GUIA DE EJERCICIOS Nº 2 INSTRUMENTACIÓN AVANZADA

Transcripción

1 GUIA DE EJERCICIOS Nº 2 INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Comunicando LabVIEW a un PIC18F2550 1

2 2.-COMUNICANDO LABVIEW A UN PIC18F2550 Ejercicio 2.1 Tomando el ejercicio 1.4 realizar los ajustes necesarios para que además de encenderse un LED en pantalla se encienda un LED físicamente sobre la placa PIC suministrada por la cátedra. Recordemos el ejercicio 1.4: Como vimos en las transparencias de la Clase 2, para resolver el problema debemos: 1. Instalar el driver mchpcdc, para que la placa PIC didáctica suministrada por la cátedra sea reconocida por la PC como un dispositivo conectado a un puerto COM virtual. 2. Instalar las librerías NI-VISA, para poder realizar luego la comunicación con el dispositivo conectado al puerto COM virtual. Las herramientas que usaremos están en la pestaña Data Comunication del diagrama de bloques de labview. 3. Generar una programación en LabVIEW y en el PIC para resolver este problema, como por ejemplo la que se representa en la siguiente figura: 2

3 Programa en PC Que escriba un carácter en el puerto COM que actué de instrucción para el PIC. Seguida a esa instrucción podríamos enviar al COM virtual otros cuatro caracteres que sean 1 o 0 según se quiera encender o apagar las salidas RB0 a RB3 del PIC. Programa en PIC Que lea un carácter en el buffer de recepción COM virtual Es la instrucción? NO Que lea los cuatro caracteres 1 o 0 Que escriba los 1 o 0 en RB0 a RB3 SI 4. El programa en el PIC se puede generar con el software PIC C Compiler. A continuación se muestra un código que escribe las salidas RB0 a RB3 de un 18F2550 cuando se recibe el carácter A a modo de instrucción. //// Programa Asignatura Instrumentación - Año //// #include <18F2550.h> #include <usb_bootloader.h> #fuses HSPLL,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG,USBDIV,PLL5,CPUDIV1,VREGEN #use delay(clock= ) #include <usb_cdc.h> //Asignacion de variables #define LEDV PIN_C0 #define LEDR PIN_C1 #define LED_ON output_high #define LED_OFF output_low void usb_debug_task(void) // Función que atiende la comunicación USB y gestiona el LED de dos colores static int8 last_enumerated; int8 new_connected; int8 new_enumerated; static int8 last_cdc; int8 new_cdc; //new_connected=usb_attached(); no uso sense pin new_enumerated=usb_enumerated(); new_cdc=usb_cdc_connected(); if ((new_enumerated) && (new_cdc)) LED_ON(LEDV); LED_OFF(LEDR); else LED_ON(LEDR); LED_OFF(LEDV); last_enumerated=new_enumerated; last_cdc=new_cdc; //declaramos variables globales char c, B0, B1, B2, B3; // son variables tipo caracter 3

4 void main(void) usb_init_cs(); // Función principal set_tris_b(0xf0); //Configuración para el puerto B como digital con 4 entradas/4 salidas output_bit(pin_b0,0); // Ponemos salidas a 0 output_bit(pin_b1,0); output_bit(pin_b2,0); output_bit(pin_b3,0); while (TRUE) usb_task(); usb_debug_task(); if (usb_cdc_kbhit()) c=usb_cdc_getc(); // Abre un ciclo while infinito // Vale 1 si hay un caracter en el buffer de recepción // Leemos el caracter y la grabamos en la variable c if (c=='a')// si el caracter leído es A entra en rutina de escribir salidas digitales B0=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b0,b0); // Escribimos salida B1=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b1,b1); // Escribimos salida B2=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b2,b2); // Escribimos salida B3=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b3,b3); // Escribimos salida // Cierra el ciclo while infinito // Cierra la función principal 5. Una vez compilado el programa anterior (generación del archivo.hex) cargamos el código en el PIC con el software SIOW.exe, haciendo uso del BootLoader previamente cargado en el 18F2550 como vimos en las transparencias de la Clase 2. 4

