PORTA están conectados a los resistores pull-down Figura 21-4: Esquema de conexión del puerto PORTA

26 26 Sistema de desarrollo BIGAVR 6 Los resistores 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 PG2 con el interruptor DIP SW7 relevante, el puente J7 y el botón de presión PG2 con el puente J12 se utilizan aquí con el próposito de explicar el funcionamiento de los resistores pull-up/pull-down. El principio de su funcionamiento es idéntico para todos los pines del microcontrolador. Para conectar los pines del puerto PORTG a los resistores pull-down, es necesario poner el puente J7 en la posición Down. Esto permite que se lleve un cero lógico (0) a cualquier pin en el puerto PORTG en el estado inactivo por medio del puente J7 y de la red de resistores de 8x10K. Para llevar esta señal al pin PG2, es necesario poner el interruptor PG2 en el interruptor DIP SW7 en la posición ON. Por consiguiente, cada vez que se presiona el botón PG2 un uno lógico (voltaje VCC) aparecerá en el pin PG2, con tal de que el puente J12 esté en la posición VCC. Figura 21-5: Puente J7 en la posición pull-down y puente J12 en la posición pull-up Para conectar los pines en el puerto PORTG a los resistores pull-up, y para llevar un cero lógico (0) a los pines de entrada del puerto, es necesario poner el puente J7 en la posición Up y el puente J12 en la posición GND. Esto permite llevar a alto (5V) todos los pines de entrada del puerto PORTG en el estado inactivo por medio del resistor de 10k. Por consiguiente, cada vez que se presiona el botón PG2 un cero lógico (0) aparecerá en el pin PG2, con tal de que el interruptor PG2 esté puesto en la posición ON. Figura 21-6: Puente J7 en la posición pull-up y puente J12 en la posición pull-down En caso de que los puentes J7 y J12 tengan el mismo estado lógico, al presionar cualquier botón los pines de entrada no cambian de estado lógico. Figura 21-7: Puentes J7 y J12 en las mismas posiciones

27 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. 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 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.

28 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 Easy 8051 v6