Microcontroladores PICPIC16F877 Características • Velocidad de operación: hasta 20 MHz de reloj • 8K x 14 bits por palabra de memoria de programa FLASH • 368 x 8 bytes de memoria de datos (RAM) • 256 x 8 bytes de memoria de datos EEPROM Características (2) • 14 fuentes de interrupciones • Memoria de pila (stack) de 8 niveles de profundidad • Protecciones: – Power-on Reset (POR) – Power-up Timer (PWRT) – Oscillator Start-up Timer (OST) – Watchdog Timer (WDT) independiente del cristal. Puertos de entrada y salida • PORTA ( RA5, RA4, RA3, RA2, RA1, RA0 ) • PORTB ( RB7, RB6, RB5, RB4, RB3, RB2, RB1, RB0 ) • PORTC ( RC7, RC6, RC5, RC4, RC3, RC2, RC1, RC0 ) • PORTD ( RD7, RD6, RD5, RD4, RD3, RD2, RD1, RD0 ) • PORTE ( RE2, RE1, RE0 ) Características (periféricos) • Timer 0: timer/counter de 8 bits con un pre-escalador de 8 valores. • Timer 1: 16-bit timer/counter con pre-escalador • Timer 2: 8-bit timer/counter con registro de estado de 8-bit, pre- escalador y post-escalador • Dos módulos de Capture, Compare, PWM – Capture es de 16-bit, max. resolución es 12.5 ns – Compare es de 16-bit, max. resolución es 200 ns – PWM max. resolución de 10-bit Características (periféricos 2) • Convertidor analógico a digital de 10-bit multi-canal • Puerto serial síncrono (SSP) con SPI. (modo maestro) e I2C (maestro/esclavo) • Transmisor-Receptor síncrono-asíncrono universal (USART/SCI) con 9-bit • Puerto paralelo esclavo (PSP) con 8-bits de ancho, con terminales de control RD, WR y CS Arquitectura interna • Arquitectura HARVARD. • Buses separados (datos e instrucciones). • Memoria de programa : 14 bits. • Memoria de datos: 8 bits. • Recursos mapeados en memoria de datos. Arquitectura interna Terminales fisicas PUERTOS Puerto # funciones Funciones PORTA 3 Entradas digital Salidas digital Entradas analógicas PORTB 2 Entradas digital Salidas digital PORTC 3 Entradas digital Salidas digital Medios de comunicación PORTD 3 Entradas digital Salidas digital Puerto paralelo esclavo PORTE 4 Entradas digital Salidas digital Entradas analógicas Control del puerto paralelo esclavo FUNCIONES PORTA Terminal Funciones RA0 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica RA1 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica RA2 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica V REF - RA3 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica V REF + RA4 Ent. Digital Sal. Digital Ent. contador 1 RA5 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica FUNCIONES PORTB Terminal Funciones RB0 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Interrupción 0 RB1 Ent. Digital Sal. Digital RB2 Ent. Digital Sal. Digital RB3 Ent. Digital Sal. Digital PGM ( función LVP ) RB4 Ent. Digital Sal. Digital RB5 Ent. Digital Sal. Digital RB6 Ent. Digital Sal. Digital PGC ( función LVP ) RB7 Ent. Digital Sal. Digital PGD ( función LVP ) FUNCION PORTC Terminal Funciones RC0 Ent. Digital Sal. Digital Sal. Osc timer 1 Ent. Contador 1 RC1 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Osc Timer 1 Captura/Comp/PWM 1 RC2 Ent. Digital Sal. Digital Captura/Comp/PWM 2 RC3 Ent. Digital Sal. Digital Reloj sincrono SPI Reloj síncrono I2C RC4 Ent. Digital Sal. Digital Datos entrada SPI Datos I2C RC5 Ent. Digital Sal. Digital Datos salida SPI RC6 Ent. Digital Sal. Digital Transmisión USART RC7 Ent. Digital Sal. Digital Recepción USART FUNCIONES PORTD Terminal Funciones