Hi Tech

Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode)

2010

Tabla de contenido

Introducción ........................................................................................................................................... 3 1.

Programas a usar en este curso .................................................................................................. 4 1.1

Hoja de proyectos ................................................................................................................. 5

1.2

Entorno de un Programa ...................................................................................................... 8

1.2.1

Tipos de Variables ......................................................................................................... 8

1.2.2

Formato Radix................................................................................................................ 9

1.2.3

Expresiones.................................................................................................................... 9

1.2.4

Instrucciones ................................................................................................................ 10

1.3

Inicializando nuestro Programa .......................................................................................... 13

Programas Sencillos ............................................................................................................................... 14

1.4

Parpadeo.............................................................................................................................. 14

1.5

Display de 7 segmentos ..................................................................................................... 17

1.6

Usando el USART ............................................................................................................... 21

1.7

Interrupciones Interrupciones por Timers ................................................................................................... 27

1.7.1

Uso del Timer0 y USART ............................................................................................ 30

1.8

Uso del PWM (Pulse (Pulse Width Module ) ................................................................................. 33

1.9

Valores ADC (Convertidor de Análogo-Digital) ................................................................. 36

2.0

Uso del LCD ........................................................................................................................ 43

2.1

Lector de Voltaje ................................................................................................................. 48

2.2

Selector de canal análogo con Teclado 4x4 ..................................................................... 51

2.3

PWM a salida análogo ........................................................................................................ 57

2.4

Medidor de voltaje por software ......................................................................................... 61

2.5

Reloj con Displays............................................................................................................... 65

2.6

Control de Servo ................................................................................................................. 75

2.6.1 2.7

Software para control de servo ................................................................................... 83

Control de velocidad ............................................................................................................ 88

2.7.1 2.8

Software para labview ................................................................................................. 91

Matriz de Led 8x24 (Contador de 000 a 999) ................................................................... 98

Gracias! .......................................................................................................................................... 109

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Para Microcontroladores PIC16 100 % C!!!


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Introducción Este curso ofrece a los alumnos o maestros que estén involucrándose en la programación de microcontroladores PIC, y algunas veces no se sabe que compiladores en C se pueden usar ya que por internet se puede encontrar una gran variedad de compiladores en C, y es muy importante elegir cuál de estos es más flexible a la hora de programar. El compilador Hi tech es un buen compilador para no empezar a programar ya que es un programa para los profesionales en la programación, ya que no ofrece librerías, ni drivers para nuestros proyectos, en este compilador se necesita crear las librerías de casi todos los módulos que contiene el micro, mientras MikroC es un buen compilador para empezar, ya que se basa más la programación a nivel educacional, ya que ofrece más librerías de LCD, GLCD, MMC CARD, PWM entre varios y la programación se hace más sencilla, pero la desventaja es que es un compilador ya estructurado y no se puede hacer mucho en las librerías ya que si se quiere modificar alguna de ellas es muy difícil. Ahora el compilador más famoso por internet ya que ofrece un sinfín de proyectos programados con el compilador PIC C COMPILER por la compañía CCS, este programa es uno de los mejores ya que ofrece librerías muy útiles y versátiles, gracias al internet se puede encontrar varios ejemplos, es gran compilador recomendado por un servidor.

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1. Programas a usar en este curso El primer programa que usaremos en este curso es el más conocido entre los programadores de microcontroladores PIC. 1.-MPLAB v8.53 Se puede descargar gratuitamente en la página de www.microchip.com 2.-Hi tech Compiler for PIC10/12/16 Se puede descargar el lite mode que ofrece gratis solo la única desventaja que la optimización es desactivada, www.htsoft.com 3.-Proteus 7.x Se puede bajar versión demo en la página www.labcenter.co.uk

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) 1.1

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Hoja de proyectos

Para la creación de nuestro primer programa se debe de crear un espacio de trabajo, abrimos nuestro programa MPLAB, y después dirigimos nuestro ratón donde dice < proyect> y después < proyect Wizard>

Aparcera una ventana, en esta venta solo es un saludo, presionamos < next >, después elegimos que microcontroladores usaremos en este caso usaremos el microcontrolador PIC16F886 y presionamos .

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Ahora nos pedirá el compilador que usaremos para programar el micro, en este caso usaremos el compilador Hi tech y presionamos .

Después usaremos guardaremos el proyecto en la localidad que nosotros conocemos, y después presionamos , y Ahora que hemos creado el lugar de trabajo, presionamos en la hoja en blanco en la parte superior izquierda, y guardamos esa hoja en la misma localidad y agregamos la opción de < add file to proyect > y listo, has creado el lugar de trabajo, cada vez que vallamos hacer un proyecto se tiene que hacer los pasos anteriores.

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1.2 Entorno de un Programa Antes de empezar a programar y simular hay que tener en cuenta los siguientes conocimientos. *Conocimiento de algún lenguaje de programación *Conocimiento en electrónica análogo y digital Para entender la programación en C para microcontroladores se dará una pequeña actualización para aquellos que aun no saben la programación de alto nivel. 1.2.1

Tipos de Variables

El compilador HI-TECH Compiler soporta tipos de información básica con 1, 2,3 y 4 tamaño de byte. Todos los tipos de milti-byte siguen por lo menos el formato del primer byte más significante. El tamaño de valores WORD tienen el byte más significante en la dirección más baja y DOUBLE WORD tiene el byte y WORD en el primer formato más significante en la dirección más baja. En la tabla siguiente se explica:

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) 1.2.2

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Formato Radix

Cualquier constate integral tendrá un tipo con la cual es el tipo más pequeño que puede mantener el valor sin desbordar. El sufijo l o L puede ser usado con la contante para indicar que debe ser asignado también un tipo SIGNED LONG o UNSIGNED LONG tiene un sufijo u o U podría usarse con la contante para indicar que debe ser asignado un tipo sin signo. Y ambos I o L y u o U poden ser usados para indicar un tipo UNSIGNED LONG INT.

Para los valores de tipo carácter se pueden encerrar con apostrofes ‘ por ejemplo: ‘A’ Una variable de tipo carácter de varios elementos no pueden usar este tipo de apostrofes ya que son caracteres de tipo string, que es una cadena de caracteres, para usar este tipo de variable string se debe de hacer como el ejemplo: char cadena[ ]=”HOLA MUNDO”; 1.2.3 Expresiones Las operaciones y directivas son comprimidas de expresiones. Expresiones pueden ser hechas de número, identificadores, cadenas de caracteres y operadores. Los operadores pueden ser unitarios (un operador ej. not) o binario (2 operadores ej. +). Los operadores permitidos están en la tabla siguiente.

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1.2.4 Instrucciones while(1){ //accion} Esta es una instrucción de “Mientras sea verdad” se puede hacer ciclos perpetuos o con un fin por ejemplo: While(var<10){ Var++; } do{ //acción }while(1); }while(1 ); Esta es una instrucción parecida a la de arriba la diferencia es que al menos una vez entrara al ciclo y al último se hará la comparación por ejemplo 10



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do{ Var++; }while(var<3); If(//comparación) If(//comparación) {//acción} [else if()]{//accion} [else {//accion}] Esta sentencia compara si es cierta entra al ciclo, ejemplo: Var=2; If(var==1){ //acción }else if(var==2){ //Aquí entra ya que es verdad la comparación }else{ //acción }

De otra forma se puede desarrollar estas comparaciones, es muy común usar la instrucción Switch (variable){

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Case 0: //acción Break; Case 1; //acción Break; Case… Default: //acción Break; } Como vemos si la variable tiene un valor fuera de rango de los “case” entonces lo que se ejecutara será lo que contenga en “default”, pero si es lo contrario si la variable contiene un valor de 0 entonces entrara hacer la acción en el “case 0”. Para desarrollar un ciclo contable y fácil de hacer se usa: For(variable=0;variable<10 For(variable=0;variable<100;variable++ 0;variable++){ ){ //acción } Se usa un ciclo for, como vemos en el ejemplo la variable en inicializada cuando entra por primera vez al ciclo, después comparara en este caso la variable es menor de 100, si es así entonces realiza la acción y después suma uno a la variable.

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1.3 Inicializando nuestro Programa Para empezar hacer nuestro programa siempre hay que tener en cuenta algunos puntos importantes. En nuestra hoja de trabajo siempre se incluirá la librería del Microcontrolador en este caso es estándar ya que solo debemos de colocar la línea: #include

//Incluimos librería del micro a usar

Después se debe de configurar las __CONFIG, que son la configuración del procesador. Se debe de tomar en cuenta que siempre se debe de configurar lo más importante. __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/

Después si usamos un cristal interno o externo se debe de especificar a qué velocidad va a trabajar el microcontrolador.

#define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ

Estas tres líneas anteriores es lo básico para tener configurado correctamente nuestro programa y microcontrolador.

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Programas Sencillos 1.4 Parpadeo

Al inicio de nuestro programa inicializamos el puerto B como salida, con la instrucción TRISB, después se debe de desactivar las interrupciones, después para hacer el ciclo perpetuo se debe de usar el while. El esquema a manejar es el siguiente:

Material a usar: 1 MCU PIC16F886 1 LED 1 Resistencia de 10Kohm 1 Resistencia de 330ohm

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Programa del Micro: #include

//Incluimos libreria del micro a usar

__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ

void main(void){ //Puerto B como salida TRISB=0x00; //Comparadores desactivados // CMCON=0x07; GIE=0; PEIE=0;

//INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS

while(1){ __delay_ms(10); RB0=0; __delay_ms(10); RB0=1; } }

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) Al simular se observa que tiene una frecuencia de parpadeo 50Hz

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1.5 Display de 7 segmentos Este ejemplo demuestra como usar el display de 7 segmentos, para empezar debemos de sacar los valores necesarios para mostrar cada número por ejemplo, para mostrar el valor de cero, se debe de prender simultáneamente los led,

A B

F

E

C

D

A,B,C,D,E,F Para poner a uno cada uno de ellos se tiene que usar la siguiente forma, ponemos las letras que empiecen al revés F,E,D,C,B,A y cada uno será un UNO pero solo tenemos 6 valores y necesitamos 2 más para que sea un byte completo, entonces los que falten simplemente estarán en cero. Hay que tomar en cuenta si nuestro display es catodo o anodo ya que puede afectar que valores deben de ser cero o unos. 00111111 = 0 en el display catodo pero como usamos un anodo común cambian lo valores 11000000 Y Asi para todos los números, hasta el 9.


