Instituto Politécnico Nacional

Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos

CECyT 3

“Estanislao Ramírez Ruiz “

Proyecto de Titulación:

“Cubo de leds”

Asesores: Ing. Trejo Cárdenas Eduardo

Ing. Armando Herrera Martínez

Integrantes: Sorchini Preciado Rodolfo Hernández Vázquez Ángel Federico Resendiz Aguilar Vianey Elizabeth

Técnico en Sistemas Digitales6IV10

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INDICE :

Agradecimientos

Justificación

Introducción:

1.0 Introducción a la electrónica

2.0 Historia de la electrónica

3.0 Señales electrónicas

4.0 Elementos Electrónicos

5.0 Sistemas Digitales y la electrónica

6.0 Funciones digitales básicas

7.0 Estado del arte

8.0 Introducción al micro controlador

9.0 Conjunto de instrucciones

10.0 10.0 Puertos de comunicación

11.0 11.0 Historia del microcontrolador.

12.0 12.0 MICROCONTROLADORES “PIC”

13.0 13.0 CARACTAERISTICAS DEL PIC

14.0 14.0 PIC 16F886

15.0 15.0 SET DE INSTRUCCIONES PIC 16F886

16.0 16.0 Organización de la memoria de datos del PIC16F886

17.0 17.0 El registro de Opciones

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18.0 18.0 El registro de Interrupciones INTERRUPCIÓN:

19.0 19.0 MPLAB

20.0 20.0 Historia del led

21.0 21.0 Funcionamiento básico del led22.0 LED RGB

22.0 22.0 Código de programación.

Aplicación del proyecto

Conclusión

Referencias

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Agradecimientos

A mis profesores ya que sin su ayuda para aplicar los conocimientos además de su asesoramiento para la mejoría del proyecto a mis padres por su compromiso conmigo su apoyo económico pero sobre todo su apoyo emocional.

A todas las personas que colaboraron para llevar esto a cabo de inicio a fin y sobre todo a esas personas que a pesar de los fallos nunca dudaron de su funcionamiento.

A todos ustedes les damos las gracias por su apoyo incondicional, ya que sin sus ánimos y consejos esto no se podría haberse realizado.

Justificación

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A lo largo de la estancia en el plantel, se han adquirido conocimientos tanto tecnológicos como humanísticos.

Este proyecto pretende aplicar todos aquellos conocimientos adquiridos en especifico por la carrera técnica que tenemos ejerciendo, es decir todo aquello que aprendimos a lo largo de estos años será aplicado de una manera que demuestre que nuestros conocimientos están aptos para aplicarlos en la industria y a problemas reales en un entorno laboral e industrial.

Asesorados por maestros y colegas demostraremos el nivel de aprendizaje para poderlo aplicar en un campo de competencia, en un ámbito laboral y entonces podernos titular como Técnicos en sistemas digitales.

INTRODUCCIÓN

Este documento explicara de manera concisa asi como mostrara los pasos seguidos para la realización del “cubo de leds”

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Se integraran desde los conocimientos pasados adquiridos en materias tecnológicas como materias humanísticas para explicar el impacto en la industria.

También se pretende de maneras breves dar una introducción a todos los recursos y materias aplicadas, el desarrollo de software, el diseño físico, los procesos a llevarse a cabo.

Este trabajo tiene la finalidad de resumir toda la carrera técnica por la que hemos pasado, para llegar a este producto final.

Se trata de explicar desde una perspectiva personal, el impacto en una perspectiva industrial, preparando técnicos que resolverán los problemas reales de la industria en los próximos años.

1.0 Introducción a la electrónica

La electrónica es el conjunto de componentes que trabajan con voltajes mínimos ( de mini volts a 18 volts) utilizados para manipular el flujo de electrones que correrán por ciertos circuitos.

Estos circuitos se logran manejar, por medio de distintos elementos y materiales es decir, se crea un entorno por el cual pueda circular los

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electrones de manera conveniente para nosotros y nuestra causa, así llamados circuitos electrónicos.

Los circuitos por su naturaleza de bajo voltaje y por lo tanto poca potencia mecánica están diseñados para la recepción, almacenamiento y emisión de señales digitales.

La electrónica se ha tenido que ir renovando, mejorando para las nuevas exigencias de las generaciones, es decir a medida de que nosotros evolucionamos tenemos la necesidad de modificar nuestro entorno para cubrir nuestras actividades diarias. Por eso la tecnología a acelerado de manera impactante con la finalidad de saciar nuestras necesidades.

Una de las dudas mas frecuentes en la sociedad es ¿cuál es la diferencia entre la electrónica y la eléctrica ?

Bien para responder eso necesitamos las dos definiciones como tal de cada una:

Electrónica: Utiliza los fenómenos eléctricos para trasladar información audible, visual, etc., esta se canaliza a través de una corriente eléctrica a base de cambios en sus características los cuales se codifican, estos pueden ser amperaje, voltaje, frecuencia, fase, etc. Cuando el amperaje o el voltaje se alteran de forma controlada para conducir en forma codificada cierta información reciben el nombre de señales.

Eléctrico: Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos eléctricos como resistencias, inductores, capacitores, líneas de transmisión, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores.

Un circuito eléctricos es una red que tiene un bucle cerrado, dando un camino de retorno para la corriente.Los circuitos eléctricos pueden ser analizados por métodos algebraicos.

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Sabiendo esto podemos concluir entonces que los circuitos electrónicos se componen de elementos mas pequeños y de menos voltaje por lo tanto de nulo potencial mecánico, sin embargo con toda la capacidad de producir y recibir las señales digitales, es decir la electrónica maneja el flujo microscópico de electrones, mientras que lo eléctrico maneja mas voltaje porque su finalidad es más luminosa, mecánica, de trabajo.Es decir la electrónica se utiliza para trabajos mas “discretos” que requieren de mas elaboración debido a las señales utilizada en ella, mientras que lo eléctrico se encarga de las instalaciones más físicas utilizando mucho mas voltaje, ya que se requiere de una fuerza y trabajo mucha mas grande.

2.0 HISTORIA DE LA ELECTRONICA

Nacimiento de la electrónica:Como hacia el fin de siglo XIX ya se había inventado el micrófono, que transforma una señal acústica en una eléctrica. Por otro lado, ya se había inventado el audífono, aparato que transforma una señal eléctrica en una acústica. En este sistema las voces se distorsionaban mucho, la energía con que se emitía la onda era muy pequeña. Además, el hecho de que la fracción de energía que llegaba al receptor era muy pequeña, hacía difícil su funcionamiento para distancias grandes. La solución más satisfactoria fue lograda una vez que se inventó el tubo al vacío.

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Desde el siglo XVIII algunos investigadores habían descubierto que si se calienta una superficie metálica, ésta emite cargas eléctricas. Sin embargo, fue Thomas A. Edison quien volvió a "desenterrar" este efecto en 1883, cuando trataba de mejorar su lámpara incandescente. Este efecto, que se llamó "efecto Edison", también recibe el nombre de termiónico. Fue el mismo Edison quien inventó un dispositivo en el cual la carga eléctrica emitida por la superficie metálica caliente (llamada cátodo) es recogida por otra superficie fría (llamada ánodo), lográndose de esta forma una corriente eléctrica. En la figura 1 se muestra cómo Edison construyó su dispositivo. Edison encerró los dos electrodos, el ánodo y el cátodo, dentro de un tubo de vidrio al vacío que también utilizaba para elaborar sus lámparas de iluminación.Por otro lado, en el año de 1897 el físico inglés J. J. Thomson (1856-1940) descubrió la existencia de una partícula eléctricamente cargada, el electrón. Thomson demostró experimentalmente que el electrón tenía carga eléctrica negativa. En el año de 1906 Thomson recibió el Premio Nóbel de Física por su descubrimiento.En 1899 J.J. Thomson estableció que las cargas que se liberaban al calentar la superficie metálica eran electrones.En 1903 el físico británico John Ambrose Fleming (1849-1945) fue el primero en encontrar una aplicación práctica del efecto Edison. Fleming era asesor de una compañía telegráfica y le habían encomendado la tarea de encontrar un mejor detector de ondas electromagnéticas. L a compañía utilizó como detector de ondas un cohesor, no muy eficaz. A partir de 1900, en algunos diseños de receptores, se usaban cristales de galena o de pirita de hierro como detectores que por cierto fueron las primeras componentes de estado sólido empleadas en electrónica. Fleming recordó su trabajo anterior sobre el efecto Edison, y encontró una solución en este tipo de lámpara eléctrica.El avance más importante en el desarrollo de la electrónica fue dado por el físico estadounidense Lee de Forest (1873-1961), en 1906, al introducir en el tubo al vacío un tercer electrodo reticulado, llamado rejilla, que permite el paso de electrones. Esta rejilla se coloca entre el

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cátodo y el ánodo, como se ve en la figura 2. De Forest llamó a su dispositivo audión, aunque más tarde se le llamó tríodo. Tuvo que trabajar con diferentes dispositivos antes de conseguir el tríodo. El tríodo lo hace incorporar la señal y amplificar su intensidad.A partir de 1907, hasta 1912, De Forest trabajó en el diseño de un sistema de radio, muy rústico, el cual trató de vender a los aficionados de la radio y a las fuerzas armadas. También formó una compañía para poder competir con la ATT en comunicaciones de larga distancia. Su radio podía transmitir y recibir voces, pero no pudo conseguir que sus triodos amplificaran en forma confiable.Hacia 1912 De Forest había alcanzado cierto control en el comportamiento del tríodo. Redujo la amplificación(el voltaje de la batería del ánodo). Esta reducción la compensó conectando varios triodos.Así construyó un amplificador, De Forest propuso su venta a la ATT. Cuando De Forest hizo la demostración de su amplificador a la ATT en octubre de 1912, los físicos de la empresa, Harold D. Arnold, Frank Jewett y Edwin Colpitts inmediatamente se percataron de que ese sistema era lo que buscaban.Dirigido por Arnold, la ATT inició un proyecto de investigación para entender y dominar los principios físicos del funcionamiento del tríodo y así poder construirlo eficazmente. En el transcurso de dos años Arnold y un grupo de 25 investigadores y asistentes de la ATT transformaron el débil y no muy confiable audión, en un amplificador muy potente y seguro. El tríodo así mejorado hizo posible que el servicio telefónico abarcara de costa a costa a Estados Unidos.Otras compañías hicieron progresos significativos y la electrónica con tubos al vacío se desarrolló de manera impresionante de 1912 a 1932.Durante la primera Guerra Mundial se usó mucho la radio y se construyeron tubos al vacío en grandes cantidades. Se utilizaron en 1915, en la radiotelefonía trasatlántica, para comunicar a Francia y Estados Unidos.

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A principios de la década de 1930 se construyeron tubos al vacío con más elementos entre el cátodo y el ánodo; éstos fueron el tetrodo, el pentodo.

3.0 SEÑALES ELECTRONICAS

Es la representación de un fenómeno físico o estado material a través de una relación establecida; las entradas y salidas de un sistema electrónico serán señales variables.

En electrónica se trabaja con variables que toman la forma de Tensión o corriente estas se pueden denominar comúnmente señales.Las señales primordialmente pueden ser de dos tipos:

Variable analógica –Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo. (presión, temperatura, etc.) Variable digital– También llamadas variables discretas, entendiéndose por estas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados, es este el número de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto

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son binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar (en lógica serían los valores V y F) son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre sí y con sus estados anteriores

4.0 ELEMENTOS DE LA ELECTRONICA

Dispositivos analógicos

Amplificador operacional: amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación. condensador: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias. Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión. Diodo Zener: regulación de tensiones. Inductor: adaptación de impedancias. Potenciómetro: variación de la corriente eléctrica o la tensión. Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control. Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad. Transistor: amplificación, conmutación.

