N° 2 Guía Didáctica: Microcontroladores Herramientas La guía tiene como propósito dar a conocer las herramientas usadas en la programación de los microcontroladores. Competencia Contenidos Evaluación Evaluación formativa: Conocer los pasos para programar el microcontrolador. 1. Transferencia de programa 2. Software: Proteus, MPLAB y WinPic800. -Exploración documental. Evaluación de autoaprendizaje: -Tarea 1 Docente: Anwar Turbay Asignatura: Microcontroladores IUJO Barquisimeto Lapso Académico: 1-2020 Carrera: Electrónica Semestre: Quinto Grupo 1 Fecha de elaboración: 12/05/2020 hh Grabar el microcontrolador Tema 2 Microcontrolador Un microcontroldor es un computador completo, aunque de limitadas prestaciones, que está contenido en un chip de circuito integrado y se destina a gobernar una sola tarea. La diferencia entre un microcontrolador y un microprocesador es que: un microprocesador es un sistema abierto con el que puede construirse un computador con las características que se desee, acoplándoles los módulos necesarios. Un microcontrolador es un sistema cerrado que contiene un computador completo que no se pueden modificar. Programar el microcontrolador Es el proceso mediante el cual al microcontrolador se le transfiere un programa con unas series de instrucciones para que pueda cumplir con una aplicación determinada. Herramientas de trabajo Las herramientas de trabajo son un conjunto de recursos del tipo software y hardware que permiten llevar a cabo la programación del microcontrolador. Las de hardware pueden ser tarjetas de desarrollos y programadores, estas se conectan a un computador que contiene un software que se encarga de convertir unas series de instrucciones en forma de nemotécnico a un sistema binario y luego en señales de voltajes que un hardware conectado al computador transfiere al microcontrolador para ser programado. Software El software usado en nuestra asignatura de micro son: Software de simulación que permite combinar el microcontrolador con componentes digitales y analógicos y probar su funcionamiento; tales como el Proteus 7.9 de Labcenter Electronics Ltd., NI Multisim 14.0 de National Instruments. También es necesario un software que compile el programa para el microcontrolador como es el MPLAB IDE v8.92 que nos entrega un archivo de extensión .HEX y por último el software WinPic800 de Sisco Benach Font. que convierte un archivo Hexadecimal en señales eléctricas conectadas por un puerto de salida del computador conectado al programador. Hardware Es el programador quien recibe los voltajes procedentes de la computadora y los pasa al microcontrolador. Existe un programador que se puede construir y posee un costo bajo, es el JDM (TE-20) que se conecta a una computadora por el puerto serial. Lo más adecuado es un programador que se pueda conectar vía USB ya que es el puerto disponible en la mayoría de laptops. Existen Tarjetas de Desarrollo con la circuitería mínima necesaria para su funcionamiento; estabilización de tensión, oscilador y circuito de Reset. Algunas incluyen: pulsadores, display, teclado, pantalla LCD, puertos de comunicación. Facilitando el diseño de proyectos para luego elaborar el prototipo. 2 Tema 2 Pasos para grabar un microcontrolador De forma resumida se presentan los pasos para programar el microcontrolador. 1) Editar el programa. Dicho de otra forma, escribir las instrucciones e un editor de texto, puede ser el Bloc de notas de Windows y guardar el archivo con la extensión .asm. 2) Compilar el archivo del programa de extensión .asm utilizando el software MPLAB IDE. Este genera un archivo de extensión .HEX. 3) Tener conectado a la computadora el programador de micro JDM TE-20 y cargar el archivo de extensión .HEX en el software WinPic800 y ejecutar programar. Grabar el microcontrolador MPLAB IDE v8.92 Procedemos a compilar el archivo que hemos creado en el bloc de notas y guardado con extensión .asm. y como resultado de esta acción obtendremos un archivo de extensión .HEX 1) Iniciamos MPLAB. Clic del usuario con botón primario en “Configure” Bloc de notas Para guardar el archivo del programa escrito en el Bloc de notas con la extensión .asm procedemos así 2) Aquí encontraremos una lista de microcontroladores disponibles. Clic del usuario con botón primario en "Select Device” 1) Con el Bloc de notas abierto, hacemos clic en la pestaña archivo. 