ÍNDICE INTRODUCCIÓN...17

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1 ÍNDICE INTRODUCCIÓN...17 CAPÍTULO 1. MICROCONTROLADORES MICROCONTROLADOR Controlador y microcontrolador Diferencia entre microprocesador y microcontrolador Aplicaciones de los microcontroladores El mercado de los microcontroladores Qué microcontrolador emplear? RECURSOS COMUNES A TODOS LOS MICROCONTROLADORES Arquitectura básica El procesador o UCP Memoria Puertas de entrada y salida Reloj principal RECURSOS ESPECIALES Temporizadores o Timers Perro guardián o Watchdog Protección ante fallo de alimentación o Brownout Estado de reposo o de bajo consumo Conversor de analógico a digital (A/D) Conversor de digital a analógico (D/A) Comparador analógico Modulador de anchura de impulsos o PWM...33

2 8 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP RA-MA Puertas de Entrada/Salida (E/S) digitales Puertas de comunicación HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES Desarrollo del software Depuración Grabación...36 CAPÍTULO 2. MICROCONTROLADORES PIC MICROCONTROLADORES PIC CARACTERÍSTICAS COMUNES Arquitectura Segmentación Formato de las instrucciones Juego de instrucciones Todas las instrucciones son ortogonales Arquitectura basada en un banco de registros Diversidad de modelos de microcontroladores con prestaciones y recursos diferentes Herramientas de soporte potentes y económicas LAS GAMAS DE PIC La gama enana: PIC12C(F)XXX de 8 patitas Gama baja o básica: PIC16C5X con instrucciones de 12 bits Gama media: PIC16CXXX con instrucciones de 14 bits Gama alta: PIC17CXXX con instrucciones de 16 bits Gama alta: PIC18CXXXX con instrucciones de 16 bits MICROCONTROLADOR PIC16F Arquitectura interna Pines y funciones Puerto A Puerto B Pines adicionales MICROCONTROLADOR PIC16F877A Arquitectura interna Pines y funciones Puerto A Puerto B Puerto C Puerto D Puerto E... 56

3 RA-MA ÍNDICE Pines adicionales MICROCONTROLADOR PIC18F Arquitectura interna Pines y funciones Puerto A Puerto B Puerto C Puerto E Pines adicionales MICROCONTROLADOR PIC18F Arquitectura Interna Pines y funciones Puerto A Puerto B Puerto C Puerto D Puerto E Pines adicionales CAPÍTULO 3. COMANDOS PIC BASIC PRO ADCIN BRANCH BUTTON CALL CLEAR CLEARWDT COUNT DATA DTMFOUT EEPROM END FOR NEXT FREQOUT GOSUB GOTO HIGH I2CREAD I2CWRITE...79

4 10 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP RA-MA 3.20 IF THEN INPUT LCDIN LCDOUT LOW NAP ON INTERRUPT OUTPUT PAUSE PAUSEUS POT PULSIN PULSOUT PWM RANDOM READ RETURN REVERSE SELECT CASE SERIN SEROUT SHIFTIN SHIFTOUT SLEEP SWAP TOOGLE TRIS WHILE WEND WRITE CAPÍTULO 4. INSTALACIÓN DE SOFTWARE DESCRIPCIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE DESARROLLO El Editor CodeDesigner Lite El Compilador PicBasic Pro El Programador EPIC INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE DESARROLLO Paso 1: instalación de las herramientas de desarrollo...103

5 RA-MA ÍNDICE Paso 2: configuración de las herramientas de desarrollo EMPLEO DE LAS HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN Paso 1: idea clara de lo que se va a desarrollar Paso 2: edición del programa Paso 3: compilación del programa Paso 4: grabación del microcontrolador Paso 5: prueba de la aplicación CAPÍTULO 5. CONEXIÓN DEL PUERTO SERIE CON VISUAL BASIC EL PUERTO SERIE RS-232C MICROSOFT VISUAL BASIC PRUEBAS CON CABLE PARA PUERTO SERIE Construcción del cable para puerto serie Primera prueba Segunda prueba Tercera Prueba PRUEBAS DE CONEXIÓN ENTRE COMPUTADOR Y MICROCONTROLADOR Transmisión de datos al computador desde el microcontrolador (PIC-PC) Primera prueba Utilizando el Hyper Terminal Utilizando Visual Basic Segunda prueba Prueba con HyperTerminal Prueba con Visual Basic Tercera prueba Prueba con HyperTerminal Prueba con Visual Basic Transmisión de datos al microcontrolador desde el computador (PC-PIC) Prueba con Visual Basic CAPÍTULO 6. VISUALIZACIÓN DE DATOS VISUALIZADOR DE 7 SEGMENTOS Funcionamiento del visualizador de 7 segmentos Interfaz con el microcontrolador DECODIFICADOR Funcionamiento del decodificador Interfaz con el microcontrolador PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD) Funcionamiento de la pantalla de cristal líquido...177

