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i
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE FORMACIÓN DE TECNÓLOGOS
DISEÑO Y CONTRUCCIÓN DE UN PANEL DIGITAL PARA
CONTROLAR 25 FUNCIONES UBICADAS EN LA CABINA DE
CONDUCCIÓN DE LOS AUTOBUSES INTERPROVINCIALES CINCO
ESTRELLAS.
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN
ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
CALERO SUNTASIG HENRY DANIEL
DIRECTOR: ING. COSTALES ALCÍVAR
Quito, Septiembre del 2010
ii
DECLARACIÓN
Yo CALERO SUNTASIG HENRY DANIEL, declaro bajo juramento que el trabajo
aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual
correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la
normatividad institucional vigente.
CALERO SUNTASIG HENRY DANIEL
iii
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por CALERO SUNTASIG HENRY
DANIEL, bajo mi supervisión.
Ing. ALCÍVAR COSTALES
DIRECTOR DE PROYECTO
iv
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer a todas las personas que hicieron posible la culminación de este
proyecto en especial al Niño Isinche por sus bendiciones y por darme la salud
suficiente para culminar mi meta planteada
A mi madre y mi padre por brindarme todo su apoyo y acompañarme en todo
momento de mi vida
A la Corporación TELEVID por permitirme cumplir una de mis metas en sus
instalaciones y brindarme todas las facilidades para la culminación del proyecto.
Daniel C.
v
DEDICATORIA
Este trabajo va dedicado:
A mis padres por darme la fuerza y el coraje de seguir adelante para alcanzar mis
objetivos trazados
A Jacqueline Aracelly que en todo el tiempo que nos conocemos supo brindarme
toda su comprensión, apoyo y es una persona muy importante en mi vida y siempre
estará en mi corazón.
Daniel C.
vi
INDICE PRESENTACIÓN ................................................................................................................................................ IX
1. CAPÍTULO I: FUNDAMENTOS TEÓRICOS ......................................................................................... 1
1.1 MICROCONTROLADOR 1 ............................................................................................................... 1 1.1.1. INTRODUCCIÓN 1 .......................................................................................................................... 1 1.1.2. DEFINICIÓN 1 ................................................................................................................................. 1 1.1.3. APLICACIONES DE LOS MICROCONTROLADORES 1 ................................................................ 2 1.1.4. ARQUITECTURA BÁSICA 1 ............................................................................................................ 3 1.1.5. EL PROCESADOR O CPU 1 ............................................................................................................ 3 1.1.6. MEMORIA 2 ...................................................................................................................................... 4 1.1.7. ROM CON MÁSCARA 2 ................................................................................................................... 5 1.1.8. OTP (ONE TIME PROGRAMMABLE) 2 .......................................................................................... 5 1.1.9. EPROM 2 .......................................................................................................................................... 6 1.1.10. EEPROM 2 ........................................................................................................................................ 6 1.1.11. FLASH 2 ............................................................................................................................................ 7 1.1.12. PUERTAS DE ENTRADA Y SALIDA 2 ............................................................................................. 7 1.1.13. RELOJ PRINCIPAL 2 ....................................................................................................................... 8
1.2. RECURSOS ESPECIALES ................................................................................................................ 8 1.2.1. TEMPORIZADORES O "TIMERS" 2 ................................................................................................ 9 1.2.2. PERRO GUARDIÁN O "WATCHDOG" 2 ........................................................................................ 9 1.2.3. PROTECCIÓN ANTE FALLO DE ALIMENTACIÓN O "BROWNOUT" 2 ................................... 10 1.2.4. ESTADO DE REPOSO O DE BAJO CONSUMO 2 ....................................................................... 10 1.2.5. CONVERSOR A/D (CAD) 2 ............................................................................................................ 10 1.2.6. CONVERSOR D/A (CDA) 2 ............................................................................................................ 10 1.2.7. COMPARADOR ANALÓGICO 2 .................................................................................................... 11 1.2.8. MODULADOR DE ANCHURA DE IMPULSOS O PWM 2 ........................................................... 11 1.2.9. PUERTOS DE E/S DIGITALES 2 ................................................................................................... 11 1.2.10. PUERTOS DE COMUNICACIÓN 2 ............................................................................................... 11
1.3. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS ................................................................................................ 12 1.3.1. CONDENSADORES 3 ..................................................................................................................... 12 1.3.2. REGULADORES DE VOLTAJE 4 .................................................................................................. 13 1.3.3. DISPLAY LCD 16 * 2 5 .................................................................................................................. 15 1.3.4. RELÉ 6 ............................................................................................................................................ 16
1.3.4.1. Tipos de relés 6 ...................................................................................................................... 17 1.3.5. TECLADO MATRICIAL7 ................................................................................................................ 18
1.3.5.1. Decodificador de teclado 7 .................................................................................................... 19
2. CAPÍTULO II: LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN ............................................................................ 20
2.1. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN BASCOM AVR .................................................................. 20
2.1.1. INICIO ............................................................................................................................................ 21 2.1.2. COMPILADOR ............................................................................................................................... 21 2.1.3. SIMULADOR .................................................................................................................................. 22 2.1.4. EMULADOR SERIAL ..................................................................................................................... 23 2.1.5. CONEXIONES PRINCIPALES ...................................................................................................... 23 2.1.6. GRABANDO EL MICROCONTROLADOR ................................................................................... 24
vii
2.1.7. INSTRUCCIONES BÁSICAS DE BASCOM AVR ........................................................................... 26 2.1.7.1. $regfile .................................................................................................................................. 26 2.1.7.2. $crystal .................................................................................................................................. 26 2.1.7.3. Config ................................................................................................................................... 26 2.1.7.4. Wait, Waitms, Waitus ........................................................................................................... 27 2.1.7.5. Do – Loop ............................................................................................................................. 27 2.1.7.6. Do – Loop Until .................................................................................................................... 27 2.1.7.7. Toggle ................................................................................................................................... 28 2.1.7.8. Dim ....................................................................................................................................... 28 2.1.7.9. Alias ...................................................................................................................................... 28 2.1.7.10. LCD (Display de cristal liquido) ........................................................................................... 29
2.1.7.10.1. Mediante comando tenemos ............................................................................................. 29 2.1.7.10.1.1. Config Lcd ................................................................................................................ 29 2.1.7.10.1.2. Config Lcdpin ........................................................................................................... 29 2.1.7.10.1.3. Config lcdbus ............................................................................................................ 30 2.1.7.10.1.4. Lcd ” ” ..................................................................................................................... 30 2.1.7.10.1.5. Locate x,y ................................................................................................................. 30 2.1.7.10.1.6. Shiftlcd ...................................................................................................................... 30
2.1.7.10.2. Mediante cuadro de dialogo tenemos .............................................................................. 31 2.1.7.11. DDRx, PORTx, PINx ............................................................................................................ 32 2.1.7.12. If – Them – Else .................................................................................................................... 33 2.1.7.13. For – Next ............................................................................................................................. 33 2.1.7.14. Select – Case ......................................................................................................................... 33 2.1.7.15. Símbolos operadores ............................................................................................................. 34 2.1.7.16. Estructura de un programa en BASIC ................................................................................... 35
3. CAPÍTULO III : DISEÑO Y ENSAMBLAJE DEL PANEL .................................................................. 37
3.1. DESCRIPCIÓN DEL HARDWARE ............................................................................................... 37 3.1.1. EPECIFICACIONES ...................................................................................................................... 37 3.1.2. TARJETA DE TECLADO ............................................................................................................... 39
3.1.2.1. Descripción de los componentes del teclado ......................................................................... 41 3.1.3. TARJETA DE MONITOREO .......................................................................................................... 42 3.1.4. TARJETA DE CEREBRO ............................................................................................................... 44
3.1.4.1. Descripción ........................................................................................................................... 44 3.1.4.1.1. Características ATMEGA-1612 ....................................................................................... 44
3.1.4.1.1.1. Distribución de pines del ATMEGA 16 12 ................................................................. 47 3.1.4.1.1.2. Descripción de pines13 ............................................................................................... 48
3.1.4.1.2. Registro 74HC595 características 43 ................................................................................. 49 3.1.4.1.3. Características ULN 2803 15 ............................................................................................ 51
3.1.4.1.4. Características del regulador 780516 .................................................................................... 53 3.1.4.2. Fuente de alimentación tarjeta de cerebro. ............................................................................ 54
3.1.5. TARJETA DE RELÉS 17 .................................................................................................................. 60 3.2. DESCRIPCIÓN DE SOFTWARE ................................................................................................... 63
3.2.1. DIAGRAMA DE FLUJO DEL FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO ....................................... 63 3.2.2. DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA 3.15 ........................................................................................... 63 3.2.3. DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA 3.16 ........................................................................................... 66 3.2.4. DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA 3.17 ........................................................................................... 70
3.3. PROGRAMA PRINCIPAL PARA EL MANEJO DEL MÓDULO .............................................. 73
viii
4. CAPÍTULO IV : PRUEBAS Y RESULTADOS .................................................................................... 102
4.1. ELABORACIÓN DE TARJETAS ................................................................................................. 102 4.1.1. TARJETA DE TECLADO ............................................................................................................. 102 4.1.2. TARJETA DE MONITOREO ........................................................................................................ 103 4.1.3. TARJETA DE CEREBRO ............................................................................................................. 104 4.1.4. REGLETA DE CONEXIÓN DEL CEREBRO ............................................................................... 105 4.1.5. TARJETA DE RELÉS ................................................................................................................... 106 4.1.6. ENSAMBLAJE DEL PANEL DIGITAL ........................................................................................ 107 4.1.7. TARJETA DE PRUEBA ................................................................................................................ 108
4.2. RESULTADOS ................................................................................................................................ 108
5. CAPÍTULO V : ......................................................................................................................................... 110
5.1. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 110 5.2. RECOMENDACIONES ................................................................................................................. 111
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................................. 112
ANEXOS ............................................................................................................................................................. 113
ANEXO A ............................................................................................................................................................ 114
ANEXO B ............................................................................................................................................................ 117
ANEXO C ............................................................................................................................................................ 120
ANEXO D ............................................................................................................................................................ 123
ANEXO E ........................................................................................................................................................... 153
ANEXO F ............................................................................................................................................................. 161
ANEXO G ............................................................................................................................................................ 166
ANEXO H ............................................................................................................................................................ 173
ix
PRESENTACIÓN
El desarrollo de la electrónica digital y en general toda la electrónica tiene tendencia
a la reducción del hardware que se utiliza, tomando como una alternativa altamente
eficiente y rentable la implementación de dispositivos programables como son los
microcontroladores los cuales hacen posible la ejecución de aplicaciones de una
forma más sencilla.