RD0 Ent. Digital Sal. Digital Bit 0 puerto paralelo esclavo RD1 Ent. Digital Sal. Digital Bit 1 puerto paralelo esclavo RD2 Ent. Digital Sal. Digital Bit 2 puerto paralelo esclavo RD3 Ent. Digital Sal. Digital Bit 3 puerto paralelo esclavo RD4 Ent. Digital Sal. Digital Bit 4 puerto paralelo esclavo RD5 Ent. Digital Sal. Digital Bit 5 puerto paralelo esclavo RD6 Ent. Digital Sal. Digital Bit 6 puerto paralelo esclavo RD7 Ent. Digital Sal. Digital Bit 7 puerto paralelo esclavo FUNCIONES PORTE Terminal Funciones RE0 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica Lectura PSP RE1 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica Escritura PSP RE2 Ent. Digital Sal. Digital Ent. Analógica Habilitación PSP Tipos de datos Tipo bytes Rango (unsigned) char 1 0 .. 255 signed char 1 - 128 .. 127 (signed) short (int) 1 - 128 .. 127 unsigned short (int) 1 0 .. 255 (signed) int 2 -32768 .. 32767 unsigned (int) 2 0 .. 65535 (signed) long (int) 4 -2147483648 .. 2147483647 unsigned long (int) 4 0 .. 4294967295 Tipos de datos 2 Tipo bytes Rango float 4 ±1.17549435082 x 10 -38 .. ±6.80564774407 x 10 38 double 4 ±1.17549435082 x 10 -38 .. ±6.80564774407 x 10 38 long double 4 ±1.17549435082 x 10 -38 .. ±6.80564774407 x 10 38 Asignación de datos • Decimal – int i = 10; /* decimal 10 */ – int j = -10; /* decimal -10 */ – int p = 0; /* decimal 0 */ • Hexadecimal – short x = 0x37; /* decimal 55 */ – short y = 0x7F; /* decimal 127 */ – int z = 0x125; /* decimal 293 */ Asignación de datos • Octal – int m = 023; /* 19 */ – short n = 016; /* 14 */ • Binario – char dato = 0b00001111; – short dat = 0b10101010; – unsigned char sig = 0b11001100; • ASCII – char dat = ‘a’; – char m = ‘5’; Registros asociados Entrada/salida Configuración • PORTA TRISA • PORTB TRISB • PORTC TRISC • PORTD TRISD • PORTE TRISE Entrada o salida • SALIDA DE DATOS : 0 • ENTRADA DE DATOS: 1 • La asignación es individual correspondiente a cada terminal del puerto. Acceso individual de bits 1 • mikroC te permite acceso individual en variables de 8 bits (char and unsigned short). Simplemente usando el selector (.) seguido de uno de los identificadores F0, F1, … , F7. Siendo F7 el bit mas significativo. • Ejemplo: PORTC.F0 = 1; PORTD.F5 = 0; PORTB.F7 = 1; Los identificadores F0–F7 no se reconocen en minúsculas. NOTA: Entre dos accesos a bits se debe tener un retardo mínimo de 2 microsegundos. Entrada o salida • Si deseamos configurar el puerto C con la siguiente asignación: RC0 entrada RC1 entrada RC2 entrada RC3 entrada RC4 salida RC5 salida RC6 salida RC7 salida • Posibles instrucciones a utilizar TRISC = 0b’00001111’; o TRISC = 0x0F; o TRISC = 15; Entrada o salida • Si deseamos configurar el puerto D con la siguiente asignación: RD0 entrada RD1 salida RD2 entrada RD3 salida RD4 entrada RD5 salida RD6 entrada RD7 salida • Debemos utilizar cualquiera de las siguientes instrucciones TRISD = 0b’01010101’; o TRISD = 0x55; o TRISD = 85; Entrada o salida • Si deseamos configurar el puerto A con la siguiente asignación: RA0 salida RA1 salida RA2 salida RA3 salida RA4 entrada RA5 entrada RA6 entrada • Posibles instrucciones a utilizar ADCON1 = 6; \\ instrucción indispensable para usar el puerto A y el puerto E como entrada o salida de datos digitales TRISA = 0b’01110000’; o TRISA = 0x70; o TRISA = 112; ADCON1 ADCON1 = 0 0 0 0 0 1 1 0 ADCON1 = 6 ; Delay_ms (retardo por software) • Descripción: Crea un retardo por software dado el tiempo en milisegundos (constante). El rango de constantes aplicables a la función depende de la frecuencia del oscilador. Es una función interna; El código es generado en el lugar donde se hace la llamada, así que la llamada de esta función no cuenta dentro del limite de llamadas anidadas. • void Delay_ms(const time_in_ms) • Ejemplo: Generar un retardo de 1 segundo Delay_ms(1000); /* Pausa de un segundo */ Estructura de un programa en C ( ciclo while ) // Definición de variables globales // Definición de funciones void main(void) { // Definición de variables locales // Configuración de registros (recursos y puertos) // ciclo infinito while ( 1 ) { // Programa de usuario } } Estructura de un programa en C ( ciclo for ) // Definición de variables globales // Definición de funciones void main(void) { // Definición de variables locales // Configuración de registros (recursos y puertos) // ciclo infinito for ( ; ; ) { // Programa de usuario } } Estructura de un programa en C ( ciclo do - while ) // Definición de variables globales // Definición de funciones void main(void) { // Definición de variables locales // Configuración de registros (recursos y puertos) // ciclo infinito do { // Programa de usuario } while ( 1 ) ; } 1.- Encendido de LED • Crear un programa que encienda y apague un led, ubicado en la terminal RD7 del puerto D. El tiempo de encendido es de 1000 milisegundo y el de apagado de 300 milisegundos. Encendido de LED (algoritmo) 1. Configurar el bit 7 del puerto D como salida de datos 2. Encendido del led 3. Retardo por software de 1000 milisegundos. 4. Apagado del led 5. Retardo por software de 300 milisegundos 6. Repetir el paso 2 Encendido de LED (diagrama de flujo) Led Configura bit del puerto como salida Enciende bit Retardo de 1000ms Apaga bit Retardo de 300 ms Encendido de LED (esquemático) Encendido de LED (programa) void main ( void ) { TRISD.F7 = 0; while( 1 ) { PORTD.F7 = 1; Delay_ms( 1000 ); PORTD.F7 = 0; Delay_ms( 300 ); } } Encendido de LED (programa 2) void main ( void ) { TRISD = 0; while( 1 ) { PORTD = 0x80; Delay_ms( 1000 ); PORTD = 0; Delay_ms( 300 ); } } Ejercicios propuestos 1 1. El alumno encenderá y apagara en forma alternada dos led’s ubicados en los bit’s 2 y 3 del puerto B. Los retardos serán de 500 milisegundos (ambos). Usando asignación directa a bits. 2. El alumno encenderá y apagara un led ubicado en el bit 5 del puerto C. Los retardos serán de 100 milisegundos y 2 segundos, respectivamente. Usando asignación de byte. 2.- Luces secuenciales • Programa que envíe la siguiente secuencia de datos al puerto de salida D. Secuencia : – 00000001 – 00000010 – 00000100 – 00001000 – 00010000 – 00100000 – 01000000 – 10000000 Luces secuenciales (algoritmo) 1. Configuración de puerto como salida de datos. 2. Envío de primer dato al puerto de salida 3. Envío de segundo dato al puerto de salida 4. Envío de tercer dato al puerto de salida . . . 