jueves, 14 de abril de 2011
lunes, 28 de febrero de 2011
Microcontroladores: Arquitectura
En esta publicacion se describira el PIC 16f84
El PIC16F84 es un microcontrolador que podremos programar. En su interior posee un microprocesador, una memoria RAM (volátil) donde guardaremos las variables, una memoria EEPROM (no volátil) donde guardaremos nuestro programa, un Temer o contador que nos facilitará algunas tareas. Se trata de un microcontrolador de 8 bits, de gama baja,
Un microcontrolador como cualquier circuito integrado anal lógico tiene entradas, salidas y algunos componentes exteriores necesarios para procesar las señales de entrada y convertirlas en las señales de salida
El 16F84 requiere un cristal con dos capacitores y como mínimo un resistor para el reset. Por supuesto necesita una tensión de fuente de 5V (VDD) aplicada con respecto al terminal de masa (VSS). Posee dos puertos de salida, el A y el B, cuyos terminales son marcados RA0 al RA4 y RB0 al RB7.
Estos puertos pueden ser programados
como de entrada o de salida.
El terminal 4 opera como reset pero también cumple funciones de carga de memoria de programa cuando es excitado con pulsos de 15V.
El terminal RA4 (pata 3) también tiene funciones como entrada de un temporizador y RBO (pata 6) cumple también funciones como entrada de interrupción.
Ahora bien, la mayoría de los microcontroladores (sean de Microchip, o de National, Motorola, Philips, etc.) se comportan de forma similar.
- RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6 y RB7: son los pines del puerto B.
- MCLR: Pin de reseteo del pic, cuando se pone a "0" el pic se resetea.
- Vdd y Vss: pines de alimentación (Vdd 5V y Vss a masa)
- OSC1/CLKIN y OSC2/CLKOUT: son para el oscilador Los tipos de osciladores más usados son el XT (cristal de cuarzo) y el RC (resistencia y condensador)
El PIC16F84 es un microcontrolador que podremos programar. En su interior posee un microprocesador, una memoria RAM (volátil) donde guardaremos las variables, una memoria EEPROM (no volátil) donde guardaremos nuestro programa, un Temer o contador que nos facilitará algunas tareas. Se trata de un microcontrolador de 8 bits, de gama baja,
Un microcontrolador como cualquier circuito integrado anal lógico tiene entradas, salidas y algunos componentes exteriores necesarios para procesar las señales de entrada y convertirlas en las señales de salida
El 16F84 requiere un cristal con dos capacitores y como mínimo un resistor para el reset. Por supuesto necesita una tensión de fuente de 5V (VDD) aplicada con respecto al terminal de masa (VSS). Posee dos puertos de salida, el A y el B, cuyos terminales son marcados RA0 al RA4 y RB0 al RB7.
Estos puertos pueden ser programados
como de entrada o de salida.El terminal 4 opera como reset pero también cumple funciones de carga de memoria de programa cuando es excitado con pulsos de 15V.
El terminal RA4 (pata 3) también tiene funciones como entrada de un temporizador y RBO (pata 6) cumple también funciones como entrada de interrupción.
Ahora bien, la mayoría de los microcontroladores (sean de Microchip, o de National, Motorola, Philips, etc.) se comportan de forma similar.
Un microcontrolador es un sistema cerrado, lo que quiere decir que en un
solo circuito se encierra un sistema digital programable completo. Este
dispositivo se destina a gobernar una sola tarea que no se puede modificar. Los
microcontroladores disponen de los bloques esenciales: CPU, memorias de datos (RAM)
y de programa (ROM), reloj, periféricos de entradas/salidas, etc.
Algunas características más
representativas son:
1.- Opera a una
frecuencia máxima de 10 MHz
2.- 1Kbyte de memoria EEPROM para nuestro programa
3.- 68 bytes (de 8 bits) de memoria RAM
4.- 64 bytes de memoria EEPROM para datos (no volátiles)
5.- Solo 35 instrucciones
6.- 13 pines de entrada/salida (un puerto de 8 bits + otro de 5 bits)
7.- Temer/contador de 8 bits
2.- 1Kbyte de memoria EEPROM para nuestro programa
3.- 68 bytes (de 8 bits) de memoria RAM
4.- 64 bytes de memoria EEPROM para datos (no volátiles)
5.- Solo 35 instrucciones
6.- 13 pines de entrada/salida (un puerto de 8 bits + otro de 5 bits)
7.- Temer/contador de 8 bits
Descripción de los Pines:
- RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6 y RB7: son los pines del puerto B.
- MCLR: Pin de reseteo del pic, cuando se pone a "0" el pic se resetea.
