Tarjeta Desarrollo dsPICBogobots ITEM-CEM

El micro dsPIC30f4013

• El microcontrolador utilizado en la tarjeta es undispositivo de procesamiento digital desarrollado por lacompañía Microchip, el cual cumple la función de ser elcontrolador principal del robot.

• Se encarga desde el control de los servomotores hasta lalectura de los diversos sensores y la toma de decisionesdel jugador.

El micro dsPIC30f4013

Cuenta con:

• Entradas convertidoras analógico-digitales de 12 bit.

• PWM’s

• Timmers

• 2 UART (Receptor/Transmisor Universal Asíncrono) utilizados para la comunicación serial

• Multiples entradas y salidas digitales.

Diagrama de pines

del micro

Este microcontrolador consta de 40pines, los cuales se encuentrannumerados a partir de la muesca deuna de las esquinas del circuito haciasu lado derecho dando la vuelta alcircuito.

Este es el tipo de empaquetado utilizado en la tarjeta desarrollo para el Bogobot.

Empaquetado pdip

Tabla de asignación de pines.

Tabla de asignación de pines.

Oscilador

• El microcontrolador tiene un timmer interno quepara funcionar correctamente es necesario que seconecte a un oscilador. El oscilador utilizado en estaocasión es de 12,000MHz.

Oscilador grande.

Los pines de este oscilador se conectan acapacitores de 22 microfaradios paraestabilizar la frecuencia del mismo, noobastante para aplicaciones sencillas noes absolutamente necesario.

Master Clear MCLR.

• Este pin es utilizado para resetear al microcontrolador,esto quiere decir que sin importar que se encuentrehaciendo, al momento de aterrizar este puerto (puedehacer con un botón conectado a tierra) el micro vuelve ala primer tarea para la cual está programado.

• Este pin también se utiliza por el programador cuando secarga o lee el programa del micro.

Tarjeta desarrollo dsPIC

• La tarjeta desarrollada para implementar elmicrocontrolador en el robot está diseñada para podermontar un micro QFN (Quad Flatpackage No-Leadframes) de dimensiones menores al utilizado por losalumnos en una protoboard y contar con las diferentesregulaciones de voltaje necesarias para su correctofuncionamiento, así como una serie de conectores fácilesde usar y una base lista para montarse.

QFN

Tarjeta desarrollo dsPIC

• Esta tarjeta cuenta también con un regulador de voltajeconmutado de Texas Instruments, otros dos secundariosde disipación de calor, un convertidor de señales rs232-ttl y un juego de LEDs y botones para su operación.

Tarjeta desarrollo dsPIC

• El dispositivo 1:Es un switch de encendido. Esteswitch es usado solamente paradesarrollo y debe permanecerencendido. Este interrumpe elhabilitador de las fuentes de 5 y3 volts por lo cual apaga elDspic y al Max233.

• El dispositivo 2:Es un regulador de 3.3 volts

conectado únicamente a 3 pinesVarios de los postes del DSP se encuentranextendidos a postes inferiores. Esto permite laconexión con dispositivos externos tales comomódulos inerciales, dispositivos digitales, entreotros.

Tarjeta desarrollo dsPIC

• El dispositivo 3 es el regulador de5 volts a 1 amperio. Estedispositivo alimenta almicrocontrolador y se ofrecen dossalidas a esta tensión.

• El dispositivo 4 es el DsPic, el cuales un procesador de señalesdigitales modelo DsPic 40f13conectado para ejecutar hasta 25Mips (million instruction persecond).

• El dispositivo 5 es un convertidorde señales ttl a rs232 y así, podercomunicar con computadora.

Tarjeta desarrollo dsPIC

• El dispositivo 1:Es el regulador de voltaje

conmutado

• El dispositivo 2:Es el botón de reset delDSP

• Englobado con elnúmero 3 están los ledsRGB.

Los botones y LEDs están conectadosdirectamente a los i/o del dsPIC.

dsPIC

• Engolbado con elnúmero 4 seencuentran losbotones de estado.

Englobado con el número 5 se encuentran losúltimos tres leds de montaje superficial. Tienencolores diferentes: rojo, verde y azul deizquierda a derecha. Sus entradas estánruteadas a los tres postes debajo de ellos.

