La Tarjeta PICDEM 2 PLUS
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El objetivo principal de este trabajo, es el estudio de la tarjeta de demostración PICDEM 2 PLUS, la cual posibilita realizar evaluaciones y demostraciones prácticas de programación en ensamblador y C para dispositivos de las familias de Microcontroladores PIC, sin necesidad de desarrollar hardware. Con ella, se puede realizar la depuración en circuito de programas, así como, modificaciones de estos, con los microcontroladores de memoria Flash.
Sumario
- 1 Características de la Tarjeta de Demostración PICDEM 2 PLUS.
- 2 Arquitectura de la Tarjeta de Demostración PICDEM 2 PLUS.
- 3 Zockets del procesador
- 4 Fuente de Alimentación.
- 5 Puerto serie RS-232.
- 6 Los interruptores.
- 7 Opciones del oscilador.
- 8 Entrada analógica.
- 9 Conector ICD.
- 10 Sensor de temperatura.
- 11 Fuentes
Características de la Tarjeta de Demostración PICDEM 2 PLUS.
A continuación se muestran las características más relevantes del hardware de la tarjeta, las cuales se ilustran en la figura 1.
1.- Zockets de 18, 28 y 40 pines para microcontroladores PIC
2.- Alimentación
3.- Conexión RS – 232 y adaptación
4.- Conector ICD
5.- Potenciómetro de entrada analógica
6.- Interruptores
7.- Led indicación alimentación.
8.- 4 leds rojos
9.- Jumper para desconectar los leds rojos
10.- Zocket para oscilador
11.- Hueco para cristal
12.- Cristal de 32,768kHz para Timer 1
13.- Jumper para desconectar oscilador RC externo (2MHz aprox.)
14.-Memoria EEPROM de 256K x 8
15.- Display LCD
16.- Zumbador piezoeléctrico
17.- Área libre para conexiones
18.- Sensor de Temperatura TC74
Arquitectura de la Tarjeta de Demostración PICDEM 2 PLUS.
En este apartado, se hace una explicación exhaustiva de la tarjeta de demostración PICDEM 2 PLUS. Mediante los
correspondientes esquemas, se podrá comprender la conexión de los diferentes periféricos disponibles, así como las consideraciones que se deben tener sobre los mismos. Estas explicaciones pueden servir de ayuda, a la hora de realizaraplicaciones. En la figura 3 se muestra el esquema con las secciones de la tarjeta.
A continuación, se realiza una descripción detallada de los elementos que componen el hardware.
Zockets del procesador
Esta sección, es la más importante de la tarjeta PICDEM 2 PLUS, ya que es donde se inserta el dispositivo P
IC con el que se va a trabajar. Básicamente consta de tres zockets, donde se pueden insertar los dispositivos de 18, 28 y 40 pines tal y como se muestra en la figura 3.1.
La tarjeta posee tres conectores, pero solo se utilizará uno a la vez, dependiendo del tipo de microcontrolador PIC que se vaya a emplear, los de 18 pines, por ejemplo se utilizarán para los PIC pertenecientes a la gama baja, ya que estos poseen E/S entre 12 y 20, los de 28 y 40 serán utilizados por los PIC de la gama media, alta y mejorada según correspondan.
En la figura 3.1.1, se muestran los diferentes tipos de encapsulados que se admiten. Se debe tener en cuenta, que Microchip diseña y comercializa de forma constante nuevos modelos, la figura muestra la distribución de pines que deben tener las cápsulas de 18, 28 y 40 pines, para ser compatibles a nivel de hardware con la tarjeta de demostración PICDEM 2 PLUS. También, se debe considerar que el software de grabación, soporte dichos dispositivos. En este proyecto, se empleará el MPLAB de Microchip, acompañado del depurador en circuito ICD 2.
Figura 3.1.1 Dispositivos según el tipo de encapsulado.
Fuente de Alimentación.
Es la encargada, de obtener la tensión general de +9V con la que se alimenta la tarjeta PICDEM 2 PLUS. En la figura 3.2 se
muestra su ubicación.
El esquema eléctrico se muestra en la figura 3.2.1. A través del conector J2 se aplica una tensión de +9V, procedente de un alimentador estándar. Posee un diodo (CR2), que evita la polarización inversa y con ello los daños que se pudieran ocasionar al equipo.
El regulador U8 estabiliza la tensión a +5V, 100mA máximo con la que trabaja el equipo.
Dicha tensión, junto con GND están disponibles para alimentar a los circuitos y prototipos del usuario.
Se observa un diodo LED verde (D1), el cual indica si la placa se encuentra o no bajo tensión, (LED encendido) o (LED apagado).
Puerto serie RS-232.
Su ubicación dentro de la tarjeta se muestra en la figura 3.3. Consiste en la clásica interfase serie, que permite adaptar los niveles lógicos del Microcontrolador a niveles RS-232.
El conector J1, ha sido equipado con todo el hardware necesario para soportar la conexión host, el cual es un conector DB9 hembra estándar, que permite realizar la conexión con el periférico serie, (ver figura 3.3.1). El puerto es configurado como Dispositivo de Comunicación Externo (DCE) Y puede estar conectado a una PC usando un cable directo.