- Vdd y Vss: pines de alimentación (Vdd 5V y Vss a masa)
- OSC1/CLKIN y OSC2/CLKOUT: son para el oscilador Los tipos de osciladores más usados son el XT (cristal de cuarzo) y el RC (resistencia y condensador)
Microcontroladores: Antecedentes
Las circunstancias con las
que nos encontramos hoy en el campo de los
microcontroladores tienen
sus raíces en el desarrollo de la tecnología de los
Este
desarrollo ha hecho posible contener cientos de miles de transistores en un
solo chip. Ése era uno de los requisitos previos para la producción de los
microprocesadores, y las primeras computadoras eran hechas agregando
periféricos externos como la memoria, timers etc. lo que aumentaba el volumen
de los circuitos integrados. Estos circuitos integrados contenían procesador y
periféricos.
Así es cómo se desarrollo el primer chip que contenía una
microcomputadora, o lo que después se llegaría a conocer como un
microcontrolador.
En el año 1969, un equipo
de ingenieros japoneses de la compañía BUSICOM llegó a Estados
Unidos con una idea, ellos deseaban usar para su proyectos pocos circuitos
integrados de los que se usaban en las calculadoras. La proposición se hizo a
INTEL, y Marcian Hoff era el responsable del proyecto. Ya que él era quien tenía
experiencia trabajando con una computadora (PC) PDP8, se le ocurrió pensar en
una solución fundamentalmente diferente en lugar de la construcción sugerida.
Esta solución presumía que la función del circuito integrado se determinaría
por un programa almacenado en él. Eso significaba que la configuración sería
más simple, pero que requeriría mucho más memoria de lo que requería el
proyecto que propusieron los ingenieros japoneses.
Las circunstancias con
las que nos encontramos hoy en el campo de los microcontroladores tienen sus
raíces en el desarrollo de la tecnología de los circuitos integrados. Este
desarrollo ha hecho posible contener cientos de miles de transistores en un
solo chip. Ése era uno de los requisitos previos para la producción de los
microprocesadores, y las primeras computadoras eran hechas agregando
periféricos externos como la memoria, timers etc. lo que aumentaba el volumen
de los circuitos integrados. Estos circuitos integrados contenían procesador y
periféricos. Así es cómo se desarrollo el primer chip que contenía una
microcomputadora, o lo que después se llegaría a conocer como un
microcontrolador.
Un microcontrolador es un circuito integrado que
contiene toda la estructura (arquitectura) de un microcomputador, o sea CPU,
RAM, ROM y circuitos de entrada y salida. Los resultados de tipo práctico, que
pueden lograrse a partir de estos elementos, son sorprendentes.
Algunos microcontroladores más especializados
poseen además convertidores análogos digital, temporizadores, contadores y un
sistema para permitir la comunicación en serie y en paralelo
Se pueden crear muchas aplicaciones con los
microcontroladores. Estas aplicaciones de los microcontroladores son ilimitadas
(el límite es la imaginación) entre ellas podemos mencionar: sistemas de
alarmas, juego de luces, paneles publicitarios, etc. Controles automáticos para
la Industria en general. Entre ellos control de motores DC/AC y motores de paso
a paso, control de máquinas, control de temperatura, control de tiempo,
adquisición de datos mediante sensores, etc.
Al principio, los controladores
estaban formados exclusivamente por componentes discretos. Más tarde, se emplearon
procesadores rodeados de memorias, circuitos de E/S,… sobre una placa de
circuito impreso (PCB).
Actualmente,
los controladores integran todos los dispositivos antes mencionados en un
pequeño chip. Esto es lo que hoy conocemos con el nombre de microcontrolador.
El microcontrolador es uno de los logros más sobresalientes
del siglo XX. Hace un cuarto de siglo tal afirmación habría parecido absurda.
Pero cada año, el microcontrolador se acerca más al centro de nuestras vidas,
forjándose un sitio en el núcleo de una máquina tras otra. Su presencia ha
comenzado a cambiar la forma en que percibimos el mundo e incluso a nosotros
mismos. Cada vez se hace más difícil pasar por alto el microcontrolador como
otro simple producto en una larga línea de innovaciones tecnológicas.
Ninguna otra invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por
todo el mundo o ha tocado tan profundamente tantos aspectos de la existencia
humana. Hoy existen casi 15,000 millones de microchips de alguna clase en uso.viernes, 25 de febrero de 2011
Historia de los PIC´s
HiSTORIA DE LOS PIC (controlador de interfaz
periférica)
El campo de los microcontroladores tienen sus principios de desarrollo en la tecnología de los circuitos integrados, en la cual es posible almacenar miles de transistores dentro de un solo chip. Esto fue un prerrequisito para la producción de los microprocesadores. Las primeras computadoras fueron construidas agregando componentes externos como lo son: memorias, puertos de salida y entrada, contadores de tiempo, entre otros. Con el crecimiento en el desarrollo del circuitos integrados fue posible hacer mas grandes los encapsulados, logrando integrar en un solo encapsulado los procesadores y periféricos.
