Figura B.4.2. Selección de la carpeta de instalación del iLOADER.
Figura B.4.4. Secuencia de pantallas mostradas durante la instalación del iLOADER.
B.3. DISPOSITIVOS SOPORTADOS El programa iLOADER es completamente actualizable en forma gratuita a través de la página web: http://www.roso-control.com. Actualmente, el programa soporta los siguientes microcontroladores Microcontroladores soportados en la versión actual del iLOADER:
Figura B.4.3. Visualización de la instalación del iLOADER.
PIC16F87 PIC16F873A PIC16F877 PIC18F258 PIC18F1220 PIC18F2420 PIC18F2525 PIC18F2620 PIC18F4420 PIC18F4520 PIC18F4585 PIC18F6585 PIC18F6720 PIC18F8621
PIC16F88 PIC16F874 PIC16F877A PIC18F442 PIC18F1320 PIC18F2431/39 PIC18F2539 PIC18F2680 PIC18F4431 PIC18F4525 PIC18F4620 PIC18F6620 PIC18F6722 PIC18F8627
PIC16F870 PIC16F874A PIC18F242 PIC18F448 PIC18F2220 PIC18F2455 PIC18F2550 PIC18F4220 PIC18F4439 PIC18F4539 PIC18F4680 PIC18F6621 PIC18F8520 PIC18F8680
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PIC16F871 PIC16F876 PIC18F248 PIC18F452 PIC18F2320 PIC18F2480 PIC18F2580 PIC18F4320 PIC18F4455 PIC18F4550 PIC18F6520 PIC18F6627 PIC18F8525
PIC16F873 PIC16F876A PIC18F252 PIC18F458 PIC18F2331 PIC18F2520 PIC18F2585 PIC18F4331 PIC18F4480 PIC18F4580 PIC18F6525 PIC18F6680 PIC18F8620
B.7. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL iLOADER.
Barra de identificación del programa (1)
La pantalla principal de la aplicación se presenta en la figura B.6. Presenta el nombre del programa, junto con los controles para minimizar y cerrar el programa iLOADER. Menú de la aplicación (2) El menú del programa iLOADER, brinda las siguientes opciones: Archivo. Ofrece opciones para el manejo del código ejecutable del microcontrolador. Importar Archivo *.hex: Carga el contenido de un archivo con código ejecutable de extensión *.“hex” para ser grabado en el microcontrolador. Lista de Archivos Recientes: Presenta los tres últimos archivos abiertos por el programa durante su ejecución actual. Esta lista se pierde al cerrar al iLOADER®. Salir: Finaliza la ejecución del programa iLOADER®. •
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iLOADER. Ofrece un acceso por medio del menú a las funciones básicas de programación. Escribir: Graba el contenido de la memoria de programa y/o de la memoria de datos EEPROM Leer: Realiza la lectura de las memorias del microcontrolador. Verificar: Compara el contenido de la memoria de programa y de datos EEPROM existente en el microcontrolador con el contenido cargado en el programa iLOADER en caso de haber discordancias envía un mensaje de error. Borrar. Borra el programa grabado en el microcontrolador PIC®. •
Figura B.6. Vista general del programa iLOADER.
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En esta pantalla podemos distinguir los siguientes elementos: • • • • • • • •
Barra de Identificación del programa (1) Menú de la aplicación (2) Cuadro de información del hardware (3) Funciones para la programación de microcontroladores PIC® (4) Contenido de la memoria de Programa (5) Contenido de la memoria de datos (6) Íconos de información y estado (7) Cuadro de mensajes (8)
A continuación se describen cada uno de ellos:
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Opciones. Controla las opciones de programación del microcontrolador. • •
Programar Flash: Habilita/Deshabilita la escritura en la memoria flash. Programar EEPROM: Habilita/Deshabilita la escritura en la memoria EEPROM.
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Contenido de la memoria de datos EEPROM (6) Muestra el contenido de la memoria de datos EEPROM del microcontrolador. Se actualiza al efectuar la lectura del microcontrolador PIC®. Íconos de información y estado (7) Constituyen una ayuda gráfica que facilita el uso del programa iLOADER y advierte sobre el funcionamiento y las operaciones realizadas de forma exitosa o fallida. Algunos de los íconos presentados durante el uso normal del programa se muestran a continuación:
Cuadro de mensajes (8) Ubicado en el extremo inferior izquierdo de la pantalla, suministra mensajes auxiliares que para indicar el estado del programa o de las acciones realizadas por el mismo. Figura B.7. Herramienta UART/SCOPE incluida en el iLOADER.