Otros de los adelantos tecnológicos que han permitido lograr este objetivo ha sido el
desarrollo de los teclados que son dispositivos por los cuales podemos activar o
desactivar diferentes funciones controladas por un microcontrolador los teclados
generalmente son de tipo matricial los cuales poseen filas y columnas, mediante la
combinación de estas podemos tener cierto número de teclas. Además por su
facilidad de uso se le puede dar una cantidad de aplicaciones.
El desarrollo del proyecto va dirigido a la utilización en las carrocerías del Ecuador
para resolver uno de los problemas que aqueja a cualquier conductor de un autobús
que deba manipular a diario una variedad de funciones en su unidad con la
seguridad de monitoreo de la función como también el estado de la misma.
1
1. CAPÍTULO I: FUNDAMENTOS TEÓRICOS
1.1 MICROCONTROLADOR 1
1.1.1. INTRODUCCIÓN 1
Los microcontroladores están conquistando el mundo. Están presentes en nuestro
trabajo, en nuestra casa y en nuestra vida, en general. Se pueden encontrar
controlando el funcionamiento de los ratones y teclados de los computadores, en los
teléfonos, en los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar. Pero la
invasión acaba de comenzar y el nacimiento del siglo XXI será testigo de la conquista
masiva de estos diminutos computadores, que gobernarán la mayor parte de los
aparatos que fabricamos y usamos los humanos
1.1.2. DEFINICIÓN 1
Un microcontrolador es un circuito integrado de alta escala de integración que
incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.
Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes:
Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso).
Memoria RAM para Contener los datos.
Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM.
Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.
Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertas Serie y
Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico,
etc.).
_____________________ 1 http://www.unicrom.com/Tut_arquitectura_microcontrolador.asp
2
Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el
sistema.
Figura 1.1: Esquema de un microcontrolador.
1.1.3. APLICACIONES DE LOS MICROCONTROLADORES 1
Cada vez existen más productos que incorporan un microcontrolador con el fin de
aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamaño y coste, mejorar su
fiabilidad y disminuir el consumo.
Algunos fabricantes de microcontroladores superan el millón de unidades de un
modelo determinado producidas en una semana. Este dato puede dar una idea de la
masiva utilización de estos componentes.
Los microcontroladores están siendo empleados en multitud de sistemas presentes
en nuestra vida diaria, como pueden ser juguetes, horno microondas, frigoríficos,
televisores, computadoras, impresoras, módems, el sistema de arranque de nuestro
coche, etc. Y otras aplicaciones con las que seguramente no estaremos tan
familiarizados como instrumentación electrónica, control de sistemas en una nave
espacial, etc. Una aplicación típica podría emplear varios microcontroladores para
controlar pequeñas partes del sistema.
3
Estos pequeños controladores podrían comunicarse entre ellos y con un procesador
central, probablemente más potente, para compartir la información y coordinar sus
acciones, como, de hecho, ocurre ya habitualmente en cualquier PC.
1.1.4. ARQUITECTURA BÁSICA 1
Un microcontrolador es un dispositivo complejo, formado por otros más sencillos. A
continuación se analizan los más importantes.
1.1.5. EL PROCESADOR O CPU 1
Es la parte encargada del procesamiento de las instrucciones.
Debido a la necesidad de conseguir elevados rendimientos en este proceso, se ha
desembocado en el empleo generalizado de procesadores de arquitectura Harvard
frente a los tradicionales que seguían la arquitectura de von Neumann.
Esta última se caracterizaba porque la CPU se conectaba con una memoria única,
donde coexistían datos e instrucciones, a través de un sistema de buses.
Figura 1.2: Arquitectura von Neumann
En la arquitectura Harvard son independientes la memoria de instrucciones y la
memoria de datos y cada una dispone de su propio sistema de buses para el acceso.
4
Esta dualidad, además de propiciar el paralelismo, permite la adecuación del tamaño
de las palabras y los buses a los requerimientos específicos de las instrucciones y de
los datos.
Figura 1.3: Arquitectura Harvard
El procesador de los modernos microcontroladores responde a la arquitectura RISC
(Computadores de Juego de Instrucciones Reducido), que se identifica por poseer un
repertorio de instrucciones máquina pequeño y simple, de forma que la mayor parte
de las instrucciones se ejecutan en un ciclo de instrucción.
Otra aportación frecuente que aumenta el rendimiento del computador es el fomento
del paralelismo implícito, que consiste en la segmentación del procesador (pipe-line),
descomponiéndolo en etapas para poder procesar una instrucción diferente en cada
una de ellas y trabajar con varias a la vez.
1.1.6. MEMORIA 2
En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos está integrada en el
propio chip. Una parte debe ser no volátil, tipo ROM, y se destina a contener el
programa de instrucciones que gobierna la aplicación. Otra parte de memoria será
tipo RAM, volátil, y se destina a guardar las variables y los datos.
Hay dos peculiaridades que diferencian a los microcontroladores de los
computadores personales:
_____________________ 2 http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtml
5
No existen sistemas de almacenamiento masivo como disco duro o disquetes.
Como el microcontrolador sólo se destina a una tarea en la memoria ROM, sólo hay
que almacenar un único programa de trabajo.
La RAM en estos dispositivos es de poca capacidad pues sólo debe contener las
variables y los cambios de información que se produzcan en el transcurso del
programa. Por otra parte, como sólo existe un programa activo, no se requiere
guardar una copia del mismo en la RAM pues se ejecuta directamente desde la
ROM.
Los usuarios de computadores personales están habituados a manejar Megabytes
de memoria, pero, los diseñadores con microcontroladores trabajan con capacidades
de ROM comprendidas entre 512 bytes y 8 k bytes y de RAM comprendidas entre 20
y 512 bytes.
Según el tipo de memoria ROM que dispongan los microcontroladores, la aplicación
y utilización de los mismos es diferente. Se describen las cinco versiones de
memoria no volátil que se pueden encontrar en los microcontroladores del mercado.
1.1.7. ROM CON MÁSCARA 2
Es una memoria no volátil de sólo lectura cuyo contenido se graba durante la
fabricación del chip. El elevado coste del diseño de la máscara sólo hace
aconsejable el empleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando
se precisan cantidades superiores a varios miles de unidades.
1.1.8. OTP (ONE TIME PROGRAMMABLE) 2
El microcontrolador contiene una memoria no volátil de sólo lectura "programable una
sola vez" por el usuario. (OTP One Time Programmable). Es el usuario quien puede
6
escribir el programa en el chip mediante un sencillo grabador controlado por un
programa desde un PC.
La versión OTP es recomendable cuando es muy corto el ciclo de diseño del
producto, o bien, en la construcción de prototipos y series muy pequeñas.
Tanto en este tipo de memoria como en la EPROM, se suele usar la encriptación
mediante fusibles para proteger el código contenido.
1.1.9. EPROM 2
Los microcontroladores que disponen de memoria EPROM (Erasable Programmable
Read OnIy Memory) pueden borrarse y grabarse muchas veces. La grabación se
realiza, como en el caso de los OTP, con un grabador gobernado desde un PC. Si,
posteriormente, se desea borrar el contenido, disponen de una ventana de cristal en
su superficie por la que se somete a la EPROM a rayos ultravioleta durante varios
minutos. Las cápsulas son de material cerámico y son más caros que los
microcontroladores con memoria OTP que están hechos con material plástico.
1.1.10. EEPROM 2
Se trata de memorias de sólo lectura, programables y borrables eléctricamente
EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnIy Memory). Tanto la
programación como el borrado, se realizan eléctricamente desde el propio grabador y
bajo el control programado de un PC. Es muy cómoda y rápida la operación de
grabado y la de borrado. No disponen de ventana de cristal en la superficie.
El número de veces que puede grabarse y borrarse una memoria EEPROM es finito,
por lo que no es recomendable una reprogramación continua. Son muy idóneos para
la enseñanza y la Ingeniería de diseño.
7
Este tipo de memoria es relativamente lenta.
1.1.11. FLASH 2
Se trata de una memoria no volátil, de bajo consumo, que se puede escribir y borrar.