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Después simplemente todos esos valores lo ponemos a una arreglo de un solo byte

Unsigned char arrey[]={0b11000000,0b11111001,0b10100100,0b10110000,0b10011001,

0b10010010,0b10000011,0b11111000,0b00000000,0b00011000};

Ahora simplemente agregamos una variable mas para el uso del For. for(x=0;x<10;x++){ for(x=0;x<10;x++){

//Ciclo for

PORTC=mostrar[x]; PORTC=most rar[x];

//Saca el valor que correponde al puerto C

DELAY1S();

//LLama a la funcion de retardo de 1seg

} ESTE SERIA UN ALGORITMO MUY SIMPLE. La función “DELAY1S” es un retardo de un segundo esta función se tuvo que hacer, ya que el compilador no ofrece tanto retardo para una frecuencia de 4Mhz. Entonces se desarrolla funciones que requieran mas temporización. //Funcion de retardo de 1 seg //1/10mS = 100 repeticiones para obtener un 1seg void DELAY1S(void){ //Varibale local entonces solo se usa en esta funcion unsigned char time; for(time=0;time<100;time++){ __delay_ms(10); } }

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Programa que contiene el Microcontrolador. #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ //Arreglo de 1 byte que contiene la numeracion //para que se muestre en un Display de 7 SEG unsigned char mostrar[]={0b11000000,0b11111001,0b10100100,0b10110000,0b10011001, 0b10010010,0b10000011,0b11111000,0b00000000,0b00011000}; //Variable para el ciclo FOR unsigned char x; //Funcion de retardo de 1 seg //1/10mS = 100 repeticiones para obtener un 1seg void DELAY1S(void){ //Varibale local entonces solo se usa en esta funcion unsigned char time; for(time=0;time<100;time++){ __delay_ms(10); } }

void main(void){ //Puerto B como salida TRISC=0x00; GIE=0; PEIE=0;


while(1){ for(x=0;x<10;x++){ PORTC=mostrar[x]; DELAY1S();

//Ciclo for //Saca el valor que correponde al puerto C //LLama a la funcion de retardo de 1seg

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) } } }

Simulación

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1.6 Usando el USART Ya que el compilador Hi-tech no ofrece librerías listas para usar los módulos de comunicación, adc, pwm, etc. Se ha creado la librería para el uso del USART integrado que contiene el microcontrolador. Para el uso de la librería simplemente copiamos la carpeta “libUSART” y la pegamos donde hemos creado nuestro proyecto. Y después agregamos en nuestro espacio de trabajo los archivos siguientes.

Y listo para usar el USART del microcontrolador. Nota.- Esta Liberia solo funciona para micros que tienen integrado el USART (hardware) y no que sean simulados (por software) Nuestro primer proyecto con el USART será mandar un mensaje de “HOLA MUNDO” utilizando la librería antes mencionado. Tenga en cuenta que para la realización de este circuito se debe de contar con un integrado especial para transformar los niveles RS232 a TTL, el CI que vamos a usar será MAX232. Las conexiones de este circuito será el siguiente:

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Si se cuenta con una laptop, recuerde adquirir un cable de USB<->SERIAL para poder hacer la simulación. Un diagrama sencillo para entender la conexión de PC a PIC seria;

PC

MAX232

PIC

Para programar el microcontrolador para el uso de este modulo, en sencillo, simplemente incluimos nuestra librería, en este caso el archivo “.H” después de haber incluido el archivo que especifica nuestro Microcontrolador. Después como un pin del Puerto C es el transmisor y el otro receptor, entonces debemos de definir los pines de entrada y salida. Buscamos la velocidad de comunicación (baudios) con la formula:

   1    ∗ 16 La variable “value” es el valor que necesitamos escribir en la función de openUSART();

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Explicación de funciones de la función openUSART (unsigned char, interrupciones RX, TX); UNSIGNED CHAR es un valor entero de 0 a 255 donde especifica que valor necesitamos con respecto a la frecuencia de trabajo. Para saber el valor se usa la formula antes vista. RX, TX especifica si queremos interrupciones de Recepción o Transmisor. Por ejemplo queremos una velocidad de 9600 bits x segundo =9600baud y usamos una frecuencia de 4Mhz, despejamos la formula anterior;

9600∗ 16 −1

   4ℎ Value=25

Este valor se debe de cargar a la función openUSART (25,OFF,OFF); Programa que contiene nuestro micro; #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 8MHZ Unsigned char letra[]={“HOLA MUNDO”}; /////////////////////////////////////////////////

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//Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISA=0x07; TRISC=0x80; //RC7=RX,RC6=TX //Configuracion del USART OpenUSART(25,OFF,OFF); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //SIN INTERRUPCIONES //a 9600 baudios GIE=0; PEIE=0;


For(x=0;x<10;x++){ Putch(letra[x]; } while(1); }

Recuerde usar el CI max232 para la conexión PC<-->PIC

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Ahora bien si deseamos no usar el ciclo for ni una variable que contenga el texto, podemos usar la instrucción “prinft(string)” simplemente incluimos en nuestro proyecto el siguiente archivo, . Entonces modificamos nuestro programita. #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 8MHZ ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISA=0x07; TRISC=0x80; //RC7=RX,RC6=TX //Configuracion del USART OpenUSART(25,OFF,OFF); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //SIN INTERRUPCIONES //a 9600 baudios

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) GIE=0; PEIE=0;

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printf("hola mundo"); while(1); }

Este método es muy simple, pero conlleva a usar mas memoria de la forma anterior, se recomienda hacer una función simple, para realizar la misma función pero el uso de memoria que sea menor.

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1.7 Interrupciones por Timers Ahora viene un tema muy interesante, interrupciones por timer0, este tema se debe de aclarar muy concretamente ya que es un modulo muy complejo para entender, pero primero que nada vallamos a definir ¿Que es una interrupción?. Es un evento que cambia el proceso a otro lugar y cuando este proceso termine regresa al estado actual. Ej. Cuando estamos hablando con un amigo, y de repente suena el teléfono, ¿Qué hacemos? Interrumpimos la plática y después contestamos el teléfono, ahí estamos haciendo otra actividad, pero al terminar de hablar por teléfono, regresamos con nuestro amigo y hablamos donde nos quedamos antes de que el teléfono sonara. Las interrupción en los microcontroladores es prácticamente igual, ya que cuando el micro este haciendo un proceso y de repente surge una interrupción este guarda en una memoria el lugar donde se había quedado y atiende la interrupción y después regresa a donde se había quedado. Para entender mejor este aspecto ya en la práctica, el PIC16F886 tiene timers que pueden ser usados como contadores de eventos externos o internos, en este caso usaremos internos. Además los timers pueden variar a su tamaño ya que pueden ser de 8,16 bits, Cuando un timer es configurado para que overflow (desbordado) tenemos una interrupción. En el microcontrolador tenemos el timer 0,1,2, el timer0 es de 8 bit en los PIC16 mientras en los PIC18 pueden ser de 8 o 16 bit, este timer puede actuar como contador interno o externo, en el

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interno tenemos que hay que contar los pulsos de oscilador/4. Se puede configurar este timer0 para que ocurra una interrupción. En este caso que sea interno, por ejemplo. Queremos que haga una interrupción cada 3mS. Entonces usaremos una fórmula para configurar y saber qué valor del timer0 debemos de cargar cada vez que ocurra una interrupción.

 =4 ∗  ∗ (256− 0) Prescalar es un valor que puede ser cargado de 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 el TMR0 es el valor que debemos de encontrar entonces simplemente despejamos.

 } 0 = 256− {4 ∗  TMR0=244 //VALOR QUE SE DEBE DE CARGAR AL TIMER0 CADA VEZ QUE SE OVERFLOW

Se nota que la interrupción es cada 3mS entonces sumando el voltaje positivo y cero es igual a 6mS, entonces estamos generando una frecuencia de 162Hz aprox.

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Vemos el Diagrama a usar

El programa que ahora haremos es el siguiente para comprobar cómo funciona la interrupción por timer0. #include //Incluimos libreria del micro a usar #include"libTIMER0/OpenTimer0.h"//Incluimos libreria de timer0 __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ void main(void){ TRISB=0x00; ANSELH=0x00;//Desactivamos PORTB como entrada analoga OpenTIMER0(prescalar_256,ON); //Interrupcion timpo=(1/(FOSC/4))*preescalar*(256-timer0) // 500uS=tiempo maximo // timer0=+256-{tiempo/[(1/(FOSC/4))*preescalar]} TMR0=244; GIE=1; PEIE=1;

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//INTERRUPCIONES GLOBALES ACTIVADAS //ACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS



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while(1); } //////////////////////////////////// ///Interrupcion Por timer0 //////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ if(T0IF){ RB0=~RB0;//Cmabia de estado cada vez ejecuta esta accion //amado TOGGLE T0IF=0; //Camabia flag de interrupcion } TMR0=244;//Carga otra vez el timer 0 }

1.7.1

Uso del Timer0 y USART

Este ejemplo es muy sencillo, utilizaremos la interrupción por TIMER0, para que se desborde cada ~65mS que es el tiempo máximo que puede desbordar el TIMER0, después al tener 15 interrupciones cumplidas pasara aproximadamente 1 segundo, después sumara +1 a la variable que se mostrara por el USART. Programa principal del PIC16f628A: #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"timer0/OpenTimer0.h"//Incluimos libreria de timer0 #include"lib/usartdr.h" //Incluimos libreria del serial __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ //////////////////////////////////////////// //Variables a usar

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) //////////////////////////////////////////// unsigned char cont=0,seg=0; unsigned int numero; void main(void){ TRISB=0; OpenTIMER0(prescalar_256,ON); //Interrupcion timpo=(1/(FOSC/4))*preescalar*(256-timer1) // 65mS=tiempo maximo // timer0=+256-{tiempo/[(1/(FOSC/4))*preescalar]} TMR0=2; //Configuracion del USART OpenUSART(25,OFF,OFF); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //SIN INTERRUPCIONES //a 9600 baudios GIE=1; //INTERRUPCIONES GLOBALES ACTIVADAS PEIE=1; //ACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS while(1){ if(seg){

//Ha lledo a 1 seg printf("Contando = %u\r\n",numero++); //Imprime y suma +1 seg=0; //Reset flag de segundo

} } } //////////////////////////////////// ///Interrupcion Por timer0 //////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ if(T0IF){ //Ha surguido una interrupcion? cont++; //Cuenta mas +1 if(cont==15){ //Ha llegado a 1 seg? seg=1; //Pone flag de segundo cont=0; //Vuelve a contar } T0IF=0; //Rest falg de interrupcion por timer0 TMR0=2; //Carga timer0 para dar 65mS*15=1seg } }

El esquema manejar es el siguiente: 31


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Nota: Use siempre el circuito MAX232 para adaptar los niveles rs232 a TTL cada vez que use una comunicación serial.

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1.8 Uso del PWM (Pulse Width Module ) El PIC16F628A contiene un canal llamado CCP, que puede funcionar como: Comparador Captura PWM Para configurar el PWM, se ha creado una librería para manejar tal canal en modo PWM, la función siguiente contiene solo un parámetro para calcular, que es el periodo, el periodo simplemente es el tiempo que deseamos. void OpenPwm(const unsigned char periodo); El periodo se puede calcular con una simple formula.

  =( +1)∗4 ∗ (2 ) PWM period = Tiempo propuesto por nosotros Periodo= El valor necesario para cargar en nuestra formula. Tosc = 1/(FOSC/4)=4/TOSC TMR2 preescalar = Es el valor que se ha propuesto para el timer2. Ahora que hablamos del timer2 es necesario agregar la librería para trabajar con el timer2, este timer2 es un contador de 8-bit parecido al timer0 pero simplemente contiene 3 preescalares. #define PRESCALE_1 #define PRESCALE_4 #define PRESCALE_16 33



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La función del timer2 se debe de agregar antes de poner la línea de PWM. Un ejemplo sencillo es hacer uso del PWM y que tenga una frecuencia de 1Khz teniendo como prescalar en el timer2 un valor de 16 y un cristal interno corriendo a 4Mhz, si despejamos la fórmula para obtener el número “periodo” tenemos que:

 =  ∗4 ∗1 −1 14 − 1  =1ℎ ∗4ℎ ∗ 16 Tenemos que debemos de cargar el valor de 61 a la función de PWM. OpenTimer2(PRESCALE_16); OpenPwm(61); Ahora tenemos una función de cambiar el ancho de pulso que es: void PwmDuty(unsigned char duty); duty= Es un valor unsigned char de 0 a 255, que corresponde de 0 a 100% de ancho de pulso. Ahora bien si queremos un ancho de pulso de 50 % a 1kHz es simplemente cargar el valor 255/2=127. PwmDuty(127); Esto corresponde a usar un valor de 8 bit, mas adelante se usara 10-bit para mejor precisión de ancho de pulso. Programa sencillo para uso del PWM.