Dispositivos digitales

Biestable: control de sistemas secuenciales. Memoria: almacenamiento digital de datos. Microcontrolador: control de sistemas digitales. Puerta lógica: control de sistemas combinacionales.

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Dispositivos de potencia

DIAC: control de potencia. Fusible: protección contra sobre-intensidades. Tiristor: control de potencia. Transformador: elevar o disminuir tensiones, intensidades, e impedancia aparente. Triac: control de potencia. Varistor: protección contra sobre-tensiones.

Ejemplo aplicación circuitos digitales.

5.0 SISTEMAS DIGITALES Y LA ELECTRONICA

Bien, empezaremos por definir que son los sistemas digitales y de que manera se entrelaza con la electrónica.

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Los sistemas digitales son el grupo de elementos y dispositivos de mínimo voltaje destinados a la recepción y emisión de señales digitales, que estas a su vez manipulen información ya sea física o noEstán compuestos de circuitos digitales, los cuales son los elementos y escenarios así como complementos para ambientar y facilitar el paso de los micro electrones para poder conseguir asi la finalidad con que fue creado el circuitoEstos sistemas también implica la aplicación de el algebra puesto que mas que nada estos circuitos únicamente se basan en un lenguaje numérico de entrada nuestro código binario, utilizado como el método de instrucción y envió de información. Entonces llegamos a la siguiente cuestión ¿ cómo funciona el código binario ?Empecemos por saber que es el código binario:El sistema binario o sistema de numeración de base dos, es un lenguaje utilizado en electrónica digital. En una computadora, una persona interactua con una máquina, y ésta interpreta en su base, únicamente código binario, por más que el usuario esté usando un Mouse. Si en una máquina sólo interpreta, digamos “unos y ceros”, que en realidad no sabe la máquina lo que es un uno o un cero sino que todo es dos estados; originariamente: “pasa” o “no pasa” corriente, aunque ahora se utilizan distintas señales como se dijo, por ejemplo lo que interpretamos como “1” puede ser 5 volteos y lo que interpretamos como “0” pueden ser 3 volteos. La pregunta es: ¿cómo le expreso a una máquina el número 3? Agrupando unos y ceros. Obviamente cuantos más valores binarios agrupemos, más números humanos se podrán representar, y también letras; ya que deduzca que los números que utilizamos son 10 (diez) números que al ir cambiando su orden y cantidad, hacemos números más extensos, y lo mismo ocurre con las letras.

Entonces para comenzar ya podemos saber que:

Para representar del 0 al 1 necesito 1 bit;

Para representar del 0 al 3 necesito 2 bit;

Para representar del 0 al 7 necesito 3 bit;

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6.0 FUNCIONES DIGITALES BASICAS

COMPUERTAS LÓGICAS

Un computador digital, como su nombre lo indica, es un sistema digital que realiza diversas operaciones de cómputo. La palabra Digital implica que la información que se representa en el computador por medio de variables que toman un número limitado de valoresViscretos o cuantizados. Estos valores son procesados íntemamente por componentes que pueden mantener un número limitado de estados discretos. Los dígitos decimales por ejemplo, proporcionan 10 valores discretos ( 0 .. 9 ). Como sabemos en la práctica, los computadores funcionan más confiablemente si sólo utilizan dos estados equiprobables. Debido al hecho que los componentes electrónicos atienden a dos estados ( encendido / apagado ) y que la lógica humana tiende a ser binaria ( esto es, cierto o falsa, si o no ) se utiliza el sistema binario y se dice que son binarias.

Los computadores digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. ' La infonnación está representada en los computadores digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.

La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos

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valores reconocibles y representan un a variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 [volts 1 para representar el binario "I" y 0.5 [volts 1 para el binario "0". La siguiente ilustración muestra un ejemplo de una señal binaria.

Como se muestra en la figura, cada valor binario tiene una desviación aceptable del valor nominal. La región íntermedia entre las dos regiones permitidas se cruza solamente durante la transición de estado. Los terminales de entrada de un circuito digital aceptan señales binarias dentro de las tolerancias permitidas y los circuitos responden en los terminales de salida con señales binarias que caen dentro de las tolerancias permitidas.

La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. Es utilizada para escribir, en forma algebraica o tabular. La manipulación y. procesamiento de información binaria. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógico que se denominan Compuertas.

Las compuertas son bloques del hardware que producen señales del binario 1 ó 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentran comúnmente en sistemas de computadores digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráfico diferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relaciones entrada - salida de las variables binarias para cada compuerta pueden representarse en forma tabular en una tabla de verdad.

A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de ocho compuertas.

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Compuerta AND:

Cada compuerta tiene una o dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x. La compuerta AND produce la unión lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0. Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1 . El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*). Podemos utilizar o un punto entre las variables o concatenar las variables sin ningún símbolo de operación entre ellas. Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si cualquier entrada es 1.

Compuerta OR:

La compuerta OR produce la función OR inclusiva, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), similar a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.

Compuerta NOT (Inversor):

El circuito inversor invierte el sentido lógico de una señal binaria. Produce el NOT,. o función complemento. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria. Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un complemento lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.

Compuerta Separador:

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Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada. Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza i volt para el binario 1 producirá una salida de 3 volt cuando la entrada es 3 volt. Sin embargo, la corriente suministrada en la entrada es mucho más pequeña que la corriente producida en la salida. De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.

Compuerta NAND:

Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico que consiste en un símbolo gráfico AND seguido por un pequeño círculo. La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que Es la función AND la que se ha invertido.

Compuerta NOR:

La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza un símbolo gráfico OR seguido de un círculo pequeño. Tanto las compuertas NAND como la NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de las funciones AND u OR, respectivamente.

Compuerta OR exclusivo (XOR):

La compuerta OR exclusiva tiene un símbolo gráfico similar a la compuerta OR excepto por una línea adicional curva en el lado de la entrada. La salida de esta compuerta es 1 si cada entrada es 1 pero excluye la combinación cuando las dos entradas son 1. La función OR

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exclusivo tiene su propio símbolo gráfico o puede expresarse en términos de operaciones complementarias AND, OR .

Compuerta NOR exclusivo (XOR):

El NOR exclusivo como se indica por el círculo pequeño en el símbolo gráfico. La salida de ésta compuerta es 1 solamente si ambas entradas son tienen el mismo valor binario. Nosotros nos referiremos a la función NOR exclusivo como la función de equivalencia. Puesto que las funciones OR exclusivo y funciones de equivalencia no son siempre el complemento la una de la otra. Un nombre más adecuado para la operación OR exclusivo sería la de una función impar; esto es, la salida es 1 si un número impar de entrada es 1. Así en una función OR (impar) exclusiva de tres entradas, la salida es 1 si solamente la entrada es 1 o si todas las entradas son 1. La función de equivalencia es una función par; esto es, su salida es 1 si un número par de entradas es 0. Para un función de equivalencia de tres entradas, la salida es 1 si ninauna de las entradas son 0 ( todas las entradas son 1 ) o si dos de las entradas son 0 ( una entrada es 1 Una investigación cuidadosa revelará que el OR exclusivo y las funciones de equivalencia son el complemento la una de la otra cuando las compuertas tienen un número par de entradas, pero las dos funciones son iguales cuando el número de entradas es impar. Estas dos compuertas están comúnmente disponibles con dos entradas y solamente en forma rara se encuentran con tres o más entradas.

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7.0 ESTADO DEL ARTE

*circuitos lógicos secuenciales y combinatoriosSe comprenderá las compuertas básicas asi como lós

conocimientos básicos

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*arquitectura de microprocessadores La base de conocimientos de la arquitectura del microprocesador, asi como el software de lenguaje ensamblador para el programado del PIC.

*microelectronica programable Se refuerza los conocimientos ya adquiridos Del microcontrolador y su software de aplicación

*software ( Proteus, ISIS) Este software se utiliza para el diseño y distribución de todos los elementos en tabla fenolica, es decir la plantilla de líneas e interconexionesentre componentes.

8.0 INTRODUCCION AL MICROCONTROLADOR

El microcontrolador será el elemento principal con el que desarrollaremos el proyecto, ya que con este controlaremos todas las funciones y movimientos de dicho proyecto.Para poder entender mas adelante las pasos a seguir hay que entender primero que es un microcontrolador. Bien un microcontrolador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos deentrada/salida.Algunos microcontroladores pueden utilizar palabras de cuatro bits y ,funcionan a velocidad de reloj con frecuencias tan bajas como 4 kHz, con un consumo de baja potencia (mW o microvatios). Por lo general, tendrá la capacidad para mantener la funcionalidad a la espera de un evento como pulsar un botón o de otra interrupción, el consumo de energía durante el sueño (reloj de la CPU y los periférico de la mayoría) puede ser sólo nanovatios, lo que hace que muchos de ellos muy adecuados para aplicaciones con batería de larga duración. Otros microcontroladores pueden servir para roles de rendimiento crítico,

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donde sea necesario actuar más como un procesador digital de señal (DSP), con velocidades de reloj y consumo de energía más altos.Al ser fabricados, la memoria ROM del microcontrolador no posee datos. Para que pueda controlar algún proceso es necesario generar o crear y luego grabar en la EEPROM o equivalente del microcontrolador algún programa, el cual puede ser escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; sin embargo, para que el programa pueda ser grabado en la memoria del microcontrolador, debe ser codificado en sistema numérico hexadecimal que es finalmente el sistema que hace trabajar al microcontrolador cuando éste es alimentado con el voltaje adecuado y asociado a dispositivos analógicos y discretos para su funcionamiento.

Registros

Son un espacio de memoria muy reducido pero necesario para cualquier microprocesador, de aquí se toman los datos para varias operaciones que debe realizar el resto de los circuitos del procesador. Los registros sirven para almacenar los resultados de la ejecución de instrucciones, cargar datos desde la memoria externa o almacenarlos en ella.

Aunque la importancia de los registros parezca trivial, no lo es en absoluto. De hecho una parte de los registros, la destinada a los datos, es la que determina uno de los parámetros más importantes de cualquier microprocesador. Cuando escuchamos que un procesador es de 4, 8, 16, 32 o 64 bits, nos estamos refiriendo a procesadores que realizan sus operaciones con registros de datos de ese tamaño, y por supuesto, esto determina muchas de las potencialidades de estas máquinas.

Mientras mayor sea el número de bits de los registros de datos del procesador, mayores serán sus prestaciones, en cuanto a poder de cómputo y velocidad de ejecución, ya que este parámetro determina la potencia que se puede incorporar al resto de los componentes del sistema, por ejemplo, no tiene sentido tener una ALU de 16 bits en un procesador de 8 bits.

Por otro lado un procesador de 16 bits, puede que haga una suma de 16 bits en un solo ciclo de máquina, mientras que uno de 8 bits deberá

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ejecutar varias instrucciones antes de tener el resultado, aun cuando ambos procesadores tengan la misma velocidad de ejecución para sus instrucciones. El procesador de 16 bits será más rápido porque puede hacer el mismo tipo de tareas que uno de 8 bits, en menos tiempo.

Unidad de control

Esta unidad es de las más importantes en el procesador, en ella recae la lógica necesaria para la decodificación y ejecución de las instrucciones, el control de los registros, la ALU, los buses y cuanta cosa más se quiera meter en el procesador.

La unidad de control es uno de los elementos fundamentales que determinan las prestaciones del procesador, ya que su tipo y estructura, determina parámetros tales como el tipo de conjunto de instrucciones, velocidad de ejecución, tiempo del ciclo de máquina, tipo de buses que puede tener el sistema, manejo de interrupciones y un buen número de cosas más que en cualquier procesador van a parar a este bloque.