En esta pantalla podemos distinguir los siguientes elementos: B.8. HERRAMIENTA DE VISUALIZACIÓN DE DATOS UART/SCOPE La herramienta UART/SCOPE implementa un completo interfaz de visualización tipo texto (como un Hyper terminal) trabajando en forma de UART y tipo gráfico (como un osciloscopio) con capacidad de envío y recepción de datos a velocidades en el rango de 2400 a 57600 Baud. Tiene dos formas de operación: la primera destinada a manejar datos tipo texto (UART), en la cual, disponemos de un terminal de comunicaciones bi-direccional para enviar y recibir mensajes en forma de cadenas de texto codificados en ASCII. Cuando trabajamos con el modo gráfico (SCOPE) disponemos de un componente que permite graficar de forma simultánea hasta 8 canales de información digital o analógica. De ésta forma podemos transformar en segundos al iLOADER en un registrador gráfico en tiempo real de los datos provenientes desde el microcontrolador PIC®.. La figura B.7. Muestra la pantalla de la herramienta UART/SCOPE.
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Barra de Identificación del programa (1) Cuadro de recepción de mensajes desde el microcontrolador (2) Selector del modo de trabajo (3) Configuración de la conexión (4) Opciones de la UART (5) Opciones del SCOPE (6) Escala de tiempo del SCOPE (7) Cuadro de edición de texto enviado al microcontrolador (8)
A continuación se describen cada uno de ellos: Barra de identificación de la herramienta (1)
Presenta el nombre de la herramienta: “iLOADER Herramienta UART/SCOPE”, junto con los controles para minimizar, maximizar y cerrar la aplicación.
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B.9. HERRAMIENTA SERVIDOR DE DATOS OPC® Una de las características más interesantes del iLOADER, la cual, la hace una aplicación única en su tipo; es la implementación de la herramienta servidor de datos OPC®. El OPC, (OLE para el Control de Procesos) es una especificación técnica no propietaria definida por la OPC Foundation (http://www.opcfoundation.org) y consiste básicamente en un sistema de interfaces estándar basado en OLE/DCOM de Microsoft™. Con OPC® es posible ínter-operar dispositivos industriales con sistemas de información. Un sistema de automatización industrial en un ambiente moderno basado en OPC®, se caracteriza por la presencia de elementos heterogéneos que intercambian datos de forma transparente tal como se muestra en la figura B.10. Con el iLOADER correctamente configurado, podemos incluir al microcontrolador PIC® como un equipo más dentro de este tipo de ambientes de una manera sumamente sencilla. Esto implica que el microcontrolador puede comenzar a actuar como un equipo de medición o control abriéndole a usted un enorme conjunto de posibilidades, ya que, usted ahora puede desarrollar sus propios equipos, instrumentos y aparatos e integrarlos a la red de instrumentación y control OPC® disponible en la industria. Para disfrutar de todo estos beneficios, Ud. sólo tendrá que enviar y recibir sus datos de forma serial – USB al computador y el software iLOADER se encargará del resto.
Figura B.9. Gráfica de datos en modo deslizante (arriba) y modo comprimido (abajo).
Cuadro de edición de texto enviado al microcontrolador (9) Este cuadro se compone de dos elementos, el primero es una caja de texto estándar, en la cual, podemos escribir mensajes en forma de texto o valores numéricos que posteriormente se enviarán al microcontrolador PIC®. El segundo elemento, en el botón “Enviar”, el cual, se utiliza para enviar los datos desde el computador hacia el microcontrolador PIC®.
Figura B.10. Interconexión de elementos heterogéneos en un ambiente de trabajo.
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Descripción de la Herramienta Servidor de Datos OPC La figura B.11., muestra la pantalla de la herramienta Servidor OPC. En ésta pantalla podemos distinguir los siguientes elementos: • • • • •
Barra de Identificación del programa (1) Información del Servidor de Datos OPC (2) Configuración de la conexión al PIC® (3) Configuración de variables de entrada (4) Configuración de variables de salida (5)
A continuación se describen cada uno de ellos: Barra de identificación de la herramienta (1)
Presenta el nombre de la herramienta: “iLOADER Herramienta Servidor de Datos OPC ”, junto con los controles para minimizar, maximizar y cerrar la aplicación. Información del Servidor de Datos OPC (2) Figura B.11. Herramienta Servidor de Datos OPC incluida con el iLOADER.
