viernes, 23 de mayo de 2014

COMUNICACIÓN PIC16F84A A PC

TEORIA COBRE COMUNICACIÓN DE LA PC AL MICROCONTROLADOR

La forma más común y sencilla de comunicar cualquier dispositivo con un ordenador es através de si puerto serie, que es compatible con el denominado estándar RS232 (EIA232 standard). En un ordenador puede haber varios puertos series, normalmente denominados COM1, COM2, etc.
Los puertos series son accesibles medinte conectores. La norma RS232 establece 2 tipos de conectores llamados DB-25 (de 25 pines) y DB-9 (9 pines), machos y hembras. Cada una de las patillas del conector RS232 tiene una función especificada por la norma. Hay unos terminales por los que recibe y transmite datos y otros que controlan el establecimiento, flujo y cierre de la comunicación.

Hay circuitos que permiten la conversión entre niveles TTL y niveles RS232. El MAX232 convierte los niveles RS232 (cerca de +12 y -12 V) a voltajes TTL (0 a +5V) y viceversa sin requerir nada más que una fuente de +5V. El chip contiene dos drivers TTL a RS232 y dos RS232 a TTL. Necesita cuatro capacitores externos de unos pocos microfaradios para generar el voltaje RS232 internamente.

Estos son los únicos pines que se necesitan para que pueda comunicarse el pic con la computadora.

-       El pin 3 es para la línea de transmisión TxD, transmite información con niveles RS232, por tanto se conecta al pin de R1IN del MAX232 para convertir estos niveles a TTL y transmitírselos al PIC16F84A a través de la patilla R1OUT.
-       El pin 2 es la línea de recepción RxD, por donde envía la información el PIC16F84A con niveles TTL entra en la línea T1IN del MAX232 para convertirla en niveles RS232 y poder ser recibida por el puerto serie RS232.
-       El pin 5 es de masa/tierra (SG)

Para el control de la comunicación del ordenador con el microcontrolador es necesario el siguiente software:
-       Unas subrutinas que gestionen el software del microcontrolador, como las utilizadas en la librería RS232.INC
-       Un programa para el ordenador que gestione el control del sistema, tal como Hyperterminal de Windows o similar.

     Les dejo el que yo utilizo y funciona muy bien en cualquier Windows.



DESCRIPCIÓN:
En el LCD se visualizarán los caracteres que se escriban en el teclado de la computadora. Cuando llegue al límite de los 16 caracteres que se puedan ver en la primera línea, se cambiará a la segunda línea y cuando termine los 16 de esa línea, estos últimos caracteres se pasaran a la primera línea y continuará escribiendo en la segunda línea y así sucesivamente.


CIRCUITO:



Este es el circuito utilizado para esta práctica. Se tiene a PORTA como salida y entrada de la comunicación con el ordenador; y a PORTB como salida.
El PORTA es para las salidas que están conectados hacia el LCD: el pin RS con el pin RA0 y el pin RA2 con el pin E del LCD. El pin R/W del LCD puede ir conectado a tierra o al pin RA1 del micro controlador, siempre y cuando este mandando un 0 a R/W. Los pines RA3 y RA4, son entradas del circuito integrado MAX232, uno se comporta como transmisor y el otro como receptor, respectivamente.
En el PORTB se utiliza la parte alta del registro como salidas para el LCD. Van del RB4:RB7 y del LCD D4:D7. Se activan las resistencias pull-up.
En los pines 15 y 16 del micro controlador, irá el oscilador de cuarzo de 4 MHz conectado en paralelo. Se conectará un capacitor de 22pF a cada pin del oscilador y conectados a tierra. El MCRL estará conectado sólo a voltaje. El MCLR se puede conectar solo a voltaje.
Los pines 15 y 16 del LCD, irán a voltaje por medio de una resistencia de 330 ohms y a tierra, respectivamente.
El circuito integrado que conecta la comunicación de la PC con el microcontrolador es el MAX232. Los pines 14 y 13, son el transmisor de salida y el receptor de entrada. Los pines 11 y 12 son los pines del transmisor de entrada y el receptor de salida. Los pines restantes son conectados a capacitores de 1uF.