Por supuesto, las unidades de control, son el elemento más complejo de un procesador y normalmente están divididas en unidades más pequeñas trabajando de conjunto. La unidad de control agrupa componentes tales como la unidad de decodificación, unidad de ejecución, controladores de memoria cache, controladores de buses, controlador de interrupciones, pipelines, entre otros elementos, dependiendo siempre del tipo de procesador.

Unidad aritmético-lógica

Como los procesadores son circuitos que hacen básicamente operaciones lógicas y matemáticas, se le dedica a este proceso una unidad completa, con cierta independencia. Aquí es donde se realizan las sumas, restas, y operaciones lógicas típicas del álgebra de Boole.

Actualmente este tipo de unidades ha evolucionado mucho y los procesadores más modernos tienen varias ALU, especializadas en la realización de operaciones complejas como las operaciones en coma flotante. De hecho en muchos casos le han cambiado su nombre por el de “coprocesador matemático”, aunque este es un término que surgió para dar nombre a un tipo especial de procesador que se conecta directamente al procesador más tradicional.

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Su impacto en las prestaciones del procesador es también importante porque, dependiendo de su potencia, tareas más o menos complejas, pueden hacerse en tiempos muy cortos, como por ejemplo, los cálculos en coma flotante.

Esto no siempre funciona, puesto que se necesita de un termoresistor para compensar su registro de memoria, por lo que este termoresistor se puede sustituir por un transductor se presencia, para que su memoria de registro no sea complaciente para su velocidad de registro.

Buses

Son el medio de comunicación que utilizan los diferentes componentes del procesador para intercambiar información entre sí, eventualmente los buses o una parte de ellos estarán reflejados en los pines del encapsulado del procesador.

En el caso de los microcontroladores, no es común que los buses estén reflejados en el encapsulado del circuito, ya que estos se destinan básicamente a las E/S de propósito general y periféricos del sistema.

Existen tres tipos de buses:

Dirección: Se utiliza para seleccionar al dispositivo con el cual se quiere trabajar o en el caso de las memorias, seleccionar el dato que se desea leer o escribir.

Datos.

Control: Se utiliza para gestionar los distintos procesos de escritura lectura y controlar la operación de los dispositivos del sistema.

9.0Conjunto de instrucciones

Aunque no aparezca en el esquema, no podíamos dejar al conjunto o repertorio de instrucciones fuera de esta fiesta, porque este elemento determina lo que puede hacer el procesador.

Define las operaciones básicas que puede realizar el procesador, que conjugadas y organizadas forman lo que conocemos como software. El conjunto de instrucciones vienen siendo como las letras del alfabeto, el elemento básico del lenguaje, que organizadas adecuadamente permiten escribir palabras, oraciones y cuanto programa se le ocurra.

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Existen dos tipos básicos de repertorios de instrucciones, que determinan la arquitectura del procesador: CISC y RISC.

CISC, del inglés Complex instruction set computing, Computadora de Conjunto de Instrucciones Complejo. Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y que permiten realizar operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos. Este tipo de repertorio dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento, convierten las instrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones.

Dentro de los microcontroladores CISC podemos encontrar a la popular familia Intel 8051 y la Z80, aunque actualmente existen versiones CISC-RISC de estos microcontroladores, que pretenden aprovechar las ventajas de los procesadores RISC a la vez que se mantiene la compatibilidad hacia atrás con las instrucciones de tipo CISC.

RISC, del inglés Reduced Instruction Set Computer, Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Se centra en la obtención de procesadores con las siguientes características fundamentales:

Instrucciones de tamaño fijo.

Pocas instrucciones.

Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

Número relativamente elevado de registros de propósito general.

Una de las características más destacables de este tipo de procesadores es que posibilitan el paralelismo en la ejecución, y reducen los accesos a memoria. Es por eso que los procesadores más modernos, tradicionalmente basados en arquitecturas CISC implementan mecanismos de traducción de instrucciones CISC a RISC, para aprovechar las ventajas de este tipo de procesadores.

Los procesadores de los microcontroladores PIC son de tipo RISC.

Memoria

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Anteriormente habíamos visto que la memoria en los microcontroladores debe estar ubicada dentro del mismo encapsulado, esto es así la mayoría de las veces, porque la idea fundamental es mantener el grueso de los circuitos del sistema dentro de un solo integrado.

En los microcontroladores la memoria no es abundante, aquí no encontrará Gigabytes de memoria como en las computadoras personales. Típicamente la memoria de programas no excederá de 16 K-localizaciones de memoria no volátil (flash o eprom) para contener los programas.

La memoria RAM está destinada al almacenamiento de información temporal que será utilizada por el procesador para realizar cálculos u otro tipo de operaciones lógicas. En el espacio de direcciones de memoria RAM se ubican además los registros de trabajo del procesador y los de configuración y trabajo de los distintos periféricos del microcontrolador. Es por ello que en la mayoría de los casos, aunque se tenga un espacio de direcciones de un tamaño determinado, la cantidad de memoria RAM de que dispone el programador para almacenar sus datos es menor que la que puede direccionar el procesador.

El tipo de memoria utilizada en las memorias RAM de los microcontroladores es SRAM, lo que evita tener que implementar sistemas de refrescamiento como en el caso de las computadoras personales, que utilizan gran cantidad de memoria, típicamente alguna tecnología DRAM. A pesar de que la memoria SRAM es más costosa que la DRAM, es el tipo adecuado para los microcontroladores porque éstos poseen pequeñas cantidades de memoria RAM.

En el caso de la memoria de programas se utilizan diferentes tecnologías, y el uso de una u otra depende de las características de la aplicación a desarrollar, a continuación se describen las cinco tecnologías existentes, que mayor utilización tienen o han tenido:

Máscara ROM. En este caso no se “graba” el programa en memoria sino que el microcontrolador se fabrica con el programa, es un proceso similar al de producción de los CD comerciales mediante masterización. El costo inicial de producir un circuito de este tipo es alto, porque el diseño y producción de la máscara es un proceso costoso, sin embargo, cuando se necesitan varios miles o incluso

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cientos de miles de microcontroladores para una aplicación determinada, como por ejemplo, algún electrodoméstico, el costo inicial de producción de la máscara y el de fabricación del circuito se distribuye entre todos los circuitos de la serie y, el costo final de ésta, es bastante menor que el de sus semejantes con otro tipo de memoria.

Memoria PROM (Programmable Read-Only Memory) también conocida como OTP (One Time Programmable). Este tipo de memoria, también es conocida como PROM o simplemente ROM.

Los microcontroladores con memoria OTP se pueden programar una sola vez, con algún tipo de programador. Se utilizan en sistemas donde el programa no requiera futuras actualizaciones y para series relativamente pequeñas, donde la variante de máscara sea muy costosa, también para sistemas que requieren serialización de datos, almacenados como constantes en la memoria de programas.

Memoria EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). Los microcontroladores con este tipo de memoria son muy fáciles de identificar porque su encapsulado es de cerámica y llevan encima una ventanita de vidrio desde la cual puede verse la oblea de silicio del microcontrolador.

Se fabrican así porque la memoria EPROM es reprogramable, pero antes debe borrase, y para ello hay que exponerla a una fuente de luz ultravioleta, el proceso de grabación es similar al empleado para las memorias OTP.

Al aparecer tecnologías menos costosas y más flexibles, como las memorias EEPROM y FLASH, este tipo de memoria han caído en desuso, se utilizaban en sistemas que requieren actualizaciones del programa y para los procesos de desarrollo y puesta a punto.

EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory). Fueron el sustituto natural de las memorias EPROM, la diferencia fundamental es que pueden ser borradas eléctricamente, por lo que la ventanilla de cristal de cuarzo y los encapsulados cerámicos no son necesarios.

Al disminuir los costos de los encapsulados, los microcontroladores con este tipo de memoria se hicieron más baratos y cómodos para trabajar que sus equivalentes con memoria EPROM.

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Otra característica destacable de este tipo de microcontrolador es que fue en ellos donde comenzaron a utilizarse los sistemas de programación en el sistema que evitan tener que sacar el microcontrolador de la tarjeta que lo aloja para hacer actualizaciones al programa.

Memoria flash. En el campo de las memorias reprogramables para microcontroladores, son el último avance tecnológico en uso a gran escala, y han sustituido a los microcontroladores con memoria EEPROM.

A las ventajas de las memorias flash se le adicionan su gran densidad respecto a sus predecesoras lo que permite incrementar la cantidad de memoria de programas a un costo muy bajo. Pueden además ser programadas con las mismas tensiones de alimentación del microcontrolador, el acceso en lectura y la velocidad de programación es superior, disminución de los costos de producción, entre otras.

Lo más habitual es encontrar que la memoria de programas y datos está ubicada toda dentro del microcontrolador, de hecho, actualmente son pocos los microcontroladores que permiten conectar memoria de programas en el exterior del encapsulado. Las razones para estas “limitaciones” están dadas porque el objetivo fundamental es obtener la mayor integración posible y conectar memorias externas consume líneas de E/S que son uno de los recursos más preciados de los microcontroladores.

A pesar de lo anterior existen familias como la Intel 8051 cuyos microcontroladores tienen la capacidad de ser expandidos en una variada gama de configuraciones para el uso de memoria de programas externa. En el caso de los PIC, estas posibilidades están limitadas sólo a algunos microcontroladores de la gama alta, la Figura 5 muestra algunas de las configuraciones para memoria de programa que podemos encontrar en los microcontroladores. La configuración (a) es la típica y podemos encontrarla casi en el 100% de los microcontroladores. La configuración (b) es poco frecuente y generalmente se logra configurando al microcontrolador para sacrificar la memoria de programas interna, sin embargo el Intel 8031 es un microcontrolador sin memoria de programas interna. La configuración (c) es la que se encuentra habitualmente en los microcontroladores que tienen posibilidades de expandir su memoria de programas como algunos PIC de gama alta.

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Cuando se requiere aumentar la cantidad de memoria de datos, lo más frecuente es colocar dispositivos de memoria externa en forma de periféricos, de esta forma se pueden utilizar memorias RAM, FLASH o incluso discos duros como los de los ordenadores personales, mientras que para los cálculos y demás operaciones que requieran almacenamiento temporal de datos se utiliza la memoria RAM interna del microcontrolador. Esta forma de expandir la memoria de datos está determinada, en la mayoría de lo casos, por el tipo de repertorio de instrucciones del procesador y porque permite un elevado número de configuraciones distintas, además del consiguiente ahorro de líneas de E/S que se logra con el uso de memorias con buses de comunicación serie.

Interrupciones

Artículo principal: Interrupción.

Las interrupciones son esencialmente llamadas a subrutina generadas por los dispositivos físicos, al contrario de las subrutinas normales de un programa en ejecución. Como el salto de subrutina no es parte del hilo o secuencia de ejecución programada, el controlador guarda el estado del procesador en la pila de memoria y entra a ejecutar un código especial llamado "manejador de interrupciones" que atiende al periférico específico que generó la interrupción. Al terminar la rutina, una instrucción especial le indica al procesador el fin de la atención de la interrupción. En ese momento el controlador restablece el estado anterior, y el programa que se estaba ejecutando antes de la interrupción sigue como si nada hubiese pasado. Las rutinas de atención de interrupciones deben ser lo mas breves posibles para que el rendimiento del sistema sea satisfactorio, por que normalmente cuando una interrupción es atendida, todas las demás interrupciones están en espera.

Imagine que está esperando la visita de un amigo, al que llamaremos Juan. Usted y Juan han acordado que cuando él llegue a su casa esperará pacientemente a que le abra la puerta. Juan no debe tocar a la puerta porque alguien en la casa duerme y no quiere que le despierten.