Contiene la información referente a: •
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Puerto (COM): Puerto COM virtual, utilizado por el hardware. Estado del Servidor OPC: Indica si el servidor se encuentra o no configurado para trabajar, si está ejecutándose de manera correcta o si ha ocurrido un error. No. Clientes OPC conectados: Refleja la cantidad clientes que están recibiendo datos desde el servidor OPC iLOADER. Una vez que se está ejecutando no puede cerrarse el servidor hasta que todos los clientes están desconectados. No. Variables de entrada: Indica la cantidad de variables que son enviadas desde el PIC® al PC. Estas variables sólo deben ser leídas por los clientes OPC conectados. No. Variables de salida: Indica la cantidad de variables que son enviadas desde el PC al microcontrolador PIC®.
Configuración de la conexión al PIC® (3) Este grupo de controles está conformado por cuatro (04) elementos: •
Caja de selección de la velocidad de conexión: Establece la velocidad de la comunicación en baudios (bits/seg) entre el microcontrolador PIC® y el computador. Los datos se transmiten utilizando el formato 8N1, con un bit de inicio, 8 bits de datos y un bit de parada sin verificación de paridad. Se pueden seleccionar velocidades de comunicación estándar entre 2400 y 57600 baudios. La opción “Otro Valor”, permite definir una velocidad personalizada comprendida entre estos mismos valores. Advertencia: El uso de velocidades no estándar al momento de comunicarse con el microcontrolador debe hacerse cuidadosamente, ya que, algunos compiladores para PIC® sólo soportan las velocidades normalizadas.
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Por ejemplo, para leer el valor de la variable entera “S0”, la secuencia de operaciones es la siguiente:
Al encontrar un hardware válido (PT-40, iBOARD III ó iFT232), aparecerá la pantalla principal mostrada en la figura B.13.
PIC -> PC : “ S0”, 13 PC -> PIC : ”S0”, DEC Valor_Variable, 13 B.10. COMO UTILIZAR AL PROGRAMA iLOADER. En esta sección describiremos los pasos necesarios para lograr utilizar el iLOADER® como programador ICSP boot-loader de microcontroladores. Paso No.1. Preparación del Microcontrolador PIC® como Boot-Loader Siga las instrucciones señaladas en la sección B.5. para convertir un microcontrolador nuevo en boot-loader de manera que pueda ser utilizado con el programa iLOADER. Esta acción no es necesaria para los microcontroladores incluidos en los sistemas PT-40 y/o iBOARD III, los cuales, vienen pre-programados de fábrica. Paso No.2. Conecte el Hardware al puerto USB Antes de inicializar el software asegúrese que los controladores o drivers adecuados para el hardware utilizado han sido cargados de forma satisfactoria. Conecte un extremo del cable USB al PC y el otro al hardware de desarrollo y verifique es éste se encuentra energizado. Inicie el programa iLOADER. En caso de ocurrir algún error, aparecerá el mensaje de la figura B.12. y el programa se cerrará automáticamente.
Figura B.13. Pantalla principal del iLOADER.
Paso No.3. Importar el archivo ejecutable Seleccione el Menú: Archivo->Importar Archivo *.hex
Figura B.12. Mensaje de error del programa iLOADER al no detectar ningún hardware compatible.
Utilizando el cuadro de búsqueda de archivos .hex de la figura anterior, elija el archivo que contiene su programa. En este ejemplo, utilizaremos uno de los archivos ejemplos incluidos en CD de instalación del iLOADER.
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Al cargar de forma exitosa el archivo, se mostrará en los cuadros Memoria de Programa y Datos en EEPROM el contenido del archivo .hex, . El ícono de la parte inferior derecha de la pantalla indicará que la operación ha sido exitosa (figura B.15). En la parte inferior podemos observar el directorio y nombre del archivo cargado.
En caso de ocurrir algún error, se indicará en forma de texto y mediante el ícono gráfico como se muestra en la figura B.16.
Figura B.16. Ejemplo de error en la carga de archivo .hex. Figura B.14. Selección del archivo .hex.