Funciona como una ROM y una RAM pero consume menos y es más pequeña.
A diferencia de la ROM, la memoria FLASH es programable en el circuito. Es más
rápida y de mayor densidad que la EEPROM.
La alternativa FLASH está recomendada frente a la EEPROM cuando se precisa
gran cantidad de memoria de programa no volátil. Es más veloz y tolera más ciclos
de escritura/borrado.
Las memorias EEPROM y FLASH son muy útiles al permitir que los micro
controladores que las incorporan puedan ser reprogramados "en circuito", es decir,
sin tener que sacar el circuito integrado de la tarjeta.
1.1.12. PUERTAS DE ENTRADA Y SALIDA 2
La principal utilidad de las patitas que posee la cápsula que contiene un
microcontrolador es soportar las líneas de E/S (entrada / salida) que comunican al
computador interno con los periféricos exteriores.
Según los controladores de periféricos que posea cada modelo de microcontrolador,
las líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las señales de entrada,
salida y control.
8
1.1.13. RELOJ PRINCIPAL 2
Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que genera una onda
cuadrada de alta frecuencia, que configura los impulsos de reloj usados en la
sincronización de todas las operaciones del sistema.
Generalmente, el circuito de reloj está incorporado en el microcontrolador y sólo se
necesitan unos pocos componentes exteriores para seleccionar y estabilizar la
frecuencia de trabajo. Dichos componentes suelen consistir en un cristal de cuarzo
junto a elementos pasivos o bien un resonador cerámico o una red R-C.
Aumentar la frecuencia de reloj supone disminuir el tiempo en que se ejecutan las
instrucciones pero lleva aparejado un incremento del consumo de energía.
1.2. RECURSOS ESPECIALES
Cada fabricante oferta numerosas versiones de una arquitectura básica de
microcontrolador. En algunas amplía las capacidades de las memorias, en otras
incorpora nuevos recursos, en otras reduce las prestaciones al mínimo para
aplicaciones muy simples, etc. La labor del diseñador es encontrar el modelo mínimo
que satisfaga todos los requerimientos de su aplicación. De esta forma, minimizará el
coste, el hardware y el software.
Los principales recursos específicos que incorporan los microcontroladores son:
• Temporizadores o "Timers".
• Perro guardián o "Watchdog".
• Protección ante fallo de alimentación o "Brownout".
• Estado de reposo o de bajo consumo.
• Conversor A/D.
• Conversor D/A.
9
• Comparador analógico.
• Modulador de anchura de impulsos o PWM.
• Puertas de E/S digitales.
• Puertas de comunicación.
1.2.1. TEMPORIZADORES O "TIMERS" 2
Se emplean para controlar periodos de tiempo (temporizadores) y para llevar la
cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores).
Para la medida de tiempos se carga un registro con el valor adecuado y a
continuación dicho valor se va incrementando o decrementando al ritmo de los
impulsos de reloj o algún múltiplo hasta que se desborde y llegue a 0, momento en el
que se produce un aviso.
Cuando se desean contar acontecimientos que se materializan por cambios de nivel
o flancos en alguna de las patitas del micro controlador, el mencionado registro se va
incrementando o decrementando al ritmo de dichos impulsos.
1.2.2. PERRO GUARDIÁN O "WATCHDOG" 2
Cuando el computador personal se bloquea por un fallo del software u otra causa, se
pulsa el botón del reset y se reinicializa el sistema. Pero un micro controlador
funciona sin el control de un supervisor y de forma continuada las 24 horas del día. El
Perro guardián consiste en un temporizador que, cuando se desborda y pasa por 0,
provoca un reset automáticamente en el sistema.
Se debe diseñar el programa de trabajo que controla la tarea de forma que refresque
o inicialice al Perro guardián antes de que provoque el reset. Si falla el programa o se
bloquea, no se refrescará al Perro guardián y, al completar su temporización, "ladrará
y ladrará" hasta provocar el reset.
10
1.2.3. PROTECCIÓN ANTE FALLO DE ALIMENTACIÓN O "BROWNOUT" 2
Se trata de un circuito que resetea al micro controlador cuando el voltaje de
alimentación (VDD) es inferior a un voltaje mínimo ("brownout"). Mientras el voltaje
de alimentación sea inferior al de brownout el dispositivo se mantiene reseteado,
comenzando a funcionar normalmente cuando sobrepasa dicho valor.
1.2.4. ESTADO DE REPOSO O DE BAJO CONSUMO 2
Son abundantes las situaciones reales de trabajo en que el microcontrolador debe
esperar, sin hacer nada, a que se produzca algún acontecimiento externo que le
ponga de nuevo en funcionamiento. Para ahorrar energía, (factor clave en los
aparatos portátiles), los microcontroladores disponen de una instrucción especial
(SLEEP en los PIC), que les pasa al estado de reposo o de bajo consumo, en el cual
los requerimientos de potencia son mínimos. En dicho estado se detiene el reloj
principal y se "congelan" sus circuitos asociados, quedando sumido en un profundo
"sueño" el microcontrolador. Al activarse una interrupción ocasionada por el
acontecimiento esperado, el microcontrolador se despierta y reanuda su trabajo.
1.2.5. CONVERSOR A/D (CAD) 2
Los microcontroladores que incorporan un Conversor A/D (Analógico/Digital) pueden
procesar señales analógicas, tan abundantes en las aplicaciones. Suelen disponer
de un multiplexor que permite aplicar a la entrada del CAD diversas señales
analógicas desde las patitas del circuito integrado.
1.2.6. CONVERSOR D/A (CDA) 2
Transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento del computador en su
correspondiente señal analógica que saca al exterior por una de las patitas de la
cápsula. Existen muchos efectores que trabajan con señales analógicas.
11
1.2.7. COMPARADOR ANALÓGICO 2
Algunos modelos de micro controladores disponen internamente de un Amplificador
Operacional que actúa como comparador entre una señal fija de referencia y otra
variable que se aplica por una de las patitas de la cápsula. La salida del comparador
proporciona un nivel lógico 1 ó 0 según una señal sea mayor o menor que la otra.
También hay modelos de micro controladores con un módulo de tensión de
referencia que proporciona diversas tensiones de referencia que se pueden aplicar
en los comparadores.
1.2.8. MODULADOR DE ANCHURA DE IMPULSOS O PWM 2
Son circuitos que proporcionan en su salida impulsos de anchura variable, que se
ofrecen al exterior a través de las patitas del encapsulado.
1.2.9. PUERTOS DE E/S DIGITALES 2
Todos los microcontroladores destinan algunas de sus patitas a soportar líneas de
E/S (entrada / salidas) digitales. Por lo general, estas líneas se agrupan de ocho en
ocho formando Puertos.
Las líneas digitales de los Puertos pueden configurarse como Entrada o como Salida
cargando un 1 ó un 0 en el bit correspondiente de un registro destinado a su
configuración.
1.2.10. PUERTOS DE COMUNICACIÓN 2
Con objeto de dotar al microcontrolador de la posibilidad de comunicarse con otros
dispositivos externos, otros buses de microprocesadores, buses de sistemas, buses
de redes y poder adaptarlos con otros elementos bajo otras normas y protocolos.
12
Algunos modelos disponen de recursos que permiten directamente esta tarea, entre
los que destacan:
UART, adaptador de comunicación serie asíncrona.
USART, adaptador de comunicación serie síncrona y asíncrona
Puerta paralela esclava para poder conectarse con los buses de otros
microprocesadores.
USB (Universal Serial Bus), que es un moderno bus serie para los PC.
Bus I2C, que es un interfaz serie de dos hilos desarrollado por Philips.
Uno de los factores que más importancia tiene a la hora de seleccionar un
microcontrolador entre todos los demás es el soporte tanto software como hardware
de que dispone. Un buen conjunto de herramientas de desarrollo puede ser decisivo
en la elección, ya que pueden suponer una ayuda inestimable en el desarrollo del
proyecto.
1.3. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
1.3.1. CONDENSADORES 3
En electricidad y electrónica, un condensador, capacitor o capacitador es un
dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado
por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que
todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra),
_____________________ 3http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico
13
generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material
dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo
eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia
de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de
las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de
potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la
llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide
en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que,
sometidas sus armaduras a una (d.d.p.) de 1 voltio, éstas adquieren una carga
eléctrica de 1 culombio.
Figura 1.4: Símbolo Condensador Ideal
1.3.2. REGULADORES DE VOLTAJE 4
Dentro de los reguladores de voltaje con salida fija, se encuentran los pertenecientes
a la familia LM78xx, donde “xx” es el voltaje de la salida. Estos son 5, 6, 8, 9, 10, 12,
15, 18 y 24V, entregando una corriente máxima de 1 Amper y soporta consumos pico
de hasta 2.2 Amperes. Poseen protección contra sobrecargas térmicas y contra
cortocircuitos, que desconectan el regulador en caso de que su temperatura de
juntura supere los 125°C.
Los LM78xx son reguladores de salida positiva, mientras que la familia LM79xx son
para voltajes equivalentes pero con salida negativa. Así, un LM7805 es capaz de
14
entregar 5 voltios positivos, y un LM7909 entregara 9 voltios negativos.
La cápsula que los contiene es una TO-220, igual a la de muchos transistores de
mediana potencia. Para alcanzar la corriente máxima de 1 Amper es necesario
dotarlo de un disipador de calor adecuado, sin el solo obtendremos una fracción de
esta corriente antes de que el regulador alcance su temperatura máxima y se
desconecte.