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#include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"timer2/timer2.h"//LLama la libreria de usar Timer2 #include"pwmdr/pwm.h"//LLama libreria para usar PWM __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hac emos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISB=0; //Configuramos TIMER 2 para PWM OpenTimer2(PRESCALE_16); //Usamos libreria PWM OpenPwm(61); //PWM period = [(period ) + 1] x 4 x Tosc x TMR2 prescaler //PWM period = [(255)+1]x(4/4Mhz)x16 // [.001s/((4/4Mhz)*16)]-1=period // [1/(f*(4/Tosc)*preescalar)]-1=period PwmDuty(127); //255=100% 127=50% de duty GIE=0; PEIE=0;


while(1); }

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La simulación tenemos:

1.9 Valores ADC (Convertidor de Análogo-Digital) El convertidor Análogo-Digital convierte un valor de voltaje a un numero entero de 8 o 10-bits, si es un valor de 8 bit corresponde a un valor de 0 a 255, y si es de 10 bit entonces es de 0 a 1024. La exactitud lo darán los bits, mas bits que tenga un ADC entonces tendremos un valor más cercano al valor que hemos medido. Por ejemplo el ADC del PIC16F886 puede ser configurado de 8 o 10 bit, usaremos uno de 8 bit, que mida un voltaje de 2.456 volts, el ADC hace lo siguiente: Si tenemos como referencia el valor de la alimentación en este caso con +5 y masa, entonces tenemos un rango de 0 a 5 Volts,

 =  5  ∗ 255 = 2.456∗255 5  = 125.256 ≅ 125 36



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Como vemos se ha redondeado ya que lo que entrega el ADC es un valor entero de tipo unsigned char , pero ahora usaremos uno de 10 bit;

 =  5  ∗ 255 = 2.456∗5 1024  = 502.9888 ≅ 503 Para comparar se hace las operaciones inversamente:

 8 : = 255∗ 5 = 125255∗5  = 2.450 5  10 : = 1024∗5 = 503∗ 1024  = 2.456 Como vemos al usar un convertidor de 8 bit sea a perdido 6 mVolts, mientras el convertidor de 10 bit no se perdió nada ya que el valor se encuentra en rango. Las operaciones anteriores lo hace automáticamente el convertidor y nosotros simplemente pedimos el valor obtenido. La función que vamos a usar para la configuración del ADC es la siguiente: void OpenADC(const unsigned char FOSC,const unsigned char an0,const unsigned char an1); Donde: FOSC = tiempo de conversion, se puede tomar un valor de los siguientes: FOSC_2 FOSC_8

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) FOSC_32 FOSC_FRC

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*Por lo general se usa un tiempo preestablecido a 2u a 6uS

an0 = Que canales vamos a usar como ADC del puerto A //an0 #define AN0 #define AN0_AN1 #define AN0_AN2 #define AN0_AN3 #define AN0_AN4 #define AN0_AN6 #define AN0_AN7

0X01 0X03 0X07 0X0F 0X1F 0X7F 0XFF

an1= Los canales de puerto B //an1 #define AN8 #define AN8_AN9 #define AN8_AN10 #define AN8_AN11 #define AN8_AN12 #define AN8_AN13

0X01 0X02 0X07 0X0F 0X1F 0X3F

El canal ADC contiene un multiplexor que hace la función de establecer el canal por el cual pedimos el ADC. En la figura siguiente se muestra como está constituido el convertidor análogo-digital:

Sacado del Datasheet del Microcontrolador PIC16F886 Selección del Canal Cuando se cambia a un canal es necesario hacer un retardo especifico, esto puede ser uS, o mS. Por ejemplo: Delay_mS(1); //Retardo de 1 milisegundo 38



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Seleccionar canal (CANAL); Para hacer esta acción se ha creado una función que pueda cambiar el canal muy fácilmente. void channelADC(unsigned char ch); ch = este valor puede entrar de 0 a 15, que corresponde al máximo de canales que puede tener en este caso el Microcontrolador PIC16F886. Ten en cuenta que si usted establece solo dos canales, se refiere que simplemente usara un rango de 0 a 1, y así sucesivamente. Después de seleccionar el canal se debe de empezar la conversión, en este caso se ha creado una función de “startADC” void startADC(void); Después de empezar el ADC funcionar se debe de esperar hasta que este termine, usando una instrucción adicional que el usuario debe de usar. while(GODONE!=0); Esto hace un ciclo hasta que termine la conversión, al terminar la conversión usted ya puede leer el dato, por default tiene un valor de 10 bit, entonces necesitamos una variable 16 bit para guardar el valor (unsigned int). Se ha creado una función de leer dato análogo. unsigned int readADC() Este función es llamada y devuelve un valor de 10 bit de un valor análogo obtenido. Ej. #include #include

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//Incluimos libreria del micro a usar //libreria para trabajar con conversiones


Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart #include"libADC/adcdr.h"//Inluimos libreria de trabajo con ADC __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ unsigned int adc[3]; unsigned char y; /////////////////////////////// //Funcion de 1 segundo //////////////////////////////// void Delay1S(void){ unsigned char x; for(x=0;x<100;x++){ __delay_ms(10); } } ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISA=0x07; TRISC=0x80; //RB1=RX,RB2=TX //Configuracion del USART OpenUSART(51,OFF,OFF); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //SIN INTERRUPCIONES

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//a 9600 baudios //Configuracion del ADC OpenADC(FOSC_FRC,AN0_AN2,OFF); //Oscilador interno //AN0 a AN2 como entrada analogo //PORTB sin analoga GIE=0; //INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS PEIE=0; //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS while(1){ Delay1S(); //Retardo de 1 SEG for(y=0;y<3;y++){ //CICLO para leer las 3 entradas analogas channelADC(y); __delay_ms(1); startADC(); while(GODONE!=0); adc[y]=readADC(); }//imprime el valor de cada entrada printf("AN0= %u | AN1= %u | AN2= %u\r\n",adc[0],adc[1],adc[2]); } }

El ejemplo anterior funciona de la siguiente manera, configuramos nuestro ADC que trabaje con un oscilador interno, con entradas análogas que empieza de AN0, AN1, AN2, también configuramos el USART que trabaje a una velocidad de 9600 baud, al empezar el programa principal, este selecciona el canal que vamos a usar con un ciclo for , después hay un retardo de 1mS después empieza la conversión y esperamos a que termine y después con un arreglo de datos de tipo int guarda el dato análogo. Al salir del ciclo for el arreglo contiene las 3 lecturas de los 3 canales análogos, al tener los datos estos son visualizados con printf();

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) Mostramos la simulación:

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2.0 Uso del LCD Los LCDs pueden adherir una gran variedad de aplicaciones en términos de promover una interfaz para el usuario que este manejando un aparato, como puede ser debuger de una aplicación, simplemente dar una buena vista a nuestro proyecto. El LCD más común es el Hitachi 44780, el cual da una simple interfaz entre el procesador y un LCD. Usando este interfaz tampoco es tan simple para nuevos diseñadores o programadores porque es difícil encontrar una buena documentación sobre el este interfaz, inicializar el interfaz puede ser un problema. Para el uso sencillo del LCD se ha creado funciones para manejar estos tipos de display, basándose en la información y tabla siguiente.

Establece Display/Cursor: D—Prende lcd(1)/apaga LCD(0) C—Cursor activado (1)/Desactivado (0) B—Parpadeo del Cursor activado (1)/Desactivado (0) Mover Cursor/Recorrer cursor: SC—Corrimiento del display activado (1)/Desactivado (0) RL—Corrimiento hacia derecha (1)/Izquierda (0)

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Establecer tamaño del interfaz DL—Dato de 8 bit(1)/4 bit(0) N—Numero de líneas del Display 1(0)/2(1) F—Tamaño de letra 5 x 10(1)/5 x 7(0) Estado del bit de BUSY: BF—Bit en UNO cuando este en proceso de algo Mover cursor a la posición de la RAM: A—Direccion Leer/Escribir en el LCD: H—DATOS Antes de enviar cualquier comando o datos hacia el LCD, el modulo debe ser inicializado, en este caso se trabajara con un modo de 8 bit, Esto es hecho usando las siguientes instrucciones. 1 Esperar 15mS después de conectar la alimentación 2 Escribir 0x30 hacia el LCD y esperar 5mS antes de otra instrucción 3 Escribir 0x30 hacia el LCD y esperar 160uS antes de otra instrucción 4 Establecer LCD

Escribe el modo a usar 8 o 4 bit Escribe 0x01 para apagar display Escribe 0x01 para limpiar display Escribe la dirección del cursor Escribe prender display/cusor

Todo lo anterior se resume a usar la función: Lcd_init(unsigned char config); //Inicializamos LCD. Config = Puede ser dos opciones CURSOR_ON

Prende el cursor y parpadea

CURSOR_OFF Apaga Cursor Hay otras funciones públicas, a esto se refiere a que el usuario puede llamarlas sabiendo que son especialmente para lo que es, las funciones públicas son las siguientes: //writeCLCD(unsigned char c);

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) //

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Funcion que escribe un caracter en el LCD

//writeSLCD(unsigned char *dir); //

funcion para escribir una cadena de caracteres

//

guardadas en la RAM

//writeRSLCD(const unsigned char *string); //

funcion para escribir una cadena de caracteres

//

guardadas en la ROM

//gotoXYLCD(unsigned char x,unsigned char y); //

Posiciona el cursor en el lugar elegido

Para dar un pequeño ejemplo del uso del Modulo LCD, se desarrolla lo siguiente, Al iniciar la simulación, se escribirá en el LCD la letra ‘A’ demostrando la función writeCLCD(); después borrara la pantalla con la instrucción que no es publica pero es usada para poder limpiar la pantalla LCD, send_byte(CLEAR); envía un comando de limpiar pantalla, y después escribimos un string guardado en la ROM y comprobamos la función, writeRSLCD(); después con un ciclo for hara contar 0 a 100 y será mostrado en el lcd los valores de 0 a 100, poniendo en prueba una nueva función: sprintf(arreglo,"datos en string %si hay valores a transformar ",valor a transformer a string); Esta instrucción para usarla se debe de agregar la librería stdio.h al principio del programa. Después será proyectado al LCD con el uso de la instrucción writeSLCD();. 45


Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) Programa de ejemplo: #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"liblcd/lcddr.h" __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ ////////////////////////////////////////////////// //VARIBALES GLOBALES ////////////////////////////////////////////////// unsigned char value; unsigned char word[25]; ////////////////////////////////////////////////// //Funcion de segundo ////////////////////////////////////////////////// void DELAY1S(void){ unsigned char seg; for(seg=0;seg<100;seg++){ __delay_ms(10); } } ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ///////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ///////////////////////////////////////////////// void main(void){ PORTA=0x00; TRISA=0x20;