Ahora usted ha decidido leer un libro mientras espera a que Juan llegue a la casa, y para comprobar si ha llegado, cada cierto tiempo

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detiene la lectura, marca la página donde se quedó, se levanta y va hasta la puerta, abre y comprueba si Juan ha llegado, si éste todavía no está en la puerta, esperará unos minutos, cerrará la puerta y regresará a su lectura durante algún tiempo.

Como verá este es un método poco eficiente para esperar a Juan porque requiere que deje la lectura cada cierto tiempo y vaya hasta la puerta a comprobar si él ha llegado, además debe esperar un rato si todavía no llega. Y por si fuera poco, imagine que Juan no llega nunca porque se le presentó un problema, tuvo que cancelar la cita y no pudo avisarle a tiempo, o peor, que Juan ha llegado a la puerta un instante después que usted la cerraba. Juan, respetando lo acordado, espera un tiempo, pero se cansa de esperar a que le abran y decide marcharse porque cree que ya usted no está en la casa o no puede atenderlo. A este método de atender la llegada de Juan lo llamaremos encuesta.

Veamos ahora otro método. En esta ocasión simplemente se recuesta en el sofá de la sala y comienza a leer su libro, cuando Juan llegue debe tocar el timbre de la puerta y esperar unos momentos a que le atiendan. Cuando usted oye sonar el timbre, interrumpe la lectura, marca la página donde se quedó y va hasta la puerta para atender a la persona que toca el timbre. Una vez que Juan o la persona que ha tocado el timbre, se marcha, usted regresa a su asiento y retoma la lectura justo donde la dejó. Este último es un método más eficiente que el anterior porque le deja más tiempo para leer y elimina algunos inconvenientes como el de que Juan nunca llegue o se marche antes de que usted abra la puerta. Es, en principio, un método simple pero muy eficaz y eficiente, lo llamaremos atención por interrupción.

El primero de ellos, la encuesta, es un método eficaz, pero poco eficiente porque requiere realizar lecturas constantes y muchas veces innecesarias del estado del proceso que queremos atender. Sin embargo, es muy utilizado en la programación de microcontroladores porque resulta fácil de aprender, la implementación de código con este método es menos compleja y no requiere de hardware especial para llevarla adelante. Por otra parte, la encuesta, tiene muchas deficiencias que con frecuencia obligan al diseñador a moverse hacia otros horizontes

El mundo está lleno de situaciones; de las cuales no podemos determinar ni cuando, ni como ni por qué se producen, en la mayoría

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de los casos lo único que podemos hacer es enterarnos de que determinada situación, asociada a un proceso, ha ocurrido. Para ello seleccionamos alguna condición o grupo de condiciones que nos indican que el proceso que nos interesa debe ser atendido, a este fenómeno, en el cual se dan las condiciones que nos interesa conocer, lo llamaremos evento. En el segundo ejemplo vemos que para atender a Juan, éste debe tocar el timbre, por tanto, la llegada de Juan es el proceso que debemos atender y el sonido del timbre es el evento que nos indica que Juan ha llegado.

El método de atención a procesos por interrupción, visto desde la óptica del ejemplo que utilicé para mostrarlo, es más simple que el de la encuesta, pero no es cierto, el método se complica porque requiere que el microprocesador incorpore circuitos adicionales para registrar los eventos que le indican que debe atender al proceso asociado y comprender estos circuitos y su dinámica no es una tarea sencilla.

Los circuitos para la atención a las interrupciones y todas las tareas que debe realizar el procesador para atender al proceso que lo interrumpe son bastante complejos y requieren una visión diferente de la que estamos acostumbrados a tener de nuestro mundo.

Los seres humanos no estamos conscientes de las interrupciones, en nuestro organismo existen mecanismos que nos interrumpen constantemente, para ello tenemos a nuestro sistema sensorial, pero no somos conscientes del proceso de interrupción, aunque sí de la atención a las interrupciones. Eso es porque incorporamos mecanismos que nos sacan rápidamente de la tarea que estemos haciendo para atender una situación que no puede o no debe esperar mucho tiempo. Bien, esa misma es la idea que se incorpora en los microprocesadores para atender procesos que no pueden esperar o que no sabemos cuando deben ser atendidos porque ello depende de determinadas condiciones.

La cosa se complica en la secuencia de acciones a realizar desde el momento en que se desencadena el proceso de interrupción, hasta que se ejecuta el programa que lo atiende, y en la secuencia de acciones posteriores a la atención. Piense en cuantas cosas debe hacer su organismo ante una interrupción, utilicemos el segundo ejemplo para atender la llegada de Juan. Piense en cuantas cosas su cerebro hace a espaldas de su conciencia, desde el momento en que suena el timbre hasta que usted se encuentra listo (consciente de que

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es probable que Juan ha llegado) para abrir la puerta, y todo lo que su cerebro debe trabajar para retomar la lectura después que Juan se ha marchado. Todo eso, excepto abrir la puerta y atender a Juan, lo hacemos de forma “inconsciente” porque para ello tenemos sistemas dedicados en nuestro organismo, pero en el mundo de los microcontroladores debemos conocer todos esos detalles para poder utilizar los mecanismos de interrupción.

Los procesos de atención a interrupciones tienen la ventaja de que se implementan por hardware ubicado en el procesador, así que es un método rápido de hacer que el procesador se dedique a ejecutar un programa especial para atender eventos que no pueden esperar por mecanismos lentos como el de encuesta.

En términos generales, un proceso de interrupción y su atención por parte del procesador, tiene la siguiente secuencia de acciones:

En el mundo real se produce el evento para el cual queremos que el procesador ejecute un programa especial, este proceso tiene la característica de que no puede esperar mucho tiempo antes de ser atendido o no sabemos en que momento debe ser atendido.

El circuito encargado de detectar la ocurrencia del evento se activa, y como consecuencia, activa la entrada de interrupción del procesador.

La unidad de control detecta que se ha producido una interrupción y “levanta” una bandera para registrar esta situación; de esta forma si las condiciones que provocaron el evento desaparecen y el circuito encargado de detectarlo desactiva la entrada de interrupción del procesador, ésta se producirá de cualquier modo, porque ha sido registrada.

La unidad de ejecución termina con la instrucción en curso y justo antes de comenzar a ejecutar la siguiente comprueba que se ha registrado una interrupción

Se desencadena un proceso que permite guardar el estado actual del programa en ejecución y saltar a una dirección especial de memoria de programas, donde está la primera instrucción de la subrutina de atención a interrupción.

Se ejecuta el código de atención a interrupción, esta es la parte “consciente” de todo el proceso porque es donde se realizan las

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acciones propias de la atención a la interrupción y el programador juega su papel.

Cuando en la subrutina de atención a interrupción se ejecuta la instrucción de retorno, se desencadena el proceso de restauración del procesador al estado en que estaba antes de la atención a la interrupción.

Como podemos observar, el mecanismo de interrupción es bastante complicado, sin embargo tiene dos ventajas que obligan a su implementación: la velocidad y su capacidad de ser asíncrono. Ambas de conjunto permiten que aprovechemos al máximo las capacidades de trabajo de nuestro procesador.

Los mecanismos de interrupción no solo se utilizan para atender eventos ligados a procesos que requieren atención inmediata sino que se utilizan además para atender eventos de procesos asíncronos.

Las interrupciones son tan eficaces que permiten que el procesador actúe como si estuviese haciendo varias cosas a la vez cuando en realidad se dedica a la misma rutina de siempre, ejecutar instrucciones una detrás de la otra.

Periféricos

Cuando observamos la organización básica de un microcontrolador, señalamos que dentro de este se ubican un conjunto de periféricos, cuyas salidas están reflejadas en los ojos de juan p. A continuación describiremos algunos de los periféricos que con mayor frecuencia encontraremos en los microcontroladores.

Entradas y salidas de propósito general

También conocidos como puertos de E/S, generalmente agrupadas en puertos de 8 bits de longitud, permiten leer datos del exterior o escribir en ellos desde el interior del microcontrolador, el destino habitual es el trabajo con dispositivos simples como relés, LED, o cualquier otra cosa que se le ocurra al programador.

Algunos puertos de E/S tienen características especiales que le permiten manejar salidas con determinados requerimientos de corriente, o incorporan mecanismos especiales de interrupción para el procesador.

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Típicamente cualquier pin de E/S puede ser considerada E/S de propósito general, pero como los microcontroladores no pueden tener infinitos pines, ni siquiera todos los pines que queramos, las E/S de propósito general comparten los pines con otros periféricos. Para usar un pin con cualquiera de las características a él asignadas debemos configurarlo mediante los registros destinados a ellos.

Temporizadores y contadores

Son circuitos sincrónicos para el conteo de los pulsos que llegan a su poder para conseguir la entrada de reloj. Si la fuente de un gran conteo es el oscilador interno del microcontrolador es común que no tengan un pin asociado, y en este caso trabajan como temporizadores. Por otra parte, cuando la fuente de conteo es externa, entonces tienen asociado un pin configurado como entrada, este es el modo contador.

Los temporizadores son uno de los periféricos más habituales en los microcontroladores y se utilizan para muchas tareas, como por ejemplo, la medición de frecuencia, implementación de relojes, para el trabajo de conjunto con otros periféricos que requieren una base estable de tiempo entre otras funcionalidades. Es frecuente que un microcontrolador típico incorpore más de un temporizador/contador e incluso algunos tienen arreglos de contadores. Como veremos más adelante este periférico es un elemento casi imprescindible y es habitual que tengan asociada alguna interrupción. Los tamaños típicos de los registros de conteo son 8 y 16 bits, pudiendo encontrar dispositivos que solo tienen temporizadores de un tamaño o con más frecuencia con ambos tipos de registro de conteo.

Conversor analógico/digital

Como es muy frecuente el trabajo con señales analógicas, éstas deben ser convertidas a digital y por ello muchos microcontroladores incorporan un conversor analógico-digital, el cual se utiliza para tomar datos de varias entradas diferentes que se seleccionan mediante un multiplexor.

Las resoluciones más frecuentes son 8 y 10 bits, que son suficientes para aplicaciones sencillas. Para aplicaciones en control e instrumentación están disponibles resoluciones de 12bit, 16bit y 24bit6 . También es posible conectar un convertidor externo, en caso de necesidad.

10.0 Puertos de comunicación

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Puerto serie

Este periférico está presente en casi cualquier microcontrolador, normalmente en forma de UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) o USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) dependiendo de si permiten o no el modo sincrónico de comunicación.

El destino común de este periférico es la comunicación con otro microcontrolador o con una PC y en la mayoría de los casos hay que agregar circuitos externos para completar la interfaz de comunicación. La forma más común de completar el puerto serie es para comunicarlo con una PC mediante la interfaz EIA-232 (más conocida como RS-232), es por ello que muchas personas se refieren a la UART o USART como puerto serie RS-232, pero esto constituye un error, puesto que este periférico se puede utilizar para interconectar dispositivos mediante otros estándares de comunicación. En aplicaciones industriales se utiliza preferiblemente RS-485 por sus superior alcance en distancia, velocidad y resistencia al ruido.

SPI

Este tipo de periférico se utiliza para comunicar al microcontrolador con otros microcontroladores o con periféricos externos conectados a él, por medio de una interfaz muy sencilla . Hay solo un nodo controlador que permite iniciar cualquier transacción, lo cual es una desventaja en sistemas complejos, pero su sencillez permite el aislamiento galvánico de forma directa por medio de optoacopladores.

I2C

Cumple las mismas funciones que el SPI, pero requiere menos señales de comunicación y cualquier nodo puede iniciar una transacción. Es muy utilizado para conectar las tarjetas gráficas de las computadoras personales con los monitores, para que estos últimos informen de sus prestaciones y permitir la autoconfiguración del sistema de vídeo.

USB

Los microcontroladores son los que han permitido la existencia de este sistema de comunicación. Es un sistema que trabaja por polling (monitorización) de un conjunto de periféricos inteligentes por parte de

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un amo, que es normalmente un computador personal. Cada modo inteligente está gobernado inevitablemente por un microcontrolador.