9. Envío de ultimo dato al puerto de salida 10. Regresar a 2 Luces secuenciales (diagrama de flujo) Luces Configura puerto como salida Envía 00000001 Envía 00000010 Envía 00000100 Envía 00001000 Envía 00010000 Envía 00100000 Envía 01000000 Envía 10000000 Luces secuenciales (esquemático) Luces secuenciales (programa) void main(void) { TRISD = 0; // CONFIGURACION COMO PUERTO DE SALIDA while ( 1 ) // CICLO INFINITO { PORTD = 0b00000001; // ENVIA PRIMER DATO Delay_ms(500); PORTD = 0b00000010; // ENVIA SEGUNDO DATO Delay_ms(500); PORTD = 0b00000100; // ENVIA TERCER DATO Delay_ms(500); PORTD = 0b00001000; Delay_ms(500); PORTD = 0b00010000; Delay_ms(500); PORTD = 0b00100000; Delay_ms(500); PORTD = 0b01000000; Delay_ms(500); PORTD = 0b10000000; Delay_ms(500); } } Ejercicios propuestos 2 1. El alumno enviara una secuencia de datos distinta por el puerto B, utilizando retardos por software de distintas duraciones, con incrementos de 100 milisegundos entre si. 2. El alumno enviara la secuencia de datos por el puerto A, utilizando retardos por software con duración de 800 milisegundos. 100001 010010 001100 010010 100001 Arreglos (definiciones) #define MAX 50 int vector_one[10]; /* arreglo de 10 enteros */ float vector_two[MAX]; /* arreglo 50 flotantes */ float vector_three[MAX - 20]; /* arreglo 30 flotantes */ char numero[5]; short dato[8]; long temperatura[15]; unsigned peso[7]; unsigned short d[3]; Arreglos (Inicializando) /* Arreglo el cúal contiene el número de días de cada mes */ int days[12] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; /* La declaraciones es identica a la anterior */ int *days = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; /* Las dos declaraciones son identicas */ const char msg1[ ] = {'T', 'e', 's', 't', '\0'}; const char msg2[ ] = "Test"; Condicionante if if (expresión) conjunto 1 [else conjunto 2] • Cuando la expresión evaluada es verdadera, Las instrucciones del conjunto 1 son ejecutadas. Si la expresión es falso, las instrucciones del conjunto 2 es ejecutada. La expresión debe ser evaluada a un valor entero. Los paréntesis que encierra la expresión son obligatorios. • La palabra especial “else conjunto 2” es opcional. Símbolos de condición Operador Operación == igual != no igual > mayor que < menor que >= mayor que o igual a <= menor que o igual a 3.- Luces con arreglo (algoritmo) 1. Configuración de puerto como salida. 2. Inicializa apuntador. 3. Envío de dato apuntado. 4. Incrementa apuntador. 5. Si apuntador es mayor que o igual a 8 inicia el apuntador. 6. Regresa a 3. Luces con arreglo (diagrama de flujo) Luces Configura puerto como salida Limpia apuntador Envía dato apuntado Incrementa apuntador apuntador ≥ 8 Limpia apuntador si no Luces con arreglo (programa) short dato [ 8 ] = {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}; short apunta; void main(void) { TRISB = 0; // Configura puerto apunta = 0; // Limpia apuntador while(1) // Ciclo infinito { PORTB = dato [ apunta ]; // Envía dato Delay_ms(1000); apunta ++; // Incrementa apuntador if ( apunta > = 8 ) // Si apuntador ≥ 8 apunta = 0; // Limpia apuntador } } Ejercicios propuestos 3 1. El alumno enviara una secuencia por el puerto B usando los valores almacenado en un arreglo. 00000011 00000110 00001100 00011000 00110000 01100000 11000000 Operadores a nivel de bits Operador operacion & AND; compara pares de bits y regresa 1 si ambos son 1’s, de otra manera regresa 0. | OR (inclusive); compara pares de bits y regresa 1 si uno o ambos son 1’s, de otra manera regresa 0. ^ OR (exclusiva); compara pares de bits y regresa 1 si los bits son complementarios, de otra manera regresa 0. ~ Complemento (unitario); invierte cada bit << Corrimiento hacia la izquierda; mueve los bits hacia la izquierda, descartando el bit mas a la izquierda y asignando ceros al bit a la derecha. >> Corrimiento hacia la derecha; mueve los bits hacia la derecha, descartando el bit mas a la derecha y asignando ceros al bit a la izquierda. Ejemplos operadores lógicos 0x1234 & 0x5678 /* Igual 0x1230 */ porque... 