INSTRUMENTACIÓN AVANZADA Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Mar del Plata

Transcripción

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2 Problema a resolver 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: 2

3 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: 3

4 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: Un puerto A con 7 pines 4

5 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: Un puerto B con 8 pines 5

6 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: Un puerto C con 8 pines 6

7 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: 13 entradas analógicas 7

8 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: Posibilidad de comunicarse vía USB con una PC 8

9 El PIC18F2550 tiene la siguiente distribución de pines: Posibilidad de comunicarse a otro dispositivo vía RS232 9

10 Uso del PIC18F2550 como Placa de Adquisición Didáctica AN0 a AN3 las utilizaremos como entradas analógicas INSTRUMENTACIÓN AVANZADA RB4 a RB7 las usaremos como entradas digitales RB0 a RB3 las usamos como salidas digitales Comunicación RS232 no la usaremos Comunicación USB 10

11 Uso del PIC18F2550 como Placa de Adquisición Didáctica Puerto B (RB0 a RB7) Puerto B (RB0 a RB7) Terminal de Alimentación (>7V) Vcc (5V si se alimenta por terminal de alimentación 4,28V si se alimenta por USB) AN0 GND AN1 AN2 AN3 LED RG LED (se enciende si se alimenta por terminal de alimentación) 11

12 Tendríamos que Construir dos programas que permitan activar las salidas digitales RB0 a RB3 del PIC desde la PC 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? SI NO Que lea los cuatro caracteres 1 o 0 Que escriba los 1 o 0 en RB0 a RB3 12

13 Recordemos como se programaba un microcontrolador PIC Generar un programa en un lenguaje conocido Existen varios programas para generar el código. MPLAB, picbasic, PIC C compiler, etc. Crear un código de máquina Una vez creado el programa (proyecto) en lenguaje conocido se genera un archivo que contiene el proyecto en código de máquina (*****.hex) Cargar el código en el PIC Una vez creado el archivo.hex se lo graba en el microcontrolador con el uso de una placa cargadora de PIC y un soft de acuerdo a esta placa cargadora. (ejemplo: Placa cargadora ZIF SERIAL + soft Winpic800). 13

14 Recordemos como se programaba un microcontrolador PIC Generar un programa en un lenguaje conocido Para estas dos tareas usaremos PIC C compiler El PIC C compiler está en la carpeta Placa PIC del DVD de la Asignatura Crear un código de máquina Cargar el código en el PIC También lo instalamos a menos que usemos una Placa PIC didáctica ya programada 14

15 Recordemos como se programaba un microcontrolador PIC Generar un programa en un lenguaje conocido Para cargar un archivo.hex al PIC podemos usar: Crear un código de máquina Cargar el código en el PIC Plaqueta cargadora ZiF Serial Software WinPic 800 para la carga Hardware y Software disponible en la cátedra 15

16 Método simplificado para reprogramar un microcontrolador Generar un programa en un lenguaje conocido Crear un código de máquina Cargar el código en el PIC Para evitarnos retirar el PIC de la Placa PIC cada vez que queremos reprogramarlo se ha diseñado un código.hex especial denominado usb_bootloader. El código usb_bootloader.c se en encuentra en las librerías del soft PIC C Compiler. Si generamos un usb_bootloader.hex y lo cargamos en el PIC con la plaqueta cargadora y el WinPic800 ya no necesitamos colocarlo nuevamente en la placa cargadora, es decir, mediante el puerto USB podemos transferirle un nuevo archivo.hex 16

17 Método simplificado para reprogramar un microcontrolador Es decir, un BootLoader es un pequeño conjunto de instrucciones que forman un programa y se graban (con una placa cargadora como la ZIF SERIAL + soft Winpic800 por ejemplo) para permitir una posterior carga de archivos.hex (firmware) sin necesidad de utilizar de nuevo la placa cargadora. Con un BootLoader pre-cargado en el microcontrolador, eliminas el uso de una plaqueta cargadora cada vez que se necesita cambiar el programa 17

18 Paso 1 para resolver el ejercicio propuesto: grabar el usb_bootloader.hex en el PIC Por comodidad en la cátedra ya lo hemos grabado en los PICs de las Placas PIC didácticas. Solo queda saber usarlo. 18

19 Paso 2 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el driver PIC Microchip ha desarrollado un driver para que el PIC18F2550 que tiene cargado un BootLoader pueda ser conectado al puerto USB y este sea reconocido como un nuevo dispositivo. Este driver llamado mchpcdc hace que el PIC18F2550 conectado a un puerto USB sea reconocido por la PC como un nuevo dispositivo conectado a un puerto serie COM emulado. Al comportarse como un dispositivo COM emulado o virtual podemos enviar o recibir caracteres a ese puerto y así comunicarnos con él. De esta forma: Reprogramaremos el PIC. Enviaremos y recibiremos caracteres como si fuera una impresora, mouse, instrumento, etc 19

