“MICROCONTROLADORES EN ROBÓTICA MÓVIL” AUTORES: NÉSTOR FERRER IMAÑAS XAVIER PARLADÉ RIOS JUAN ANTONIO JOSÉ GIMENO TITULACIÓN: INGENIERIA TÉCNICA EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL DIRECTOR: PERE PONSA ASENSIO DEPARTAMENTO: ESAII FECHA: 26 de Mayo del 2003 ! * "#$ %&'() + , - "#$! ! ! - "# ! / ! ! * ! ! ! Microcontroladores Servomotores Estructura Robótica Hardware Timers Móvil Software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G C 5 - % 5 G ' @T2 G 0> E E 2G $ $ " U ! U #A 1$F D * 2 G ? ! - 2 1 V ? C C 1 ! 0 B %" # 8 DP M * PH 7 F &8,,I78 , )! $ 0 ! $@0 ! ! H U % U+ # ! ! * - * - : 2.2. Características de un Microcontrolador ##$ %&! )? ' ! ( * !(! % M !( . +) *%'' ! ! )# G ' ! ,! +) 7 ( ! . * -+ ./ 0 ! 1 $ D; =F! - D;?$" =F! * D;7$ =F ### 2 ! - ) @! ' ! ) 0 ! %@! 2 ##3 7 D ! !) % 0 ! 7?! 2 ' ! F 4 F D & D ! ! ! F (4 ! ) B5! 0 05! B5! 5 %! ) 5 % !) WH TA H MA > 2.3. Diferencias entre Microcontrolador y Microprocesador 6 ! ' 6 ! *7 +) *7 +) 7 D ! 64 ?7?E$?,"7?! ! F ?E7! 2.4. Criterios de selección #8$ & !! 9 6 ) ;# ! =? * D -) # 6 J ! )D B> B>>>> )& -) 6 5! !! : ! I ! G X'>D' ! Y :(>F """ ! , - ;' ! ! 9 ' I *F ? #8# #83 ' ! !! 6 !' ! !! )D $ * H + IZ 0 B>>>>>! IZ B>>>>>! '>B IZ 0>>>>! %'A# IZ >>>>>! X'>IZ :B >>>F ) '>'% IZ '> '% IZ '>0'% IZ '>@'% IZ %'> IZ %'>: IZ %' IZ %' 9 ( , ), * $ - #88 I ' F J (4) 6 J ! ' ! ! ' ,!! ) - . I <! ! ' ), * ! I ! D . F (4) , * - -) A ? . ? ! . >> A ! # !> H E A F! D D 0>> B HE A F 0 3. La familia PIC16F87X 3.1. ¿Qué es un PIC? Introducción histórica. ./ 0 8 4 1 "# 1 E&,?$A ! =! ! :%B M" ! 1 1 - 7 M" 7 ?/0ICCCC ?/BICCCC M" % ! # %>>! G ! . M" ! * . * # " E$ ! 6 C . "# %#BC ? *! 1 ! 7 . :(B * (> E$ D "#F *- :(B & % - . :(B ! ! 6 1$ ! "# - - . ! R '>! M" ! G ! ! 7 M" # :'B 5 C " " D M" F! ! * 5 # !? , . ! 1 4 ?/0! ?/B 1 $ ! # ! ! # 1$! 14 ? "# . ! ! . G 6 1$ "# %BC 1 7 1 ! R G ? . "# %#BC - ! * G @ 3.2. Familia microcontrolador PIC $# >>>) 'I I E@I "# S "$# 2G J 00 " $" >5 "# > A !9) I S "$# [ ' 2G @ I @I ! >@ G ? @I! 'I! >I G 'I + $1"# $$1 I >5 14 ? $? >>> 5 !9) %I "# S #8\ "$# %0'@ % " 1 !9) %I "$# ' $1"# + B5 1 %@ J $" >>> 5 !9) @I "# S "$# > ! '[ " # +? 1 $@ >>> 5 ?%@T J 'I 7" G J 'I %'I G I I7 J # G J A @> ! A B0% @I 'I I C A 0B ? 0%' %I J B% 00 B' A :> + %I ? 'I ? B% (( 1 >@ 0 1 B 3.3. Características generales de la familia PIC16F87X. 7 + "# %&'(0! "# %&'(@! "# %&'(% # * + 4! & "# %&'(( $"5@?3 *C 7#I > &,?