HERRAMIENTAS EMPLEADAS EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO
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- Ana María Bustamante Torres
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1 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 31 Capítulo 2 HERRAMIENTAS EMPLEADAS EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO En todo proyecto de electrónica es necesario conocer y saber utilizar herramientas como el instrumental propio de un laboratorio de electrónica y también las herramientas software de diseño electrónico. En este capítulo veremos cuáles han sido las herramientas usadas por el autor para el desarrollo del proyecto junto con una breve descripción de sus características más importantes.
2 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de Aplicaciones software A continuación se muestra una descripción del los programas que se han empleado en el proyecto PCAD PCAD es un completo sistema de diseño de tarjetas de circuito impreso (PCB), con el que se han diseñado los distintos esquemáticos y layouts de las tarjetas desarrolladas a lo largo del proyecto. Se ha empleado la versión de evaluación del PCAD 2004, que se ejecuta para Windows. Consta de distintas aplicaciones que nos permiten: Crear esquemas de circuitos. Para ello dispone de una amplia biblioteca de componentes de los principales fabricantes de semiconductores. Editar símbolos. El usuario puede crear sus propios componentes y añadirlos a la biblioteca de componentes. Hacer rutados de PCBs, de una o varias capas. Una vez creada la captura esquemática se genera un fichero netlist con la información suficiente para crear el layout del circuito. Este se puede realizar de manera automática o manual, aunque para conseguir una mejor optimización del rutado se aconseja realizarlo de forma manual. Editar las huellas (patterns) de los componentes del PCB. El usuario puede crear las huellas de nuevos componentes y asociarlos a los componentes correspondientes de la captura esquemática.
3 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 33 Ilustración 2-1: PCAD, captura esquemática. Ilustración 2-2: PCAD, editor de PCB.
4 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de MPLAB IDE El MPLAB IDE (Integrated Development Enviroment) es un entorno de trabajo para Windows con el que se pueden desarrollar aplicaciones para los microcontroladores PIC. Se trata de un software gratuito desarrollado por Microchip Technologies Inc., que permite: Organizar proyectos. Editar el texto, para generar los ficheros fuentes. Ensamblar los ficheros fuente con el MPASM. Simular el funcionamiento de los microcontroladores gracias al MPLAB SIM. Se ha empleado la versión MPLAB IDE v7.50. Ilustración 2-3: interfaz del MPLAB IDE v7.50.
5 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de WinPic800 El WinPic800 es el programa usado para cargar los ficheros hexadecimales creados por el MPASM en el microcontrolador, a través del puerto serie, mediante un sencillo programador TE20-SE. Este programa funciona bajo Windows y su licencia es gratuita. Se ha usado la versión WinPic800 v3.59. Ilustración 2-4: Interfaz del WinPic800 v Microsoft Visual Basic 6.0 Ilustración 2-5: Interfaz del Visual Basic 6.0.
6 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 36 El programa VTF ha sido implementado en Visual Basic 6.0, y se han realizado ciertas modificaciones en el mismo usando el mismo lenguaje. Visual Basic 6.0 es un lenguaje de programación visual, es decir, gran número de tareas se realizan sin escribir código, simplemente mediante operaciones realizadas por el ratón en la pantalla. Está basado en objetos con propiedades y métodos, aunque carece de los mecanismos de herencia y polimorfismo de otros lenguajes como C++ o Java Control Puerto Serie Una de las necesidades a la hora de la realización del presente proyecto ha sido el control de la velocidad del puerto serie, la monitorización de sus líneas y el envío de caracteres determinados. Para ello se han empleado diversos programas, empezando por el Hiperterminal de Windows. Finalmente el autor decidió crear una sencilla herramienta software, el Control Puerto Serie 2, mediante Visual Basic 6.0, que se adaptara a las necesidades del proyecto. Ilustración 2-6: Interfaz del Control Puerto Serie. 2 La descripción completa de esta aplicación se encuentra en el Anexo II.