Ethernet

Artículo principal: Ethernet.

Es el sistema más extendido en el mundo para redes de área local cableadas. Los microcontroladores más poderosos de 32 bits se usan para implementar periféricos lo suficientemente poderosos como para que puedan ser accesados directamente por la red. Muchos de los enrutadores caseros de pequeñas empresas están construidos en base a un microcontrolador que hace del cerebro del sistema.

Can

Este protocolo es del tipo CSMA/CD con tolerancia a elevados voltajes de modo común y orientado al tiempo real. Este protocolo es el estándar mas importante en la industria automotriz (OBD). También se usa como capa física del "field bus" para el control industrial.

Otros puertos de comunicación

Hay una enorme cantidad de otros buses disponibles para la industria automotriz (linbus) o de medios audiovisuales como el i2s, IEEE 1394. Es usuario se los encontrará cuando trabaje en algún area especializada.

Comparadores

Son circuitos analógicos basados en amplificadores operacionales que tienen la característica de comparar dos señales analógicas y dar como salida los niveles lógicos ‘0’ o ‘1’ en dependencia del resultado de la comparación. Es un periférico muy útil para detectar cambios en señales de entrada de las que solamente nos interesa conocer cuando está en un rango determinado de webetas

Modulador de ancho de pulsos

Los PWM (Pulse Width Modulator) son periféricos muy útiles sobre todo para el control de motores, sin embargo hay un grupo de aplicaciones que pueden realizarse con este periférico, dentro de las cuales podemos citar: inversión DC/AC para UPS ,conversión digital analógica D/A, control regulado de luz (dimming) entre otras.

Memoria de datos no volátil

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Muchos microcontroladores han incorporado este tipo de memoria como un periférico más, para el almacenamiento de datos de configuración o de los procesos que se controlan. Esta memoria es independiente de la memoria de datos tipo RAM o la memoria de programas, en la que se almacena el código del programa a ejecutar por el procesador del microcontrolador.

Muchos de los microcontroladores PIC, incluyen este tipo de memoria, típicamente en forma de memoria EEPROM, incluso algunos de ellos permiten utilizar parte de la memoria de programas como memoria de datos no volátil, por lo que el procesador tiene la capacidad de escribir en la memoria de programas como si ésta fuese un periférico más.

11.0 Historia del microcontrolador

Ahora teniendo conocimientos de lo que es un microcontrolador, retomaremos un poco de su historia para alcanzar mejor su comprensión.Las circunstancias con las que nos encontramos hoy en el campo de los microcontroladores tienen sus raíces en el desarrollo de la tecnología de los circuitos integrados. Este desarrollo ha hecho posible contener cientos de miles de transistores en un solo chip. Ése era uno de los requisitos previos para la producción de los microprocesadores, y las primeras computadoras eran hechas agregando periféricos externos como la memoria, timers etc. lo que aumentaba el volumen de los circuitos integrados. Estos circuitos integrados contenían procesador y periféricos. Así es cómo se desarrollo el primer chip que contenía una microcomputadora, o lo que después se llegaría a conocer como un microcontrolador. En el año 1969, un equipo de ingenieros japoneses de la compañía BUSICOM llegó a Estados Unidos con una idea, ellos deseaban usar para sus proyectos pocos circuitos integrados de los que se usaban en las calculadoras. La proposición se hizo a INTEL, y Marcian Hoff era el responsable del proyecto. Ya que él era quien tenia experiencia trabajando con una computadora (PC) PDP8, se le ocurrió pensar en una solución fundamentalmente diferente en lugar de la construcción sugerida. Esta solución presumía que la función del circuito integrado se determinaría

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por un programa almacenado en él. Eso significaba que la configuración sería más simple, pero que requeriría mucho más memoria de lo que requería el proyecto que propusieron los ingenieros japoneses. Después de un tiempo, aunque los ingenieros japoneses probaron soluciones más fáciles, la idea de Marcian ganó, y el primer microprocesador nació. Para transformar esta idea en un producto ya fabricado, Federico Faggin, se unió a INTEL, y en sólo 9 meses tuvo éxito. INTEL obtuvo los derechos para vender este "bloque integrado" en 1971. Primero, compraron la licencia de la compañía BUSICOM, que no tenía idea del tesoro que poseían. Durante ese año, apareció en el mercado un microprocesador que se llamó 4004, este fue el primer microprocesador de 4 bits con velocidad de 6 000 operaciones por segundo. No mucho tiempo después de eso, la compañía americana CTC pidió a INTEL y Texas Instruments que hiciera un microprocesador de 8 bits. Aunque después a CTC no le interesó mas la idea, Intel y Texas Instruments siguieron trabajando en el microprocesador y el primero de abril de 1972, el microprocesador de 8 bits aparece en el mercado con el nombre de 8008. Podía direccionar 16 Kb de memoria, con un set de 45 instrucciones y una velocidad de 300 000 operaciones por segundo. Este microprocesador es el predecesor de todos los microprocesadores de hoy. Intel mantuvo sus desarrollos y saco al mercado el procesador de 8 bits bajo el nombre 8080, el cual podía direccionar 64Kb de memoria, con 75 instrucciones, a un precio de 360 dlls. En otra compañía americana, Motorola, comprendieron rápidamente lo que estaba sucediendo, así que ellos sacaron al mercado su microprocesador de 8 bits, el 6800. Su constructor principal era Chuck Peddle, y junto con el procesador, Motorola fue la primera compañía en hacer otros periféricos como el 6820 y el 6850. En ese momento muchas compañías reconocieron importancia de los microprocesadores y empezaron sus propios desarrollos. Chuck Peddle abandonó Motorola para unirse a la Tecnología MOS y se mantuvo trabajando intensamente en el desarrollo de los microprocesadores. Un evento muy importante tuvo lugar en la historia de

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microprocesadores en una exhibición de WESCON en 1795 en Estados Unidos. La Tecnología MOS anunció que estaba comercializando los microprocesadores 6501 y 6502 a 25 dlls. cada uno, y que los compradores podrían adquirirlos inmediatamente.

Esto era tan extraordinario, que algunas personas creyeron que era un escándalo, considerando que los competidores estaban vendiendo el 8080 y el 6800 a 179 dlls. cada uno. Intel y Motorola bajaron sus precios en el primer día de la exhibición como una respuesta a su competidor, 69.95 por microprocesador. Motorola reclama a la Tecnología de MOS y a Chuck Peddle el haberles copiado su 6800. La Tecnología MOS suspende la fabricación del 6501, pero siguen produciendo el 6502. Los 6502 eran microprocesadores de 8 bits, 56 instrucciones y la capacidad de direccionar 64Kb de memoria directamente. Para reducir el costo, el 6502 se vuelve muy popular, así que se instala en las computadoras tales como: KIM-1, Apple I, Apple II, Atari, Comodore, Acorn, Oric, Galeb, Orao, Ultra, y muchas otras. Y muy pronto aparecieron varios fabricantes del 6502 (Rockwell, Sznertek, GTE, NCR, Ricoh, y Comodore quienes toman la Tecnología MOS) el cual estaba en su momento de apogeo y se vendía a una velocidad de 15 millones de procesadores por año. Otros, sin embargo, no se rindieron. Federico Faggin deja Intel, y empieza su propio Zilog Inc. En 1976, Zilog anuncia el Z80. Durante la fabricación de este microprocesador, Faggin toma una decisión giratoria. Sabiendo que ya se han desarrollado muchos programas para 8080, Faggin sabia que muchos se quedarían fieles a ese microprocesador. Así que decide diseñar un nuevo procesador que pueda ser compatible con 8080, o que sea capaz de desarrollar todos los programas que ya se habían escrito para el 8080. Además de estas características, se agregaron muchas otras para que el Z80 fuera un microprocesador muy poderoso. Podía direccionar 64 Kb de memoria, tenía 176 instrucciones, un gran número de registros, una opción para refresco de memoria dinámica de la RAM, mayor velocidad de trabajo etc. El Z80 fue un gran éxito y todos cambiaron del 8080 al Z80. Puede decirse que el Z80 fue el microprocesador comercializado más exitoso de ese tiempo. Además de Zilog, también aparecieron otros nuevos fabricantes como Mostek, NEC, SHARP, y SGS. Z80 estaba

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en el corazón de muchas computadoras como en Spectrum, Partner, TRS703, Z-3 etc.

En 1976, Intel propone una versión mejorada del microprocesador de 8 bits, al cual nombró 8085. Sin embargo, el Z80 era tan bueno que Intel perdió la batalla. Aunque más procesadores aparecían en el mercado (6809, 2650, SC/MP etc.), ya todo estaba decidido. Ya no había grandes mejoras departe de los fabricantes para hacer algo nuevo, así que el 6502 y el Z80 junto con el 6800 permanecieron como los representantes principales de los microprocesadores de 8 bits de ese tiempo.

12.0 MICROCONTROLADORES “PIC”

Ahora que ya sabemos acerca de que es un microcontrolador y nos hemos embarcado en un poco de su historia nos concentraremos en el micrcontrolador en especial que nosotros utilizaremos. Llamado PICpero como ya nos es cotumbre nos adentraremos un poco en lo que es el PIC.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).El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva CPU de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones de entrada y salida, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba microcódigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos del oscilador.

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En 1985 la división de microelectrónica de General Instrument se separa como compañía independiente que es incorporada como filial (el 14 de diciembre de 1987 cambia el nombre a Microchip Technology y en 1989 es adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en lenguaje ensamblador, y puede ser de 12, 14, 16 ó 32 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

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13.0 CARACTAERISTICAS DEL PIC

Juego de instrucciones y entorno de programación

El PIC usa un juego de instrucciones tipo RISC, cuyo número puede variar desde 35 para PICs de gama baja a 70 para los de gama alta. Las instrucciones se clasifican entre las que realizan operaciones entre el acumulador y una constante, entre el acumulador y una posición de memoria, instrucciones de condicionamiento y de salto/retorno, implementación de interrupciones y una para pasar a modo de bajo consumo llamada sleep.

Microchip proporciona un entorno de desarrollo freeware llamado MPLAB que incluye un simulador software y un ensamblador. Otras empresas desarrollan compiladores C y BASIC. Microchip también vende compiladores para los PICs de gama alta ("C18" para la serie F18 y "C30" para los dsPICs) y se puede descargar una edición para estudiantes del C18 que inhabilita algunas opciones después de un tiempo de evaluación.

Para el lenguaje de programación Pascal existe un compilador de código abierto, JAL, lo mismo que PicForth para el lenguaje Forth. GPUTILS es una colección de herramientas distribuidas bajo licencia GPL que incluye ensamblador y enlazador, y funciona en Linux, MacOS y Microsoft Windows. GPSIM es otra herramienta libre que permite simular diversos dispositivos hardware conectados al PIC.

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Uno de los más modernos y completos compiladores para lenguaje C es [mikroC], que es un ambiente de desarrollo con editor de texto, bibliotecas con múltiples funciones para todos los módulos y herramientas incorporadas para facilitar enormemente el proceso de programación.

Arquitectura central

La arquitectura del PIC es sumamente minimalista. Esta caracterizada por las siguientes prestaciones:

Área de código y de datos separadas (Arquitectura Harvard).

Un reducido número de instrucciones de longitud fija.

La mayoría de las instrucciones se ejecutan en un solo ciclo de ejecución (4 ciclos de clock), con ciclos de único retraso en las bifurcaciones y saltos.

Un solo acumulador (W), cuyo uso (como operador de origen) es implícito (no está especificado en la instrucción).

Todas las posiciones de la RAM funcionan como registros de origen y/o de destino de operaciones matemáticas y otras funciones.1

Una pila de hardware para almacenar instrucciones de regreso de funciones.