La potencia además depende de la tensión de entrada, por ejemplo, si tenemos un
LM7812, cuya tensión de salida es de 12v, con una tensión de entrada de digamos
20v, y una carga en su salida de 0,5A, multiplicando la diferencia entre la tensión de
entrada y la tensión de salida por la corriente que circulara por la carga nos da los
vatios que va a tener que soportar el integrado:
(Vint - Vout) x Iout = (20 - 12) x 0.5 = 4W
Figura 1.5: Reguladores de voltaje
_____________________ 4http://www.google.com.ec/imgres?imgurl=http://www.ucontrol.com.ar/Articulos/78xx/78xx.h1.jpg&imgrefurl=http://www.ucontrol.com.ar/Articulos/78xx/78xx.htm&h=350&w=329&sz=15&tbnid=iTE0LGt8hevpM:&tbnh=120&tbnw=113&prev=/images%3Fq%3Dreguladores%2Bde%2Bvoltaje&hl=es&usg=__GmFuBxDcWfKqEwwAugJVwK5J_M=&ei=RPv4Srr4DNTinAfrlrCGDQ&sa=X&oi=image_result&resnum=4&ct=image&ved=0CBMQ9QEwAw
15
La tensión de entrada es un factor muy importante, ya que debe ser superior en unos
3 voltios a la tensión de salida (es el mínimo recomendado por el fabricante), pero
todo el exceso debe ser eliminado en forma de calor. Si en el ejemplo anterior en
lugar de entrar con 20 volts solo usamos 15V (los 12V de la salida más el margen de
3V sugerido) la potencia disipada es mucho menor:
(Vint - Vout) x Iout = (15 - 12) x 0.5 = 1.5W
De hecho, con 15v la carga del integrado es de 1,5W, menos de la mitad que con
20v, por lo que el calor generado será mucho menor y en consecuencia el disipador
necesario también menor.
1.3.3. DISPLAY LCD 16 * 2 5
Display LCD 16*2 pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid
Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles
en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A
menudo se utiliza en dispositivos electrónicos, ya que utiliza cantidades muy
pequeñas de energía eléctrica.
Además es un dispositivo que nos permite mostrar información alfanumérica ó
caracteres diseñados, presentando una ventaja sobre los displays de 7 segmentos.
El manejo de un LCD, se basa en que deben ser enviados desde el microcontrolador,
durante un tiempo determinado por el fabricante. Pero cuando se trata de
programación en alto nivel, este proceso es realizado internamente por el compilador
o por librerías que están previamente hechas en el software.
_____________________ 5 http://es.wikipedia.org/wiki/LCDdisplay _16*2
16
Figura 1.6: Pantalla Display LCD 16*2
1.3.4. RELÉ 6
Un relé es un interruptor accionado por un electroimán.
Un electroimán está formado por una barra de hierro dulce, llamado núcleo, rodeada
por una bobina de hilo de cobre. Al pasar una corriente eléctrica por la bobina en
núcleo de hierro se magnetiza por efecto de campo producido por la bobina,
convirtiéndose en un imán tanto más potente cuanto mayor sea la línea de intensidad
de la corriente y el número de vueltas de la bobina. Al abrir de nuevo el interruptor y
deja de pasar corriente por la bobina, desaparece el campo magnético y el núcleo de
ser un imán.
Figura 1.7: Símbolo Relé
_____________________ 6http://platea.pntic.mec.es/~pcastela/tecno/documentos/apuntes/rele.pdf
17
1.3.4.1. Tipos de relés 6
El relé que hemos visto hasta ahora funciona como un interruptor. Está formado por
un contacto móvil o polo y un contacto fijo. Pero también hay relés que funcionan
como un conmutador, porque disponen de un polo (contacto móvil) y dos contactos
fijos.
Figura 1.8: Partes Relé
El relé simple es aquel que tiene un solo contacto móvil y un solo contacto fijo
Figura 1.9: Símbolo Relé Simple
18
El relé doble es aquel que tiene un solo contacto móvil pero este se caracteriza por
tener dos contactos fijos.
Figura 1.10: Símbolo Relé Doble
1.3.5. TECLADO MATRICIAL7
Los teclados matriciales son ensamblados en forma de matriz, como se ilustra la
figura.
El diagrama muestra un teclado como una matriz de de 4 x 4 – 16 teclas
configuradas en 4 columnas y 4 renglones.
Cuando no se ha oprimido ninguna tecla, (todas las teclas abiertas) no hay conexión
entre renglones y columnas
Cuando se oprime una tecla se hace una conexión entre la columna y el renglón de
la tecla
Figura 1.11: Forma del teclado matricial
_____________________ 7http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/microprocesadores/EL_Z80_PDF_S/20_TECLAD
O_MATRICIAL.PDF
19
1.3.5.1. Decodificador de teclado 7
Muchos teclados comerciales ya traen incluido su decodificador, que se escanea el
teclado y si, una tecla es presionada, regresa un número que identifica la tecla.
Otra alternativa es adquirir por separado un chip decodificador y conectarlo al
teclado.
El decodificador mostrado tiene 8 entradas; las 4 entradas “X” son conectadas a las 4
columnas del teclado y las 4 entradas “Y” son conectadas a los 4 renglones. No se
muestra los capacitores que gobiernan la rapidez a la que se escanea el teclado.
Cuando se oprime una tecla el código de 4 bits de la tecla (con 16 teclas, los códigos
están entre 0000 y 1111 en binario) aparecerá en las 4 líneas de salida y la línea de
dato disponible (DA) se pone en BAJO. Si se conecta a una línea de interrupción el
microprocesador será interrumpido cuando se oprima alguna tecla. La Rutina de
Servicio de la Interrupción, entonces lee los 4 bits y procesa el dato.
El chip decodificador se encargara de eliminar los rebotes de las teclas, lo que libera
al programador de esta responsabilidad, esto en una ventaja al usar un chip
decodificador.
Figura # 1.12: Decodificador de teclado hexadecimal
20
2. CAPÍTULO II: LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN
2.1. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN BASCOM AVR
La herramienta BASCOM AVR desarrollada por la empresa MCS Electronics, sirve
para realizar programas de alto nivel para microcontroladores AVR, el cual posee un
compilador y un ensamblador que traduce las instrucciones estructuradas en
lenguaje de máquina.
PROGRAMACION EN ALTONIVEL (*.bAS)
COMPILADOR
ESAMBLADOR
ARCHIVO*.HEX
ARCHIVO OBJETO
Figura 2.1: Diagrama de bloques de programación estructurada
Luego de instalar el paquete computacional, el cual se puede conseguir como DEMO
en la página del MCS Electronics, podemos apreciar la siguiente pantalla inicial.
Figura 2.2: Ambiente del BASCOM AVR
21
Dentro de ella podemos ver claramente una barra de herramientas, un menú y el
área de trabajo. A continuación se explicara los iconos o atajos más importantes para
manejar la herramienta BASCOM AVR.
2.1.1. INICIO
Presionando NEW, nosotros podemos abrir un archivo en blanco para empezar a
trabajar en nuestro proyecto.
Figura 2.3: Barra de Herramientas File
2.1.2. COMPILADOR
Presionando el icono de la barra de herramientas o F7, nosotros podemos compilar
nuestro proyecto y obtener un archive .HEX, el cual va hacer grabado en el
microcontrolador
Figura 2.4: Icono del compilador BASCOM AVR
Una vez que se a compilado el proyecto puede aparecer el siguiente cuadro de
confirmación.
Figura 2.5: Cuadro de confirmación de compilación
22
En el cual se puede comprobar el porcentaje de memoria utilizada en el
microcontrolador.
2.1.3. SIMULADOR
Una vez que se compila un proyecto, se puede similar con ayuda de BASCOM SIM,
lo cual se realice presionando el icono de simulación de la barra de herramientas F2.
Figura 2.6: Icono del simulador BASCOM AVR
Una vez que se presiona el simulador, aparece una pantalla donde se puede apreciar
el programa principal, espacios de memoria, emuladores de comunicación serial,
emuladores de LCD, etc.
Figura 2.7: Cuadro de simulación en BASCOM AVR
23
Es preferible al momento de usar este simulador, que se vaya realizando el proceso
paso a paso mediante F8, con lo cual observamos una flecha azul en la parte
izquierda del programa, que nos indicara el avance de la simulación
2.1.4. EMULADOR SERIAL
Figura 2.8: Icono del Emulador serial BASCOM AVR
Con este icono se puede hacer uso de un emulador de comunicación serial entre el
microcontrolador y un PC, en el cual podremos observar la siguiente figura, que
emula un terminal no inteligente, el cual recibe o transmite caracteres.
Figura 2.9: Emulador de Comunicación Serial
2.1.5. CONEXIONES PRINCIPALES
Dentro de las conexiones principales de un microcontrolador están: el programador,
el oscilador, la alimentación y el reset. Para la cual se recomienda tomar en cuenta
los siguientes aspectos al momento de armar un circuito.
24
Figura 2.10 Conexiones principales del microcontrolador AVR
2.1.6. GRABANDO EL MICROCONTROLADOR
Una vez que obtenemos nuestro archivo “.HEX”, procedemos a grabar el
microcontrolador, para la cual necesitamos un circuito que active la programación del
microcontrolador y pace todas las instrucciones hacia la memoria de programa del
mismo.
