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Capítulo 2
HERRAMIENTAS EMPLEADAS EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO
En todo proyecto de electrónica es necesario conocer y saber
utilizar
herramientas como el instrumental propio de un laboratorio de
electrónica y
también las herramientas software de diseño electrónico. En este
capítulo
veremos cuáles han sido las herramientas usadas por el autor
para el
desarrollo del proyecto junto con una breve descripción de sus
características
más importantes.
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2.1 Aplicaciones software
A continuación se muestra una descripción del los programas que
se han
empleado en el proyecto.
2.1.1 PCAD
PCAD es un completo sistema de diseño de tarjetas de circuito
impreso
(PCB), con el que se han diseñado los distintos esquemáticos y
layouts de las
tarjetas desarrolladas a lo largo del proyecto. Se ha empleado
la versión de
evaluación del PCAD 2004, que se ejecuta para Windows. Consta de
distintas
aplicaciones que nos permiten:
• Crear esquemas de circuitos. Para ello dispone de una amplia
biblioteca
de componentes de los principales fabricantes de
semiconductores.
• Editar símbolos. El usuario puede crear sus propios
componentes y
añadirlos a la biblioteca de componentes.
• Hacer rutados de PCBs, de una o varias capas. Una vez creada
la
captura esquemática se genera un fichero netlist con la
información
suficiente para crear el layout del circuito. Este se puede
realizar de
manera automática o manual, aunque para conseguir una mejor
optimización del rutado se aconseja realizarlo de forma
manual.
• Editar las huellas (patterns) de los componentes del PCB. El
usuario
puede crear las huellas de nuevos componentes y asociarlos a
los
componentes correspondientes de la captura esquemática.
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Ilustración 2-1: PCAD, captura esquemática.
Ilustración 2-2: PCAD, editor de PCB.
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2.1.2 MPLAB IDE
El MPLAB IDE (Integrated Development Enviroment) es un entorno
de
trabajo para Windows con el que se pueden desarrollar
aplicaciones para los
microcontroladores PIC. Se trata de un software gratuito
desarrollado por
Microchip Technologies Inc., que permite:
• Organizar proyectos.
• Editar el texto, para generar los ficheros fuentes.
• Ensamblar los ficheros fuente con el MPASM.
• Simular el funcionamiento de los microcontroladores gracias al
MPLAB
SIM.
Se ha empleado la versión MPLAB IDE v7.50.
Ilustración 2-3: interfaz del MPLAB IDE v7.50.
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2.1.3 WinPic800
El WinPic800 es el programa usado para cargar los ficheros
hexadecimales creados por el MPASM en el microcontrolador, a
través del
puerto serie, mediante un sencillo programador TE20-SE. Este
programa
funciona bajo Windows y su licencia es gratuita. Se ha usado la
versión
WinPic800 v3.59.
Ilustración 2-4: Interfaz del WinPic800 v3.59.
2.1.4 Microsoft Visual Basic 6.0
Ilustración 2-5: Interfaz del Visual Basic 6.0.
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El programa VTF ha sido implementado en Visual Basic 6.0, y se
han
realizado ciertas modificaciones en el mismo usando el mismo
lenguaje. Visual
Basic 6.0 es un lenguaje de programación visual, es decir, gran
número de
tareas se realizan sin escribir código, simplemente mediante
operaciones
realizadas por el ratón en la pantalla. Está basado en objetos
con propiedades
y métodos, aunque carece de los mecanismos de herencia y
polimorfismo de
otros lenguajes como C++ o Java.
2.1.5 Control Puerto Serie
Una de las necesidades a la hora de la realización del presente
proyecto
ha sido el control de la velocidad del puerto serie, la
monitorización de sus
líneas y el envío de caracteres determinados. Para ello se han
empleado
diversos programas, empezando por el Hiperterminal de Windows.
Finalmente
el autor decidió crear una sencilla herramienta software, el
Control Puerto
Serie2, mediante Visual Basic 6.0, que se adaptara a las
necesidades del
proyecto.
Ilustración 2-6: Interfaz del Control Puerto Serie.
2 La descripción completa de esta aplicación se encuentra en el
Anexo II.