Una relativamente pequeña cantidad de espacio de datos direccionable (típicamente, 256 bytes), extensible a través de manipulación de bancos de memoria.

El espacio de datos está relacionado con el CPU, puertos, y los registros de los periféricos.

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El contador de programa esta también relacionado dentro del espacio de datos, y es posible escribir en él (permitiendo saltos indirectos).

A diferencia de la mayoría de otros CPU, no hay distinción entre los espacios de memoria y los espacios de registros, ya que la RAM cumple ambas funciones, y esta es normalmente referida como "archivo de registros" o simplemente, registros.

Espacio de datos (RAM)

Los microcontroladores PIC tienen una serie de registros que funcionan como una RAM de propósito general. Los registros de propósito específico para los recursos de hardware disponibles dentro del propio chip también están direccionados en la RAM. La direccionabilidad de la memoria varía dependiendo la línea de dispositivos, y todos los dispositivos PIC tienen algún tipo de mecanismo de manipulación de bancos de memoria que pueden ser usados para acceder memoria externa o adicional. Las series más recientes de dispositivos disponen de funciones que pueden cubrir todo el espacio direccionable, independientemente del banco de memoria seleccionado. En los dispositivos anteriores, esto debía lograrse mediante el uso del acumulador.

Para implementar direccionamiento indirecto, se usa un registro de "selección de registro de archivo" (FSR) y uno de "registro indirecto" (INDF): Un número de registro es escrito en el FSR, haciendo que las lecturas o escrituras al INDF serán realmente hacia o desde el registro apuntado por el FSR. Los dispositivos más recientes extienden este concepto con post y preincrementos/decrementos para mayor eficiencia al acceder secuencialmente a la información almacenada. Esto permite que se pueda tratar al FSR como un puntero de pila.

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La memoria de datos externa no es directamente direccionable excepto en algunos microcontroladores PIC 18 de gran cantidad de pines.

Tamaño de palabra

El tamaño de palabra de los microcontroladores PIC es fuente de muchas confusiones. Todos los PICs (excepto los dsPIC) manejan datos en trozos de 8 bits, con lo que se deberían llamar microcontroladores de 8 bits. Pero a diferencia de la mayoría de las CPU, el PIC usa arquitectura Harvard, por lo que el tamaño de las instrucciones puede ser distinto del de la palabra de datos. De hecho, las diferentes familias de PICs usan tamaños de instrucción distintos, lo que hace difícil comparar el tamaño del código del PIC con el de otros microcontroladores. Por ejemplo, un microcontrolador tiene 6144 bytes de memoria de programa: para un PIC de 12 bits esto significa 4096 palabras y para uno de 16 bits, 3072 palabras.

Programación del PIC

Para transferir el código de un ordenador al PIC normalmente se usa un dispositivo llamado programador. La mayoría de PICs que Microchip distribuye hoy en día incorporan ICSP (In Circuit Serial Programming, programación serie incorporada) o LVP (Low Voltage Programming, programación a bajo voltaje), lo que permite programar el PIC directamente en el circuito destino. Para la ICSP se usan los pines RB6 y RB7 (En algunos modelos pueden usarse otros pines como el GP0 y GP1 o el RA0 y RA1) como reloj y datos y el MCLR para activar el modo programación aplicando un voltaje de 13 voltios. Existen muchos programadores de PICs, desde los más simples que dejan al software los detalles de comunicaciones, a los más complejos, que pueden verificar el dispositivo a diversas tensiones de alimentación e implementan en hardware casi todas las funcionalidades. Muchos de estos programadores complejos incluyen ellos mismos PICs preprogramados como interfaz para enviar las

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órdenes al PIC que se desea programar. Uno de los programadores más simples es el TE20, que utiliza la línea TX del puerto RS232 como alimentación y las líneas DTR y CTS para mandar o recibir datos cuando el microcontrolador está en modo programación. El software de programación puede ser el ICprog, muy común entre la gente que utiliza este tipo de microcontroladores. Entornos de programación basados en interpretes BASIC ponen al alcance de cualquiera proyectos que parecieran ser ambiciosos.

Se pueden obtener directamente de Microchip muchos programadores/depuradores (octubre de 2005):

Un buena recopilación de herramientas de desarrollo para PICs puede encontrarse Aquí. (Mayo de 2009).

Programadores

PICStart Plus (puerto serie y USB)

Promate II (puerto serie)

MPLAB PM3 (puerto serie y USB)

ICD2 (puerto serie y USB)

ICD3 (USB)

PICKit 1 (USB)

IC-Prog 1.06B

PICAT 1.25 (puerto USB2.0 para PICs y Atmel)

WinPic 800 (puerto paralelo, serie y USB)

PICKit 2 (USB)

PICKit 3 (USB)

Terusb1.0

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Eclipse (PICs y AVRs. USB.)

MasterProg (USB)

.

Depuradores integrados

ICD (Serie)

ICD2 (Serie ó full speed USB - 2M bits/s)

ICD3 (High speed USB - 480M bits/s)

[editar]Emuladores

Proteus - ISIS

ICE2000 (puerto paralelo, convertidor a USB disponible)

ICE4000 (USB)

PIC EMU

PIC CDlite

[editar]Características

Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras hardware incorporadas:

Núcleos de CPU de 8/16 bits con Arquitectura Harvard modificada

Memoria Flash y ROM disponible desde 256 bytes a 256 kilobytes

Puertos de E/S (típicamente 0 a 5,5 voltios)

Temporizadores de 8/16 bits

[Escribir texto]

Tecnología Nanowatt para modos de control de energía

Periféricos serie síncronos y asíncronos: USART, AUSART, EUSART

Conversores analógico/digital de 8-10-12 bits

Comparadores de tensión

Módulos de captura y comparación PWM

Controladores LCD

Periférico MSSP para comunicaciones I²C, SPI, y I²S

Memoria EEPROM interna con duración de hasta un millón de ciclos de lectura/escritura

Periféricos de control de motores

Soporte de interfaz USB

Soporte de controlador Ethernet

Soporte de controlador CAN

Soporte de controlador LIN

Soporte de controlador Irda.

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14.0 PIC 16F886

Nosotros en este caso usaremos el PIC 16F886 ya que es el mas cómodo, así como el que dominamos mejor.

Microcontrolador de 8 bits PIC16F886

[UMPIC16F886ISP] 4.00€

Microcontrolador de 8 bits de última generación de la gama media de

Microchip.

*Encapsulado en 28 patillas dispone de:

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*24 líneas de E/S

*Velocidad de hasta 20MHz

*Reloj interno desde 31KHz hasta 8MHz

*Memoria de programa de 8192 instrucciones, RAM de 368 bytes y EEPROM de datos de 256 bytes

*Puerta serie SSP para comunicación SPI e I2C

*Transmisor/Receptor asíncrono (USART)

*2 módulos de captura, comparación y PWM

*2 Módulos comparadores analógicos

*Convertidor ADC de 10 bits con 11 canales

*2 Timers de 8 bits y 1 de 16 bits

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15.0 SET DE INSTRUCCIONES PIC 16F886

.: NOTACION PARA NUMEROS• Decimal : D'100' ó .100• Hexadecimal : H'64' ó 0x64 ó 64• Octal : O'144'• Binario : B'01101100'• ASCII : A'C' ó 'C'

.: NOTACION PARA REGISTROS Y LITERALES• w : Registro W, similar al acumulador, es el registro de trabajo.• f : Campo de 5 bits (fffff), contiene la dirección del banco de

registros, que ocupa el banco 0 del área de datos. Direcciona uno de esos registros.

• k : Representa una constante de 8 bits.• d : Bit del código OP de la instrucción. Selecciona el destino

donde se guarda el resultado de una operación. Si d=0, el destino es W, y si d=1 el destino es f.

• b : Determina la posición de un bit dentro de un registro de 8 bits, (o sea, tomará valores entre 0 y 7)

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.: SIMBOLOS• [] : Opciones.• () : Contenido.• => : Se asigna a ...• <> : Campo de bits de un registro.• E : Pertenece al conjunto ...• Label : Nombre de la etiqueta.• TOS : Cima de la pila con 8 niveles en la gama media.• PC : Contador de programa que direcciona la memoria de

instrucciones.

.: FLAGSLos Flags o banderas son marcadores, representados por bits dentro del registro STATUS, y son:

• Z : Flag de cero, se pone a 1 cuando una operación lógica o aritmética da 0 (cero)como resultado. En cualquier otro caso se pone a 0.

• C : Flag de Carry, se pone a 1 cuando la operación que le afecta sobrepasa el nivel de representación del procesador, en nuestro caso es de 8 BIT's , de esta manera si sumamos a 0b11111111 un 0b00000011 el resultado sería 0b00000010 y el BIT de Carry pasaría a 1.

• DC : Flag de carry del nibble inferior, este se comporta igual que el BIT de Carry, solo que el límite de representación son los 4 bits inferiores, de esta manera si tenemos 0b00001111 y sumamos 0b00000111, el resultado será 0b00010110 y el BIT de DC se pone a 1, el BIT de Carry estará a 0 al no superarse los 8 bits y el de Z a 0 al ser el número diferente de 0.

No te preocupes si te quedan dudas respecto a los FLAGS, éstas se aclararán a medida que vayas avanzando en el tutorial.

Ahora si, ya podemos empezar con el set de instrucciones:

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16.0 Organización de la memoria de datos del PIC16F886

La Memoria de datos utiliza registros implementados en la RAM. En la RAM se alojan todos los registros destinados al funcionamiento del procesador, manejo de los periféricos, E/S y registros de propósito general, los cuales, pueden ser utilizados por el programador como memoria de uso general.

La Memoria RAM costa de cuatro bancos con 128 bytes cada uno. Para seleccionar el banco que se desee acceder de la RAM, se emplean los Bits No. 6 y 5 del el

Registro de Estatus, los cuales se denominan <RP1 ><RP0> La selección del banco se realizas egún el código siguiente:

banco RP1 RP0

0 0 0

1 0 1

2 1 0

3 1 1

La selección del banco se realiza según el código siguiente: Cada bloque de memoria RAM posee una longitud fija de 128 registros de 8 bits cadauno. Todos los registros especiales y periféricos tienen una localidad específica e invariable dentro de la memoria RAM. En cada ciclo de ejecución estos registros se actualizan de esta forma el usuario puede consultar en cada momento cual es el valor delos mismos. Importante, como se ha mencionado anteriormente:

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TODO

Lo que se realiza en el microcontrolador

, todo sin excepción queda reflejado en estos registros.

Al mismo tiempo, cualquier cosa que el usuario desee hacer sobre el microcontrolador tendrá que hacerlo leyendo o escribiendo en estos registros.

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El registro de Estatus

Contiene los bits de status de la ALU (Unidad Aritmética y Lógica), del RESETy los bits de selección <RP1><RP0> de los bancos de memoria. Es el registro más utilizado de todos y sus bits están

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destinados a controlar las funciones esenciales del microcontrolador, por ello, se encuentra ubicado en las cuartas posiciones de cada bancode memoria. (03h, 83h, 103h y 183h).

ALU:

Referido a operaciones aritméticas y lógicas.

Z:

Señalización de cero (0)

DC:

Acarreo y débito del 4to. Bit

C:

Acarreo y débito del 8vo. bit

RESET:

Referido al tipo de re-inicialización

BANCOS MEMORIA:

Los últimos tres bits del registro de Status de mayor peso, seutilizan para seleccionar el banco de memoria al cual se quiere acceder. Los bits 6 y5 del registro de status pueden tener la codificación mostrada en la siguiente tabla.

