INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CIUDAD HIDALGO
MICROCONTROLADORES.
UNIDAD 3: PROYECTO DEL PING.
PROF: MC. GABRIEL CASARRUBIAS GUERRERO.
PRESENTAN: ROLANDO BUCIO REYES. DAVID ESPINO RIVERA. MARIO ALBERTO RIVERA SERRANO. JOSE ANTONIO GARCIA URBINA. JOSUE ISRAEL SOTO FUENTES.
CARRERA: ING. MECATRONICA.
GRUPO: 357H
CONTENIDO 1.
INTRODUCCIÓN............................................................................................. 3
2.
OBJETIVO...................................................................................................... 3
3.
DESARROLLO TEMÁTICO............................................................................... 3 3.1.
4.
5.
6.
CONCEPTOS........................................................................................... 3
3.1.1.
QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR....................................................3
3.1.2.
EL PIC16F1939................................................................................... 4
3.1.3.
MATRIZ DE LEDS DE 8X8...................................................................5
DESARROLLO PRÁCTICO............................................................................... 5 4.1.
OBTENCIÓN DEL CÓDIGO........................................................................5
4.2.
SIMULACIÓN Y PRUEBA...........................................................................9
CONCLUSIONES.......................................................................................... 11 5.1.
DAVID ESPINO RIVERA..........................................................................11
5.2.
JOSUE ISRAEL SOTO FUENTES..............................................................11
5.3.
MARIO ALBERTO RIVERA SERRANO.......................................................12
5.4.
ROLANDO BUCIO REYES.......................................................................12
5.5.
JOSE ANTONIO GARCIA URBINA.............................................................12
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................. 13
1. INTRODUCCIÓN. En esta unidad temática se presentara un programa escrito en ensamblador el juego de ping pong. Donde se utiliza una matriz de leds de 8X8 y el PIC16F1939. Además, se simulara el programa en el microcontrolador con ayuda de Isis Proteus. Para este proyecto utilizaremos un programador de PICs el cual es el compilador de Microchip “MPLAB” para escribir el programa en ensamblador y obtener el archivo .HEX.
2. OBJETIVO. Lograr aplicar los conocimientos adquiridos hasta esta unidad, para así poder programar el juego de ping pong con una matriz de les de ocho por ocho y un microcontrolador.
3. DESARROLLO TEMÁTICO. 3.1. CONCEPTOS. 3.1.1. QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR Un microcontrolador es un circuito integrado que en su interior contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos. Estas partes están interconectadas dentro del microcontrolador, y en conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede decir con toda propiedad que un microcontrolador es una microcomputadora completa encapsulada en un circuito integrado. Toda microcomputadora requiere de un programa para que realice una función específica. Este se almacena normalmente en la memoria ROM. No está de más mencionar que sin un programa, los microcontroladores carecen de utilidad. El propósito fundamental de los microcontroladores es el de leer y ejecutar los programas que el usuario le escribe, es por esto que la programación es una actividad básica e indispensable cuando se diseñan circuitos y sistemas que los incluyan. El carácter programable de los microcontroladores simplifica el diseño de circuitos electrónicos. Permiten modularidad y flexibilidad, ya que un mismo
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circuito se puede utilizar para que realice diferentes funciones con solo cambiar el programa del microcontrolador. Las aplicaciones de los microcontroladores son vastas, se puede decir que solo están limitadas por la imaginación del usuario. Es común encontrar microcontroladores en campos como la robótica y el automatismo, en la industria del entretenimiento, en las telecomunicaciones, en la instrumentación, en el hogar, en la industria automotriz, etc. [1] 3.1.2. EL PIC16F1939. Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument. El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (controlador de interfaz periférico). [2] El PIC16F1939 es un microcontrolador que cuenta con 40 pines los cuales se muestran en su data sheet (figura 1)
Figura 1. Data sheet del PIC16F1939
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3.1.3. MATRIZ DE LEDS DE 8X8 Funcionamiento de una matriz de LEDs La matriz está formada por una serie de filas y columnas (Figura 1). La intersección entre ambas contiene un LED. Para que este encienda, tiene que recibir simultáneamente un “0” en la fila, y un “1” en la columna. Cuando se dan estas condiciones, la electrónica de la placa se encarga del encendido del LED en cuestión. [3]
Figura 2. Matriz de leds de 8x8
4. DESARROLLO PRÁCTICO. A continuación se presenta el desarrollo del proyecto donde se describe como se obtiene el código y como es simulado en proteus.
4.1. OBTENCIÓN DEL CÓDIGO. La programación para obtener el archivo .hex que posteriormente se cargara al pic se realizó en el software MPALAB y con el compilador XC8, enseguida se muestra cómo es que se realizó el programa y que configuraciones se realizaron.
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En la figura 3 se logra observar las configuraciones del que se hacen al pic y la configuración del cristal interno que trabajara a 8 MHz.
Figura 3 se observa la configuración del cristal interno y otras configuraciones necesarias.
Comenzó a definir algunas variables que se utilizaran para poder programar al jugador y a la pelotita. Además de configurar cuales puertos estarán conectados con la matriz de leds (figura 4).
Figura 4. Determinación de puertos para la matriz y algunas variables.
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Después se realizaron dos funciones una para el jugador 1 y otra para el jugador 2 y así poder determinar su ubicación y sus posibles movimientos dentro de la matriz de 8x8.