7 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 37 Su manejo es muy sencillo. La interfaz consta de cuatro marcos: puerto, velocidad, transmisión y recepción. En el marco Puerto se selecciona el puerto que se desea abrir y permite abrirlo o cerrarlo. También permite activar o desactivar las líneas RTS y DTR, empleadas como RESET y XIRQ de la tarjeta de desarrollo. En el marco Velocidad elegimos la velocidad del puerto serie. En Transmisión tenemos dos cajas para enviar cadenas de caracteres ASCII y hexadecimales, así como la posibilidad de añadir dos caracteres especiales a la cadena. Al pulsar el botón Enviar se envía el contenido de la caja superior (ASCII) seguido del contenido de la inferior (hexadecimal) y los caracteres especiales que estén marcados. La caja superior almacena todas las cadenas enviadas, lo cual es útil cuando se están enviando comandos AT al Bluematik. Por último, en el marco Recepción vemos lo que llega a través de la línea RxD. Pulsando sucesivamente el botón bajo Borrar cambiamos la presentación de los datos recibidos a sólo ASCII, sólo hexadecimal o ambos en dos cuadros distintos. 2.2 Instrumental de laboratorio y otro hardware Para poder construir y probar los diseños realizados con las herramientas software son necesarios determinados instrumentos típicos de un laboratorio de electrónica. Se han usado los siguientes: Osciloscopio PM3335 de Philips Este dispositivo es la combinación de un osciloscopio con funciones analógicas junto con la potencia de almacenamiento y procesado digital que ofrecen los osciloscopios digitales. Posee gran variedad de funciones analógicas y digitales, dos canales de entrada y un ancho de banda de 60 MHz, para la parte analógica, y una tasa de muestreo de 20 millones de muestras por segundo, para la digital.
8 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 38 Ilustración 2-7: osciloscopio PM3335 de Philips Osciloscopio Tektronix TDS 1002B Es un osciloscopio digital con dos canales y un ancho de banda de 60 MHz. La tasa de muestreo es de 1 GS/s. Posee un conector USB que permite descargar las capturas de pantalla en un fichero JPEG. Ilustración 2-8: osciloscopio Tektronix TDS 1002B.
9 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de Ordenador personal El proyecto se ha realizado usando un PC AMD Duron 1.30 GHz con 480 MBytes de memoria RAM y sistema operativo Windows XP Profesional con Service Pack Laboratorio de revelado Se ha hecho uso del material del Laboratorio de revelado de placas del Departamento de Ingeniería Electrónica para insolar, revelar, cortar y taladrar las PCB diseñadas en PCAD. Ilustración 2-9: instrumental del laboratorio de revelado.
10 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de Otros instrumentos También se han usado: Soldador JBC 30S. Multímetro Digital DH. Pila de 9V, fuentes de tensión. Tabletas de prueba de circuitos, alicates de corte, pinzas. Ilustración 2-10: otros instrumentos del laboratorio Programador TE20-SE Este es uno de los grabadores de bajo costo para microcontroladores PIC más populares. Se comunica con el PC por el puerto serie y consta de 3 zócalos de 8, 18 y 28 pines para programar gran variedad de PICs. A continuación vemos el programador TE20-SE construido para el proyecto.
11 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 41 Ilustración 2-11: programador TE20-SE. Se ha realizado en una placa a una cara. El rutado de las pistas y el nombre y ubicación de los componentes son los siguientes: Ilustración 2-12: cara de componentes (izquierda) y rutado (derecha del TE20-SE.
12 Estudio y realización de un enlace Bluetooth para el sistema de 42 Lista de componentes Nombre Valor C1 C2 22 µf / 16 V 100 µf / 16 V D1, D2, D3, D4 1N4148 D5 D6 J1 J2 J3 P1 Zéner de 5V1 ½ W Zéner de 8V2 ½ W Zócalo 8 pines Zócalo 18 pines Zócalo 28 pines Conector DB9 hembra Q1, Q2 BC547 Q3 R1 R2 R3 R4 BC K 10K 1K5 1K Tabla 2-1: componentes del TE20-SE.
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