Paso No.4. Seleccione las opciones de programación (opcional) Por defecto, las opciones de programación activas son: Programar Flash, Programar EEPROM y Ejecutar Programa al Terminar. Usted puede habilitar la opción “Verificar al Terminar” para comprobar la correcta grabación del PIC® de forma automática. La opción “Ejecutar Programa al Terminar” permite que el programa cargado al micro se ejecute inmediatamente después de terminar la programación del PIC®. El contenido de la memoria Flash y Eeprom se pueden visualizar activando la opción “Ver Memo. Flash y Eeprom”.
Figura B.15. Archivo *.hex cargado de forma exitosa. Plataforma Virtual para el desarrollo de aplicaciones con los Microcontroladores PIC’s®. http://www.roso-control.com
Paso No.5. Escribir en el Microcontrolador
Paso No.1. Cargar el Programa
Presione el botón “Escribir” para iniciar el proceso de grabación. Una barra de progreso le indicará el desarrollo de la operación y al finalizar de forma satisfactoria el ícono de grabación exitosa aparecerá en parte inferior de la pantalla.
Cargue el programa UART_01.hex al microcontrolador siguiendo las indicaciones dadas en la sección anterior. Todos los programas utilizados en esta parte se encuentran se dentro del CD que acompaña al iLOADER en la carpeta de instalación del software en su computador. Directorio: “\16_Uart_Scope_OPC”. Paso No.2. Iniciar Herramienta UART/SCOPE Haga clic en el menú UART/SCOPE. Se desplegará la pantalla de la figura B.16.
Paso No.6. Verificar la programación del Microcontrolador (opcional) Presione el botón “Verificar” para iniciar el proceso. Una barra de progreso le indicará el desarrollo de la operación y al finalizar de forma satisfactoria el ícono de verificación exitosa aparecerá en parte inferior de la pantalla.
Paso No.7. Ejecutar Programa (opcional) Si desea ejecutar el programa recién transmitido al microcontrolador PIC®, haga clic sobre “Ejecutar”. El ícono de programa en ejecución le informará que el PIC® se encuentra ejecutando su programa. Figura B.16. Pantalla de la aplicación UART/SCOPE
B.11. MANEJO DE LA UART/SCOPE La comunicación con la herramienta UART/SCOPE se hace mediante el formato 8N1 a una velocidad ajustable entre 2400 y 57600 bps. En esta sección describiremos los pasos necesarios para lograr utilizar la herramienta UART/SCOPE del iLOADER con los programas de ejemplo incluidos en el CD de instalación.
Paso No.3. Conexión con el PIC® Seleccione la velocidad de conexión en 19200 baudios y oprima conectar. La figura B.17 muestra la ejecución del ejemplo UART_01.hex Veamos en detalle el código fuente en lenguaje PROTON® del programa UART_01.bas La instrucción DECLARE HSERIAL_BAUD 19200 define la velocidad de la comunicación en el PIC® en 19200 Baudios.
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En este punto, es necesario el uso de un programa cliente OPC para visualizar los datos que exporta el microcontrolador PIC® a través del servidor OPC del programa iLOADER. Dentro del CD del iLOADER encontrará una aplicación ejecutable llamada iLOADER_OPC_Cliente, la cual, nos servirá para poder interactuar con el servidor OPC y microcontrolador PIC®. Ejecute la aplicación “iLOADER_OPC_Cliente”. Observe los valores graficados y los valores correspondientes a las entradas como se muestra en la figura B.25.
Figura B.23. Configuración del servidor OPC para el ejemplo OPC_01.bas
Figura B.25. Visualización de la aplicación “Cliente_OPC_iLOADER.exe”
OTRO EJEMPLO CON EL OPC®. El ejemplo denominado OPC_02.bas es un programa que muestra las capacidades de exportación e importación de variables a través del microcontrolador PIC® y el uso del servidor OPC. Anexo se presenta su codificación en Basic PROTON®. ' ------------------------------------------------------------------' Programa: OPC_02.bas ' Porgrama para probar el servidor OPC ' ------------------------------------------------------------------Device = 16F876 ' Micro Utilizado XTAL 20 ' Velocidad del Reloj
Figura B.24. Servidor OPC ejecutando el programa OPC_01.bas
Dim i As Byte Dim J As DWord
' Variables Auxiliares
Declare HSERIAL_BAUD 19200 HSERIAL_CLEAR = On
' Velocidad de conexión al PC ' Limpia el Buffer antes de recibir
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