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) lcd_init(CURSOR_OFF); GIE=0; //INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS PEIE=0; //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS writeCLCD('A'); //Escribe un simple caracter DELAY1S(); //Funcion de retardo 1 segundo gotoXYLCD(1,2);//FILA 2 writeRSLCD("HOLA MUNDO");//Escribe un string guardado en la ROM gotoXYLCD(1,1); //FILA 1 writeRSLCD("I CAN WRITE");//Escribe un string guardado en la ROM DELAY1S(); DELAY1S(); send_byte(CLEAR); //CLEAR DISPLAY for(value=0;value<100;value++){ gotoXYLCD(1,2); sprintf(word,"VALUE=%u ",value); writeSLCD(word); //Escribe un string guardado en la RAM DELAY1S(); } while(1); }

Simulación correspondiente:

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2.1 Lector de Voltaje

Ahora empecemos hacer una práctica sencilla para poner a prueba el funcionamiento del LCD y el convertidor análogo-digital, se trata de leer un dato análogo y después transformar ese dato a un valor de voltaje, como el rango máximo es de 0 a 5 v, entonces es una tarea muy sencilla, solo usaremos un canal análogo, en mi caso el AN0. Use un potenciómetro de cualquier valor, preferentemente de 1kohm a 500 kohm, conecte la terminal del potenciómetro hacia la entrada análoga del microcontrolador (AN0), después conecte el LCD, en el puerto C. Para cambiar el puerto de trabajo del LCD, se puede modificar la librería lcddr.h Solo cambie los parámetros indicados en el archivo .H y listo. #define PUERTOX TRISC #define PUERTOY PORTC #define

E

RB4

#define

RS

RB5

#define

RW

RB6

Presentamos el Programa: #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include //para uso del float #include"liblcd/lcddr.h" //Libreria creada para uso del lcd #include"libADC/adcdr.h"//Inluimos libreria de trabajo con ADC

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 8MHZ //////////////////////////////////////////////// //Variables Globales //////////////////////////////////////////////// //unsigned int adc; float adc; unsigned char y; unsigned int word[25]; int lengh; ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISA=0x01; TRISB=0x00;//Puerto para PINES DE E,RS,RW del LCD //Configuracion del ADC OpenADC(FOSC_FRC,AN0,OFF); //Oscilador interno //AN0 como entrada analogo //PORTB sin analoga //Inicializamos LDC lcd_init(CURSOR_OFF); //Inicializa Cursor APAGADO

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) GIE=0; PEIE=0;


writeRSLCD("Lectura de ADC"); while(1){ __delay_ms(100); channelADC(0); //Canal 0 startADC(); //Empieza Conversion while(GODONE!=0); //Ha terminado adc=readADC(); //lee dato de 10 bit adc=(adc*5)/1024; // sprintf(word,"AN0=%.2f volts",adc);//Cambia todo a un string completo gotoXYLCD(1,2); //Segunda Linea writeSLCD(word); //Escribe la conversion del LCD } }

Simulación Correspondiente:

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2.2 Selector de canal análogo con Teclado 4x4

Después de ver el uso de los canales análogos, y el modulo LCD, ahora debemos de conocer el uso del teclado 4x4, el funcionamiento es sencillo. Un teclado que funciona a base de matriz, conexiones de fila y columna, es una manera eficiente para utilizar menos pines y hacer la programación de este más sencilla, para los que apenas inician en la programación a lo mejor es muy complejo realizar este tipo de librerías, por eso se ha realizado una librería para trabajar al menos usar teclados 4x4.

Para que usted tengo noción de cómo funcionan, se da un pequeños pasos de cómo se debe de realizar una librería de cualquier tamaño de teclado. Realizar librería de 4X4 por pasos: 1.- Selecciona el puerto a usar (si el puerto contiene resistencias pull-ups mucho mejor) 2.- Hacer en nibble mas alto como entrada, y el nibble de menos peso como salida 51



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3.- SI tiene resistencias pull-ups el puerto seleccionado actívelas, sino se debe de colocar externamente las resistencias en el nibble de entrada hacia +5. 4.-Inicialize la salida como encendidos, y después apaga el pin 1110eeee y haga un corrimiento de mayor a menor: 11011111 10111111 01111111 En cada transición de corrimiento debe de haber un retardo de 5mS, y guarde el dato de corrimiento, y lea el puerto completo, para saber si hubo algún cambio. 5.- Hay dos opciones para tomar una letra cuando se presiona y cuando no se presiona: 5.1 Si no presiona ninguna letra procure regresar un valor que usted conozca y que no esté en rango de las letras que se vaya a usar. 5.2 Si se presiona una tecla guarde el valor obtenido, y decodifique ese valor con una letra establecida por nosotros y regrese y salga del ciclo y use la letra o valor obtenido a su antojo. Estos pasos pueden funcionar para teclados de otro valor por ejemplo 4x10, 10x12 etc. Se ha creado dos funciones necesarias para el uso del teclado 4x4, son las siguientes: void key_init(void); Llamamos antes de otra funcion unsigned char getkey(unsigned char kbd); Lee el dato del teclado kbd = debe de ser un valor 0 para inicializar la función de leer teclado Esta función devuelve un valor de tipo unsigned char (0 – 255)

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Para saber cómo funciona, vamos a desarrollar un proyecto sencillo, es tener 4 opciones en la pantalla LCD, que nos indique que canal análogo queremos ver, para la selección del canal se usara por supuesto el teclado 4x4. El programa a manejar es el siguiente: #include //Incluimos libreria del micro a usar #include //libreria para trabajar con conversiones #include"liblcd/lcddr.h"//Libreria para trabajar con Lcd #include"libkey/keydr.h"//Libreria para trabajar con teclado 4 x4 #include"libADC/adcdr.h"//Libreria para trabajar con ADC __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ ////////////////////////////////////////////////// //VARIBALES GLOBALES ////////////////////////////////////////////////// unsigned char value,x; unsigned int ADC,analogo; unsigned char word[25]; ////////////////////////////////////////////////// //Funcion de segundo ////////////////////////////////////////////////// void DELAY1S(void){ unsigned char seg; for(seg=0;seg<100;seg++){ __delay_ms(10); } } /////////////////////////////////////////////////// //FUNCION DE TENER CANAL ANALOGO

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) /////////////////////////////////////////////////// unsigned int LEEADC(unsigned char y){ channelADC(y); __delay_ms(1); startADC(); while(GODONE!=0); ADC=readADC(); return ADC; } ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ///////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ///////////////////////////////////////////////// void main(void){ //Configuramos El puerto A como nibble alto como Salida y nibble Bajo como e ntrada TRISA=0x0F; //Inicializamos teclado 4x4 key_init(); //Inicializamos LCD 16X2 con cursor apagado lcd_init(CURSOR_OFF); //Inicializamos Convertidor Analogo AN0->AN4 puerto B no analogo OpenADC(FOSC_FRC,AN0_AN3,OFF); GIE=0; PEIE=0;


while(1){ //Parte del Programa que menciona que canal queremos ver; send_byte(CLEAR); gotoXYLCD(1,1); writeRSLCD("CANAL ANALOGO"); gotoXYLCD(1,2); writeRSLCD("A0, A1, A2, A3"); value=0; while(value==0)value=getkey(0); //Funcion que te deja ver el canal analogo que hallamos elegido switch(value){ case '0': send_byte(CLEAR);

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) gotoXYLCD(1,1); writeRSLCD("CANAL CERO"); //Ver canal Canal analogo 0 while(1){ analogo=LEEADC(0); gotoXYLCD(1,2); sprintf(word,"%i Salir(A) ",analogo); writeSLCD(word); value=getkey(0); if(value=='A') break; } break; case '1': send_byte(CLEAR); gotoXYLCD(1,1); writeRSLCD("CANAL UNO"); //Ver canal Canal analogo 1 while(1){ analogo=LEEADC(1); gotoXYLCD(1,2); sprintf(word,"%i Salir(A) ",analogo); writeSLCD(word); value=getkey(0); if(value=='A') break; } break; case '2': send_byte(CLEAR); gotoXYLCD(1,1); writeRSLCD("CANAL DOS"); //Ver canal Canal analogo 2 while(1){ analogo=LEEADC(2); gotoXYLCD(1,2); sprintf(word,"%i Salir(A) ",analogo); writeSLCD(word); value=getkey(0); if(value=='A') break; } break; case '3': send_byte(CLEAR); gotoXYLCD(1,1); writeRSLCD("CANAL TRES"); //Ver canal Canal analogo 3 while(1){

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analogo=LEEADC(3);//Llama a la funcion de llamar analogo gotoXYLCD(1,2); //Posiciona Cursor en coordenadas seleccionadas //Convierte a la variable a un string sprintf(word,"%i Salir(A) ",analogo); //Escribe en el LCD writeSLCD(word); //lee teclado value=getkey(0); //Si presionamos 'A' salimos if(value=='A') break; } break; default: //Sino se presiono una de las letras que deben send_byte(CLEAR); writeRSLCD("Intente Otra vez"); DELAY1S(); break; } } } Simulación:

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2.3 PWM a salida análogo

Esta práctica es muy interesante ya que usaremos el PWM que contiene el microcontrolador, y el USART integrado, con el uso de un filtro RC, podemos obtener por medio del PWM unas salida análoga de 10-bit, para cambiar el valor de salida, usaremos un software que fue creado en Microsoft Visual C# 2010 express Edition , que puede ser bajado solo registrándose en la página de Microsoft. El funcionamiento del Software es muy sencillo, solo tiene la opción de cambiar el puerto (COM) y los baudios, y por supuesto contiene un barra deslizadora que hace la función de cambiar el voltaje, como vemos en la imagen el software. Para hacer la simulación correspondiente se tiene otro software sirve para hacer Puertos virtuales, donde podemos hacer enlaces entre dos programas como puede ser PROTEUS y nuestro software Convertidor de Digital a análogo. El programa a que a continuación se da, se basa en la interrupción por recepción, cada vez que el programa envía un dato, el proceso que esté haciendo en ese momento el microcontroladores es interrumpido para recibir el dato, y después vuelve al proceso donde se había quedado. Como ahora se tiene pensado usar 10-bit en la configuración del duty del PWM, entonces simplemente en las librerías que hemos usado para el PWM, la función

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PwmDuty.c cambie simplemente de char a int , y también cambie en pwm.h la función PwmDuty.c por lo que se había cambiado anteriormente. Al tener lo anterior, se creado dos líneas que harán que pueda convertir un valor unsigned char a unsigned int , esto hace que pueda usarse dos byte individualmente y unirse para crear un Word . Mostramos el programa del PIC. #include #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ /////////////////////////////////////////////////// //Librerias de trabajo //////////////////////////////////////////////////// #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart #include"timer2/timer2.h"//Incluimos timer2 #include"pwmdr/pwm.h" //Incluimos libreria para trabajar con PWM //////////////////////////////////////////////// ///Variables globales //////// //////////////////////////////////////////////// unsigned int DUTY; unsigned char uPWM[2]; bit flag=0; ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ //Ha resivido un dato? if(RCIF){ //Tomo 2 bytes del serial uPWM[0]=getch(); uPWM[1]=getch(); //Ya termine de resivir RCIF=0; //Habilito cambio de PWM DUTY flag=1; } } ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISC=0x80; //RB1=RX,RB2=TX //Configuracion del USART OpenUSART(207,OFF,ON); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //INTERRUPCIONES POR RECEPCION //a 2400 baudios //Configuramos el timer2 OpenTimer2(PRESCALE_16); //Configuramos el PWM OpenPwm(124); //para f=1Khz //PWM period = [(period ) + 1] x 4 x Tosc x TMR2 prescaler //PWM period = [(255)+1]x(4/4Mhz)x16 // [.001s/((4/8Mhz)*16)]-1=period // [1/(f*(4/Tosc)*preescalar)]-1=period PwmDuty(0); GIE=1; //INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS PEIE=1; //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS while(1){ //Espera a habilitar if(flag){ ////////////////////////////////////// //DUTY=0xPWM[1]PWM[0]=16bit DUTY=(unsigned int)uPWM[1]<<8; DUTY|=((unsigned int)uPWM[0]&0x00FF); ////////////////////////////////////// //Cambiamos el duty del PWM PwmDuty(DUTY); //

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flag=0; } } }

Antes de Inicialar debemos de tener abierto el Software Virtual Serial port, Creamos 2 puertos Virtuales en el botón “ ADD PAIR ” al tener dos parece cada uno será conectado a un programa, por ejemplo para el COM1 será conectado a proteus por medio del compim, mientras que el COM2 será conectado a nuestro software convertidor Digital a Análogo.