6 12 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP RA-MA Interfaz con el microcontrolador CAPÍTULO 7. ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES ENTRADAS DIGITALES Acondicionamiento de señal: interfaz electrónica Interruptor electrónico Entradas digitales de 8 bits Usando el SALIDAS DIGITALES Acondicionamiento de señal: interfaz electrónica Salidas digitales de 8 bits Usando el CAPÍTULO 8. CONVERSOR A/D CONVERSOR ADC Funcionamiento del ADC Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios CONVERSOR ADC Funcionamiento del ADC Cómo programar de acuerdo con el diagrama de tiempo? Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios CONVERSOR ADC Funcionamiento del ADC Cómo programar de acuerdo con el diagrama de tiempo? Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios MULTIPLEXOR ANALÓGICO Lectura de 4 canales analógicos Lectura de 8 canales analógicos CONVERSOR A/D INTERNO Funcionamiento del conversor interno del PIC16F877A Programación del A/D interno para la lectura de un canal Programación del A/D interno para la lectura de tres canales Programación del A/D interno para la lectura de ocho canales CAPÍTULO 9. CONVERSOR D/A COMBINACIÓN R-2R...249

7 RA-MA ÍNDICE CONVERSOR DAC Funcionamiento del DAC Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios CONVERSOR DAC Funcionamiento del DAC Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios POTENCIÓMETRO DIGITAL DS Funcionamiento del DS Interfaz con el microcontrolador Traducir a voltios MODULACIÓN POR ANCHO DE PULSO: PWM CAPÍTULO 10. MEMORIAS SERIALES Y PROTOCOLO I2C MEMORIAS SERIALES Características de las memorias seriales Aplicaciones MEMORIA SERIAL 24LC Características del bus Direccionamiento y operación de la memoria Operación de escritura Operación de lectura Descripción de pines INTERFAZ CON EL MICROCONTROLADOR Lectura de la memoria 24LC Escritura de la memoria 24LC APLICACIÓN CON EL MICROCONTROLADOR CAPÍTULO 11. COMUNICACIÓN INALÁMBRICA SISTEMA ELECTRÓNICO DE COMUNICACIÓN TRANSMISIÓN DE DATOS TRANSMISOR DE RF TWS Diagrama de pines del transmisor TWS RECEPTOR DE RF RWS Diagrama de pines del receptor RWS ANTENAS PARA EL TRANSMISOR Y EL RECEPTOR CODIFICADOR Y DECODIFICADOR DE 4 BITS...292

8 14 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP RA-MA Codificador HT-12E y decodificador HT-12D Diagrama de pines del codificador HT-12E Diagrama de pines del codificador HT-12D CODIFICADOR Y DECODIFICADOR DE 8 BITS Codificador HT-640 y decodificador HT-648L Diagrama de pines del codificador HT Diagrama de pines del codificador HT-648L CIRCUITOS DE PRUEBA DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN PARALELA CIRCUITOS DE PRUEBA DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN SERIE Prueba con Visual Basic CAPÍTULO 12. MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA CIRCUITOS DE CAMBIO DE GIRO Circuito puente en H Circuito basado en relé Conexión de motores de c.c. y microcontrolador para un cambio de giro CONTROL DE VELOCIDAD Conexión de motores de c.c. y microcontrolador para variar la velocidad CAPÍTULO 13. MOTORES PASO A PASO MOTOR PASO A PASO MOTOR PASO A PASO BIPOLAR Circuito integrado L293D Circuito de control de motor PaP bipolar con L293D Control del motor PaP bipolar con el microcontrolador MOTOR PASO A PASO UNIPOLAR Circuito integrado ULN Circuito de control de motor PaP unipolar con ULN Configuración con transistores y diodos Control del motor PaP unipolar con el microcontrolador CAPÍTULO 14. SERVOMOTOR SERVOMOTOR ESTRUCTURA INTERNA Y FUNCIONAMIENTO Control de posición Utilización Terminales Control del servomotor con el microcontrolador...351

9 RA-MA ÍNDICE 15 CAPÍTULO 15. RELOJ DE TIEMPO REAL CIRCUITO INTEGRADO DS Funcionamiento del DS Resumen de comandos del DS Interfaz con el microcontrolador CAPÍTULO 16. TECLADOS EL TECLADO MATRICIAL Funcionamiento del teclado matricial Interfaz con el microcontrolador CIRCUITO INTEGRADO 74C Conexión del teclado matricial 4x Interfaz con el microcontrolador CAPÍTULO 17. GPS SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL PARTES DEL SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL FUNCIONAMIENTO DEL GPS APLICACIONES DEL GPS MÓDULO RECEPTOR DE GPS DE PARALLAX Diagrama de pines del GPS de Parallax Lista de comandos del GPS de Parallax Interfaz con el microcontrolador MANIPULANDO EL GOOGLE MAPS CAPÍTULO 18. USB BUS UNIVERSAL EN SERIE (USB) Características de transmisión Diagrama de pines del conector USB A Conectores y especificaciones HERRAMIENTAS DE DESARROLLO PARA APLICACIÓN USB MPLAB IDE MicroCode Studio CREACIÓN DE APLICACIÓN USB Generación del proyecto Circuito básico de comunicación por USB por medio del PIC18F Apertura del proyecto Desarrollo de aplicación: entrada y salida de 8 bits...437

10 16 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP RA-MA BIBLIOGRAFÍA MATERIAL ADICIONAL ÍNDICE ALFABÉTICO...449