$A $"5@?8 7)I > $"5@?" 7)I > $"5@?? 7)I > @T2 @T2 'T2 'T2 : : 0%' 0%' B% B% @ ? 1 ' E$ ' ?! 2 # ?! 2! # 7 ?! 2 # ?! 2! # 7 ' @> ' @> 0 @ 0 @ 0 0 0 0 6] " 4 ## # $ $$ ! 8$? 4 # , # ?E7 3 $$ !8$? 4 $$ ! 8$? 4 I $ I $ B ' B ' > " 0B , 0B @ D $$ !8$? 4 F 1 ! 21 D H 4! 1$4F 0B @ 1 ! 21 0B @ 1 ! 21 @ 1 ! 21 D H 4! 1$4F D H 4! 1$4F D H 4! 1$4F % 3.4. Visión externa (encapsulado / pines). ( ' ! $"5@?3A?". "6 1$# E#,T"6 1$# E#,T184 7" $1"# "E1E "6^ "6^ 4 : > : > " 1 2 4 $4E # 1$ IIIII 7 I E . G C $ #! 1$# . _ #,T184! . 1$# ! F G G "E $4 D # #, E 5 G ? ?>E?6> ? E?6 ? E?6 E5 I ?0E?60E5 V ?@E41#T" 0 @ B % 0 @ B % "E1 44, "E1 "E1 "E1 "E1 44, 44, 44, $4 "E1 > E5 0E5 $ 4 ( ( "E1 44, G G E > G @E$ ?BE$$E?6@ 2 2>E"64 "E1 2 "E1 44,E $4 44, 2 0 0 "E1 44, 20E M @ @ "E1 44, 2@ B B "E1 44, 2B % % "E1 44, 2%E M# ( ( "E1 44,E $4 2(E M7 ' ' "E1 "E1 C G G E$ . G 44,E $4 E$ . # #>E4 1$1E 4 #T" # E4 1$#"E ## # E## 0 0 "E1 $4 #0E$#TE$#, @ @ "E1 $4 #@E$7"E$7? B B "E1 $4 "E1 $4 "E1 $4 "E1 $ 4 4 4 $ # $ . # E$ E G E E$ # # H E$ G E H E$ $ " "`# $ " "`# I : #BE$71 % % "E1 $4 #%E4)E#T ( ( "E1 $4 #(E )E74 ' ' "E1 $4 5 '! : '! : III 5 > > III $ $ " $ 8$? 4E$ . G "a 1a$ IIIIIa 6 44,a 8$? 4E$ . 4 ? "E1a E$ 44, a $4a $ $ $ C # # 1$ ! - > 3.5. Visión Interna. $"5@?3A @?" $"5@?8A @?? 3.6. Sistema de memoria. 4 - A ! ! ? ! "# %&'()+ , - R # R ' ! ( ' !' $"5@??A@?" ' !' $"5@?8A@?3 0 3.7 Características especiales 4 "# %&'() . ! C * , - + 1 7 $ 4! + C D D2 J I b J I b1 0 5 @ 4 B " % ( ' # : # > H $, ! J ! 1 F ! 21 F! + D H 4F I D1$4F H 74F G "7 D >>> I >>0 F ! # ! G G G 4 ,?2I"#7 !, - >>( + 0I ! ! $$ >>(AF # +# >+&,?$A 2 7 28M+ a >a >! D?77 ! 2% ! 2% 2( 2( "E1 * 6 :! H 4+ &,?$A A a, #16 >a , #16 '! # 7+ # a >a 1 @ (! ,5 + A a 20E M >a 20 217 6+ 2 a 21 >a 21 %! BI@! a >a &>> >a >&>> > a >>> > a >'>> >>a >>>> >>a >>>> G M "E1! A5 H 4 +2 a H 4 >a H 4 ! 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C ? !( C D^ #, F! , G 0 ? D^ #, F! $, , G @ J DH 74F B J DH 74F % @! ? G $, D2 J I I !21 F5 G 0!' >> - - 0> ? G C H 4D * C 6 ' ! ( ! * >@ G F . ! G! $ D E 4F! 1 21 ! 5 6 ' ! - D 4F! . 1 ! 21 $, 0 3?8 ' !F E = (*E ). J # - C $, H 74 $ G * $, G ! $ 4 H 74 $, H 74 I D 4 >F H 74 , #, H 74 $, H 74 I 0 3.8. Puertos de Entrada/Salida. Puerto A , ? / ? # , ? D % E F # c\ # c>\ 1 4? 1 4? * ? 4 "$?+ 4 "$? 4 "$? , C ?