5 6. El programa en la PC haciendo uso de la librería VISA tendrá que: a) Abrir una comunicación al puerto COM. b) Enviar el carácter A (que actúa como instrucción para entrar en la rutina de escribir salidas digitales según el código del mostrado en el punto 4). c) Enviar cuatro caracteres que sean 0 o 1 para encender o apagar los LEDs respectivos. d) Cerrar la comunicación al puerto COM abierto en a). Finalmente: Ejercicio 2.2 Tomando el ejercicio 1.7 realizar los ajustes necesarios para que los pines RB0 a RB3 de la placa PIC representen los últimos 4 bit en binario de un número decimal ingresado en pantalla. Recordemos el ejercicio 1.7: Ejercicio 2.3 Modifique el código cargado en el PIC para que ahora si la PC le envía el carácter B al microcontrolador este le responda con el estado de los pines RB4 a RB7. Muestre en un panel frontal el estado de estas cuatro entradas digitales. 1. Como vimos en las transparencias de la Clase 2 para resolver el problema debemos generar una programación en LabVIEW y en el PIC, como por ejemplo la que se representa en la siguiente figura: 5

6 Programa en PC La PC envía el carácter B al puerto COM virtual Programa en PIC Lee un carácter en el buffer de recepción Es una B? NO SI Lee las entradas RB4 a RB7 Arma un carácter (byte) con el estado de RB4 a RB7 La PC lee el carácter con los estados de RB4 a RB7 Envía a la PC el carácter los estados de RB4 a RB7 2. Podemos modificar el código que ya hemos cargado en el PIC para agregarle esta nueva función. El nuevo programa podría quedar así: //// Programa Asignatura Instrumentación - Año //// #include <18F2550.h> #include <usb_bootloader.h> #fuses HSPLL,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG,USBDIV,PLL5,CPUDIV1,VREGEN #use delay(clock= ) #include <usb_cdc.h> //Asignacion de variables #define LEDV PIN_C0 #define LEDR PIN_C1 #define LED_ON output_high #define LED_OFF output_low void usb_debug_task(void) // Función que atiende la comunicación USB y gestiona el LED de dos colores static int8 last_enumerated; int8 new_connected; int8 new_enumerated; static int8 last_cdc; int8 new_cdc; //new_connected=usb_attached(); no uso sense pin new_enumerated=usb_enumerated(); new_cdc=usb_cdc_connected(); if ((new_enumerated) && (new_cdc)) LED_ON(LEDV); LED_OFF(LEDR); else LED_ON(LEDR); LED_OFF(LEDV); last_enumerated=new_enumerated; last_cdc=new_cdc; 6

7 //declaramos variables globales char c, B0, B1, B2, B3, ENT_DIG; // son variables tipo caracter void main(void) usb_init_cs(); // Función principal Agregamos esta nueva variable set_tris_b(0xf0); //Configuración para el puerto B como digital con 4 entradas/4 salidas output_bit(pin_b0,0); // Ponemos salidas a 0 output_bit(pin_b1,0); output_bit(pin_b2,0); output_bit(pin_b3,0); while (TRUE) usb_task(); usb_debug_task(); if (usb_cdc_kbhit()) c=usb_cdc_getc(); // Abre un ciclo while infinito // Vale 1 si hay un caracter en el buffer de recepción // Leemos el caracter y la grabamos en la variable c if (c=='a')// si el caracter leído es A entra en rutina de escribir salidas digitales B0=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b0,b0); // Escribimos salida B1=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b1,b1); // Escribimos salida B2=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b2,b2); // Escribimos salida B3=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b3,b3); // Escribimos salida if (c=='b')// si el caracter leído es B entra en rutina de leer entradas digitales ENT_DIG=1*input(PIN_B4)+2*input(PIN_B5)+4*input(PIN_B6)+8*input(PIN_B7); usb_cdc_putc(ent_dig); // Cierra el ciclo while infinito // Cierra la función principal 3. Compilamos y cargamos el nuevo código. 4. Programamos en labview: Agregamos esta porción de código 7

