practicas micros

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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS

LABORATORIO Electrónica

CARRERA Ingeniería Electrónica

SEDE Quito-Campus Sur

Elaborado por:

Ing. Roberto Pérez Checa.

Revisado por:

Ing. Gustavo Caiza

Aprobado por:

Fecha de Elaboración

Febrero 2015 Fecha de Revisión

Número de Resolución Consejo de

Carrera:

1. DATOS INFORMATIVOS

a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Sistemas Microprocesados 1

b. No. DE PRÁCTICA: 1

c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO: 3

d. NOMBRE INSTRUCTOR: Ing. Roberto Pérez. Ing. Gustavo Caiza. Ing. Junior Figueroa.

e. TIEMPO ESTIMADO: 1 hora 40 minutos

2. DATOS DE LA PRÁCTICA

a. TEMA: Manejo de puertos

b. OBJETIVO GENERAL:

Familiarizar al estudiante con el uso de los distintos puertos de un microcontrolador para optimizar su funcionamiento.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de un puerto como salida de datos discretos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada de datos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada y salida de datos para optimizar su uso.






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Carrera:

d. ENUNCIADOS

Mediante el uso de cualquier puerto del microcontrolador realizar una

secuencia de encendido de luces con leds, las luces se encienden de

izquierda a derecha y luego de derecha a izquierda.

Realizar una secuencia de encendido de leds de un puerto, dando la

apariencia de que una luz en el puerto va avanzando y retrocediendo.

Ampliar el ejercicio de avance y retroceso, pero ahora el avance es de una

luz apagada.

Nota: para cada uno de los ejercicios planteados se exime de uso al puerto B.

Realizar un semáforo de dos intersecciones que cumple con las siguientes

condiciones:

- Nunca se encienden dos luces de igual color al mismo tiempo.

- Existe un cambio de verde a amarillo mientras el otro semáforo

permanece en rojo.

- Se colocara un tiempo de 5 segundos para el cambio de color.

Mediante el uso de un switch conectado en un puerto, encender y apagar

cuatro leds conectados a otro puerto.

Acoplar el ejercicio anterior para el encendido de un foco de 110V AC.

e. MARCO TEÓRICO

Cualquier aplicación de un sistema digital basado en un microprocesador o microcontrolador requiere la transferencia de datos entre circuitos externos al Microprocesador y él mismo. Estas transferencias constituyen las operaciones llamadas ENTRADA y SALIDA, (input /output) o ES ( I/O). Por esta razón el manejo de los distintos puertos de un microcontrolador es un punto fundamental de los microcontroladores, ya que de esta manera se puede relacionar el mundo físico con la lógica que se encuentra programada en este.






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Hay que tomar en cuenta que los puertos se manejarán con una lógica determinada ya sea esta en lógica directa o inversa. Además se tiene que considerar la corriente máxima y mínima que podrá manejar cada uno de los pines que conforman los mismos. Por tal razón se tendrá el siguiente diagrama de bloques para el armado, no se olvide que existen conexiones básicas que tienen que ser realizadas y ante la falta de cualquiera de ellas el microcontrolador no podrá funcionar.

f. MARCO PROCEDIMENTAL

1. Diseñe el diagrama electrónico para cumplir con el primer enunciado propuesto, cumpliendo al pie de la letra lo allí solicitado.

2. Realice el diagrama de flujo para el algoritmo que implementará para el enunciado propuesto.

3. Desarrolle en MikroC la programación necesaria en base de su diagrama de flujo, para cumplir con el enunciado propuesto.

4. Arme el circuito electrónico diseñado, programe su microcontrolador y realice las pruebas de funcionamiento.

5. Desarrolle los puntos del 1 al 4 para los demás enunciados propuestos.

g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, diodos led, elementos electrónicos variados.






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h. REGISTRO DE RESULTADOS

ENUNCIADO Funcionamiento

Correcto Incorrecto

Mediante el uso de cualquier puerto del

microcontrolador realizar una secuencia de

encendido de luces con leds, las luces se encienden

de izquierda a derecha y luego de derecha a

izquierda.

Realizar una secuencia de encendido de leds de un

puerto, dando la apariencia de que una luz en el

puerto va avanzando y retrocediendo.

Ampliar el ejercicio de avance y retroceso, pero

ahora el avance es de una luz apagada.

Realizar un semáforo de dos intersecciones que cumple con las siguientes condiciones:

Nunca se encienden dos luces de igual color al mismo tiempo.

Existe un cambio de verde a amarillo mientras el otro semáforo sigue en rojo.