En el mercado encontramos una diversidad de circuitos grabadores de AVR, los
cuales nos muestran principalmente los fusibles y el archivo a cargar en el
microcontrolador.
Por ejemplo dentro de la ayuda de BASCOM, se encuentra un circuito grabador,
llamado STK200-300 (IPS Programmer), el cual utiliza el puerto paralelo (DB25) para
grabar el microcontrolador.
25
Figura 2.11: Circuito de grabación en paralelo (STK 200-300) para el
microcontrolador AVR
Además se puede interactuar con el mismo BASCOM para escribir el programa,
compilar y grabar el micro controlador, ya que si se presiona F4 o el icono de la
barra de herramientas, nos puede dar la opción de utilizar el programador mostrado
anteriormente.
Y podemos visualizar un software propio del BASCOM, que nos permita grabar el
microcontrolador, el cual se observa a continuación.
Figura 2.12: Pantalla de grabación del programa BASCOM AVR
26
2.1.7. INSTRUCCIONES BÁSICAS DE BASCOM AVR
Para iniciar a descubrir cada una de las instrucciones que posee esta herramienta,
empezaremos realizando la respectiva explicación de los comandos de instrucciones
y un ejemplo de cada comando de instrucción.
2.1.7.1. $regfile
Esta instrucción siempre va al inicio de cualquier proyecto que realicemos, ya que
esta se encarga de direccionar el respectivo microcontrolador que vamos a usar.
Por ejemplo si vamos a usar:
ATMEGA 48 —$regfile=”m48def.dat”
ATMEGA 16 —$regfile=”m16def.dat”
ATMEGA 8 —$regfile=”m88def.dat”
2.1.7.2. $crystal
Esta instrucción va a especificar la frecuencia de oscilación con la que va a funcionar
el micro controlador
Por ejemplo:
$crystal=1000000 para 1MHz
$crystal=8000000 para 8MHz
$crystal=11059200 para 11.0592MHz
2.1.7.3. Config
Esta instrucción especifica la configuración de un pin, un puerto o un dispositivo, ya
que pueden ser configurados como estradas o salida de datos.
27
Por ejemplo:
Config portb = output Puerto B como salida
Config pina.0 = input Pin A.0 como estrada
Config LCD = 16 * 2 LCD de 16 caracteres y 2 líneas
2.1.7.4. Wait, Waitms, Waitus
Esta instrucción sirve para crear un retardo, ya sea en segundos, milisegundos y
microsegundos respectivamente.
Por ejemplo:
Wait 3 Espera 3 segundos
Waitms 700 Espera 3 segundos
Waitus 500 Espera 3 segundos
2.1.7.5. Do – Loop
Esta instrucción es un lazo cerrado, en el cual se ejecuta un conjunto de
instrucciones de forma indeterminada.
2.1.7.6. Do – Loop Until
Es un lazo definido por la condición de una variable que está dentro del lazo, la cual
define cuando termina de ejecutarse el conjunto de instrucciones.
Por ejemplo:
Do
A=a+1
Loop Until a= 10 Termina el lazo cuando a=10
28
2.1.7.7. Toggle
Este comando sirve para complementar el estado anterior de alguna variable o pin de
algún puerto.
Por ejemplo:
Toggle Portb.0 Complementa el Portb.0
2.1.7.8. Dim
Dim Sirve para dimensionar el tipo de variable que se va a utilizar, entre los tipos de
variables están en los siguientes:
Tabla 2.1 Dimensiones de variables BASCOM AVR
TIPO DIMENSION
Bit 0 - 1
Byte 0 a 255
Word 0 a 65535
Long -2147483648 a 2147483647
Integer -32768 a 32767
Single 1.5 x 10-45 x 3.4 x 1038
String Cadena de caracteres máximo 254
Array Matriz 65535
Double 5.0 x 10324 a 1.7 x 10308
2.1.7.9. Alias
Sirve para dar un nombre general dentro de un proyecto, ya sea a un puerto o pin de
un puerto.
29
Por ejemplo:
Foco Alias Portb.0 El Portb.0 ahora se llama foco
2.1.7.10. LCD (Display de cristal liquido)
En el caso del BASCOM AVR, podemos controlar al LCD de dos maneras: por
comandos o por configuración en cuadro de dialogo.
2.1.7.10.1. Mediante comando tenemos
2.1.7.10.1.1. Config Lcd
Sirve para configurar la clase de LCD que vamos a utilizar puede ser de 16
caracteres por dos líneas (16x2), de 20 caracteres por 4 líneas (20x4), etc
Por ejemplo:
Config Lcd=16 * 2 (Display de 16 x 2)
2.1.7.10.1.2. Config Lcdpin
Sirve para configurar los pines por los cuales se va a manejar la información la clase
de LCD que vamos a utilizar, puede ser de 16 caracteres por 2 líneas (16 x 2), de 20
caracteres por 4 líneas (20x4), etc
Por ejemplo:
Config Lcdpin= Pin, Db4=Porta.4, Db5=Porta.5, Db6= Porta.6,
Db7=Porta.7, E=Portc.7, Rs=Portc.6
30
2.1.7.10.1.3. Config lcdbus
Esta instrucción sirve para configurar cual será el modo de envió de datos, ya que
puede ser hecho por 4 pines u 8 pines.
Por ejemplo:
Config lcdbus=4 (4 pines de datos)
2.1.7.10.1.4. Lcd ” ”
Sirve para escribir cualquier frase en el LCD, sin importar la localización del cursor.
Por ejemplo:
Lcd= “HOLA”
2.1.7.10.1.5. Locate x,y
Sirve para localizar el cursor en la línea y columna adecuada, para poder empezar a
escribir en el LCD
Por ejemplo:
Locate 1,1 (Localización del cursor en la fila 1, columna 1)
2.1.7.10.1.6. Shiftlcd
Sirve para mover todo el texto del LCD, ya sea para la izquierda o derecha, con las
instrucciones:
Shiftlcd left
Shiftlcd right
31
2.1.7.10.2. Mediante cuadro de dialogo tenemos
BACOM AVR, nos permite interactuar con el hardware, mediante cuadros de dialogo,
a los cuales podemos ingresar mediante el menú de opciones, el mismo que nos
aprueba la configuración de los pines que ocuparemos para realizar la comunicación
de los distintos dispositivos o periféricos de un micro controlador AVR.
Figura 2.13: Cuadro de diálogo del BASCOM AVR para configurar un LCD
La siguiente pantalla nos muestra cómo podemos configurar los pines y el tipo de
LCD que utilizaremos.
Figura 2.14: Cuadro de diálogo del BASCOM AVR para escoger el funcionamiento
de un LCD
32
Es recomendable realizar todas las configuraciones de dispositivos mediante código
y mediante cuadros de diálogo; de esta manera nos aseguramos que la información
de las interfaces de salida estén doblemente escritas y no se pierda en ningún
momento.
2.1.7.11. DDRx, PORTx, PINx
DDR, PORT Y PIN son registros que nos permiten utilizar el puerto como entrada o
salida de datos.
DDR : Con figura el pin como estrada o salida de datos.
PORT : Es el registro de salida de datos.
Pin : Es el registro de entrada de datos.
Las siguientes combinaciones, hacen que los pines funcionen en configuración
especial, como explica a continuación.
Ddrb.x = 0 Entrada alta impedancia.
Portb.x = 0
Ddrb.x = 0 Entrada pull up.
Portb.x = 1
Ddrb.x = 1 Salida a cero (0L) 20 mA.
Portb.x = 0
Ddrb.x = 1 Salida a uno (1L) 20 mA.
Portb.x = 1
Es importante recalcar que cuando se configura un puerto como salida, se debe
ocupar la palabra PORT y si se lo configura como entrada se usa la palabra PIN.
33
2.1.7.12. If – Them – Else
Son sentencias condicionales, las cuales responden a un estado de voltaje (0L, 1L),
de contenido (caracteres), etc.
CONDICION
CASOCONTRARIO
SI
Figura 2.15 Condición Lógica IF-ELSE
2.1.7.13. For – Next
Son instrucciones de repetición, ya que se ejecutan un conjunto de instrucciones,
dependiendo de una variable incremental que se encuentre dentro del lazo.
i=0 ; i
34
Dentro de este esquema se puede tener un conjunto de casos que pueden ser
ejecutados, dependiendo de las variables en juego.
VARIABLE
CASO 1 CASO 2 CASO3
Figura 2.17 Condición de selección SELECT – CASE
2.1.7.15. Símbolos operadores
Dentro de los operadores, pueden utilizarse los matemáticos, de relación y lógicos.
Además se debe tomar en cuenta que BASCOM nos permite realizar operaciones
únicamente con dos variables a la vez.
A continuación podremos observar los operadores más comunes.
Operadores Matemáticos
Suma: a=b+c
Resta: a=b-c
Multiplicación: a=b*c
División: a MOD b
Operadores Matemáticos
= Igual X=Y
No es igual XY
35
< Menor que X Mayor que X>Y
=Y
Operadores lógicos
NOT Complemento (Negación)
AND Conjunción (Y)
OR Disyunción(O)
XOR Or Exclusiva
Representación de lógica digital
Para la representación de un número binario o hexadecimal, dentro de BASCOM
AVR, es necesario anteponer el símbolo “&”. En el caso de números decimales, no
es necesario anteponer ningún símbolo.