8 Ejercicio 2.4 Modifique nuevamente el código cargado en el PIC para que ahora se pueda ver en la PC el valor de la entrada analógica AN0, AN1, AN2 o AN3, funcionando el conversor analógico/digital en 10 bits. 1. Como vimos en las transparencias de la Clase 2 para resolver el problema debemos generar una programación en LabVIEW y en el PIC, como por ejemplo la que se representa en la siguiente figura: Programa en PC La PC envía el carácter C al puerto COM virtual seguido de otro carácter (un número de 0 a 3 ) que indica que entrada leer. Programa en PIC Lee un carácter en el buffer de recepción Es una C? NO SI Lee el siguiente carácter (canal) Selecciona la entrada analógica dada por canal y lee el conv. A/D La PC lee el carácter con el estado del conversor A/D Envía a la PC el valor del conversor A/D 2. Podemos modificar nuevamente el código que ya hemos cargado en el PIC para agregarle esta nueva función. El nuevo programa quedaría: //// Programa Asignatura Instrumentación - Año //// #include <18F2550.h> #DEVICE ADC=10 #include <usb_bootloader.h> #fuses HSPLL,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NODEBUG,USBDIV,PLL5,CPUDIV1,VREGEN #use delay(clock= ) #include <usb_cdc.h> //Asignacion de variables #define LEDV PIN_C0 #define LEDR PIN_C1 #define LED_ON output_high #define LED_OFF output_low Agregamos esta instrucción que configura el conversor A/D en 10 bit void usb_debug_task(void) // Función que atiende la comunicación USB y gestiona el LED de dos colores static int8 last_enumerated; int8 new_connected; int8 new_enumerated; static int8 last_cdc; int8 new_cdc; //new_connected=usb_attached(); no uso sense pin new_enumerated=usb_enumerated(); new_cdc=usb_cdc_connected(); 8

9 if ((new_enumerated) && (new_cdc)) LED_ON(LEDV); LED_OFF(LEDR); else LED_ON(LEDR); LED_OFF(LEDV); last_enumerated=new_enumerated; last_cdc=new_cdc; //declaramos variables globales char c, B0, B1, B2, B3, ENT_DIG, CH_A; int8 envia[2]; int16 dato; // son variables tipo caracter Agregamos estas nuevas variables void main(void) usb_init_cs(); // Función principal set_tris_b(0xf0); //Configuración para el puerto B como digital con 4 entradas/4 salidas output_bit(pin_b0,0); // Ponemos salidas a 0 output_bit(pin_b1,0); output_bit(pin_b2,0); output_bit(pin_b3,0); setup_adc_ports(an0_to_an3 VSS_VDD); //habilitamos 4 puertos para entrada analógica setup_adc(adc_clock_internal); //Utilizamos el reloj interno while (TRUE) usb_task(); usb_debug_task(); if (usb_cdc_kbhit()) c=usb_cdc_getc(); // Abre un ciclo while infinito // Vale 1 si hay un caracter en el buffer de recepción // Leemos el caracter y la grabamos en la variable c Agregamos esta configuración if (c=='a')// si el caracter leído es A entra en rutina de escribir salidas digitales B0=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b0,b0); // Escribimos salida B1=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b1,b1); // Escribimos salida B2=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b2,b2); // Escribimos salida B3=usb_cdc_getc(); // Leemos el caracter output_bit(pin_b3,b3); // Escribimos salida if (c=='b')// si el caracter leído es B entra en rutina de leer entradas digitales ENT_DIG=1*input(PIN_B4)+2*input(PIN_B5)+4*input(PIN_B6)+8*input(PIN_B7); usb_cdc_putc(ent_dig); if (c=='c')// entra en rutina de leer un valor de una entrada analógica CH_A=usb_cdc_getc(); set_adc_channel(ch_a); delay_ms(1); dato=read_adc(); // Leemos el dato delay_us(500); dato=read_adc(); envia[0]=dato&0x00ff; envia[1]=(dato&0xff00)/256; usb_cdc_putc(envia[0]); usb_cdc_putc(envia[1]); // Cierra el ciclo while infinito // Cierra la función principal Agregamos esta porción de código 9

10 3. Compilamos y cargamos el nuevo código. 4. Programamos en labview: Ejercicio 2.5 Explore la barra de herramientas INSTRUMENTACIÓN AVANZADA ubicada en la paleta User Libraries. Ejercicio 2.6 Imagine que un sensor de temperatura que entrega 10mV/ C se conecta a una entrada analógica de la placa PIC. Simulando este sensor mediante un potenciómetro muestre en pantalla la temperatura medida en grados Centígrados y en grados Fahrenheit. 10