Figura 5. Función para el jugador 1.
Procediendo con el código en la figura 6 se muestran la configuración de los puertos, con esto se refiere si los puertos serán entrados o salidas y si para este programa los puertos se configuraron como puertos digitales.
Figura 6. Configuración de los puertos como entradas y salidas y puertos digitales.
Posteriormente se realizó un ciclo while donde se programaron las acciones que iba a realizar el los botones que se muestran en la simulación, ya que con estos botones se realizan los movimientos de los jugadores.
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Figura 7. Programación de los botones para mover a los jugadores.
En esta parte del código se muestran las condiciones que se ponen a la pelotita cuando esta esté en el centro de la matriz de leds.
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Figura 8. Condiciones de la pelotita cuando se encuentre en el centro.
En esta parte del código mostrada en la figura 9 se puede observar cuales son las condiciones de programación para realizar los movimientos que realizara el jugador 1.
Figura 9. Programación para las instrucciones del jugador 1
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4.2. SIMULACIÓN Y PRUEBA. Para realizar la simulación se utilizó el software llamado Isis (proteus), donde primero se seleccionan los siguientes componentes:
Pic16f1939. 2 Botones. 7 resistencias. Matriz de leds de 8x8. Fuente de 5v. Tierra.
Después de haber seleccionado los componentes que se utilizaran para la realización de la simulación del proyecto, se comienza hacer las conexiones de los componentes poniendo especial atención en los puertos que fueron programados del PIC16F1939 con la los botones y la matriz de 8x8 (figura 10).
Figura 10. Conexión del circuito en el simulador.
Después de haber hecho las conexiones necesarias del circuito y con el código de programación listos, se procedió a cargar el código en el PIC16F1939 de la
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simulación dando click en el componente del pic para buscar la carpeta donde se encuentra el archivo .hex (figura 11)
Figura 11. Cargando el archivo .hex en la simulación.
Después de haber montado el archivo del programa al pic se puso play a la simulación para así poder observar si lo programado y odas las conexiones han sido correctas, y si esto no es así poder corregir antes de cargar el programa al microcontrolador de forma real. En la (figura 12) se logra observar un poco del juego del ping pong que se programó en lenguaje ensamblador.
Figura 12. Juego de ping simulado.
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5. CONCLUSIONES. 5.1. DAVID ESPINO RIVERA. La programación del ping pong simulado en Proteus deja ver un gran panorama programado mediante el pic el cual fue muy difícil programar y entender la lógica de programación muy diferente a la de encender una matriz de o leds por que cambia mucho nuestra lógica lo cual nos llevó a investigar cómo se elaboraba un tetris o un ping pon en y pues nada que ver con lo simulado en una matriz de leds fue muy complicado y lo cual nos llevó realizar prueba y error en la simulación de ISIS.
5.2. JOSUE ISRAEL SOTO FUENTES. Con la realización de este proyecto fue algo muy interesante ver como un microcontrolador puede mandar y controlar las acciones que se le programen, aunque fue muy difícil programar el ping pong ya que se me hace difícil adquirir una logia para programar por lo cual este tipo de proyectos nos inducen a investigar cómo realizarlos para así poder cumplir con las especificaciones que se necesitan para realizarlos.
5.3. MARIO ALBERTO RIVERA SERRANO. Este proyecto fue un reto muy difícil a la hora de empezar con la programación, para ello investigamos la programación de ping pong hecho en java, lo cual fue difícil a la hora de querer realizar la programación en nuestro proyecto porque la lógica de programación aun no la tenemos bien cimentada, principal problema en lo personal porque no era lo mismo a la hora de querer pasar la lógica del juego a la de una matriz de leds y pues aun no realizando el proyecto por completo fue un gran reto.
5.4. ROLANDO BUCIO REYES.
Este trabajo realmente resulto ser un gran desafío ya que la lógica que se necesita debe ser muy buena. Para este trabajo tuvimos que investigar mucho lo que más se me complico fue la inicialización de los puertos de la matriz para mostrar y restringir los parámetros de la matriz también otra cosa que fue complicada fue a hacer las condiciones para que la pelota rebote de la barra de jugador pero con este trabajo puede aprender muchas cosas.
5.5. JOSE ANTONIO GARCIA URBINA. En la elaboración de esta práctica (ping pong) utilizamos MPLAB para programar el pic así como PROTEUS para su simulación. La práctica fue confusa ya que se me hace muy difícil entender la lógica de programación pero ala vez es muy interesante conocer programas con los que puedas jugar como lo que es el ping pong.
6. BIBLIOGRAFÍA [1 electronicaestudio, «electronicaestudio,» [En línea]. Available: ] www.electronicaestudio.com/microcontrolador.htm. [Último acceso: 07 septiembre 2015]. [2 http://usuaris.tinet.cat/, «http://usuaris.tinet.cat/,» [En línea]. Available: ] http://usuaris.tinet.cat/fmco/pic_sp.html. [Último acceso: 25 septiembre 2015]. [3 Pablo Zamorano, «http://produccioneros.blogspot.mx/,» ] http://produccioneros.blogspot.mx/, [En línea]. Available: http://produccioneros.blogspot.mx/2009/06/teoria-de-funcionamiento-deuna-matriz.html. [Último acceso: 25 septiembre 2015].