Al tener conectado satisfactoriamente nuestra conexión virtual, ya podemos a poner mover la barra que hará cambiar el voltaje en la salida del PWM conectado al arreglo RC.Vemos que al medir el voltaje ser acerca mucho al voltaje del software, se observa también el PWM, tiene una frecuencia de 1Khz como hemos precisado. 60



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NOTA: Recuerde que si desea realizar la practica Físicamente, se debe de usar el MAX232 para hacer el interfaz de comunicación entre el PIC y PC. 2.4 Medidor de voltaje por software

Esta práctica es muy sencilla, es hacer un enlace con un programa creado en Visual C# para luego ser conectado vía serial a nuestro microcontrolador, que este toma un valor análogo en el canal 0 (AN0) y después es procesado para enviarlo por el serial. Use el MAX232 para hacer la conexión entre PIC y PC, coloque un potenciómetro de cualquier valor que usted desee a la entrada RA0 que es la entrada análogo que vamos a usar, abra el software para conectarlo en el COM disponible en nuestra computadora, o si usted desea crear un enlace virtual entren proteus y nuestro programa, utilizando el software Virtual Serial Port. Abrimos el programa ADC.exe y dirigimos nuestro mouse al botón serial y elegimos el COM2 a 2400 baud y decimos ok y conectamos.

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Ahora habrá haga o abra la simulación en proteus, use el COMPIM para simular puertos, y seleccione COM1 a 2400 baud, y presione play. Se observa que cambia el voltaje cada vez que movemos el potenciómetro.

El programa que contiene el Microcontrolador es el siguiente:

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) #include #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ /////////////////////////////////////////////////// //Librerias de trabajo //////////////////////////////////////////////////// #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart #include"libADC/adcdr.h" //Libreria creada para uso del ADC //////////////////////////////////////////////// ///Variables globales //////// //////////////////////////////////////////////// unsigned int ADC; unsigned char send[2]; ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISA=0x01; //RA0=entrada TRISC=0x80; //RC8=RX,RC7=TX //Configuracion del USART OpenUSART(207,OFF,OFF); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //No interrupciones //a 2400 baudios

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//Configuramos ADC OpenADC(FOSC_FRC,AN0,OFF);//Canal AN0 como analogo GIE=0; //INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS PEIE=0; //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS while(1){ __delay_ms(1); //Tiempo antes de pedir otro dato startADC(); //Empieza conversion while(GODONE!=0); //ha terminad? ADC=readADC(); //SI, lee dato send[0]=ADC&0xFF; //toma el low byte send[1]=(ADC>>8)&0x03;//Toma el high byte putch(send[0]); //envia low byte primero putch(send[1]); //envia high byte segundo } }

Se observa que se descompone la variable ADC ya que es una variable de 16-bit, entonces lo que pasa es separar en 2 byte la variable, uno nombrado como bajo byte (low byte) y alto byte(high byte). Después es enviar el low byte y en seguida el high byte, y el software se encargara de unir los dos byte para transformarlo en el valor que había leído. Nota: la instrucción ADC>>8 mueve 8-bit a la derecha y después pasa por una comparación AND para que solo acepte 3 bit del byte que se forma al moverlo. Ejemplo: ADC=0Xff00; ADC>>8=0x00FF 0x00FF&0x03=0x03

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2.5 Reloj con Displays

Ahora haremos una práctica muy interesantes vamos a usar dos interrupciones por timer0,1, cada uno manejara un tiempo establecido, para que estén en sincronía. El timer 0 manejara el corrimiento entre los Display a esto se le llama multiplexado, ya que solo un display será activado por un cierto tiempo y después apagara para prender el siguiente Display. Ejemplo: Para mostrar el numero en el primer display se debe de activar el pin “1” y los demas se deben de dejar a cero, para que solo muestre un solo numero en el display correspondiente, como se muestra en la imagen, debemos de tener un controlador que pueda cambiar el numero al correr los pines del selector, para que estén en sincronía. Es muy importante realizar esta acciones a una gran velocidad, normalmente para 6 displays que serán multiplexados, se debe de tener mas de 60Hz en cada uno de los displays ya para evitar flashazos. El corrimiento se hará con el timer0 que estará configurado a que haga un desbordamiento cada 1mS, teniendo que cambiar al siguiente display, la fórmula para

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calcular el valor para se pueda cargarse al “TMR0” se debe de calcular con la fórmula del timer0.

 } 0 = 256− {4 ∗  Si va a operar nuestro microcontrolador con un cristal interno de 8Mhz, con un prescalar de 16 para tener una frecuencia de 1Khz (1mS), se despeja y obtenemos:

0 = 131 Este valor se debe de cargar cada vez que surja la interrupción del timer0, si nuestro reloj tiene 6 displays y cada uno se va a cambiar cada 1mS entonces tenemos que la frecuencia de cada uno será de:

 = 16 ≅ 166 Que será más que suficiente para eliminar los tales flashazos. Como mencione anteriormente se debe de tener dos interrupciones funcionando a la vez, la primera interrupción ya la hemos visto y como opera, ahora la siguiente interrupción es la más primordial, ya que es la que se encargara de contar el tiempo y no se debe de interrumpir en absoluto. Para el uso de esta interrupción se usara el timer1 ya que s muy parecido al timer0 pero contiene contador de 16 bit, y tiene más temporización que el timer0 la formula es igual que el del timer0 pero ahora solos sustituiremos:

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1 = 65536− {4 ∗} El prescalar solo tiene 4 (1,2,4,8), despejamos y tenemos

1 = 15550 Este valor es para tener una interrupción cada 200mS para tener un segundo se debe de dividir este valor por el reciproco y tenemos que:

 =2001 = 5 Deben surgir 5 interrupciones para tener 1 Segundo, entonces aumentara una variable que guardara. Cada segundo que pase y así al llegar a 60 segundos y aumenta otra variable que guardara los minutos y cuando los minutos alcancen 60 minutos este aumenta la variable horas, y así. Ahora para mostrar los números en los display se debe de contar en cuenta los valores de corrimiento como se hablo anteriormente, estos valores de corrimiento será hecho en el puerto B, como son 6 display entonces se usaran 6 pines del puerto B para multiplexarlos, al Iniciar el corrimiento este tiene un valor de 1, al correrlo, tomara un valor de 2, y de nuevamente al correrlo este tomara un valor de 4, por deducción se incrementa en múltiplos de 2, entonces solo basta de usar instrucciones de if cada vez que llegue al valor deseado por ejemplo:

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If((PORTB&0x3F)==1) { Mostrar el valor que corresponde al Display 1 } ……

Ahora bien como deseamos cambiar manualmente los valores de HORAS y MINUTOS, se usaran simplemente 3 push botons para hacer estos cambios, uno será el que establece la hora y minutos, si este botón no está presionado no afecta presionar los botones de hora y minutos, pero sí lo contrario está presionado se podrá cambiar satisfactoriamente los valores hora y minutos.

Aquí Mostramos el resultado de la programación: #include #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); __CONFIG(DEBUGDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno

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//MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado //DEBUGDIS = Desactiva Debug //BOR = Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ ///////////////////////////////////////////////// //Librerias ///////////////////////////////////////////////// #include"timer0/OpenTimer0.h"//Incluimos libreria de timer0 #include"libADC/adcdr.h" //Libreria creada para uso del ADC #include"timer1/timer1dr.h" //Libreria para uso del timer1 ///////////////////////////////////////////////// //Definiciones de trabajo ///////////////////////////////////////////////// #define SET_TIEMPO #define HORA #define MIN

!(PORTA&0x01) !(PORTA&0x02) !(PORTA&0X04)

//////////////////////////////////////////////// //Variables Globales //////////////////////////////////////////////// const unsigned char mostrar[]={0b11000000,0b11111001,0b10100100,0b10110000,0b10011001, 0b10010010,0b10000011,0b11111000,0b00000000,0b00011000}; unsigned char H2,H1,M2,M1,S2,S1; unsigned char overflow1; unsigned char TIEMPO=1,FECHA=0; //////////////////////////////////// ///Interrupcion Por timer0 y timer1 //////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ //////////////////////////////////////////// //CADA 1mS se efectuara esta accion //Esta Funcion se encarga de correr los display //Para cuando es necesario mostrar el numero //En el Display siguiente //////////////////////////////////////////// if(T0IF && !TMR1IF){ if((PORTB&0x3F)<32){ PORTB=(PORTB<<1)|0x40; }else{ PORTB=0x41; } T0IF=0;

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) TMR0=131;//Carga otra vez el timer 0 } /////////////////////////////////////////// //Cada 200mS se efectuara esta accion //Esta funcion se enecarga de incrementar //las variables que se mostraran en los //Displays /////////////////////////////////////////// if(TMR1IF && TMR1IE){ T0IF=0; //Desactiva Timer0 overflow1++; if(overflow1==5){ overflow1=0; S1++; if(S1==10){ S1=0; S2++; if(S2==6){ S2=0; M1++; if(M1==10){ M1=0; M2++; if(M2==6){ M2=0; H1++; if(H1==10 && H2<2){ H1=0; H2++; }else if(H1==4 && H2==2){ H2=H1=0; } } } } } } T0IF=1; //Activa TIMER0 TMR1IF=0;//FLAG CERO TMR1LOAD(15550);//Carga el timer } } void main(void){ /////////////////////////////////////////////////// //Puerto B como salida /// //Desactiva entradas analogas /// //Puerto B sera usado para activar los Display ///

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/////////////////////////////////////////////////// TRISB=0X00; PORTB=0X41; /////////////////////////////////////////////////// //Puerto C como salida /// //Puerto C sera usado para sacar el numero /// /////////////////////////////////////////////////// TRISC=0; PORTC=0; /////////////////////////////////////////////////// //PORTA como salida /// //PORTA como entrada analoga /// /////////////////////////////////////////////////// TRISA=0X07; PORTA=0x00; CM1CON0=0x00;//Desactiva comparadores CM2CON0=0x00; //Configuramos ADC OpenADC(FOSC_FRC,OFF,OFF);//No usaremos Canal Analgos //Configuramos TIMER0 //Para obtener 1 mS OpenTIMER0(prescalar_16,ON); //Interrupcion timpo=(1/(FOSC/4))*preescalar*(256-timer1) // 1mS=tiempo maximo // timer0=+256-{tiempo/[(1/(FOSC/4))*preescalar]} TMR0=131; OpenTIMER1(pr_8,ON); //Interrupcion timpo=(1/(FOSC/4))*preescalar*(256-timer1) // 200mS=tiempo maximo // timer1=+65536-{tiempo/[(1/(FOSC/4))*preescalar]} TMR1LOAD(15550); GIE=1; //INTERRUPCIONES GLOBALES ACTIVADAS PEIE=1; //ACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS ///////////////////////////////////////////////////// //Inicia el Ciclo Perpetuo ///////////////////////////////////////////////////// while(1){ if(TIEMPO && !FECHA){ ///////////////////////////////////////////////////// //Cuando sea 1 en el puerto B este muestra el valor //Que contiene la variable //Asi es para todas las comparaciones ///////////////////////////////////////////////////// if((PORTB&0x3F)==1){ PORTC=mostrar[S1];