MATERIAL:

-Microcontrolador PIC16F84A
-1 LCD 16x2
-1 cable RS232
-Computadora
-Transceptor MAX232
-4 resistencias de 330 ohms
-Cristal de cuarzo de 4 MHz
-2 capacitores de 22 pF
-4 capacitores de 1uF
-1 capacitor de 100nF
-Alambres
-Protoboard
-Fuente y sus cables

CODIGO DEL PROGRAMA:

;MPLABX*************************************************************************

                LIST                       P=16F84A
                INCLUDE                             <P16F84A.INC>
                __CONFIG           _CP_OFF &  _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC

                CBLOCK  0x0C
    Contador                ;cuenta los caracteres
    Tecla                       ;guarda lo que se ha pulsado
    Contador_ram        ;contador para mostrar los numeros/caracteres
                ENDC
; ZONA DE CÓDIGOS *************************************************************
                ORG       0
                goto        Inicio
;INICIO-------------------------------------------------------------------------
Inicio
    call                     LCD_Inicializa          ;Inicializa el LCD
    call                     RS232_Inicializa        ;Inicializa comunicacion con el puerto
    movlw                PrimeraDir              ;Mueve la primera direccion disponible
    movwf                FSR                     ;de la ram
;CODIGO-PRINCIPAL--------------------------------------------------------------
Main
     call    RS232_LeeDato                                ; Espera recibir un carácter.
     movwf               Tecla                                     ; Guarda el dato recibido.
     call                    LCD_Caracter                                    ; Lo visualiza.
     movf                  Tecla,W                                                ; Y ahora lo reenvía otra vez al ordenador.
     call                    RS232_EnviaDato
    incf                     Contador,F                                          ;Incrementa el contador
    movf                   Contador,W                                         ;lo lee W
    sublw                 .16                                         ;lo resta para saber si llego al max.
    btfss                   STATUS,C                                           ;evalua si es un numero neg.
    call                      Linea2                                                 ;pasa a la segunda linea
MoverLinea
    movf                   Contador,W                                         ;Lee Contador
    sublw                 .32                                         ;Resta para saber si cubrio las 2 lineas
    btfss                   STATUS,C                                           ;Evalua
    call                     A_linea1                                              ;Mueve lo que está en la linea 2 a la 1
    goto                   Main
;SUBRUTINAS--------------------------------------------------------------------
A_linea1
    movlw                PrimeraDir             ;mueve de nueva la primera dir. disponible
    movwf                FSR
    call                     LCD_Linea1           ;Pone el cursor en la linea 1
    movlw                .17                            ;max. de caracteres por linea
    movwf                Contador                ;lo pone en el contador, para que no sobreescriba
    movlw                .16
    movwf                Contador_ram        ;num. max. de caracteres que la ram guardara
Ciclo
    movf                    INDF,W                                ;Lee el contendo que esta en la direccion de FSR
    call                      LCD_Caracter                    ;evaluando si se activo para mostrar este carac-
    incf                     FSR,F                                    ;incrementa la direccion
    decfsz                Contador_ram,F                 ;Decrementa el no. de direcciones (16)
    goto                   Ciclo                                      ;Hasta que termine de mostrar los 16 caracteres
    movlw                PrimeraDir                           ;Termina de mostrar, y lee de nuevo la 1ra dir.
    movwf                FSR
    call                     LCD_Linea2                        ;Llama a la segunda linea
    call                     LCD_LineaEnBlanco        ;limpia la linea
    call                     LCD_Linea2                        ;Vuelve a llamar a la linea
    return
Linea2                                                                  ;Se encarga de ir guardando los caracteres una
    movf                    Contador,W                        ;vez que ya se encuentra el cursor en la segunda
    sublw                  .17                                        ;linea. Evalua si lla llego al max. de los carac-
    btfsc                    STATUS,Z                           ;teres en la segunda linea
    call                     LCD_Linea2                        ;se coloca en la linea 2
    movf                    Tecla,W                               ;lee lo que hay en Tecla
    movwf                INDF                                      ;lo guarda en el registro INDF que esta en cierta
    incf                     FSR,F                                    ;direccion de FSR. Se mueve a la siguiente
    return                                                                ;direccion
;LIBRERIAS----------------------------------------------------------------------
                INCLUDE  <RS232.INC>                                 ; Subrutinas de control del teclado.
                INCLUDE  <LCD_4BIT.INC>
                INCLUDE  <RETARDOS.INC>
    CBLOCK
    PrimeraDir                                                                      ;La primera direccion disponible para llenar
    ENDC
                END


CONCLUSIÓN:

Como en la práctica anterior se había analizado un problema similar al de esta práctica (el cambio de renglón automático) fue mucho más fácil desarrollar esta vez el código. Se reafirmaron los conocimientos sobre usar la memoria RAM del microcontrolador.