+ 00 0@ Puerto B ? # 2 - ' ? C 2 I 1 4"1d Me(Z D^ 2 8F , * 4 "$2 , I 2 e 2(+ 2@Z! * * ! "# , D 1 42F , 2 $, 2"& + 0B Puerto C ? D $ # - ' # 4 "$# F 4 "$# . , # + 0% Puerto D 7 ' # 4 "$7 "E1 4 "$ D , @F $ ! R $ 17 44, 7 + 0( Puerto E 0 $ 4 "$ ?7#16 7 $ 17 $ ! , 4 "$ + 0' 3.9. Timers ! G 4 * + ' D41#$F 0 $ @ , B 4 ? - $, I D $?! $ ! $>F! !"#$%F+ b, . b, !"#$ F+ b, b$ b, b? . G D& J E@F D$ F I G C D ?@E 41#T F . GC D41$ F I . ! - C . C 4 . G G G 0: ! $ 4 * + % 0 $ @ B 4 4 I b, A! 4 4 16 J &' "#$%F+ . G D4 , #$F G D& &' "#$ F+ , . G C C 4 1$# 6a b$ 4 1$# 6a # E4 1$#"E## b$ 4 1$# 6a> * #>E 4 1$1E 4 #T" 0 , . GC . D4 $/6#a>F b$ D4 $/6#a>F G b$ D4 $/6#a F * G E@F + $, $, # 8 @> ! # 4 * + ' $ 0 @ 4 B $ % 4 4 4 I 16 I J - + b$ ? 4 !4 4 4 4 A + " "&D D FF I , I I + 4 0 # 4 - 4 #16 $ 4 4 #16 @ 3.10. Módulos de captura, comparación y PWM. A ## ! %I - + % % 0 , E ## + # ## IZ## 8 H ## ! C D F, % ,+## A E## IZ ## + ## #16 (I%+ 6 +$ BI@+ ## C)+## C/+ H + 6 +6 H + ! ,+## A ## E## #16 ' + ## c>\ H 0I>+ ## C 0+## C >+ 2 >>>>a 7 # > >>a # ! >>a # ! > >a # ! > a ! >>>a E# EH ## C D ## CF G @ % ! ## C D## C"& F >> a ! ## C D## C"& F > >a > a 4 CCa H # ! D## C"& ! ## C F ! ! D## C"& ! ## C F## 4 f## ?E7 D ?E7 * F @ ' ## 4 D , ## C#16! ? ## Ca ! F G ## CA+## C, # E## C 4 "$#F % 1 4# ## C 0+## C > # ## C"& ## C" ! 4 D ## CA+## * C, ! 4 ? @0 ' ! 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Robot Pionero 1B G G . ! 8 $ G ! 2 - D * 0 C0 F! ! * ! > ! $?) K $ - G 7 ! $L G+ . * ' > 7 I 7 7 . J 8 # ! I! $ * D? $F+ * G $ G ! + G 4 - * ! ! $ E + . + * 7# . G %@ ! $@) ! 8 3 : $L C # + G ! I ! $"5@?? $ ! =!'! - G + I ! $J) $ ! $L G+ G! 8 8 ! G I G ! ,C $ + . # G %B ! #G) 8 ! !F9 ! $ 2 I . 4! G * B ? 0@ & * I ! G ! 0 ! , ? ?? ! ! #$) + , G * : 7 ! 7 + 8 " !' ( ! + G I 9 . + 0 B + B% ? +' * ?? * : %% 7 D B 5 +@' F+ @> E *C + 0 B> 4 + , 7 # ( + 0%B M ? +0 + 8 ? # 1 8 ! G G G ! %( 4.6. Puñalada amarilla . . ? * - * - 8"$ ! 5# - G - $"5@?" - $ C - , ('>B G 5 5! ! B 5! ! ##) <! 8"# , I! G 5# G % ! G !- - 0 G ! &$ >> 5# D # \* - - - F ! #3) <! %' 8"3 : C . @ G! - * G - G - 41 " & C 7 5 61 !- - ! ! * - . ! H * 4 ! #8) $ & 41 78" 42 -4 ! ! 41 > D 7 H - F ! ?E7 "# - ! ! # ) $",@?" %: 8"8 ,C 9 (! ! , *C ! - - G ! , 2 - # , G "# 1M 8" 4! ,4! $ ! ! 9 0 ! D F *C ! #") 8"" ! 4! ! ,4! F D 9 0 ! ! , . . G! ! (> 4.7. GOS7 , M1$$ 4 - . 7 ? 8?$ * ! 6 " ? 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