0x1234 : 0001 0010 0011 0100 0x5678: 0101 0110 0111 1000 ----------------------------------- & : 0001 0010 0011 0000 esto es, 0x1230 /* De forma similar: */ 0x1234 | 0x5678; /* Igual 0x567C */ 0x1234 ^ 0x5678; /* Igual 0x444C */ ~ 0x1234; /* Igual 0xEDCB */ Ejemplos a nivel de bits 000001 << 5; /* Igual 000040 */ 0x3801 << 4; /* Igual 0x8010, sobreflujo! */ 0x02F6 >> 4; /* Igual 0x002F */ 0xFF56 >> 4; /* Igual 0x0FF5 */ Corrimiento a la derecha division entre 2 n . Corrimiento a la izquierda producto por 2 n . 4.- Luces con desplazamiento (algoritmo) 1. Configuración de puerto como salida. 2. Inicializa variable. 3. Envía valor de la variable al puerto. 4. Modifica la variable. 5. Si variable es cero, Inicializa la variable. 6. Regresa a 3. Luces con desplazamiento (diagrama de flujo) Luces Configura puerto como salida Inicializa variable Envía variable al puerto Modifica variable variable = 0 Inicializa variable si no Luces con desplazamiento (programa 1) void main ( void ) { unsigned short dato; TRISD = 0; dato = 0b00000001; while ( 1 ) { PORTD = dato; Delay_ms ( 300 ); dato = dato << 1; if ( dato == 0 ) dato = 0x01; } } Operaciones aritméticas Operador Operación + Suma - Resta * Multiplicación / División % Resto, regresa el residuo de la división entera (no puede ser usado con variables flotantes ++ Como prefijo Incrementa en uno el valor de la variable antes de evaluar la expresión. Como Postfijo suma en uno la variable después de ser evaluado la expresión. -- Como prefijo decrementa en uno el valor de la variable antes de evaluar la expresión. Como Postfijo resta en uno la variable después de ser evaluado la expresión. Luces con desplazamiento (programa 2) void main ( void ) { unsigned short dato; TRISD = 0; dato = 1; while ( 1 ) { PORTD = dato; Delay_ms (250); dato = dato * 2; if ( dato == 0 ) dato = 0x01; } } Ejercicios propuestos 4 1. El alumno realizara un programa que envíe al puerto C los siguientes valores utilizando para generarlas, las instrucciones de desplazamiento y/o aritméticas. 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33, 37, 41, 45 2. Lo mismo que el ejercicio anterior con la siguiente secuencia: 3, 6, 12, 24, 48, 92, 172, 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24 Acceso a bits individual • mikroC te permite acceso individual en variables de 8 bits (char and unsigned short). Simplemente usando el selector (.) seguido de uno de los identificadores F0, F1, … , F7, siendo F7 el bit mas significativo. • Ejemplo: // Si RB0 es uno, colocar en uno la terminal RC0: if ( PORTB.F0 ) PORTC.F0 = 1; Los Identificadores F0–F7 no se reconocen en minúsculas. 5.- Secuencias condicionadas ( problema ) • Realizar un programa que envíe secuencias distintas al puerto D, dependiendo del valor de la terminal RA0. Si RA0 es igual a cero se envía la serie de dos bits desplazados hacia la izquierda, mientras que si RA0 es igual a 1 entonces se envía la serie de tres bits desplazados hacia la derecha. Secuencias condicionadas (algoritmo) 1. Configuración de puertos 2. Inicia contador 3. Si RA0 es igual a 0 entonces envía secuencia_izquierda 4. De lo contrario envía secuencia_derecha 5. Incrementa