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) }else if((PORTB&0x3F)==2){ PORTC=mostrar[S2]; }else if((PORTB&0x3F)==4){ ///////////////////////////////////////////////////// //Si presionamos el boton de SET_TIEMPO //Este da permiso para que pueda incrementar //la vriable de MINUTOS ///////////////////////////////////////////////////// if(!SET_TIEMPO){ if(!MIN){ M1++; while(!MIN); if(M1==10){ M1=0; M2++; if(M2==6){ M2=0; } } } } PORTC=mostrar[M1]; }else if((PORTB&0x3F)==8){ PORTC=mostrar[M2]; }else if((PORTB&0x3F)==16){ ///////////////////////////////////////////////////// //Si presionamos el boton de SET_TIEMPO //Este da permiso para que pueda incrementar //la variable de HORAS ///////////////////////////////////////////////////// if(!SET_TIEMPO){ if(!HORA){ H1++; while(!HORA); if(H1==10 && H2<2){ H1=0; H2++; }else if(H1==4 && H2==2){ H2=H1=0; } } } PORTC=mostrar[H1]; }else if((PORTB&0x3F)==32){ PORTC=mostrar[H2]; } }

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} }

Recuerde usar en cada Di play una conexión de transistor como se muestra abajo:

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Para Microcontrola ores PIC16 100 % C!!!


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Cada Display tendrá su propio transistor, para que no caiga toda la corriente en el Microcontrolador, y también pueda iluminar mucho más. Ahora se propone que usted haga las siguientes modificaciones: 1.- Que pueda mostrar la fecha : Dia/Mes/Año Utilizando 4 interruptores. 2.- Después de realizar lo anterior coloque un sensor de temperatura (LM35) para que pueda mostrar cada 30 Segundos la temperatura: El sensor calíbrelo a que muestre una temperatura de 0 a 100 grados.

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2.6 Control de Servo

Entender este tema es muy complicado ya que requiere muchas operación si se desea realizar un control de varios servos, por esta razón se simplificara a un solo servo a controlar, haciendo más sencilla la explicación y las operaciones. Primero que nada hay que saber que es un servo, servo es un pequeño pero potente dispositivo que dispone en su interior de un pequeño motor con un reductor de velocidad y multiplicador de fuerza, también dispone de un pequeño circuito que gobierna el sistema. El recorrido del eje de salida es de 180º en la mayoría de ellos, pero puede ser fácilmente modificado para tener un recorrido libre de 360º y actuar así como un motor.

El control de posición lo efectúa el servo internamente mediante un potenciómetro que va conectado mecánicamente al eje de salida y controla un pwm (modulador de anchura de pulsos) interno para así compararlo con la entrada pwm externa del servo, mediante un sistema diferencial, y así modificar la posición del eje de salida hasta que los valores se igualen y el servo pare en la posición indicada, en esta posición el motor del servo deja de consumir corriente y tan solo circula una pequeña corriente hasta el circuito interno, si forzamos el servo (moviendo el eje de salida con la mano) en este momento el control diferencial interno lo detecta y envía la corriente necesaria al motor para corregir la posición.

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Para controlar un servo tendremos que aplicar un pulso de duración y frecuencia específicos. todos los servos disponen de tres cables dos para alimentación Vcc y Gnd y otro cable para aplicar el tren de pulsos de control que harán que el circuito de control diferencial interno ponga el servo en la posición indicada por la anchura del pulso.

En la siguiente tabla están indicados los valores de control y disposición de cables de varias marcas que comercializan servos.

Nosotros nos basaremos en las características que contiene la marca de servos hi tech como se aprecia en la tabla anterior las características de ancho de pulso es de 0.9 ms como mínimo y 2.1 ms como máximo entonces tenemos un rango de operación del servo es de:

 = 2.1 −0.9 = 1.2 Lógica de SERVO Para operar un servo via rs232, con un microcontrolador en general, se debe de tomar 2 interrupciones, una por timer y otra por USART, en este caso el tiempo es muy importante entonces es mas primordial que se atienda la interrupción por timer que por 76


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recepción del USART. Ya ue necesitamos una estabilidad en la fr cuencia que debe de tener el servo. Para tener la frecuencia stable aunque se modifique el ancho de pu lso, y que este en rango de operación del s rvomotor, se debe de llevar a cabo las sigui ntes formulas. Como sabemos que 50H z equivale a tiempo a 20 ms, y que solo va a variar una pequeña porción en tiempo alto y el resto quedara en bajo, las operaciones s e harán para el tiempo alto. El uso del timer1 es muy i portante su configuración, en este caso se debe de configurar de la siguiente

anera:

1.-Prescalar de 2 para ten r un tick cada 0.4uS 2.- Activar la interrupción p or TIMER1 Si tenemos un pulso máxi o de 2.1ms este valor lo dividimos por 0 .4us:

 = 2.1 0. 4

 5250

Este valor son los tick nec sarios para llevar a cabo un pulso positi o de 2.1ms, ahora bien para sacar los tick mí imos para llevar el pulso a 0.9ms se divi de entre 0.4us como la vez anterior.

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode)  

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0.0.94 = 2250

Para saber el rango con los que vamos a controlar solamente restamos:

 =  −  = 5250 −2250 = 3000 Si observa que el rango es el mismo de 1.2ms (valor obtenido al restar 2.1ms-0.9ms)

3000 ∗ 0.4 = 1.2 Ahora debemos de sacar el valor que es necesario para cada grado, es simplemente dividir:

3000  =  = 180 180 = 16.6666 ≅ 17 Entonces se nota que para que gire un grado se debe de tener 17. Por ejemplo: Si deseamos que nuestro motor gire a 50 grados entonces:

50 ∗17 = 850 Pero como sabemos que los tick mínimos son 2250 entonces se lo sumamos:

2250 +850 = 3100 Para cargárselo al timer1 se debe de restar 65536 que es el valor de 16 bit

65536 −3100 = 62436 78



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Antes de cargárselo al timer1 se debe de activar el pin y después cargar el valor obtenido al timer1, entonces va a durar el ancho de pulso el tiempo que corresponde para que pueda girar el servo a 50 grados, y después se generara una interrupción donde se debe de cargar el timer1 con el valor del pulso abajo. Para sacar el valor del tiempo bajo simplemente se debe de sacar cuantos tick son para 20ms:

20 = 20 0.4 = 50000



Al tener este valor se debe de restar 3100 (valor obtenido anteriormente para sacar tiempo alto)

50000 −3100 = 46900 Y por ultimo este valor se resta a 65536 para después cargárselo al timer1:

65536 − 46900 = 18636 Recuerde que antes de cargarlo se debe de poner el pin en bajo y después cargar el valor obtenido al timer1. En resumen, primero saque el valor para el tiempo alto y bajo, cuando surja la interrupción ponga el pin en alto y cargue con el tiempo alto, después que surja otra vez la interrupción ponga el pin a bajo y cargue el tiempo bajo.

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Por lo general el dato que se va a recibir en el puerto será el valor de la posición (0 a 180 grados), el USART debe estar configurado mínimo a 57,600 baud o máximo 115,200 baud. El diagrama a manejar es el siguiente:

El programa es el siguiente; #include //Incluimos libreria del micro a usar __CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & HS & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 20000000 //Oscilador Externo de 20MHZ ///////////////////////////////////////////////////////////// //Librerias a usar /////////////////////////////////////////////////////////////

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart #include"timer1/timer1dr.h" //Incluimos libreria para uso del Timer1 ///////////////////////////////////////////////////////////// //Variables Globales del Programa ///////////////////////////////////////////////////////////// unsigned int tick; //Aqui guardara los valores para cargar al timer1 unsigned char flag=1;//Sirve para ver cambio en el POSICION unsigned char LAHL=1;//SWITCHEA DE ALTO A BAJO EL PULSO PARA SERVO unsigned int POSICION=90;//Inicializa a 90 grados unsigned int AUX,AUXH,AUXL;//Auxiliares para operaciones unsigned int SERVOH,SERVOL;//Guarda datos de alto y bajo ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ ///////////////////////////////////////////////////////////// //Crea una prioridad si ocurre al mismo tiempo la interrupcion //entonces no entra al ciclo de recepcion //esta funcion es baja prioidad. ///////////////////////////////////////////////////////////// if(RCIF && !TMR1IF && RCIE){ POSICION=getch(); flag=1; RCIF=0; } ////////////////////////////////////////////////////////////// //Funcion para switchear el pulso positivo //y toma los tick necesarios para cargar al timer1 //y que dure el tiempo seleccionado //esta funcion en alta prioridad /////////////////////////////////////////////////////////////// if(TMR1IF){ if(LAHL==1){ RA0=1; tick=SERVOH; LAHL=0; }else{ RA0=0; tick=SERVOL; LAHL=1; } TMR1IF=0;

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) TMR1LOAD(tick); } }

////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ CMCON=0x07; //APAGA COMPRADORES INTERNOS TRISA=0x00; TRISB=0x02; //RB1=RX,RB2=TX //Configuracion del USART OpenUSART(20,OFF,ON); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //interrupcion de recepcion activado //a 57600 baudios //Configuramos Timer1 OpenTIMER1(pr_2,ON); //Prescalar de 2 //Activamos la interrupcion por timer TMR1LOAD(tick); GIE=1; //INTERRUPCIONES GLOBALES DesACTIVADAS PEIE=1; //DesACTIVA INTERURPCIONES POR PERIFERICOS

while(1){ if(flag==1){ RCIE=0; //Desactiva interrupcion por recepcion del USART AUX=(POSICION*17)+2200; //AQUI OBTIENES LOS TICK'S~2250 AUXH=65536-AUX; //AQUI OBTIENES EL TIEMPO EN ALTO SERVOH=AUXH; //ACTUALIZA EL SERVO SELECCIONADO AUX=50000-AUX; //20ms - (TIEMPO TRANSCURRIDO EN ALTO) AUXL=65536-AUX; //AQUI OBTIENES EL TIEMPO BAJO SERVOL=AUXL; //ACTUALIZAS SERVO SELECCIONADO flag=0; RCIE=1; } } }

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2.6.1 Software para control de servo El software que vamos a usar en esta ocasión es Microsoft Visual C# 2010 Express, este nos servirá para realizar nuestras aplicaciones para entornos de Windows, es muy fácil realizar prácticas sencillas de comunicación serial. No me involucrare en sintaxis y como se debe de programar correctamente en este entorno lo que vamos a desarrollar es cosas sencillas para que usted tenga una noción de cómo funcionan las cosas. Lo bueno de este software es que es free, entonces no gastaremos ningún centavo en tenerlo, solo accedemos a la página de www.microsoft.com y buscamos visual c# express y lo bajamos, ten en cuenta que se debe de registrar para poder bajar el software. Al bajarlo debemos de abrirlo y, crear un nuevo proyecto y nos abrirá una venta para seleccionar que tipo de proyecto deseamos desarrollar, entonces debemos de usar

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Window form application Si deseamos cambiar el nombre a control de servo lo podemos hacer en la parte inferior. Y después damos OK para realizar el proyecto y al instante aparece nuestra ventana de trabajo, que conforma, en la parte izquierda el toolbox es donde se localiza todos los componentes para realizar acciones especificas, mientras en el centro el form, en la parte inferior derecha se encuentra las propiedades de los elementos, si deseamos cambiar algunas propiedad de elementos, simplemente damos click en el elemento y rápidamente aparecerá las propiedades. Lo que vamos a hacer primero es colocar el componente de serialport que se encargara de crear el COM (puerto), que se encuentra en el toolbox, en componentes.