Inicialmente cuando no existían los microprocesadores las personas se ingeniaban en diseñar sus circuitos electrónicos y los resultados estaban expresados en diseños que implicaban muchos componentes electrónicos y cálculos matemáticos. Un circuito lógico básico requería de muchos elementos electrónicos basados en transistores,
resistencias, etc, lo cual desembocaba en circuitos con muchos ajustes y fallos
EVOLUCION DE LOS PIC
Los 'PIC' son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instruments.
El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (Controlador de Interfaz Periférico).
El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva UCP de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena UCP, ésta tenía malas prestaciones de E/S, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la UCP. El PIC utilizaba microcódigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos del oscilador.
En 1985, dicha división de microelectrónica de General Instruments se convirtió en una filial y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir uncontrolador de canal programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie,UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).
Microchip es la empresa que fabrica los
microcontroladores PIC. En los últimos tiempos esta familia de
microcontroladores ha revolucionado el mundo de las aplicaciones electrónicas.
Tienen una facilidad de uso y programación tales, que junto a las inmensas
posibilidades de E/S que brindan han conquistado a programadores y
desarrolladores. Su principal ventaja (y según sus detractores la principal
desventaja) es su carácter general, la flexibilidad que les permite ser
empleados en casi cualquier aplicación. Otras familias de microcontroladores
son más eficaces en aplicaciones específicas.
La familia PIC se divide en cuatro gamas, gamas que podemos llamar mini, baja, media y alta. Las principales diferencias entre estas gamas radica en el número de instrucciones y su longitud, el número de puertos y funciones, lo cual se refleja en el encapsulado, la complejidad interna y de programación, y en el número de aplicaciones, como veremos a continuación.
Gama mini, con encapsulado de 8 pines, tiene como principal característica su reducido tamaño, al disponer todos sus componentes de solamente 8 pines. Se alimentan con un voltaje de corriente continua comprendido entre 2,5 V y 5,5 V, y consumen menos de 2 mA cuando trabajan a 5 V y 4 MHz. El formato de sus instrucciones puede ser de 12 o de 14 bits y su repertorio es de 33 o 35 instrucciones, respectivamente. En la figura 1 se muestra el diagrama de conexionado de uno de estos PIC.
A pesar de tener solo 8 pines, se pueden destinar hasta 6 de ellos como E/S para los periféricos porque disponen de un oscilador interno R-C, lo cual es una de su principales características (los dos restantes corresponden a la alimentación)
La familia PIC se divide en cuatro gamas, gamas que podemos llamar mini, baja, media y alta. Las principales diferencias entre estas gamas radica en el número de instrucciones y su longitud, el número de puertos y funciones, lo cual se refleja en el encapsulado, la complejidad interna y de programación, y en el número de aplicaciones, como veremos a continuación.
Gama mini, con encapsulado de 8 pines, tiene como principal característica su reducido tamaño, al disponer todos sus componentes de solamente 8 pines. Se alimentan con un voltaje de corriente continua comprendido entre 2,5 V y 5,5 V, y consumen menos de 2 mA cuando trabajan a 5 V y 4 MHz. El formato de sus instrucciones puede ser de 12 o de 14 bits y su repertorio es de 33 o 35 instrucciones, respectivamente. En la figura 1 se muestra el diagrama de conexionado de uno de estos PIC.
A pesar de tener solo 8 pines, se pueden destinar hasta 6 de ellos como E/S para los periféricos porque disponen de un oscilador interno R-C, lo cual es una de su principales características (los dos restantes corresponden a la alimentación)
Tambien les podemos mostrar algunos videos de practicas con los pics
http://www.youtube.com/watch?v=Ii7-orwG8F0&feature=related
miércoles, 23 de febrero de 2011
Proyecto En Protoboard
en este proyecto se utiliza:
regulador de voltaje (7805 en este caso)
una resistencia(330 ohms)
una bateria de 9 Volts
un led
Como saber si el regulador envia 5 volts?
en el ultimo digito de un regulador marca el voltaje que puede enviar.El 7805 el su ultimo digito se puede saber que ese soporta 5 volts
La Conexion H1 es la entrada Positiva del regulador, La H2 es la entrada Negativa Y H3 es La salida del regulador.
La resistencia Se conecta En la entrada G2 y E2 o donde se puededa conectar de las 5 entradas la linea 2 ya que todos estan conectados entre si, asi todos estan en carga negativa
El Led Se conecta en la entrada F3 ya que en esa linea 2 esta el voltaje de salida que envia el regulador, y se coneta en la entrada D2 porque en esa linea tiene la carga negativa.
Por ultimo la bateria de 9 volts se conecta en la linea 1 la carga positiva y la linea 2 la carga negativa de donde esta el regulador de voltaje conectado.
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