contador 6. Si contador es igual a 8 entonces contador igual a 0 7. Regresa a 3 Secuencias condicionadas (diagrama de flujo) Luces Configura puertos RD salida, RA entrada Limpia contador Envía secuencia_izquierda Incrementa contador Contador = 10 Limpia contador si no RA0 = 0 Envía Secuencia_derecha si no Secuencias condicionadas (programa) short izquierda[10] = { 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 128 }; short derecha[10] = { 128, 192, 226, 102, 56, 28, 14, 7, 3, 1 }; void main ( void ) { TRISD = 0; ADCON1 = 6; TRISA = 0x7F; Contador = 0; for ( ; ; ) { Delay_ms ( 500 ); if ( PORTA.F0 = = 0 ) PORTD = izquierda [ contador]; else PORTD = derecha [ contador]; contador + + ; If ( contador = = 10 ) contador = 0; } } Ejercicios propuestos 5 1. El alumno desarrollara un programa que envíe una secuencia de números BCD a un display de 7 segmentos ubicados en el puerto D. Si la terminal RA1 ubicada en el puerto A, es igual a 0, la numeración debe ser incremental; en caso contrario debe decrementarse. Ejercicios propuestos 5 (esquemático) MOTOR A PASOS 1 • Unipolar.- Tiene 4 bobinas independientes (A, B, C, D) y una terminal común a todas ellas. MOTOR A PASOS 2 • Unipolar.- Tiene 4 bobinas independientes (A, B, C, D) y dos terminales comunes. MOTOR A PASOS 2 • Bipolar.- Tiene 2 bobinas (A – C, B – D) Secuencias de activación 1 • Unipolar.- Movimiento de 1 paso por pulso (mayor torque). Paso A B C D 1 1 1 0 0 2 0 1 1 0 3 0 0 1 1 4 1 0 0 1 Secuencias de activación 2 • Unipolar.- Movimiento de 1 paso por pulso (mayor velocidad). Paso A B C D 1 1 0 0 0 2 0 1 0 0 3 0 0 1 0 4 0 0 0 1 Secuencias de activación 3 • Unipolar.- Movimiento de 1/2 paso por pulso. Paso A B C D 0.5 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1.5 0 1 0 0 2 0 1 1 0 2.5 0 0 1 0 3 0 0 1 1 3.5 0 0 0 1 4 1 0 0 1 Secuencias de activación 4 • Bipolar.- Movimiento de un paso Paso A C B D 1 1 0 1 0 2 1 0 0 1 3 0 1 0 1 4 0 1 1 0 Secuencia de activación 5 Paso A C B D 0.5 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1.5 1 0 0 1 2 0 0 0 1 2.5 0 1 0 1 3 0 1 0 0 3.5 0 1 1 0 4 0 0 1 0 •Bipolar.- Movimiento de medio paso Circuito de potencia 1 (motor unipolar ) Circuito de potencia 2 (motor unipolar ) Circuito de potencia 3 (motor bipolar ) Este mismo diagrama se repetiría para manejar la segunda bobina Circuito de potencia x (motor a pasos ) Circuito integrado UCN 5804 Circuito integrado SAA1042 Circuito de potencia x1 (motor unipolar ) Circuito de potencia x2 (motor bipolar ) Ejercicios propuestos 5 2.- El alumno desarrollara un programa que envíe la secuencia de activación de un motor a pasos ubicado en el puerto D. Si la terminal ubicada en el puerto A, RA6, sea igual a 0, el motor debe girar a la derecha, en caso contrario debe girar a la izquierda. Ejercicios propuestos 5 (esquemático) 6.- Display de 7 segmentos • Realizar un programa en donde se implemente un contador de 00-99 desplegando en un par de display’s de 7 segmentos. El programa debe realizar la visualización utilizando el multiplexaje de los datos, utilizando el puerto B como bus de datos y las terminales RC0 y RC1 como terminales de habilitación de display. Display de 7 segmentos (algoritmo) 1. Configurar los puertos, inicialización de variables (unidades = ‘0’ decenas = ‘0’) 2. Envío de decenas 3. Habilitación de decenas 4. Envío de unidades 5. Habilitación de unidades 6. Incremento de