2) En el menú que se despliega, hacemos clic en guardar como. 3) Elegimos la ubicación. 3) En tipo elegimos todos los archivos. 4) En la ventana de nombre escribimos el nombre del archivo seguido de .asm ejemplo nombrearchivo.asm 5) finalmente guardar. 3 Tema 2 3) Clic del usuario con botón primario en "Abrir” se desplegará la lista de microcontroladores. Compilador MPLAB IDE v8.92 5) Aceptamos el dispositivo seleccionado ejecutando Clic del usuario con botón primario en "OK” 4) Seleccionamos el microcontrolador PIC16F877A que es el dispositivo que vamos a programar de la lista, haciendo Clic del usuario con botón primario en "PIC16F877A” 6) Procedemos a cargar nuestro archivo de extensión .asm haciendo Clic del usuario con botón primario en "File” 4 Tema 2 7) Clic del usuario con botón primario en "Open” aquí buscamos el archivo del programa. 8) Clic del usuario con botón primario en el archivo del programa "micro-IUJO.asm” Compilador MPLAB IDE v8.92 9) Clic del usuario con botón primario en "Abrir” para cargar el programa 10) Clic del usuario con botón primario en "Project” aquí aparecerá el programa cargado 5 Compilador Tema 2 11) Con esta acción se genera el archivo de extensión. .HEX Clic del usuario con botón primario en "Quickbuild micro-IUJO.asm” MPLAB IDE v8.92 Si todo ha salido bien, que el programa no tenga errores de construcción, faltas de definiciones, librerías entre otros, saldrá un mensaje indicando “0 errores” MPLINK 4.49, Linker Device Database Version 1.14 Copyright (c) 1998-2011 Microchip Technology Inc. Errors : 0 BUILD SUCCEEDED 12) Clic del usuario con botón primario en "File” Y luego Clic en Exit Si aparecen errores se procede a corregir el programa escrito en el bloc de notas y repetir el procedimiento en MPLAB IDE 6 Tema 2 Cargar el programa en el simulador Proteus Cargar el programa Simulador Proteus 7.9 3) Se debe configurar la frecuencia del circuito oscilador según el cristal utilizado. Clic del usuario con botón primario en "Processor Clock Frequency” y colocar el valor del cristal. Es necesario antes de montar nuestro circuito en protoboard o realizar un prototipo, probar el comportamiento del circuito en un simulador para corregir posibles fallas, sobretodo del comportamiento del programa en el circuito del microcontrolador. Para ello utilizaremos el software Proteus. 1) Hacemos Clic con el botón secundario sobre el microcontrolador y se despliega una ventana. 4) En la misma ventana anterior procedemos a cargar el programa. Clic del usuario con botón primario en "Program File” para buscar el programa que debe tener extensión HEX. 2) Clic del usuario con botón primario en "Edit Properties” 7 Tema 2 5) Se selecciona el programa a cargar, el archivo debe tener extensión HEX. Clic del usuario con botón primario en "micro-IUJO.HEX (editar)" Cargar el programa Simulador Proteus 7) Una vez seleccionado el archivo Clic del usuario con botón primario en "OK” 8) Hacer Clic fuera del microcontrolador para desmarcarlo. 6) Una vez seleccionado el programa procedemos hacer Clic del usuario con botón primario en "Abrir” 8 Tema 2 WinPic800 WinPic es un SoftWare gratis que permite programar microcontroladores de las firmas Microchip , Atmel y otros Dispositivos como memorias Eeprom compatibles. Soporta infinidad de hardware . Puede utilizar puertos paralelos, serie y configurar las E/S bit a bit. También puertos USB con el GTP-USB Compatible con todas las versiones de windows WinPic800 3) Configuración del hardware ( El quemador del micro) WinPic800 es compatible con una serie de programadores de micro 1) Ventana principal 4) Selección del quemador JDM T20 2) Selección del microcontrolador 5) Hacer clic en programar todo Con esto queda programado el microcontrolador. 