CONTROL SERIAL DE PWM Y CAMBIO DE GIRO MOTOR PIC16F84A

Hola que tal hoy les dejo este sencillo codigo y una breve explicacion para poder controlar  la velocidad de un motor y hacer cambio del sentido del mismo por medio del pc, utilizando un micro PIC16F84A.

Se controlará un motor de DC por medio de una computadora, usando la comunicación por RS232. A la vez se mostraran mensajes en el LCD de a cuánta intensidad va girando el motor. También se usará el Puente H para hacer que el motor cambie de sentido. Se debe usar la interrupción externa para leer los datos que envíe la PC y que el motor continúe girando.


CIRCUITO:



Este es el circuito utilizado para esta práctica. El PORTA es para las salidas que están conectados hacia el LCD: el pin RS con el pin RA0 y el pin RA2 con el pin E del LCD. El pin R/W del LCD puede ir conectado a tierra o al pin RA1 del micro controlador, siempre y cuando este mandando un 0 a R/W, pero en esta ocasión se utilizó para la salida hacia el LED.
En el PORTB se utiliza la parte alta del registro como salidas para el LCD. Van del RB4:RB7 y del LCD D4:D7. Se activan las resistencias pull-up, ya que el RB0 se conecta como entrada de la PC. RB1 y RB2 se utilizan como salidas hacia el circuito integrado L293D.
En los pines 15 y 16 del micro controlador, irá el oscilador de cuarzo de 4 MHz conectado en paralelo. Se conectará un capacitor de 22pF a cada pin del oscilador y conectados a tierra. El MCRL estará conectado sólo a voltaje.
Los pines 15 y 16 del LCD, irán a voltaje por medio de una resistencia de 330 ohms y a tierra, respectivamente.
El circuito L293 es el integrado que simula el Puente H, los pines 2 y 7 son entradas para el microcontrolador. Los pines 3 y 6 son salidas hacia el motor. Se conectan sus respectivos pines a tierra y a voltaje. El pin de Enable está conectado a voltaje, para que siempre esté habilitado.


MATERIAL:

-Microcontrolador PIC16F84A
-1 LCD 16x2
-1 L293D
-Motor DC
-1 resistencia de 330 ohms
-1 cable para RS232
-Computadora
-Cristal de cuarzo de 4 MHz
-2 capacitores de 22 pF
-Alambres
-Protoboard
-Fuente y sus cables

CÓDIGO:

CODIGO DEL PROGRAMA:
; ZONA DE DATOS *****************************************************
                LIST                       P=16F84A
                INCLUDE                             <P16F84A.INC>
                __CONFIG           _CP_OFF &  _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC
                CBLOCK  0x0C
                V_tecla
                V_encendido
                V_apagado
                Enciende
                 Apaga
                VCambioG
                ENDC
#DEFINE     Giro1       PORTB,1
#DEFINE     Giro2       PORTB,2
; ZONA DE CÓDIGOS **********************************************
                ORG       0
                goto    Inicio
                ORG 04h
                goto    Interrupcion
;MENSAJES--------------------------------------------------------------------
Mensajes
                addwf     PCL,F                   ;Tabla de mensajes
MensajeN                                            ; Posición inicial del mensaje.
                DT "Deana 103696",0x0
Mensaje10
                DT "Velocidad a 10% ",0x0
Mensaje20
                DT "Velocidad a 20% ",0x0
Mensaje30
                DT "Velocidad a 30% ",0x0
Mensaje40
                DT "Velocidad a 40% ",0x0
Mensaje50
                DT "Velocidad a 50% ",0x0
Mensaje60
                DT "Velocidad a 60% ",0x0
Mensaje70
                DT "Velocidad a 70% ",0x0
Mensaje80
                DT "Velocidad a 80% ",0x0
Mensaje90
                DT "Velocidad a 90% ",0x0
Mensaje100
    DT "Velocidad a 100%",0x0
Mensaje0
    DT "Velocidad a   0%",0x0
;********************************************************
    ORG 0x100
;********************************************************
Inicio
    call     LCD_Inicializa                    ;inicializa LCD
    call    RS232_Inicializa                  ;Inicializa comunicacion con la PC
    bsf     STATUS,RP0                        ;accesa al banco 1
    bcf     Giro1                                      ;PORTB1 como salida
    bcf     Giro2                                      ;PORTB2 como salida
    bcf     OPTION_REG,INTEDG      ;interrupcion por flanco de bajada
    bcf     OPTION_REG,NOT_RBPU ;habilita resistencias pull-up
    bcf     STATUS,RP0                        ;accesa al banco 0
    movlw   b'10010000'                      ;habilita la interrupcion externa
    movwf   INTCON
    call    LCD_Linea1                         ;se posiciona en la linea 1
    movlw   MensajeN                         ;Mensaje de nombre y mat.
    call    LCD_Mensaje                      ;se muestra en el LCD
    call    LCD_Linea2                         ;se posiciona en la linea 2
    movlw   Mensaje0                          ;mensaje de velocidad 0
    call    LCD_Mensaje                      ;lo muestra en el LCD
;-CODIGO-PRINCIPAL-------------------------------------------------------------
Main
    movf    V_apagado,W                    ;mueve lo que obtuvo de apagado en la
    movwf   Apaga                                ;interrupcion
    movf    V_encendido,W                 ;mueve lo que obtuvo de encendido en la
    movwf   Enciende                           ;interrupcion
    sublw   .10                                       ;maximo de velocidad
    btfsc   STATUS,Z            ;llego a la velocidad maxima?
    goto    Cien                                      ;si, ve a cien
    movf    Enciende,W                        ;lee de nuevo la variable
    sublw   .0                                          ;para saber si no gira
    btfsc   STATUS,Z            ;velocidad=0?
    goto    Cero                                      ;si, ve a cero
    btfsc   VCambioG,0                        ;ha cambiado de sentido?
    goto    CambioGiro                         ;si, cambia el sentido del giro
CicloEncendido
    bsf     Giro1                                      ;gira hacia un lado
CambioGiro1
    call    Retardo_50micros               ;espera
    decfsz  Enciende,F                        ;decrementa la variable, llego a 0?
    goto    CicloEncendido+1             ;no, ve a esperar de nuevo
    goto    CicloApagado                     ;si, salta a apagado
CambioGiro
    bsf     Giro2                                      ;cambia el giro
    goto    CambioGiro1                      ;regresa a ciclo de encendido
CicloApagado
    bcf     Giro1                                      ;apaga esa salida
    bcf     Giro2                                      ;apaga esa salida
    call    Retardo_50micros               ;espera
    decfsz  Apaga,F                              ;decrementa la variable, llego a 0?
    goto    CicloApagado+2                ;no, espera de nuevo
    goto    Fin                 ;
Cien
    btfss   VCambioG,0          ;Cambio el bit?
    goto    Cambia100           ;si, cambia el sentido
    bsf     Giro2                       ;no, continúa en el mismo
    goto    Fin                 ;
Cambia100
    bsf     Giro1                       ;ahora gira en este sentido
    goto    Fin
Cero
    clrf   PORTB                     ; PORTB apagado
Fin goto    Main                   ;haz todo de nuevo
;INTERRUPCION------------------------------------------------
Interrupcion
    call    RS232_LeeDato                  ;tecla presionada
    movwf   V_tecla                              ;la guarda
    call    RS232_EnviaDato             ;envía dato a la pc
    movf    V_tecla,w                            ;rutina 10
    xorlw   'q'                                   ;compara tecla con q
    btfsc   STATUS,Z                            ;presiono q?
    goto    Diez                                      ;si
    movf    V_tecla,W           ;no, lee de nuevo
    xorlw   'w'                                          ;compara con w
    btfsc   STATUS,Z            ;es la tecla w?
    goto    Veinte                                   ;si, ve a 20
    movf    V_tecla,W           ;
    xorlw   'e'                 ;
    btfsc   STATUS,Z            ;fue la tecla e?
    goto    Treinta                                  ;si, ve a 30
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'r'
    btfsc   STATUS,Z            ;fue la tecla r?
    goto    Cuarenta                              ;si, ve a 40
    movf    V_tecla,W