Ejemplo:
Porta= &HF9 Número Hexadecimal
Porta= &HF9 Número Hexadecimal
Porta= &HF9 Número Hexadecimal
2.1.7.16. Estructura de un programa en BASIC
Este tema es muy importante tocar, ya que cuando se estructura un programa en alto
nivel, es necesario llevar un orden y vinculación de las instrucciones que se realizan.
Es primordial que se tengas estructuradas 4 partes dentro de un programa en
lenguaje de alto nivel.
· Configuraciones y Dimensionamientos de variables y subrutinas
· Programa principal
36
· Subrutinas
· Tablas de datos
El siguiente es un ejemplo de cómo se puede estructurar un programa en alto nivel,
con tipos de instrucciones que se pueden realizar en su respectivo orden.
$regfile=”m16def.dat”
Configuraciones y $crystal=8000000
Dimensionamientos Config Portb.Output
Declare Sub Espera ()
Do
Instrucciones
Programa Principales en
Principal Ciclo repetitivo
Loop
Espera:
Subrutinas Instrucciones
De subrutina
Return
Tablas de Tabla1:
Datos Data &HC0, &HF(
37
3. CAPÍTULO III : DISEÑO Y ENSAMBLAJE DEL PANEL
3.1. DESCRIPCIÓN DEL HARDWARE
3.1.1. EPECIFICACIONES
Se trata de un panel digital para el control de 25 funciones localizadas en las
cabinas de los autobuses interprovinciales las cuales son:
Tabla 3.1: Tabla de funciones controladas por el panel digital
Actividad Función 1 Luces Guías 2 Luces de Retro 3 Ventilación 4 Licuadora 5 Puerta 6 Luces de bodega 7 Neblineros 8 Faldón 9 Video
10 Luces de baño 11 Aire forzado 1 12 Radio 13 Rutero 14 Aire forzado 2 15 Luces de salón 1 (luces de pasillo del autobús) 16 Luces de lectura 17 Luces de grada 18 Bocina 19 Luces de salón 2 (Luces de los costados del autobús) 20 Media luz 1 (Luces normales) 21 Media luz 2 (Halógenos) 22 Luces de cabina 1 23 Luces de cabina 2 24 Plumas lentas 25 Plumas rápidas
38
Se debe tener en cuenta los voltajes que maneja un autobús:
· Batería 24 V
· Contacto de encendido 24V (Encendido)
· Contacto de encendido 0V (Apagado)
· Parada solicitada a 24 V (Sin presionar)
· Parada solicitada a 0 V (Presionado)
· Tierra (GND)
Por lo que para el diseño del panel digital se debe tener las siguientes
consideraciones:
· Las funciones de plumas lentas y plumas rápidas tienen diferente voltaje por lo
que se alimentara mediante una bornera instalada en el módulo, en la tarjeta
de relés, estas funciones serán activadas por relés dobles.
· De igual manera la bocina (PITO) tiene su propio voltaje por lo que esta
función será alimentada mediante la bornera instalada en el módulo, en la
tarjeta de relés, esta función será activada por un relé doble.
· Por otra parte para las funciones de Video, Monitor, Radio funcionan a 12V o
dependiendo de las especificaciones del fabricante por lo que este voltaje
también será colocado en la bornera instalada en el módulo, en la tarjeta de
relés, pero estas serán activadas por relés simples.
· Las funciones restantes operan a 24V (voltaje de batería) y serán activados
por relés simples.
·
Para la activación y desactivación de cada una de las funciones lo vamos a realizar
mediante un teclado, y los datos ingresados serán manejados por el microcontrolador
ATMEGA-16.
39
Para el manejo de datos se utiliza el SIPO (Serial In Paralelo Out) para esto
dependiendo de la tecla presionada en el teclado, el microcontrolador envía datos a
los registros de desplazamiento 74HC595, y de igual manera el microcontrolador
envía datos de actualización de salidas de los registros
Los datos enviados por los registros de desplazamiento tienen que ser amplificados
por lo que se utiliza un amplificador inversor ULN 2803.
Una vez que tenemos amplificada la señal esta activara al relé asignado a la función
y de igual manera se activara el LED de la tarjeta de monitoreo y presentara en el
LCD, indicando que acción se está ejecutando en ese momento (Encendiendo o
Apagando).
Para el manejo de las 25 funciones se realizaran mediante el diseño de cuatro
tarjetas electrónicas:
1. Tarjeta de teclado.
2. Tarjeta de monitoreo.
3. Tarjeta de cerebro.
4. Tarjeta de relés.
3.1.2. TARJETA DE TECLADO
Para el manejo de las 25 funciones debemos contar con un teclado9 matricial que
cuente con 5 filas y 5 columnas, para esto se observo los requerimientos de la
Corporación Electrónica TELEVID y se tuvo el siguiente modelo.
_____________________ 9 Ver Anexo A
40
Fig
ura
3.1
: F
ren
te d
el P
an
el D
igita
l
41
En el gráfico anterior se indica el frente del tablero digital e indica las funciones que
se desea manejar, en el frente se observa 22 teclas por lo que por tres teclas deben
cumplir doble función es decir activar dos funciones.
3.1.2.1. Descripción de los componentes del teclado
El teclado del Panel Digital tiene la siguiente distribución:
Tabla 3.2: Tabla de distribución de teclas en la tarjeta de teclado.
COLUMNA 1 COLUMNA 2 COLUMNA 3 COLUMNA 4 COLUMNA 5
FILA 1 Tecla 1 Tecla 2 Tecla 3 Tecla 4 Tecla 5
FILA 2 Tecla 6 Tecla 7 Tecla 8 Tecla 9 Tecla 10
FILA 3 Tecla 11 Tecla 12 Tecla 13 Tecla 14 Tecla 15
FILA 4 Tecla 16 Tecla 17 Tecla 18 Tecla 19 Tecla 20
FILA 5 Tecla 21 Tecla 22 - - -
Las filas y columnas serán controladas por el microcontrolador (ATMEGA -16) que
se encuentra en la tarjeta del cerebro, el teclado será manejado por 10 pines del
micro controlador, por tener 5 filas y 5 columnas.
Tabla 3.3: Tabla de direccionamiento del teclado hacia el microcontrolador.
CONEXIÓN
PIN MICRO
CONTROLADOR
Columna 1 Pin # 18 (PD4)
Columna 2 Pin # 19 (PD5)
Columna 3 Pin # 17 (PD3)
Columna 4 Pin # 20 (PD6)
Columna 5 Pin # 16 (PD2)
Fila 1 Pin # 14 (PD0)
Fila 2 Pin # 08 (PB7)
Fila 3 Pin # 15 (PD1)
Fila 4 Pin # 07 (PB6)
Fila 5 Pin # 06 (PB5)
42
PA0/ADC040
PA1/ADC139
PA2/ADC238
PA3/ADC337
PA4/ADC436
PA5/ADC535
PA6/ADC634
PB0/XCK/T01
PB1/T12
PB2/INT2/AIN03
PB3/OC0/AIN14
PB4/SS5
PB5/MOSI6
PB6/MISO7
PB7/SCK8
PA7/ADC733
RESET9
XTAL113
XTAL212
PC0/SCL22
PC1/SDA23
PC2/TCK24
PC3/TMS25
PC4/TDO26
PC5/TDI27
PC6/TOSC128
PC7/TOSC229
PD0/RXD14
PD1/TXD15
PD2/INT016
PD3/INT117
PD4/OC1B18
PD5/OC1A19
PD6/ICP20
PD7/OC221
AVCC30
AREF32
ATMEGA-16ATMEGA16
R5 5k6
R4 5k6
R3 5k6
R2 5k6
R1 5k6
CONEXION TECLADO EN EL ATMEGA-16
COLUMNA 1 COLUMNA 2 COLUMNA 3 COLUMNA 4 COLUMNA 5
FILA 1
FILA 2
FILA 3
FILA 4
FILA 5
Figura 3.2: Diagrama de conexión del teclado hacia el microcontrolador
3.1.3. TARJETA DE MONITOREO
En la tarjeta de monitoreo10 es en donde se visualiza qué función se encuentra
activada o desactivada dependiendo de la tecla que se ha presionado, también
encontramos la pantalla LCD donde nos indicara en forma de mensaje de texto que
se está realizando, encendiendo o apagando una función, los mensajes en el LCD se
visualizaran siempre y cuando el autobús se encuentre encendido, la alimentación
para los LED’s de la tarjeta de monitoreo son de batería, y la alimentación de la
pantalla LCD es del voltaje de contacto del autobús.
Para la activación de los LED’s se realiza mediante la tarjeta del cerebro del panel
digital, por lo que está es la que envía la señal para la activación de los LED’s.