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Después de agregarlo, seleccionamos el serialport1 para ver las propiedades y cambiamos a 57600 que corresponde al valor del microcontrolador. Después agregamos un trackbar, y cambiamos la propiedades, el máximo a 180 y mínimo 0, que corresponde al giro máximo que debe de tener el servo. Después podemos agregar unos pushboton, para que se encarguen de abrir y cerrar el puerto correctamente, podemos cambiar su nombre si lo deseamos, en sus propiedades. Todo lo anterior no se refiere a que este programado, aun falta decirle que tiene que hacer cada cosa, para realizar lo que queremos. Primero que nada es establecer la comunicación o abrir el puerto, en este caso es COM1 por default si se desea cambiar puede acceder a las propiedades del serialport y cambiar el COM. Para abrir el puerto haga dos click en el botón conectar, y agregamos la siguiente línea private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { serialPort1.Open(); }

Ahora sigue cerrar el puerto simplemente se debe de seleccionar el otro pushboton y hacer dos click y poner la siguiente línea. private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

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{ serialPort1.Close(); }

Y listo ya hemos configurado el abrir y cerrar del puerto, ahora falta enviar datos, solo damos dos click en el trackbar y agregamos la siguiente código. private void trackBar1_Scroll(object sender, EventArgs e) { byte[] dato = {Convert.ToByte(trackBar1.Value) }; if (serialPort1.IsOpen) { serialPort1.Write(dato, 0, 1); } }

Damos F5 para correr programa y veremos con la ayuda de Virtual serial port la conexión.

Ahora solo cambiamos de puerto en el COMPIM de proteus a COM2 y listo ya podemos cambiar el giro del motor, con un software hecho por nosotros mismos.

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Peligro: Si desea realizar la práctica físicamente no olvide usar el MAX232 para comunicaciones SERIALES entre PIC Y PC.

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2.7 Control de velocidad

Esta práctica es muy sencilla, es controlar la velocidad de un motor CD por computadora. Usaremos un software llamado labview no importa la versión que usted pueda conseguir. Al tener nuestro software hecho en labview que se va a conectar vía serial al microcontrolador, controlara el ancho de pulso que generara el PIC haciendo que el motor gire lentamente o rápidamente. Los elementos que vamos a usar del microcontrolador es el modulo PWM, cosa que ya hemos visto su programación y uso, el programa que contiene el microcontrolador es el mismo de la práctica de “canal análogo”. Solo colocamos a la salida del PWM, una resistencia de 1kHz, la base de un transistor 2N2222A y en el colector colocamos la conexión del motor, en el otro extremo a la alimentación, y el emisor solo lo pondremos a masa. Si usted desea realizar esta práctica físicamente puede usar el MAX232 para hacer conexiones entre PIC y PC via Serial, en las simulación no se usa el MAX ya que puede reducir la velocidad y provocar error entonces se puede conectar directamente para simular perfectamente nuestros circuitos, pensando que no se puede hacer esto sin el MAX232. 88


Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) El código del Microcontrolador es el siguiente: #include #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 8000000 //Oscilador Interno de 8MHZ ///////////////////////////////////////////////// //Librerias de perifericos ///////////////////////////////////////////////// #include"timer2/timer2.h"//LLama la libreria de usar Timer2 #include"pwmdr/pwm.h"//LLama libreria para usar PWM #include"libUSART/usartdr.h" //Libreria creada para uso del usart //////////////////////////////////////////////// ///Variables globales //////// //////////////////////////////////////////////// unsigned int DUTY; unsigned char uPWM[2]; bit flag=0; ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hac emos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){ //Ha resivido un dato? if(RCIF){ //Tomo 2 bytes del serial uPWM[0]=getch(); uPWM[1]=getch(); //Ya termine de resivir RCIF=0; //Habilito cambio de PWM DUTY flag=1; }

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} ////////////////////////////////////////////// //Funcion Principal ////////////////////////////////////////////// void main(void){ TRISC=0x80; //Configuracion del USART OpenUSART(51,OFF,ON); //value=(FOSC/(baud*16))-1 //interrupcion de recepcion activado //a 9600 baudios //Configuramos TIMER 2 para PWM OpenTimer2(PRESCALE_16); //Usamos libreria PWM OpenPwm(124); //PWM period = [(period ) + 1] x 4 x Tosc x TMR2 prescaler //PWM period = [(255)+1]x(4/4Mhz)x16 // [.001s/((4/8Mhz)*16)]-1=period // [1/(f*(4/Tosc)*preescalar)]-1=period PwmDuty(0); GIE=1; PEIE=1;


while(1){ //Espera a habilitar if(flag){ ////////////////////////////////////// //DUTY=0xPWM[1]PWM[0]=16bit DUTY=(unsigned int)uPWM[1]<<8; DUTY|=((unsigned int)uPWM[0]&0x00FF); ////////////////////////////////////// //Cambiamos el duty del PWM PwmDuty(DUTY); // flag=0; } } }

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2.7.1 Software para labview Ahora empecemos a desarrollar el programa necesario para llevar a cabo la práctica, debemos de tener cualquier versión de labview en nuestras manos, para empezar programar tome en cuenta que si usted es novato en la programación en labview, no se preocupe aquí le diremos lo más básico para usted sepa por lo menor hacer interfaces entre PIC y computadora, lo demás poco a poco usted lo aprenderá. Abrimos labview y creamos un nuevo proyecto, al crear el proyecto aparecerán dos ventanas de trabajo, una es para realizar la programación de los elementos agregados en el si usted desea tener las dos ventanas abiertas en la pantalla puede presionar y listo tendrá las dos venta divididas en su pantalla, vamos a dirigir nuestro mouse a la ventana y presionamos derecho, aparecer una ciertas herramientas, buscaremos la herramienta presionamos al icono de aquí se encuentra todo lo necesario para realizar las practicas con el serial, más que nada funciones de configuración de COM, baud, timeout, etc. También tenemos funciones de escritura y lectura. Después de acceder a las funciones del serial, lo primero que vamos a hacer es configurar el puerto, tomamos el icono de y lo arrastramos al esta manera podemos incluir funciones a nuestro programa, . 91



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Al tener la función de configuración montamos el mouse en el, para después hacer click derecho en VISA resource name y seleccionamos esto permite que aparezca un control en el panel frontal donde nosotros podemos cambiar, o configurar manualmente lo que nos pide, esta parte nos menciona que hemos creado un control donde especifica que ahí va estar COM disponible del serial, si usted tiene una computadora casera nota que al presionar el control aparecerá los COM disponibles en su computadora de escritorio, mientras si tiene una laptop, puede usar un cable de USB a Serial para hacer esta acción. Regresamos a hace lo mismo con la opción de configuración de los baudios, al tener estas dos opciones es necesario, ahora poner una estructura como usted sabe una función while sirve para hacer un ciclo “hasta que sea verdad”, para tener esta estructura nos dirigimos a Y simplemente lo agregamos, hacemos esto para que solo entre una sola vez a la opción de configuración cada vez que reiniciamos el programa, el se encargara de estar en un ciclo perpetuo hasta que presionemos Ahora agregaremos una función de secuencia, esta función nos permitirá hacer que cada acciones se hagan paso por paso (por secuencia una tras otra), la función llamada esta en

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, al agregarlo a la hoja block diagram debe de estar adentro del . Al tener todo lo anterior regresa a la hoja front panel y agregue un control de numérico el que usted desee, solo que sea aquel que puede cambiar su valor cuando el usuario desee, y cambie el rango que tenga el control que haya elegido de 0 a 100, que corresponde a porcentaje, es mucho más fácil trabajar de este modo, que poner el valor actual enviado. Después agregue si usted lo desea un indicador de string, para mostrar un texto donde especifique el porcentaje actual. Ahora que ya tenemos los controles de muestra en el front panel, ahora falta programar sus funciones, de envio. Regresemos a la pagina y nos dirigimos a buscar la función que se encuentra en las funciones del , esta función al encontrarla la agregamos en la segunda secuencia ya que va hacer la última acción que es enviar el dato. Al agregarlo conecte correctamente la salida de la función de configuración a la entrada de la función de como se indica en la imagen. Esto tiene que hacerse ya que permite la opción de configuración enviar el puerto disponible y si hay algún error también enviarlo, y cuando llegue a la función de 93



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este identifique el COM disponible y la velocidad a escribir (baud) Ahora bien, fuera del ciclo use una función de cerrar puerto que se encuentra también las funciones del . Esto permite que cuando salgamos del ciclo pueda cerrar perfectamente el puerto abierto. Si usted se ha dado cuenta es los mismos pasos que cuando realizamos la práctica de software de “control de servo”. Si sabemos que enviaremos 2 bytes seguidos, y que esos bytes no tendrán el valor del porcentaje si el valor necesario para hacer el ancho de pulso que corresponda al porcentaje, por ejemplo: Enviamos un porcentaje de 50% si sabemos que el valor máximo que debe de tener el pwmduty es de 512, realizamos una regla de tres simple.

 

100

 ∗

512 ;

El valor de “f” tendrá un resultado de dos bytes, de los cuales debemos de sacarlos individualmente. Agregaremos una formula note, que se encuentra en para realizar las operaciones necesarias. Si usted observa la imagen, se dará cuenta que se ha creado 2 variables de 1 byte, Para contener un byte del resultado de la operación anterior, después se juntaran en un arreglo para ser convertido a una cadena de caracteres, ya que es lo único que permite 94



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enviar la función de , al transformar un arreglo de bytes a string no afecta el envío, ya que si en el arreglo se encuentra primero en byte más bajo, este se enviará primero y después se enviara el 2do byte. Al realizar todo lo anterior el programa principal puede quedar de la siguiente manera:

En la parte frontal se puede realizar algunos arreglos, para que pueda estar mejor presentado:

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Ahora bien se ha realizado el programa pero ahora se desea realizar un ejecutable, que se quiere decir con esto, que se puede ejecutarse sin abrir labview. Para hacer lo propuesto el se tiene que grabar en una librería de tipo LLB, solo grabamos la practica en y presionamos “new LLB”. Y después nos pedirá que nombre queremos para la librería LLB, usted ponga el que guste, después abrirá otra venta para grabar el archivo, también usted escriba el nombre que desee. Ahora nos dirigimos a LLB manager que está ubicado en “tools” lo abrimos y aparecerá una venta donde buscaremos la librería LLB que creamos. Presionamos dos veces el archivo y nos llevara al proyecto, ahora nos dirigimos a “tools” y presionamos la opción de “buils aplication (EXE), nos preguntará si deseamos grabarlo ahí, solo decimos que si. Y nos abrirá la venta de configuración de nuestro ejecutable

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Si usted desea cambiar el nombre de la aplicación, puede hacerlo en hay más opciones de configuración, como cambiar icono, o que usted haga su propio icono. Al terminar solo falta de presionar el botón “build” y listo, te dirá que el ejecutable se encontrara en la carpeta donde grabamos la librería LLB, pues simplemente vamos a la carpeta y ahí estará, solo buscamos la carpeta de “builds” y ejecutamos y listo!!!.