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17.0 El registro de Opciones

Es uno de los registros más utilizados, como su nombre lo indica, éste registro permite seleccionar una serie de opciones disponibles para la configuración del hardware en el microcontrolador PIC®. Es un

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registro de 8 bits y cada bit controla una función en el microcontrolador. Por ejemplo:

Bit 7, RBPU:

Habilita o no las resistencias de pull_up internas del puerto B del microcontrolador.

Bit 6, INTEDG:

Selecciona el flanco para la ocurrencia de una interrupción.

Bit 5, T0CS:

Selecciona la fuente de reloj para el TMR0 (interna y/o externa).

Bit 4, T0SE:

Selecciona el flanco para el incremento del TMR0.

Bit 3, PSA:

Selecciona si el pre-escalador será aplicado al TMR0 o al WDT.

Bit2 al Bit0:

Selecciona la magnitud del pre-escalador.

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18.0 El registro de Interrupciones INTERRUPCIÓN:

INTCON:

Es un registro de lectura y escritura, el cual, contiene varios bits de habilitación y bandera para el TMR0, cambios de estado en el puerto B e interrupciones externas por el pin RB0/EXT. Se encuentra duplicado

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en los cuatro bancos de memoria, ocupando las direcciones: 0Bh, 8Bh, 10Bh y 18Bh

Ante una interrupción, se guardará el valor del program counter

PC en el Stack o pila y se cargará el “PC”

con el valor 0004h, que es el vector de interrupción. La mayoría de los periféricos incluidos en el microcontrolador son capaces de interrumpir al CPU, cuando ello ocurre, se desencadenan los siguienteseventos:1.

El microcontrolador termina de ejecutar la instrucción en curso (actual).2.

Se para la secuencia de ejecución regular del programa.3.

El contenido del “Program Counter” se almacena en el stack.4.

Se carga en el “Program Counter” la dirección de la rutina de interrupción.5.

Se ejecuta la rutina de interrupción y se disminuye en un nivel el contenido del stack 6.

Se carga de nuevo en el “Program Counter” el valor de retorno guardadoanteriormente en el stack.7.

Se continúa con la ejecución normal del programa antes de la interrupción.

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19.0 MPLABMPLAB es un editor IDE gratuito, destinado a productos de la marca Microchip. Este editor es modular, permite seleccionar los

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distintos microcontroladores soportados, además de permitir la grabación de estos circuitos integrados directamente al programador.Es un programa que corre bajo Windows y como tal, presenta las clásicas barras de programa, de menú, de herramientas de estado, etc. El ambiente MPLAB® posee editor de texto, compilador y simulación (no en tiempo real). Para comenzar un programa desde cero para luego grabarlo al μC en MPLAB® v7.XX los pasos a seguir son:

1. Crear un nuevo archivo con extensión .ASM y nombre cualquiera2. Crear un Proyecto nuevo eligiendo un nombre y ubicación3. Agregar el archivo .ASM como un SOURCE FILE4. Elegir el microcontrolador a utilizar desde SELECT DEVICE del menú CONFIGURE

Una vez realizado esto, se está en condiciones de empezar a escribir el programa respetando las directivas necesarias y la sintaxis para luego compilarlo y grabarlo en el PIC.Directivas

Las directivas son palabras reservadas para indicarle al MPLAB® que funciones debe configurar cuando compile nuestro programa. Las indispensables para la correcta compilación del programa son:

Directiva Descripción Sintaxis

CBLOCK Defina un Bloque de Constantes

cblock [<expr>]

#DEFINE Defina una Etiqueta de Substitución de Texto

define <name> [<value>]

define <name> [<arg>,...,<arg>] <value>

DT Defina Tabla [<label>] dt <expr>[,<expr>,...,<expr>]

[<label>] dt “<text_string>”[,”<text_string>”,...]

ELSE Empieza el bloque alternativo de un IF

Else

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END Fin de bloque de programa

End

ENDIF Fin del bloque de condiciones ensambladas

Endif

ENDM Fin de la definición de una Macro

Endm

ENDW Fin de un bucle de While Endw

EQU Define una constante para el ensamblador

<label> equ <expr>

IF Empieza un bloque de código condicional

if <expr>

#INCLUDE Incluye Ficheros fuentes adiccionales

include <<include_file>> |“<include_file>”

LIST Opciones listado list [<list_option>,...,<list_option>]

MACRO Declara la Definición del Macro

<label> macro [<arg>,...,<arg>]

ORG Pone el Origen del Programa

<label> org <expr>

WHILE Realiza el bucle Mientras la Condición es Verdadera

while <expr>

Compilación del Programa y carga al PIC

Una vez escrito y depurado el programa, se procede a la compilación. Para esto, desde el menú PROJECT se elige la opción BUILD ALL (construir todo) que, si no existen errores, devolverá un mensaje como BUILD SUCCESFULL. Los errores que muestra el compilador son del tipo sintácticos, es decir que si el programa "construido" llegara a tener

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un error, por ejemplo que esperase a que se ponga un bit en “0” y nunca pasase, se estará en un bucle infinito a pesar de que el compilador compilará perfectamente porque no hay error de sintaxis.También existen mensajes y advertencias; los mensajes pueden ser, por ejemplo, que se está trabajando en un banco de memoria que no es el bank 0, etc. Las advertencias tienen un poco más de peso, por ejemplo: el PIC seleccionado no es el mismo que esta definido en el programa, etc. En ambos casos, mensajes y advertencias, la compilación termina satisfactoriamente pero hay que tener en cuenta siempre lo que nos dicen estos para prevenir errores.Terminada la compilación el MPLAB® nos genera un archivo de extensión .hex el cual es completamente entendible para el PIC. Es decir, solo resta grabarlo al PIC por medio de una interfaz como por ejemplo el programador Picstart Plus de microchip. Una vez completado esto, se alimenta al mismo y el programa ya se estará ejecutando.

20.0 Historia del led

La historia del LED y su desarrollo posterior ha transcurrido en paralelo al siglo XX. Ya en 1907, Henry Joseph Round, especialista en las comunicaciones por radio, descubre el efecto físico de la electroluminiscencia. Durante muchos años, su hallazgo pasó desapercibido por la comunidad científica.

El primer diodo LED fue diseñado por Oleg Vladimirovich Losev (quien fabricó un LED de óxido de cinc y carburo de silicio). Losev publicó los detalles de su trabajo en 1927, en una revista científica rusa, y abrió el camino a los posteriores descubrimientos.

Considerado como el padre del LED moderno, Nick Holonyak inventó el primer LED que emitía en el espectro visible en 1962, cuando trabajaba para General Electric. Quince años más tarde, ya desde su cátedra en la

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Universidad de Illinois, descubriría el láser de punto cuántico, que abrió las puertas a las comunicaciones a través de la fibra óptica, los reproductores de CD y numerosas aplicaciones en el mundo de la medicina.

Respecto a la aplicación industrial del LED, fue en los años 60 y 70 cuando tuvo un gran desarrollo. En 1962, en paralelo al hallazgo de Holonyak, sale al mercado el primer diodo luminiscente rojo. Servía como indicador, ya que su luz todavía no era suficiente para iluminar una gran superficie. No es hasta 1971 que están disponibles LED en otros colores: verde, naranja y amarillo.

En la década de los 90, se desarrollaron los ultravioleta y azules, lo que permitió crear LED de luz blanca, a través de conversión luminiscente en 1995. Este hecho y la gran luminosidad conseguida lo convierte en un elemento muy útil en la iluminación.

El LED es un elemento que ha estado y está en continuo desarrollo. Durante más de treinta años, ha sido utilizados como señalización e iluminación industrial, en productos de consumo como teléfonos inteligentes, televisiones, automóviles, ordenadores, señales de tráfico o en el ámbito de la decoración.

Su eficacia sigue mejorando a gran velocidad y ya supera los 100 lm/W.

21.0 Funcionamiento básico del led

El funcionamiento normal consiste en que, en los materiales conductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía perdida cuando pasa un electrón de la banda de conducción a la de valencia se manifieste como un fotón desprendido o como otra forma de energía (calor por ejemplo) depende principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p;

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ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo.Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable. Este proceso emite con frecuencia un fotón en semiconductores de banda prohibida directa (direct bandgap) con la energía correspondiente a su banda prohibida (véase semiconductor). Esto no quiere decir que en los demás semiconductores (semiconductores de banda prohibida indirecta o indirect bandgap) no se produzcan emisiones en forma de fotones; sin embargo, estas emisiones son mucho más probables en los semiconductores de banda prohibida directa (como el nitruro de galio) que en los semiconductores de banda prohibida indirecta (como el silicio).La emisión espontánea, por tanto, no se produce de forma notable en todos los diodos y solo es visible en diodos como los ledes de luz visible, que tienen una disposición constructiva especial con el propósito de evitar que la radiación sea reabsorbida por el material circundante, y una energía de la banda prohibida coincidente con la correspondiente al espectro visible. En otros diodos, la energía se libera principalmente en forma de calor,radiación infrarroja o radiación ultravioleta. En el caso de que el diodo libere la energía en forma de radiación ultravioleta, se puede conseguir aprovechar esta radiación para producir radiación visible, mediante sustancias fluorescentes o fosforescentes que absorban la radiación ultravioleta emitida por el diodo y posteriormente emitan luz visible.El dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es solo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un led es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.Para obtener buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el led; para ello, hay que tener en cuenta que el voltaje de operación va desde 1,8 hasta 3,8 voltios aproximadamente (lo que está relacionado con el material de fabricación y el color de la luz que emite) y la gama de intensidades que debe circular por él varía según su aplicación. Valores típicos de corriente directa de polarización de un led corriente están comprendidos entre los 10 y los 40 mA. En

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general, los ledes suelen tener mejor eficiencia cuanto menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su operación de forma optimizada, se suele buscar un compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor cuanto más grande es la intensidad que circula por ellos) y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula por ellos). El primer led que emitía en el espectro visible fue desarrollado por el ingeniero de General Electric Nick Holonyak en 1962.

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A ÁnodoB Cátodo1 Lente/encapsulado epóxico2 Contacto metálico3 Cavidad reflectora4 Terminación del semiconductor5 Yunque6 Plaqueta78 Borde plano

Tecnología LED/OLED

En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los ledes e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.

Compuestos empleados en la construcción de led´s

Compuesto ColorLong. de

onda

Arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo 940 nm

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Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs)

Rojo e infrarrojo 890 nm

Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP)Rojo, anaranjado y amarillo

630 nm

Fosfuro de galio (GaP) Verde 555 nm

Nitruro de galio (GaN) Verde 525 nm

Seleniuro de zinc (ZnSe) Azul

Nitruro de galio e indio (InGaN) Azul 450 nm

Carburo de silicio (SiC) Azul 480 nm

Diamante (C) Ultravioleta

Silicio (Si) En desarrollo

Los primeros diodos construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnológico posterior la construcción de diodos para longitudes de onda cada vez menores. En particular, los diodos azules fueron desarrollados a finales de los años noventa por Shuji Nakamura, añadiéndose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permitió —por combinación de los mismos— la obtención de luz blanca. El diodo de seleniuro de zinc puede emitir también luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada por fotoluminiscencia. La más reciente innovación en el ámbito de la tecnología led son los diodos ultravioleta, que se han empleado con éxito en la producción de luz negra para iluminar materiales fluorescentes.