_____________________ 10 Ver Anexo B
43
PA
0/A
DC
040
PA
1/A
DC
139
PA
2/A
DC
238
PA
3/A
DC
337
PA
4/A
DC
436
PA
5/A
DC
535
PA
6/A
DC
634
PB
0/X
CK
/T0
1
PB
1/T1
2
PB
2/IN
T2/A
IN0
3
PB
3/O
C0/
AIN
14
PB
4/S
S5
PB
5/M
OS
I6
PB
6/M
ISO
7
PB
7/S
CK
8
PA
7/A
DC
733
RE
SE
T9
XTA
L113
XTA
L212
PC
0/S
CL
22
PC
1/S
DA
23
PC
2/TC
K24
PC
3/TM
S25
PC
4/TD
O26
PC
5/TD
I27
PC
6/TO
SC
128
PC
7/TO
SC
229
PD
0/R
XD
14
PD
1/TX
D15
PD
2/IN
T016
PD
3/IN
T117
PD
4/O
C1B
18
PD
5/O
C1A
19
PD
6/IC
P20
PD
7/O
C2
21
AV
CC
30
AR
EF
32
AT
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GA
16
ATM
EG
A16
D714
D613
D512
D411
D310
D29
D18
D07
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3K3
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3K3
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3K3
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R1
3K3
D16
R1
3K3
D17
R1
3K3
D18
R1
3K3
D19
R1
3K3
D20
R1
3K3
D21
R1
3K3
D22
R1
3K3
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
SEÑ AL TARJETA CEREBRO
Fig
ura
3.3
: D
iag
ram
a d
e c
one
xión
ta
rjeta
de
mo
nito
reo
44
El LCD utilizara 6 pines del micro controlador ATMEGA 16 para el manejo de datos.
Tabla 3.4: Tabla de direccionamiento del LCD hacia el micro controlador.
CONEXXION PIN MICRO CONTROLADOR
Enable (LCD) Pin # 39 (PA1)
RS (LCD) Pin # 40 (PA0)
RB4 (LCD) Pin # 38 (PA2)
RB5 (LCD) Pin # 37 (PA3)
RB6 (LCD) Pin # 36 (PA4)
RB7 (LCD) Pin # 35 (PA5)
3.1.4. TARJETA DE CEREBRO
3.1.4.1. Descripción La tarjeta de cerebro11 es donde se encuentra la mayoría de la circuitería electrónica,
en donde encontramos los elementos de manejo de datos, el micro controlador
ATMEGA-16, los registros de desplazamiento 74HC595, los amplificadores ULN
2803, los reguladores de voltaje 7805, etc.
Para lo cual a continuación vamos a nombrar las características principales de cada
uno de ellos
3.1.4.1.1. Características ATMEGA-1612 De alto rendimiento y bajo consumo AVR 8-bit Microcontrolador
Advanced RISC Arquitectura
-131 Instrucciones de gran alcance - la mayoría simple de reloj ciclo de ejecución
_____________________ 11 Ver Anexo C 12http://translate.google.com.ec/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://www.futurle
c.com/Atmel/ATMEGA16.shtml
45
- 32 x 8 Registros de uso general de Trabajo
- Hasta 6 MIPS de procesamiento en 16MHz
- Funcionamiento totalmente estática
- El chip de 2-ciclo Multiplicador
No volátil de datos y programa de recuerdos
- 16K bytes de In-System Self-Programmable Flash
- Opcional con la sección del código de arranque Bits Independiente de bloqueo
- 512K Bytes EEPROM
- Bloqueo de programación de software de seguridad
JTAG (IEEE Std. 1149,1 RoHS) Interfaz
- Límite de escaneo Capacidades De acuerdo con el estándar JTAG
- Amplia on-chip de depuración de Apoyo
- La programación de Flash, EEPROM, fusibles, y los bits de bloqueo a través de
la interfaz de JAGS
Características periféricas
- El chip comparador analógico
- Watchdog Timer programable con distintos on-chip oscilador
- Interfaz de maestro / esclavo SPI Serial
- Dos 8-bit Timer / Contadores con distintos Prescalar, Comparación
- Un 16-bit temporizador / contador con Separa PRESCALER, comparar y
modo de captura
- Tiempo Real Contra el oscilador independiente
- Cuatro canales de PWM
- 8- canales, 10-bit ADC
46
- Byte orientadas Dos cables de interfaz serie
- USART serie programable
Características especiales Microcontrolador
- Power-on Reset y programable Brown-out de detección
- Interior calibrada Oscilador RC
- Interna y externa fuentes de interrupción
- Seis modos de espera: Libre, ADC reducción de ruido, ahorro de energía,
apagado, espera, espera, y extendido
Entradas / Salidas y Paquetes
- 32 Líneas programables entrada / salida
- 40-pin PDIP, 44-DIP plomo, y 44-MLF pad
Voltajes de operación
- 4.5-5.5V para ATMEGA16
Los grados de velocidad
-16 MHz para ATMEGA16
Consumo de energía en 4 MHz, 3V, 35 ° C
- 1.1mA activo:
- Modo de reposo: 0.35mA
- Modo power-down:
47
3.1.4.1.1.1. Distribución de pines del ATMEGA 16 12
Figura 3.4: Distribución de pines ATMEGA 16
Tabla 3.5: Tabla distribución de pines ATMEGA-16.
PIN MICRO
CONTROLADOR DESCRIPCIÓN
PIN MICRO
CONTROLADOR DESCRIPCIÓN
Pin # 01 (XCK/T0) PB0 Pin # 21 (CB2) PD7
Pin # 02 (T1) PB1 Pin # 22 (SCL) PC0
Pin # 03 (INT2/AIN0) PB2 Pin # 23 (SDA) PC1
Pin # 04 OC0/AIN1) PB3 Pin # 24 (TCK) PC2
Pin # 05 (SS) PB4 Pin # 25 (TMS) PC3
Pin # 06 (MOSI) PB5 Pin # 26 (TDO) PC4
Pin # 07 (MISO) PB6 Pin # 27 PC5 (TDI)
Pin # 08 (SCK) PB7 Pin # 28 PC6 (TOSC1)
Pin # 09 RESET Pin # 29 PC7 (TOSC2)
Pin # 10 VCC Pin # 30 AVCC
Pin # 11 GND Pin # 31 GND
Pin # 12 XTAL2 Pin # 32 AREF
Pin # 13 XTAL1 Pin # 33 PA7 (ADC7)
Pin # 14 (RXD) PD0 Pin # 34 PA6 (ADC6)
Pin # 15 (TXD) PD1 Pin # 35 PA5 (ADC5)
Pin # 16 (INT0) PD2 Pin # 36 PA4 (ADC4)
Pin # 17 (INT1) PD3 Pin # 37 PA3 (ADC3)
Pin # 18 (OC1B) PD4 Pin # 38 PA2 (ADC2)
Pin # 19 (OC1A) PD5 Pin # 39 PA1 (ADC1)
Pin # 20 (ICP1) PD6 Pin # 40 PA0 (ADC0)
48
3.1.4.1.1.2. Descripción de pines13
VCC: Tensión de alimentación digital
GND: TIERRA
Port A (PA7.. PA0): El pórtico A sirve de las entradas analógicas a los convertidores
A / D.
El pórtico A es un puerto de 8-bit bi-direccional de I / O del puerto, si el convertidor
A / D no se utiliza. Cuando los pines PA0 a PA7 se utilizan como insumos en el
exterior y si la fuerza interna-up resistencias se activan. Los pines de un pórtico se
comportaran como convertidores.
Puerto B (PB7.. PB0): El pórtico B es un puerto de 8-bit bi-direccional de I / O
puerto con resistencias internas (seleccionados por cada bit). El Buffers de salida
del puerto B tiene características de conducción de simetría, Como entradas no se
activan las resistencias internas de pull-up.
Si son activadas las resistencias de pull-up se tiene diferente comportamiento del
pórtico B como interrupciones es importante tener en cuenta, en el pórtico B se
encuentran los pines de grabación de micro controlador los cuales son MISO, MOSI,
SCK
Puerto C (PC7.. PC0): El pórtico C es un puerto de 8-bit bi-direccional de I / O con
resistencias internas (seleccionados por cada bit). El Buffers de salida del puerto C
tiene características de conducción de simetría, Puerto C sirve también de las
_____________________ 13 Ver Anexo D
49
funciones de la interfaz JTAG y otras características especiales de la ATMEGA16,
dependiendo de de las resistencias de pull-up si son activadas o desactivadas se
comporta diferente el puerto C microcontrolador PC5 (TDI), PC3 (TMS) y PC2 (TCK).
Puerto D (PD7.. PD0): El pórtico D es un puerto de 8-bit bi-direccional de I / O con
resistencias internas (seleccionados por cada bit). El Buffers de salida del puerto d
tiene características de conducción de simetría, El puerto D sirve también con
diversas funciones dependiendo si son activadas las resistencias de pull-up como
interrupciones, Tx y Rx con otros microscontroladores conectados.
RESET: Entrada de reset. Un nivel bajo de este pin por más de la longitud de pulso
mínimo generará un restablecimiento en el microcontrolador.
XTAL1: De entrada al amplificador oscilador inversora y la entrada al circuito de reloj
interno de funcionamiento.
XTAL2: Salida del amplificador oscilador inversora.
AVCC: AVCC es el pin de tensión de alimentación para un puerto y el A / D
Convertidor.
AREF: Aref es el pin de referencia analógica para el A / D Convertidor.
3.1.4.1.2. Registro 74HC595 características 43
El circuito integrado 74HC595 es un registro de desplazamiento que tiene ingrese de
datos en serie y la salida de datos en paralelo, para el desplazamiento de los datos el
circuito integrado posee un pin para la señal de reloj y empujar los datos, también
_____________________ 14 Ver Anexo E
50
posee un pin de STROBE para la salida de los datos en paralelo, un pin de ENABLE
para habilitar o deshabilitar el registro, un pin de MASTER RESET el cual limpiara
los datos del registro, un pin de datos de entrada serial, 8 pines de salida de datos en
paralelo, pines de alimentación Vcc y GND en total se tiene 16 pines del circuito
integrado
Figura 3.5: Distribución de pines ATMEGA 16
Tabla 3.6: Tabla distribución de pines 74HC595.