Los PIC16/PIC17/PIC18 reciben y transmiten a través de las líneas de transmisión y recepción del adaptador de niveles MAX232A. Interfase esta, que permite realizar todo tipo de comunicaciones serie entre la tarjeta PICDEM 2 PLUS y cualquier otro equipo, mediante el protocolo estándar RS-232. La velocidad de transferencia irá en función del tipo de microcontrolador empleado y su velocidad de trabajo.
Se recuerda, que algunos dispositivos PIC, incorporan en su interior una UART completa, que se encarga de realizar la mayor parte de los procedimientos propios de la comunicación, según el protocolo RS-232.
El RS-232 original tenía un conector tipo D de 25 pines, sin embargo la mayoría de estos pines no se utilizaban, por lo que IBM incorporó desde su PS/2 un conector más pequeño de solamente 9 pines, que es el que actualmente se utiliza.
Los interruptores.
La tarjeta posee tres interruptores pulsantes (figura 3.4): S1, S2 y S3, los cuales realizan las siguientes funciones:
S1 – , para resetear el procesador.
S2 - Active-low, interruptor para conectar RA4.
S3 - Active-low, interruptor para conectar RB0.
En la figura 3.4.1, se muestra el esquema eléctrico de los interruptores, S1 y S3 poseen capacitores, lo que posibilita evitar el rebote al ser pulsados, los tres interruptores en situación de reposo permanecen abiertos. Cuando se pulsa alguno de ellos, se cierra el circuito poniéndose a tierra y accionándose a +5V.
Opciones del oscilador.
En el momento de programar el microcontrolador, se deberá especificar en los parámetros, el tipo de oscilador que se utilizará (Ver tabla 3.5), ya que es él, quién se encarga de generar la frecuencia principal de trabajo del microcontrolador. En la figura 3.5 se muestra el esquema eléctrico de las posibles opciones del oscilador.
Para la tarjeta de demostración PICDEM 2 PLUS se dispone de cuatro alternativas, debiendo el usuario seleccionar la más adecuada y programar correctamente los bits FOSC1 y FOSC0, que establece la configuración de las mismas:
1. El oscilador RC (2 MHz aproximadamente). En este modo, el PIC puede generar su señal oscilatoria, basado en un arreglo RC externo conectado al pin OSC1, este oscilador puede ser habilitado colocando el Jumper en J7.
2. El usuario puede habilitar el cristal y dos capacitores, quitando el jumper en J7 queda deshabilitado Y2, se coloca el cristal en Y1 y con esto quedan habilitados los capacitores C4 y C5.
3. Oscilador extraíble de 4 MHz, también llamado canned oscillator. Para este modo se quita el jumper J7, se coloca el oscilador en Y2 y se deshabilitan Y1, C4 y C5.
4. Cristal de 32,768kHz para Timer 1.
Los PIC de rango medio, permiten hasta 8 diferentes modos para el oscilador. El usuario puede seleccionar alguno de estos 8 modos, programando 2 bits de configuración del dispositivo denominados: FOSC1 y FOSC0, ubicados en un registro especial de configuración (Figura 3.5.1), en la localidad 2007H de la memoria de programa:
En algunos de estos modos el usuario puede indicar que se genere, o no, una salida del oscilador (CLKOUT) a través de un pin de Entrada/Salida. Los modos de operación se muestran en la siguiente tabla 3.5.1:
Entrada analógica.
Está formada por un Potenciómetro, el cual es una resistencia graduable, mediante un cursor giratorio, entre un valor muy bajo (unos pocos ohmios) y su valor máximo (en este caso, 5 k), en la figura 3.6 se muestra la ubicación del potenciómetro.
El mismo, se puede ajustar de VDD a GND, para proveer una entrada analógica a la tarjeta, a través de un módulo Conversor Análogo Digital (ADC).
El esquema eléctrico se muestra en la figura 3.6.1, el mismo está conectado a través de un resistor en serie de 470Ω. Las líneas del potenciómetro, son directamente accesibles desde RA0 y se le puede conectar cualquier tipo de circuito eléctrico analógico.
Conector ICD.
Los conectores ICD, son usados frecuentemente en la industria electrónica para interconexiones entre placas de circuito impreso y aplicaciones de bajo coste. Soportan corrientes de hasta 1 Amp, presentan una resistencia de sólo 15 miliOhm, una resistencia de aislamiento de 1000MOhm a 500V y con un rango de temperaturas de trabajo de -40ºC a 105ºC. En la figura 3.7 se muestra la imagen del conector ICD en la tarjeta PICDEM 2 PLUS.
A través de (J5), se puede conectar la herramienta de programación MPLAB ICD 2 para la corrección de errores de los programas. Dicho conector, utiliza RB6 y RB7 del microcontrolador para un circuito depurador, en la figura 3.7.1 se muestra el esquema eléctrico.
Sensor de temperatura.
Sensor: Es un dispositivo, que recibe una señal o estímulo y responde con una señal eléctrica. En la figura 3.8, se muestra la imagen del sensor en la tarjeta PICDEM 2 PLUS.
Fuentes
www.microchip.com
[www.monografias.com]
[www.todopic.mforos.com]
[www.osakaproducts.com]
[es.wikipedia.org]
Manuales Consultados
“PICDEM™ 2 Plus Demonstation Board User’s Guide”
“TC74 Data Sheet” (DS21462)
“PIC16F87XA Data Sheet” (DS39582)
“PIC18F2420/2520/4420/4520 Data Sheet” (DS39631)