Se colocara un tiempo de 5 segundos para el cambio de color.

Mediante el uso de un switch conectado en un

puerto, encender y apagar cuatro leds conectados

a otro puerto.

Acoplar el ejercicio anterior para el encendido de

un foco de 110V AC.

i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

Angulo, J. (2008). Diseño práctico de aplicaciones segunda parte. McGraw Hill. Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com.






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e. TIEMPO ESTIMADO: 1 hora 40 minutos.


a. TEMA: Manejo de Puertos y menú de operación


Familiarizar al estudiante con el uso de los distintos puertos de un microcontrolador para optimizar su funcionamiento, aplicándolo a funciones multitarea.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de un puerto como salida de datos discretos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada de datos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada y salida de datos para optimizar su uso.

d. ENUNCIADOS

Mediante el uso de un pulsador conectado en un pin de un puerto, dar las

siguientes condiciones de operación al led en el mismo puerto: al presionar






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el pulsador, este enciende un diodo Led 6 veces, con repeticiones de

200ms.

Mediante el uso de un Dip-switch conectado al puerto C, realizar un menú

de operación de secuencias de leds en base de las siguientes opciones:

Si ingresa 1: se encienden los leds pares de uno en uno desde el LSB

hasta el MSB, infinitamente.

Si ingresa 2: se encienden los leds impares de uno en uno desde el MSB

hasta el LSB, infinitamente.

Si ingresa 3: titilan cinco veces los leds pares del puerto.

Si ingresa 4: titilan cinco veces los leds impares del puerto.

Nota: se debe que optimizar el código de las secuencias usando

instrucciones de bucle repetitivo, no se puede ingresar las acciones de

encendido y apagado de una en una. El sistema en su totalidad funciona de

manera infinita. El puerto C tiene que estar conectado en su totalidad a los

dip switch. Como condición fundamental no se tiene que esperar al finalizar

una secuencia para que inicie la nueva secuencia seleccionada. La secuencia

debe realizarse al mismo instante que se da un nuevo valor de ejecución.

Mediante un pulsador encender y apagar un led en base de eventos, es

decir, cuando presiona una vez enciende el led, cuando presiona por

segunda vez apaga el led, cuando presiona por tercera vez vuelve a

encender y así sucesivamente.

Mediante dos pulsadores encender y apagar tres Leds con las siguientes

condiciones:

- Si presiona P1 se enciende el Led 1 durante 2 segundos.

- Si presiona P2 se enciende el Led 2 durante 2 segundos.

- Si Presiona P1 y P2 al mismo tiempo enciende el Led 3 durante 5

segundos.






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e. MARCO TEÓRICO El correcto uso de las sentencias en MikroC ayudan a que los programas sean más pequeños y por ende, la cantidad de memoria necesaria del microcontrolador también se ve reducida. Partiendo de esta premisa se puede asegurar que un programa eficiente, no solamente hará lo que el diseñador espere o tenga en mente, sino que a más de esto deberá utilizar una cantidad de memoria que le permita manejar complejos algoritmos sin tener que migrar su aplicación a microcontroladores con capacidades de memoria más elevadas. MikroC dentro de sus librerías tiene muchas funciones que ayudan al buen desarrollo y manejo eficiente de la memoria de los microcontroladores. Por tal razón se tendrá el siguiente diagrama de bloques para el armado, no se olvide que existen conexiones básicas que tienen que ser realizadas y ante la falta de cualquiera de ellas el microcontrolador no podrá funcionar.

f. MARCO PROCEDIMENTAL










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g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, elementos electrónicos variados.



Correcto Incorrecto

Mediante el uso de un pulsador conectado en un pin

de un puerto, dar las siguientes condiciones de

operación al led en el mismo puerto: al presionar el

pulsador, este enciende un diodo led 6 veces con

repeticiones de 200ms.

Mediante el uso de un Dip-switch conectado al

puerto C, realizar un menú de operación de

secuencias de leds en base de las siguientes

opciones:

Si ingresa 1: se encienden los leds pares de uno

en uno desde el LSB hasta el MSB, infinitamente.

Si ingresa 2: se encienden los leds impares de

uno en uno desde el MSB hasta el LSB,

infinitamente.

Si ingresa 3: titilan cinco veces los leds pares del

puerto.

Si ingresa 4: titilan cinco veces los leds impares

del puerto.






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Carrera:

Mediante un pulsador encender y apagar un led en

base de eventos, es decir, cuando presiona una vez

enciende el led, cuando presiona por segunda vez

apaga el led, cuando presiona por tercera vez vuelve

a encender y así sucesivamente.