    xorlw   't'                
    btfsc   STATUS,Z            ;presiono t?
    goto    Cincuenta                            ;si, ve 50
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'y'            
    btfsc   STATUS,Z                             ;presiono y?
    goto    Sesenta                                ;si, ve a 60
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'u'
    btfsc   STATUS,Z            ;presiono u?
    goto    Setenta                                 ;si, ve a 70
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'i'
    btfsc   STATUS,Z                             ;presiono i?
    goto    Ochenta                                ;si, ve a 80
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'o'                
    btfsc   STATUS,Z                             ;presiono o?
    goto    Noventa                               ;si, ve a 90
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'p'                
    btfsc   STATUS,Z                             ;presiono p?
    goto    Cien1                                     ;si, ve a 100
    movf    V_tecla,W
    xorlw   'g'                
    btfsc   STATUS,Z                             ;presiono g?
    goto    Girog                                     ;si, cambia el giro
    movf    V_tecla,W           ;
    xorlw   'h'                
    btfsc   STATUS,Z            ;presiono h?
    goto    Giroh                                     ;si, cambia el giro
    movf    V_tecla,W           ;rutina cero
    xorlw   'c'
    btfss   STATUS,Z                              ;presiono c?
    goto    FinInterrupcion                   ;no, termina
Para
    call    LCD_Linea2        ;si, posicionate en la linea 2
    movlw   Mensaje0                           ;mensaje vel. 0
    call    LCD_Mensaje                       ;muestra en el LCD
    movlw   .0                                   ;pone a 0 la variable
    movwf   V_encendido
    goto    FinInterrupcion          ;termina la interrupcion
Diez
    call    LCD_Linea2           ;se posiciona en la linea 2
    movlw   Mensaje10                         ;mensaje vel. 10
    call    LCD_Mensaje                 ;muestra el mensaje
    movlw   .1                                          ;velocidad 10%
    movwf   V_encendido
    movlw   .9
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion                         ;termina la interrupcion
Veinte
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje20                        ;mensaje de 20%
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .2                                          ;velocidad 20%
    movwf   V_encendido
    movlw   .8
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Treinta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje30                        ;mensaje de 30%
    call    LCD_Mensaje    
    movlw   .3                                     ;velocidad de 30%
    movwf   V_encendido
    movlw   .7
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Cuarenta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje40                        ;mensaje de 40%
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .4                                      ;velocidad de 40%
    movwf   V_encendido
    movlw   .6
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Cincuenta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje50
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .5
    movwf   V_encendido
    movlw   .5
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Sesenta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje60
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .6
    movwf   V_encendido
    movlw   .4
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Setenta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje70
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .7
    movwf   V_encendido
    movlw   .3
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Ochenta
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje80
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .8
    movwf   V_encendido
    movlw   .2
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Noventa
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje90
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .9
    movwf   V_encendido
    movlw   .1
    movwf   V_apagado
    goto    FinInterrupcion
Cien1
    call    LCD_Linea2
    movlw   Mensaje100
    call    LCD_Mensaje
    movlw   .10
    movwf   V_encendido
    goto    FinInterrupcion
Girog
    bsf     VCambioG,0                         ;activa bit para cambiar en este sentido
    bcf     Giro1                                      ;apaga este sentido de giro
    goto    FinInterrupcion
Giroh
    bcf     VCambioG,0                          ;desactiva bit para regresar el giro de inicio
    bcf     Giro2                                      ;apaga el otro sentido de giro
FinInterrupcion
    bcf     INTCON,INTF                        ;vuelve a habilitar las interrupciones
    retfie
; Librerias ----------------------------------------------------
                INCLUDE  <LCD_MENS.INC>                                       ; Subrutina LCD_MensajeMovimiento.
                INCLUDE  <LCD_4BIT.INC>                                          ; Subrutinas de control del LCD.
                INCLUDE  <RETARDOS.INC>                                       ; Subrutinas de retardos.
                INCLUDE  <RS232.INC>                                                 ;subrutina para comunicacion con la PC
                END                                                                                                                     ; Fin del programa.


CONCLUSIÓN:


El programa tiene que hacer muchas comparaciones debido a que son 12 teclas que tiene que estar evaluando. La interrupción debe de estar por flanco descendente y la llamada para saber que tecla pulsó, debe estar dentro del servicio a la interrupción. Así no estará verificando continuamente el pin de recepción para el inicio de la comunicación con el RS232. Los retardos se tuvieron que bajar de 100us a 50us, porque el motor tenía problemas con el pwm, ya que no estaba girando al porcentaje especificado.

Espero les sea de utilidad.