Nota: Recuerde usar el MAX232 para hacer comunicaciones seriales entre PC y PIC.

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2.8 Matriz de Led 8x24 (Contador de 000 a 999) Este proyecto es una matriz de led 8x24, lo que vamos a desarrollar es un contador de 000 a 999, con el cual se usara una de tantas formas de programar una matriz, usando diferentes circuitos adicionales, para facilitar el resultado.

Fila

Columna

Una matriz consta de filas y columnas, cuando se interceptan una fila y una columna solo los que prenderán son los led, que cumplan con un nivel alto en al ánodo, y un nivel bajo en el cátodo, por ejemplo: Si tenemos una configuración de una matriz 8x8 de led, donde todas las filas están conectadas al ánodo mientras que están conectadas todas las columnas los cátodos. 98


Curso de Hi-tech Compiler (lite M de) Si en las filas enviamos un dato de la siguiente manera; Para: F1= 0 F2=0 F3=1 Y para las columnas C=0 C2=1 C3=1 Esto quiere decir que solo a a prender los led que interceptan de fila a colum a, 1 a 0. Ahora bien, haremos una t cnica de corrimiento de bit, esto quiere decir por ejem lo: Al Inciar un corrimiento sie pre se inicializa enviando un dato en este caso un “1 después se enviara datos de valor “0” si nuestro corri miento solo consta de 8 bit, entonces el bit que contien e el “1” debe de correr 8 veces antes de salir. 10000000 ->01000000 00100000

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demasiado rápido, c ada ciclo del clock 00000001

generara que se mu eva un bit.

00000000 Para hacer esto se cuenta con un circuito 74HC164 que es e pecialmente para corrimientos, se mues tra el esquema de este circuito.

hora bien la

explicación de las conexiones es muy simple:

MR Este pin es un “ aster Reset” y su función es “resetear ” el dispositivo, si esta al positivo este funciona normalmente mientr as si esta en cero (a tierra) este estará e modo reset y el cir uito no funcionara, au que se este en iado pulsos al CP.

DSA y DSB se conectan las dos para tener en los pines el mismo estado lógico y son el encargado de enviar el dato un “1” o “0”.

CP es el encargado de ad inistrar el tiempo (clock) el tiempo de corrimiento depende del microcontrola or ya que este puede generar la sufi iente frecuencia para tener un c rrimiento

Q0~Q7 son los que de en de conectarse a la uente de control, po ejemplo a las columnas de una m triz. Si usted se pregunt cómo conectar varios de circuitos e n serie para tener un corrimiento de m as bit, solo haga una conexión del Q al DSA,B, mientras solo puntee los CP’ y MR al mismo pin

Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) del microcontrolador y así tendrá un corrimiento de 16 bit. El PIC se encargara de administrar el

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El programa solo usara 5 ciclos “ for ”: 1er para contar centenas 2dopara contar decenas

clock, y el dato, su usted desea manipular el encendido del circuito

3er para Contar unidades

74HC164 solo use otro pin para

4to para Tener un retardo de 1

conectar el MR y listo.

segundo.

Nuestra misión en crear un contador de

5to para mostrar en cada columna

000 a 999, cada digito se tendrá que

el valor de la fila.

mostrar en cada matriz de 8x8, Para mostrar cada número en el display entonces necesitamos 3 matrices, y correspondiente se tiene que realizar para cada matriz es necesario un una lógica, cuando empiece el circuito 74HC164, para manipular las 24 corrimiento se debe hacer continuo, y columnas, las filas estarán todas unidas memorizar la cuenta del corrimiento, al entre si, solo 8 pines saldrán de las iniciar la matriz se debe de mostrar matrices que serán conectadas al primero las centenas, entonces tomo el microcontrolador, pero como sabemos valor del 1er y lo muestro en los que el microcontrolador solo puede primeros 8 bit, al pasar al 9no bit se administrar una corriente de 100mA en debe de tomar el valor del 2do y cada canal del puerto, se debe de mostrarlo desde el 9no bit al 16vo bit y conectar un transistor en cada pin para por ultimo mostrar el valor del 3er que alimente a las filas. ten en cuenta que en 1 segundo se 101



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debe de repetir aproximadamente 113

la parte superior de la matriz y el nibble

veces el procedimiento anterior y así no

mas alto en la parte inferior (de arriba

podríamos percibir un tipo de parpadeo.

abajo).

Cada vez que es mostrada la fila debe de esperar un tiempo y después apagar la fila y hacer el corrimiento. Ya tenemos la lógica de programación, ahora te preguntaras como dibujo el numero en la matriz, es un poco tedioso realizar esta tarea ya que se necesita una paciencia enorme, pero bueno, una técnica es copiar la matriz (solo la

El número cero, se puede sacar los siguientes valores: 0X00,0X3C,0X7E,0XC3,0XC3,0XC3, 0X7E,0X3C

imagen) de proteus o de otra fuente, y pegarlo a paint, y dibujar el numero, al tenerlo dibujado se debe de pasar a

Tomando de referencia la columna 1 de izquierda a derecha.

numero hexadecimales o binario, por

Este procedimiento se debe de realizar

ejemplo:

para los 10 digitos. (0~9)

Para pasar el número cero a código de hexadecimal, cada fila corresponde a un byte, desde el nibble mas bajo estará en

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Se muestra todos los números dibujados en la matriz:

Todos los números serán pasados a código hexadecimal y colocarlos en un arreglo de matriz como se ve en el ejemplo de abajo: const unsigned char ALFA[10][8]={0X00,0X3C,0X7E,0X C3,0XC3,0XC3,0X7E,0X3 C, //0 0X00,0X00,0XC4,0XC6,0XFF,0XFF,0XC0,0XC0, //1 0X00,0X00,0XCE,0XE7,0XF3,0XDB,0XCF,0XE6, //2 0X00,0X00,0X42,0XDB,0XDB,0XDB,0XFF,0X7E,//3 0X00,0X10,0XD8,0XDC,0XD6,0XFF,0XFF,0XD8,//4 0X00,0X00,0XCE,0XDF,0XDB,0XDB,0XF3,0X73, //5 0X00,0X00,0X7E,0XFF,0XD3,0XD3,0XF7,0X66, //6 0X00,0X00,0XC3,0XE3,0X73,0X3B,0X1F,0X0F, //7 0X00,0X00,0X66,0XFF,0XDB,0XDB,0XFF,0X66, //8 0X00,0X00,0X4E,0XDF,0XDB,0XDB,0XFF,0X7E}; //9


Mostramos el Circuito a manejar:

Recuerde que las conexiones de la fila deben de llevar un transistor (2n2222A)

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) El código es el siguiente: #include


__CONFIG(UNPROTECT & WDTDIS & PWRTEN & INTIO & MCLREN & LVPDIS & BORDIS); /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ //UNPROTECT = Codigo no Potegido //WDTDIS = Watch Dog Timer Desactivado //PWRTEN = Power Activado //INTIO = Osiclador interno //MCLREN = Activamos Master Clear //LVPDIS = Low Voltage Porgramming Desactivado /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ #define _XTAL_FREQ 4000000 //Oscilador Interno de 4MHZ #define CLOCK RA0 #define DATO RA1 #define RESET RA2 void config(void); void SEND_DATA(unsigned char DATA); void CLEAR(void); //--------------------------------------------------------//VARIABLES DONDE SE ENCUENTRA LOS NUMEROS / //--------------------------------------------------------const unsigned char ALFA[10][8]={0X00,0X3C,0X7E,0XC3,0XC3,0 XC3,0X7E,0X3C, //0 0X00,0X00,0XC4,0XC6,0XFF,0XFF,0XC0,0XC0, //1 0X00,0X00,0XCE,0XE7,0XF3,0XDB,0XCF,0XE6, //2 0X00,0X00,0X42,0XDB,0XDB,0XDB,0XFF,0X7E, //3 0X00,0X10,0XD8,0XDC,0XD6,0XFF,0XFF,0XD8, //4 0X00,0X00,0XCE,0XDF,0XDB,0XDB,0XF3,0X73, //5 0X00,0X00,0X7E,0XFF,0XD3,0XD3,0XF7,0X66, //6 0X00,0X00,0XC3,0XE3,0X73,0X3B,0X1F,0X0F, //7 0X00,0X00,0X66,0XFF,0XDB,0XDB,0XFF,0X66, //8 0X00,0X00,0X4E,0XDF,0XDB,0XDB,0XFF,0X7E}; //9

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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) //--------------------------------------------------------//VARIABLES A USAR EN EL PROYECTO //---------------------------------------------------------

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unsigned char MAX; //Variable que se va usar en la funcion "CLEAR" unsigned char CONT=0; //variable que se va usar en la funcion "HABILITO" unsigned char Fila; //Para mostrar FILA unsigned char columna=0;//Varibale para controlar columnas en la matriz unsigned int time,overload=0; //time=para un retardo de visualizacion, //overload variable para alcanzar 1seg c on ayuda de la variable //time unsigned char dato3,dato2,dato1; //dato3 para la vizualizacion de la matriz 0xx //dato2 para ============================= x0x //dato1 para ============================= xx0 ///////////////////////////////////////////////// //Funcion de interrupcion //Si no se usa simplemente no hacemos nada... //Esto sirve para direccionar lo los datos //en un lugar muy cercano al Inicio de la memoria //de datos //////////////////////////////////////////////// static void interrupt isr(void){} //----------------------------------------------------------// PROGRAMA PRINCIPAL / //----------------------------------------------------------void main(void){ config(); //Configuramos puertos RESET=1; //Ya que el 74HC164 contiene un pin de reset que puede ir directamente //al POSITIVO pero se puede poner directo al micro para manipular //el encendido y apagado de la matriz CLEAR(); //Al inicializar la matriz apagada overload=113; //1mS*8=8mS para un segundo=113 //Con la ayuda de MPLAB SIM se puede apreciar el un retardo de //993.837uS~1Seg SEND_DATA(1); //Al inicializar la matriz se envia e l dato para proceder a vizualizar //cada numero. //Se puede decir que este incio es muy importante

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while(1){ for(dato3=0;dato3<10;dato3++){ //ciclo de vizializacion de centenas for(dato2=0;dato2<10;dato2++){ //ciclo de vizualizacion de decenas for(dato1=0;dato1<10;dato1++){ //ciclo de vizializacion de unidades for(time=0;time
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Curso de Hi-tech Compiler (lite Mode) } } } } } } //--------------------------------------------------------//FUNCION DE TE PERIMITE CONFIGURAR PUERTOS //--------------------------------------------------------void config(void){ TRISB=0x00; PORTB=0x00; TRISA=0x20; PORTA=0x00; CMCON=0x07;

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GIE=0; } //--------------------------------------------------------//FUNCION DE TE PERIMITE ENVIAR UN CERO O UNO //--------------------------------------------------------void SEND_DATA(unsigned char DATA){ DATO=DATA; CLOCK=0; CLOCK=1; } //---------------------------------------------------------//FUNCION DE BORRADO / //---------------------------------------------------------void CLEAR(void){ for(MAX=1;MAX<=24;MAX++){ SEND_DATA(0); } }

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//24 ES EL MAXIMO DE-> //->COLUMNAS


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Hi Tech

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