Mediante dos pulsadores encender y apagar tres

Leds con las siguientes condiciones:

- Si presiona P1 enciende el Led 1 durante 1s.

- Si presiona P2 enciende el Led durante 1s.

- Si presiona P1 y P2 al mismo tiempo

enciende el Led 3 durante 5 s.

i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

Angulo, J. (2008). Diseño práctico de aplicaciones segunda parte. McGraw Hill.

Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com. www.microchip.com. www.mikroe.com






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e. TIEMPO ESTIMADO: 2 horas


a. TEMA: Manejo de Puertos y matrices de leds


Familiarizar al estudiante con el manejo de puertos y la forma de uso de estos para visualizar datos en un display de siete segmentos.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de desplazamiento de bits y operacio0nes lógicas con registros para familiarizar al estudiante en el uso de estos. Estudiar el funcionamiento de los displays de 7 segmentos con y sin decodificador para optimizar el uso de estos elementos de visualización.

d. ENUNCIADOS

Realice el desplazamiento de dos bits desde los extremos del puerto C hacia

el centro del puerto, los bits en desplazamiento al encontrarse deben

regresar hacia los extremos. El sistema funciona siempre y cuando este

activo el bit1 del puerto B en lógica inversa, caso contrario el puerto con los






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leds se mantiene apagado. Debe optimizar el código y las instrucciones de

encendido no pueden ser enviadas al puerto de una en una. La

temporización dada debe ser de 1 segundo.

Realice un programa para que en una matriz de leds (display de 7

segmentos) conectada en el puerto B, de forma directa (sin decodificador),

se pueda visualizar el conteo de eventos realizados sobre un pulsador

conectado en el puerto B.

Amplié el ejercicio anterior para que ahora con otro pulsador conectado en

el puerto C se haga el decremento en intervalos de dos.

Realice la programación del microcontrolador para que este funcione como

un decodificador de binario a hexadecimal y de BCD a 7 segmentos. La

selección de la forma de decodificación se la realiza mediante un switch

conectado en el puerto C. El ingreso de datos es por cuatro bits del puerto

A y la salida al puerto B.

e. MARCO TEÓRICO Los displays de 7 segmentos son elementos para visualización usados en muchísimas aplicaciones debido a su bajo costo y fácil manejo. Estos existen de dos tipos: ánodo común y cátodo común. Los mismos que pueden ser manejados de forma directa desde un microcontrolador o en su defecto mediante la utilización de CI decodificadores, con el limitante que con estos solo se podrán visualizar los códigos de salida de los decodificadores.






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El siguiente diagrama de bloques define las conexiones básicas para poner en funcionamiento a un display directo con el microcontrolador.

El siguiente diagrama de bloques explica las conexiones básicas para poner en funcionamiento a un display con un decodificador.






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Recuerde que los segmentos de los displays de 7 segmentos son leds, por consiguiente es necesaria la utilización de resistencias limitadoras de corriente y especialmente su correcto dimensionamiento. f. MARCO PROCEDIMENTAL






g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, displays de 7 segmentos, elementos electrónicos variados.






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Carrera:



Correcto Incorrecto

Realice el desplazamiento de dos bits desde los

extremos del puerto C hacia el centro del puerto,

los bits en desplazamiento al encontrarse deben

regresar hacia los extremos. El sistema funciona

siempre y cuando este activo el bit1 del puerto B

en lógica inversa, caso contrario el puerto con los

leds se mantiene apagado. Debe optimizar el

código y las instrucciones de encendido no pueden

ser enviadas al puerto de una en una. La

temporización dada debe ser de 1 segundo.

Realice un programa para que en una matriz de

leds (display de 7 segmentos) conectada en el

puerto B, de forma directa (sin decodificador), se

pueda visualizar el conteo de eventos realizados

sobre un pulsador conectado en el puerto B.

Amplié el ejercicio anterior para que ahora con

otro pulsador conectado en el puerto C se haga el

decremento en intervalos de dos.

Realice la programación del microcontroloador

para que este funcione como un decodificador de

binario a hexadecimal y de BCD a 7 segmentos. La

selección de la forma de decodificación se la

realiza mediante un switch conectado en el puerto

C. El ingreso de datos es por cuatro bits del puerto

A y la salida al puerto B.






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i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA Angulo, J. (2008). Diseño práctico de aplicaciones segunda parte. McGraw Hill.

Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com. www.microchip.com. www.mikroe.com

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