9 Tema 2 WinPic800 Recomendaciones. En relación a las instalaciones de software de herramienta, documentar el proceso de instalación incluyendo información del computador y sistema operativo. De manera que si es necesario volver a instalar no tenga inconvenientes. Mantenga un respaldo de archivos importantes y de temporales de trabajo preferiblemente en la nube. Sea ordenado y utilice un criterio en el archivo de carpetas y nombres Verifique la posición cada vez que coloque el microprocesador en el quemador antes de energizar e igualmente en el protoboard. Un error puede ser catastrófico. Si no se dispone de base de cero esfuerzo al sacar el microprocesador de la base debe hacerse ejerciendo fuerza simultáneamente en los extremos para evitar dañar las patitas del micro. 10 Actividad de evaluación Evaluación formativa: Exploración documental Para conocer un poco más sobre el PIC16f877A y herramientas de trabajo, consultar los siguientes enlaces: Data Sheets PIC16F877A http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDo c/39582C.pdf Descarga de MPLAB IDE v8.92 https://www.microchip.com/developmenttools/pic-and-dspic-downloads-archive Evaluación sumativa: Actividad de autoaprendizaje. Se realizará una evaluación de 40 % corte II Instrucciones Su computadora debe tener instalado Proteus 7.9 y MPLAB IDE v8.92. Guarde el código del programa dado con su nombre y apellido NombreApellido.asm, igualmente el archivo proteus de simulación NombreApellido.xxx pendiente de la respectiva extensión. Los archivos del MPLAB IDE v8.92 enviar tal como se genera. El capture de la ventana de propiedades del PIC16F877A que muestre “Edit Component” del simulador proteus 7.9 guardar como NombreApellido.jpg. Todos los archivos deben ser adjuntados en un solo archivo comprimido de extensión .zip. En asunto del correo escribir la actividad (Tarea 1). FAVOR NO REENVIAR O RESPONDER DESDE EL EMAIL RECIBIDO DE ESTA ACTIVIDAD O DE NINGUN OTRO. No habrá prórroga de la fecha para la entrega de la tarea. Actividad Valor Fecha de entrega E-mail de la materia Tarea 1 40% 29 de mayo del 2020 turbay.ine@gmail.com 1) Mencione la diferencia entre el microprocesador y microcontrolador. 5 puntos. 2) Explique los pasos para grabar un microcontrolador y mencione los software utilizados? 10 puntos. 3) Mencione cuales son los circuitos que el simulador proteus 7.9 no muestra para simular el microcontrolador. 12 puntos 4) Que se configura en el software MPLAB v8.92. para generar el archivo .HEX. 5 puntos. 5) Que se configura en el mcrocontrolador del Proteus 7.9 para la simulación. 10 puntos. Dado el siguiente código de programa y diagrama circuito. Guarde con su nombre el programa y la simulación: 6) Usando MPLAB generar el archivo de extensión .HEX envíe todos los archivos generados y explique el proceso para realizarlo. 25 puntos 7) Ejecute la simulación en Proteus 7.9, envíe capture de propiedades del microcontrolador que muestre la ventana “Edit Component ” y el archivo simulado. 30 puntos. 8) Que se configura en WinPic800 para programar microcontroladores. 3 puntos 11 Actividad de evaluación Código del programa __CONFIG _WDT_OFF&_PWRTE_ON&_HS_OSC&_LVP_OFF&_CP_OFF ; Configuración para el programador LIST p=16F877A INCLUDE <P16F877A.INC> d1 d2 d3 EQU EQU EQU 0x20 0x21 0x22 ORG 0x00 BCF STATUS,RP0 BCF STATUS,RP1 CLRF PORTB BSF STATUS,RP0 CLRF TRISB BCF STATUS,RP0 Encled BSF PORTB,0 CALL Delay BCF PORTB,0 CALL Delay CALL Delay GOTO Encled Delay movlw movwf movlw movwf movlw movwf 0x10 d1 0x64 d2 0x05 d3 decfsz goto decfsz goto decfsz goto nop d1, f $+2 d2, f $+2 d3, f $-5 return END ;Fin de programa 12 Actividad de evaluación Tarea 1 Diagrama del circuito 13