PIN REGISTRO DESCRIPCIÓN PIN REGISTRO DESCRIPCIÓN
Pin # 01 Q1(OUT PARALELO) Pin # 09 DAT OUT (Q7')
Pin # 02 Q2(OUT PARALELO) Pin # 10 MASTER RESET
Pin # 03 Q3(OUT PARALELO) Pin # 11 CLOCK
Pin # 04 Q4(OUT PARALELO) Pin # 12 STROBE
Pin # 05 Q5(OUT PARALELO) Pin # 13 ENABLE
Pin # 06 Q6(OUT PARALELO) Pin # 14 DATA IN (IN SERIAL)
Pin # 07 Q7(OUT PARALELO) Pin # 15 Q0(OUT PARALELO)
Pin # 08 GND Pin # 16 Vcc
51
Figura 3.6: Diagrama de manejo de señales del 74HC595
3.1.4.1.3. Características ULN 2803 15
Este pequeño dispositivo pero de gran ayuda es muy útil cuando usamos los
Microcontrolador.
El ULN2803 tiene internamente 8 transistores Darlingtons con su respectivo diodo de
protección, este maneja una corriente hasta los 500mA, voltaje de salida hasta 50V,
_____________________ 15 Ver Anexo F
52
este circuito integrado tiene 18 pines los cuales 8 son entradas, 8 son salidas, un pin
de GND y un pin de voltaje común para las 8 entradas/salidas.
Figura 3.7: Diagrama de una entrada y salida del ULN2803
Figura 3.8: Distribución de pines del ULN2803
Tabla 3.7: Tabla distribución de pines ULN2803.
PIN ULN2803 DESCRIPCION PIN ULN2803 DESCRIPCION
Pin # 01 IN 1 Pin # 10 COMUN
Pin # 02 IN 2 Pin # 11 OUT 8
Pin # 03 IN 3 Pin # 12 OUT 7
Pin # 04 IN 4 Pin # 13 OUT 6
Pin # 05 IN 5 Pin # 14 OUT 5
Pin # 06 IN 6 Pin # 15 OUT 4
Pin # 07 IN 7 Pin # 16 OUT 3
Pin # 08 IN 8 Pin # 17 OUT 2
Pin # 09 GND Pin # 18 OUT 1
53
3.1.4.1.4. Características del regulador 780516
· Regulador de voltaje +5,0 V, 7805, TO-220-3
· N.º de salidas: 1
· Regulador de voltaje IC Case Style: TO-220
· N.º de Pins: 3
· Rango de temperatura de operación : -0 °C a +150 °C
· SVHC: No SVHC
· Tipo de caja: TO-220
· Temperatura máxima de operación : 150°C
· Temperatura mínima de operación : 0°C
· Número de base: 7805
· Marcador: L7805CV
· Número genérico CI: 7805
· Máximo voltaje de entrada: 35V
· Máxima salida de corriente: 1,5A
· Máxima salida de voltaje: 5V
· Mínimo voltaje de entrada: 7V
· Tolerancia : +4%
· Tensión de salida: 5V
· Tipo de terminación: Agujero pasante
· Tipo de regulador de tensión: Fijo positivo
· Tensión: 5V
_____________________ 16 Ver Anexo G
54
Figura 3.9: Distribución de pines del 7805
Tabla 3.8: Tabla distribución de pines 7805.
PIN 7805 DESCRIPCION
Pin # 01 VOLTAJE IN
Pin # 02 GND
Pin # 03 VOLTAJE OUT
3.1.4.2. Fuente de alimentación tarjeta de cerebro.
Para la alimentación de la tarjeta de cerebro vamos a tener dos alimentaciones de
voltaje, la primera es directamente de la batería y la segunda alimentación del voltaje
de contacto del autobús.
El voltaje de batería del autobús manejara lo siguiente, alimentara al micro
controlador ATMEGA16, a los registros de desplazamiento 74HC595, a los ULN
2803(24 V al pin común del circuito integrado) a las resistencias de pull-up de las
columnas del teclado, a los LED’s de la tarjeta de monitoreo y a las 25 relés simples
y dobles de la de las tarjeta de relés.
Previamente al voltaje de batería se debe reducir a cinco voltios, para el micro
controlador, registro de desplazamiento, y las resistencias de pull-up de las columnas
del teclado.
55
BAT.
AUTO
-BUS
R1 680R
R2 680 R VI
1VO
3
GND2
FUEN
TE D
E CEL
ULAR
FUNE
TE D
E C
ELUL
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VO3
GND2
REG.
7805
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itore
o
56
Para la alimentación de la fuente de batería (24 voltios) se coloca un diodo para
evitar una mala polarización de voltaje, en este punto se envía voltaje a los LED’s de
la tarjeta de monitoreo y al pin común de los ULN 2803, luego pasa por un banco de
resistencias en paralelo de 680 ohm para que exista una caída de voltaje, para que
entre este voltaje a una batería de celular, entra 18 Voltios y a las salida de esta se
tiene 12 Voltios lo cual es ideal para la entrada de voltaje del regulador 7805 y a la
salida de este se tiene ya los 5 voltios que se necesita para la alimentación del
microcontrolador, a la salida del regulador 7805 se filtra la señal con un capacitor de
10 nano faradios para mejorar el factor de rizado del voltaje y filtrar de mejor manera
la señal, se tiene lista la alimentación para el micro controlador, registro de
desplazamiento, y las resistencias de pull-up de las columnas del teclado.
Para la alimentación del voltaje de contacto de igual manera se regular el voltaje,
para la alimentación de la pantalla LCD y también envía una señal a un pin del
microcontrolador para identificar si el auto bus se encuentra encendido o apagado.
De igual manera se debe tener encueta que si el auto bus se encuentra apagado el
voltaje de contacto es 0 Voltios y si se encuentra encendido es de 24 Voltios, por lo
que se coloca un diodo de protección de polarización inversa de voltaje, luego pasa
por un banco de resistencias en serie de 220 ohm, para que exista una caída de
voltaje para tener un voltaje menor de 24 Voltios en la entrada del regulador 7805 y
tener a la salida de este los 5 voltios necesarios.
A la salida del regulador 7805 se filtra la señal por dos condensadores un electrolítico
y un cerámico el condensador electrolítico debe ser de 100 micro faradios a 25
voltios y el cerámico de 10 nano faradios.
57
VOLTA
JE DE
CONT
ACTO
D1 4004
R1 220R
R2 220R
VI1
VO3
GND2
REG 7
805780
5
25 V
100uf
C1 10nf
D2 4004
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CONT
ACTO
PANT
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LCD
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MICR
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Fig
ura
3.1
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ram
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lime
nta
ción
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l con
tact
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el a
uto
bús
mo
nito
reo
58
A continuación indicamos un resumen de los pines conectados del microcontrolador
esto nos ayudara en la programación del microcontrolador para definir entradas y
salidas de datos.
ATMEGA 16
DATA OUT REGISTRO 1 PB0
PA0 40 RS LCD
PARADA SOLICITADA 2 PB1
PA1 39 ENABLE LCD
ENABLE REGISTRO 3 PB2
PA2 38 RB4 LCD
STROBE REGISTRO 4 PB3
PA3 37 RB5 LCD
CLOCK REGISTRO 5 PB4
PA4 36 RB6 LCD
FILA 5 TECLADO 6 PB5
PA5 35 RB7 LCD
FILA 4 TECLADO 7 PB6
PA6 34 -
FILA 2 TECLADO 8 PB7
PA7 33 -
RESET 9 RESET
AREF 32 -
VCC 10 VCC
GND 31 GND
GND 11 GND
AVCC 30 -
- 12 XTAL2
PC7 29 -
- 13 XTAL1
PC6 28
FILA 1 TECLADO 14 PD0
PC5 27 -
FILA 3 TECLADO 15 PD1
PC4 26 -
COLUMNA 5 TECLADO 16 PD2
PC3 25 -
COLUMNA 3 TECLADO 17 PD3
PC2 24
COLUMNA 1 TECLADO 18 PD4
PC1 23 CONTACTO
COLUMNA 2 TECLADO 19 PD5
PC0 22 NEGATIO DE CHICHARRA
COLUMNA 4 TECLADO 20 PD6
PD7 21 PIN DE RESET MICRO
Figura 3.12: Diagrama de conexión de los pines del microcontrolador ATMEGA-16
59
PA
0/A
DC
040
PA
1/A
DC
139
PA
2/A
DC
238
PA
3/A
DC
337
PA
4/A
DC
436
PA
5/A
DC
535
PA
6/A
DC
634
PB
0/X
CK
/T0
1
PB
1/T
12
PB
2/IN
T2
/AIN
03
PB
3/O
C0/A
IN1
4
PB
4/S
S5
PB
5/M
OS
I6
PB
6/M
ISO
7
PB
7/S
CK
8
PA
7/A
DC
733
RE
SE
T9
XT
AL1
13
XT
AL2
12
PC
0/S
CL
22
PC
1/S
DA
23
PC
2/T
CK
24
PC
3/T
MS
25
PC
4/T
DO
26
PC