Fuente conmutada PT6304

• El circuito cuenta con un regulador devoltaje conmutado capaz de ahorrar energíaconviertiendola en un campo magnéticogenerado por un solenoide el cual esreutilizado integrandolo en el circuito dealimentación a diferencia de los reguladoresque disipan el sobrante de voltaje en formade calor. Este regulador es capaz deproporcionar hasta 3 A de forma continua y5 A pico. La fuente utilizada es la PT6304 deTexas Instruments y cuenta con un sistemade protección de corto circuito.

Uso de los pines de la tarjeta.

• 1: Entrada de energía. Enestos pines se conecta unvoltaje de 7 a 13 voltios,generalmente provenientede una batería.

• Los postes “2” son lospostes de programación endonde se conecta elprogramador de Dspic. Enla tarjeta se puede observaruna flecha que debe decoincidir con una flechasimilar en el programador.

Uso de los pines de la tarjeta.

• Los postes “3” estándirectamente ruteados a lasentradas analógicas del dspic.

• Los postes “4” son entradas osalidas digitales.

• Los postes “5” son los decomunicación.

Todos los postes en la tarjetatienen un paso de 10postes/pulgada.

Comunicación.

• El módulo de comunicación de latarjeta es configurable por el micro, latasa de transferencia utilizada por elequipo es de 115200bps (En la tarjetacontroladora de servos es necesarioponer los puentes necesarios paraajustarla a este “baud rate”).

En la tarjeta se tienen dos columnas de tres filas (tx, rx y tierra respectivamente), estos puertos UART utilizan el protocolo de comunicación TTL de lado izquierdo y RS232 de lado derecho.

Comunicación.

• El protocolo ttl se utiliza para comunicación con dispositivos electrónicos dentro del robot tales como controlador de servos y cámara de video. Los puertos RS232 se utilizan para comunicación bidireccional con una PC.

Conexión con dispositivos externos.

Conexión con dispositivos externos.

Conexión con dispositivos externos.

• Los pines de expansión con dispositivos estánconectados directamente al DSP y su función esconectar al DSP con los dispositivos externos comoIMUS, Brújula, etc.

Conexión con dispositivos externos.

Salidas de voltaje • Los pines de la sección

número 6 son salidas devoltaje a distintos voltajescomo se puede ver en latabla. Estos diferentesvoltajes son utilizados paraalimentar los distintosdispositivos externos comolos acelerómetros,giroscopios etc.

Posición de la tarjeta desarrollo dsPIC

en el Bogobot.

Componentes Básicos para el Taller

• -Microcontrolador dsPIC30f4013 en presentación pdip.

• -Un oscilador de 12Mhz

• -Dos capacitores de 2.2 MicroFaradios

• -1 Resistencia de 1K

• -1 Resistencia de 10K

• -4 Resistencias de 330

• -1 Push Button

• -Cable

Implementación del dsPIC PDIP a un

circuito.

Comprar el dsPIC por Internet

WebSite: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en010345#2

Pic Kit

MikroC for dsPIC 30/33

Este software puede serdescargado desde su páginaprincipal como versión deDEMO. Esta versión essuficiente para realizar variosprogramas básicos. No obstantepara programar de formacompleta programas como el deJugador de los Bogobots esnecesario comprar la licencia.

WebSite: http://www.mikroe.com/eng/products/view/414/mikroc-for-dspic30-33-and-pic24/

Mikro C for dsPIC 30/33 – User Manual

URL: http://www.mikroe.com/eng/downloads/get/292/mikroc_dspic_manual.pdf

Fuentes y recursos en internet.

• Estas fuentes aun no tienen el formato adecuado.

• Tutorial para hacer circuitos impresos:http://www.youtube.com/watch?v=urv6jArKp6M&feature=fvw

• Datasheet dspic 30f4013 Microchip:http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/70138c.pdf

• Datasheet PT6304: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/P/T/6/3/PT6304.shtml

• Documento Bogobot, Ing. Guillermo Villarral, Ing. Salvador Sumohano, Ing. Erick Cruz, Dr. Alejandro Aceves.