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Tanto los diodos azules como los ultravioletas son caros respecto de los más comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales.Los ledes comerciales típicos están diseñados para potencias del orden de los 30 a 60 mW. En torno a 1999 se introdujeron en el mercado diodos capaces de trabajar con potencias de 1 vatio para uso continuo; estos diodos tienen matrices semiconductoras de dimensiones mucho mayores para poder soportar tales potencias e incorporan aletas metálicas para disipar el calor (véase convección) generado por efecto Joule.Hoy en día, se están desarrollando y empezando a comercializar ledes con prestaciones muy superiores a las de hace unos años y con un futuro prometedor en diversos campos, incluso en aplicaciones generales de iluminación. Como ejemplo, se puede destacar que Nichia Corporation ha desarrollado ledes de luz blanca con una eficiencia luminosa de 150 lm/W, utilizando para ello una corriente de polarización directa de 20 miliamperios (mA). Esta eficiencia, comparada con otras fuentes de luz solamente en términos de rendimiento, es aproximadamente 1,7 veces superior a la de la lámpara fluorescente con prestaciones de color altas (90 lm/W) y aproximadamente 11,5 veces la de una lámpara incandescente (13 lm/W). Su eficiencia es incluso más alta que la de la lámpara de vapor de sodio de alta presión (132 lm/W), que está considerada como una de las fuentes de luz más eficientes.3

El comienzo del siglo XXI ha visto aparecer los diodos OLED (ledes orgánicos), fabricados con materiales polímeros orgánicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos está lejos de la de los diodos inorgánicos,y son biodegradables, su fabricación promete ser considerablemente más barata que la de aquellos, siendo además posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando técnicas de pintado para crear pantallas en color.El OLED (organic light-emitting diode: ‘diodo orgánico de emisión de luz’) es un diodo basado en una capa electroluminiscente que está formada por una película de componentes orgánicos, y que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.No se puede hablar realmente de una tecnología OLED, sino más bien de tecnologías basadas en OLED, ya que son varias las que hay, dependiendo del soporte y finalidad a la que vayan destinados.

[Escribir texto]

Su aplicación es realmente amplia, mucho más que, en el caso que nos ocupa (su aplicación en el mundo de la informática), cualquier otra tecnología existente.Pero además, las tecnologías basadas en OLED no solo tienen una aplicación puramente como pantallas reproductoras de imagen, sino que su horizonte se amplía al campo de la iluminación, privacidad y otros múltiples usos que se le pueda dar.Las ventajas de esta nueva tecnología son enormes, pero también tiene una serie de inconvenientes, aunque la mayoría de estos son totalmente circunstanciales, y desaparecerán en unos casos conforme se siga investigando en este campo y en otros conforme vaya aumentando su uso y producción.Una solución tecnológica que pretende aprovechar las ventajas de la eficiencia alta de los ledes típicos (hechos con materiales inorgánicos principalmente) y los costes menores de los OLED (derivados del uso de materiales orgánicos) son los Sistemas de Iluminación Híbridos (Orgánicos/Inorgánicos) basados en diodos emisores de luz. Dos ejemplos de este tipo de solución tecnológica los está intentado comercializar la empresa Cyberlux con los nombres de HWL (Hybrid White Light: ‘luz blanca híbrida’) y HML (Hybrid Multicolor Light: ‘luz multicolor híbrida’), cuyo resultado puede producir sistemas de iluminación mucho más eficientes y con un coste menor que los actuales.

AplicacionesLos diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del

siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc., y en general para aplicaciones decontrol remoto, así como en dispositivos detectores, además de ser utilizados para transmitir datos entre dispositivos electrónicos como en redes de computadoras y dispositivos como teléfonos móviles, computadoras de mano, aunque esta tecnología de transmisión de datos ha dado paso al bluetooth en los últimos años, quedando casi obsoleta

Los led´s se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo, del NASDAQ, tiene 36,6 metros de altura y está en Times Square, Manhattan). También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles,

[Escribir texto]

calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras con led´s.

El uso de led´s en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con led´s presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con led´s se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Cabe destacar también que diversas pruebas realizadas por importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energético varia entre el 70 y el 80% respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora.5 Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los led´s ofrecen en relación al alumbrado público.

Los led´s de luz blanca son uno de los desarrollos más recientes y pueden considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir los focos o bombillas actuales (lámparas incandescentes) por dispositivos mucho más ventajosos. En la actualidad se dispone de tecnología que consume el 92% menos que las lámparas incandescentes de uso doméstico común y el 30% menos que la mayoría de las lámparas fluorescentes; además, estos led´s pueden durar hasta 20 años y suponer el 200% menos de costes totales de propiedad si se comparan con las lámparas o tubos fluorescentes convencionales.6 Estas características convierten a los ledes de luz blanca en una alternativa muy prometedora para la iluminación.

[Escribir texto]

También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica. Sin embargo esta aplicación está en desuso ya que actualmente se opta por tecnología láser que focaliza más las señales de luz y permite un mayor alcance de la misma utilizando el mismo cable. Sin embargo en los inicios de la fibra óptica eran usados por su escaso coste, ya que suponían una gran ventaja frente al coaxial (aún sin focalizar la emisión de luz). Pantalla de led´s: pantalla muy brillante, formada por filas de led´s verdes, azules y rojos, ordenados según la arquitectura RGB, controlados individualmente para formar imágenes vivas, muy brillantes, con un altísimo nivel de contraste, entre sus principales ventajas frente a otras pantallas se encuentran: buen soporte de color, brillo extremadamente alto (lo que le da la capacidad de ser completamente visible bajo la luz del sol), altísima resistencia a impactos.

22.0 LED RGB

[Escribir texto]

Comúnmente, existen 2 tipos de LEDs RGB. Uno de 4 patas y otro de 2 patas. Vamos a trabajar con el de 4 patas ya que nos permitirá mayor control. Tanto el LED de 2 patas como el de la imagen, el de 4 patas, ambos tienen 3 diodos LED internos que emiten tres colores diferentes Red - Green – Blue (RGB), claro; Rojo, Verde y Azul.

EL LED de 2 patas común funciona polarizándolo en directa (“en directa” significa polarizándolo como corresponde, el positivo al ánodo y el negativo al cátodo) y al ser alimentado inicia una secuencia de cambios de colores infinita (obviamente mientras esté alimentado) a una frecuencia preestablecida por el fabricante, ese comportamiento es determinado por un circuito integrado que posee internamente el LED.

Según la velocidad en que trabajan automáticamente cambiando los colores, existen LEDs de 2 patas que trabajan con una frecuencia lenta y otros que trabajan con una frecuencia de intercalado más lenta.

El LED de 4 patas más común es de 5mm, cristal de alta luminosidad, ánodo común.

Ánodo común significa que, electrónicamente, la pata común a los tres diodos internos es el Ánodo.

El LED RGB de 4 patas tiene 1 Ánodo y 3 Cátodos;

Diseño de circuitos con LEDs RGB de 4 patas

Un LED tiene ciertas características de fábrica que determinan cómo se lo debe alimentar para que trabaje óptimamente. Son las siguientes;

1- Tensión correcta de trabajo.

2- Consumo.

Tensiones de alimentación / consumo;

LED ROJO: 2,1V / 20mA

LED VERDE: 3,3V / 20mA

LED AZUL: 3,3V / 20mA

[Escribir texto]

22.0 Código de programación

list p=16f886 ; list directive to define processor #include <p16f886.inc> ; processor specific variable definitions

__CONFIG _CONFIG1, _LVP_OFF & _FCMEN_ON & _IESO_OFF & _BOR_OFF & _CPD_OFF & _CP_OFF & _MCLRE_ON & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _INTRC_OSC_NOCLKOUT __CONFIG _CONFIG2, _WRT_OFF & _BOR21V;**********************************************************************RESET_VECTOR CODE 0x0000 ; processor reset vector nop

[Escribir texto]

goto start ; go to beginning of program

INT_VECTOR CODE 0x0004 ; interrupt vector location

MAIN_PROG CODE 0x0005TIME1

MOVLW .50MOVWF 0X30

AQUI MOVLW .250MOVWF 0X31

ACA NOPDECFSZ 0X31GOTO ACADECFSZ 0X30GOTO AQUIRETURN

TIME2MOVLW .75MOVWF 0X30

POR MOVLW .250MOVWF 0X31

PAR NOPDECFSZ 0X31GOTO PARDECFSZ 0X30GOTO PORRETURN

TIME3MOVLW .100MOVWF 0X30

PA MOVLW .250MOVWF 0X31

PO NOPDECFSZ 0X31GOTO PODECFSZ 0X30GOTO PARETURN

TIME4MOVLW 0X10

[Escribir texto]

SEG MOVWF 0X32MOVLW .100MOVWF 0X30

MS MOVLW .250MOVWF 0X31

MA NOPDECFSZ 0X31GOTO MADECFSZ 0X30GOTO MSDECFSZ 0X32GOTO SEGRETURN

startMOVLW 0X20MOVWF STATUSCLRFTRISACLRFTRISBCLRFTRISCMOVLW 0X60CLRFANSELCLRFANSELHCLRFSTATUS

PRUB MOVLW B'11111110'MOVWF PORTBMOVLW 0XFFMOVWF PORTCMOVLW B'11111110'MOVWF PORTACALLTIME2CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4

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CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4CALLTIME4MOVLW 0X20MOVWF 0X40

LOCO MOVLW b'00010000'MOVWF PORTC

CAPAS CALLTIME4RLF PORTCBTFSS PORTC,7GOTO CAPASDECFSZ 0X40GOTO LOCOMOVLW 0XFFMOVWF PORTCMOVLW 0X20MOVWF 0X41

LUCAS MOVLW b'1000000'MOVWF PORTBMOVWF PORTA

LUCES CALLTIME3RRF PORTBBTFSS PORTB,0GOTO LUCES

WORM CALLTIME3RRF PORTABTFSS PORTA,0GOTO WORMDECFSZ 0X41GOTO LUCASGOTO PRUB

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Aplicación de proyecto

El proyecto puede y es aplicado a la innovación tecnológica del país el mejoramiento de la tecnología actual se busca la aplicación en la iluminación de cualquier lugar o cualquier aparato electrónico que funcione o necesite de un dispositivo de iluminación así como lo son las pantallas de nueva tecnología led.

La aplicación de este proyecto no es una simple idea a largo plazo si no que cada vez se mejora en este caso se hizo con la finalidad de mostrar al público en general como el desarrollo tecnológico ayudara a la economía del país así como será una de las mejores fuentes de empleo en la creación e innovación de nuevos proyectos que conlleven esta tecnología.

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Conclusión

Este proyecto es una gran inversión para implementar su desarrollo ya que así estaremos a la par de países con grandes desarrollos tecnológicos así como también el reconocimiento de la tecnología que es desarrollada dentro del país y no en el extranjero.

Es importante recalcar que un proyecto necesita de fondos de los mismos creadores del proyecto ya que se debe promover con empresarios que deseen ampliar su comercio ya sea nacional e internacional con un producto innovador que produzca un resultado económico favorable.

Este proyecto es importante continuar mejorándolo cada vez hacerlo más complejo y mayor control ya que así se asegura de su apoyo económico para producir a grandes escalas y asegurar un futuro mejor ya que con este proyecto también se busca evitar tanta contaminación y demanda energética.

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Referencias

Albert Paul Malvino, “Principios de la electrónica”, Editorial McGraw Hill.

Norbert R. Malik, “Circuitos electrónicos, análisis, simulación y diseño”, Editorial Prentice.

Circuitos y Dispositivos Electrónicos, RJ Tocci, 3ª. EdiciónMicrocontroladores pic, Angulo Usategur José María, Matín Cuenca, Ediciones Paraninfo, 1ª ediciónMicrocontroladores avanzados PICControladores digitales de señales.Arquitectura, programación y aplicaciones, García Zapiran Antonio, 1ª edición, ISBN 8497323858

Dispositivos Lógicos programables y sus aplicaciones, Mandado Pérez Enrique.

Milman Jacob, Editorial Hispano Europea, 6ª edición.

Fundamentals of photonics, John Wiley & sons

Physics of semiconductor devices, John Wiley Interscience

Optoelectronics: an introduction, Prentice-Hall International, Wilson J. & Hawkkes J.F.B.

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