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Su manejo es muy sencillo. La interfaz consta de cuatro marcos:
puerto,
velocidad, transmisión y recepción. En el marco Puerto se
selecciona el puerto
que se desea abrir y permite abrirlo o cerrarlo. También permite
activar o
desactivar las líneas RTS y DTR, empleadas como RESET y XIRQ de
la tarjeta
de desarrollo. En el marco Velocidad elegimos la velocidad del
puerto serie. En
Transmisión tenemos dos cajas para enviar cadenas de caracteres
ASCII y
hexadecimales, así como la posibilidad de añadir dos caracteres
especiales a
la cadena. Al pulsar el botón Enviar se envía el contenido de la
caja superior
(ASCII) seguido del contenido de la inferior (hexadecimal) y los
caracteres
especiales que estén marcados. La caja superior almacena todas
las cadenas
enviadas, lo cual es útil cuando se están enviando comandos AT
al Bluematik.
Por último, en el marco Recepción vemos lo que llega a través de
la línea RxD.
Pulsando sucesivamente el botón bajo Borrar cambiamos la
presentación de
los datos recibidos a sólo ASCII, sólo hexadecimal o ambos en
dos cuadros
distintos.
2.2 Instrumental de laboratorio y otro hardware
Para poder construir y probar los diseños realizados con las
herramientas software son necesarios determinados instrumentos
típicos de un
laboratorio de electrónica. Se han usado los siguientes:
2.2.1 Osciloscopio PM3335 de Philips
Este dispositivo es la combinación de un osciloscopio con
funciones
analógicas junto con la potencia de almacenamiento y procesado
digital que
ofrecen los osciloscopios digitales. Posee gran variedad de
funciones
analógicas y digitales, dos canales de entrada y un ancho de
banda de 60
MHz, para la parte analógica, y una tasa de muestreo de 20
millones de
muestras por segundo, para la digital.
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Ilustración 2-7: osciloscopio PM3335 de Philips.
2.2.2 Osciloscopio Tektronix TDS 1002B
Es un osciloscopio digital con dos canales y un ancho de banda
de 60
MHz. La tasa de muestreo es de 1 GS/s. Posee un conector USB que
permite
descargar las capturas de pantalla en un fichero JPEG.
Ilustración 2-8: osciloscopio Tektronix TDS 1002B.
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2.2.3 Ordenador personal
El proyecto se ha realizado usando un PC AMD Duron 1.30 GHz con
480
MBytes de memoria RAM y sistema operativo Windows XP Profesional
con
Service Pack 2.
2.2.4 Laboratorio de revelado
Se ha hecho uso del material del Laboratorio de revelado de
placas del
Departamento de Ingeniería Electrónica para insolar, revelar,
cortar y taladrar
las PCB diseñadas en PCAD.
Ilustración 2-9: instrumental del laboratorio de revelado.
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2.2.5 Otros instrumentos
También se han usado:
• Soldador JBC 30S.
• Multímetro Digital DH.
• Pila de 9V, fuentes de tensión.
• Tabletas de prueba de circuitos, alicates de corte,
pinzas.
Ilustración 2-10: otros instrumentos del laboratorio.
2.2.6 Programador TE20-SE
Este es uno de los grabadores de bajo costo para
microcontroladores
PIC más populares. Se comunica con el PC por el puerto serie y
consta de 3
zócalos de 8, 18 y 28 pines para programar gran variedad de
PICs. A
continuación vemos el programador TE20-SE construido para el
proyecto.
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Ilustración 2-11: programador TE20-SE.
Se ha realizado en una placa a una cara. El rutado de las pistas
y el
nombre y ubicación de los componentes son los siguientes:
Ilustración 2-12: cara de componentes (izquierda) y rutado
(derecha del TE20-SE.
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Lista de componentes
Nombre Valor
C1 22 µF / 16 V
C2 100 µF / 16 V
D1, D2, D3, D4 1N4148
D5 Zéner de 5V1 ½ W
D6 Zéner de 8V2 ½ W
J1 Zócalo 8 pines
J2 Zócalo 18 pines
J3 Zócalo 28 pines
P1 Conector DB9 hembra
Q1, Q2 BC547
Q3 BC557
R1 100K
R2 10K
R3 1K5
R4 1K
Tabla 2-1: componentes del TE20-SE.