20 Paso 2 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el driver PIC El driver mchpcdc Asignatura está en la carpeta Placa PIC del DVD de la 20

21 Paso 2 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el driver PIC Conectamos nuestra Placa PIC didáctica y cuando Windows nos lo solicite vamos a la carpeta driver usb pic18f2550 del DVD y lo instalamos. Debería aparecer la siguiente pantalla. 21

22 Paso 2 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el driver PIC Podemos comprobar si la instalación fue exitosa yendo a Panel de control y localizando la pestaña Administrador de dispositivos. Allí podemos detectar el número de puerto COM virtual asignado por el sistema. 22

23 Paso 2 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el driver PIC 23

24 Cómo funciona el conjunto usb_bootloader + driver en nuestro PIC? Cuando conectas la Placa PIC didáctica al puerto USB se energiza el microcontrolador Cuando se energiza el microcontrolador se ejecuta el código usb_bootloader.hex que ya le cargamos en la cátedra El Bootloader lee la tensión de la entrada AN3 (pin 5) del PIC18F2550 Si Tensión AN3 = 0 V Si Tensión AN3 > 0 V Podemos cargar un nuevo código.hex mediante el software SIOW.exe vía USB sin retirar el PIC de la Placa PIC Se ejecuta el código.hex que nosotros le hayamos cargado 24

25 Cómo funciona el conjunto ex_usb_bootloader + driver en nuestro PIC? El SIOW.exe está en la carpeta Placa PIC del DVD de la Asignatura Software SIOW.exe para cargar el código al PIC 25

26 Cómo funciona el conjunto ex_usb_bootloader + driver en nuestro PIC? El código.hex que contenga lo que queremos que el PIC haga se puede cargar en el microcontrolador yendo a la Download Software de la pestaña File 26

27 Paso 3 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el NI-VISA VISA (Virtual Instrument Software Architecture) es una librería desarrollada por varios fabricantes de equipos que proporciona un estándar software para las operaciones de lectura-escritura en instrumentación. NI-VISA es la implementación de National Instrument de este estándar, y a través de él LabVIEW puede establecer comunicaciones con dispositivos GPIB, serie o Ethernet. 27

28 Paso 3 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el NI-VISA NI-VISA está en la carpeta donde se encuentra LabVIEW2011 del DVD de la Asignatura También lo instalamos si es que ya no lo hicimos 28

29 Paso 3 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el NI-VISA Si bien hay muchos VIs dedicados a VISA nosotros utilizaremos en general los siguientes: Configure Serial Port Write Read Bytes at port Close 29

30 Paso 3 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el NI-VISA No es estrictamente necesario su uso para un COM virtual Escribe caracteres en el puerto COM especificado en VISA resource name 30

31 Paso 3 para resolver el ejercicio propuesto: instalamos el NI-VISA Lee caracteres en el puerto COM especificado en VISA resource name Cierra el puerto COM especificado en VISA resource name 31

32 Paso 4 para resolver el ejercicio propuesto: generamos nuestro código.hex para PIC Dijimos resolver el problema de activar las salidas digitales RB0 a RB3 del PIC desde la PC con: 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? SI NO Que lea los cuatro caracteres 1 o 0 Que escriba los 1 o 0 en RB0 a RB3 32

33 Paso 4 para resolver el ejercicio propuesto: generamos nuestro código.hex para PIC Usando el software PIC C Compiler creamos un nuevo Source File y escribimos el código en lenguaje C: ver código fuente 33

34 Paso 5 para resolver el ejercicio propuesto: cargamos el código.hex en el PIC 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. Para esto unimos GND con AN3 y energizamos el PIC El BootLoader permite la carga de un nuevo archivo.hex con el soft SIOW.exe Una vez cargado el PIC unimos VCC con AN3 y lo energizamos Ahora se ejecuta el archivo.hex cargado. Note que se enciende el LED de dos colores 34

35 Paso 6 para resolver el ejercicio propuesto: programamos la PC El programa en la PC haciendo uso de la librería VISA tendrá que: 1. Abrir una comunicación al puerto COM. 2. Enviar el carácter A (que actúa como instrucción para entrar en la rutina de escribir salidas digitales según el código programado en el PIC). 3. Enviar cuatro caracteres que sean 0 o 1 para encender o apagar los LEDs respectivos. 4. Cerrar la comunicación al puerto COM abierto en 1). 35

36 Paso 6 para resolver el ejercicio propuesto: programamos la PC Finalmente: 36

37 Guía de Ejercicios N 2 37