unidades 7. Si unidades mayor de ‘9’ entonces 9 8. Sigue 2 9. Unidades = ‘0’ 10. Incrementa decenas 11. Si decenas mayor de ‘9’ entonces 12 12. Sigue 2 13. Decenas=‘0’ 14. Sigue 2 Display de 7 segmentos (diagrama de flujo) Configura puertos Inicia variables Display Envía decena Envía unidad Incrementa unidad Unidades>’9’ Limpia unidades Incrementa decenas Decenas>’9’ Limpia decenas si si no no Display de 7 segmentos (programa) short numero[ ] = { 0x3F, 0x06, 0x1B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x5E, 0x07, 0x7F, 0x67 }; void main ( void ) // Programa principal { TRISB = 0; // Configuración de puertos TRISC = 0; unidades = decenas = ‘0’; // Inicialización de variables while ( 1 ) // Programa de usuario { PORTB = numero [ decenas ]; // Envía decenas PORTC.F0 = 1; // Habilita el display de decenas delay-ms( 10 ); PORTC.F0 = 0; PORTB = numero [ unidades ]; // Envía unidades PORTC.F1 = 1; // Habilita el display de decenas delay-ms( 10 ); PORTC.F1 = 0; unidades++; // Incrementa unidades if ( unidades > ’9’ ) { unidades = ‘0’; // Reinicia unidades decenas++; // Incrementa decenas if ( decenas > ’9’ ) { decenas = ‘0’; // Reinicie decenas } } } } Display de 7 segmentos ( esquemático ) Ejercicio propuesto 6 (d7seg) • El alumno modificara el programa elaborado de tal forma que se cambie el incremento por decremento, al usar un interruptor. Si el interruptor esta apagado el conteo será incremental, en caso contrario, el conteo será decremental. El interruptor estará ubicado en la terminal RE0 del puerto E. Ejercicio propuesto 6 (esquemático) Display de cristal liquido LCD (funciones bus 8 bits) • Lcd8_Config • Lcd8_Init • Lcd8_Out • Lcd8_Out_Cp • Lcd8_Chr • Lcd8_Chr_Cp • Lcd8_Cmd Lcd8_Config • Descripción: Inicializa el LCD usando un bus de datos de 8 bits. Los puertos de Control (ctrlport) y Datos (dataport) usan la asignación de terminales especificada. • void Lcd8_Config( unsigned short *ctrlport, unsigned short *dataport, unsigned short RS, unsigned short EN, unsigned short WR, unsigned short D7, unsigned short D6, unsigned short D5, unsigned short D4, unsigned short D3, unsigned short D2, unsigned short D1, unsigned short D0 ); Lcd8_Config 2 Ejemplo: Lcd8_Config(&PORTC,&PORTD,0,1,2,0,1,2,3,4,5,6,7); Lcd8_Init • Descripción: Inicializa el LCD usando un bus de 8 bits. Los puertos de Control (ctrlport) y Datos (dataport) usan la siguiente asignación de terminales.- E → ctrlport.3 RS → ctrlport.2 R/W → ctrlport.0 D7 → dataport.7 D6 → dataport.6 D5 → dataport.5 D4 → dataport.4 D3 → dataport.3 D2 → dataport.2 D1 → dataport.1 D0 → dataport.0 • void Lcd8_Init(unsigned short *ctrlport, unsigned short *dataport); Lcd8_Init 2 Ejemplo: Lcd8_Init(&PORTB, &PORTC); Lcd8_Out • Descripción: Imprime mensaje en el LCD en la fila y columna especificada (row y col). • void Lcd8_Out( unsigned short row, unsigned short col, char *text ); • Ejemplo: -Imprime “Hello!” en el LCD en la linea 1, columna 3 Lcd8_Out(1, 3, "Hello!"); Lcd8_Out_Cp • Descripción: Imprime mensaje en el LCD en la posición actual del cursor. • void Lcd8_Out_Cp(char *text); • Ejemplo: Imprime “Here!” en la posición actual del cursor Lcd8_Out_Cp("Here!"); Lcd8_Chr • Descripción: Imprime un caracter en el LCD en la fila y columna especificada (row y col). • void Lcd8_Chr( unsigned short row, unsigned short col, char character ); Ejemplo: Imprime la letra “i” en el LCD en la línea 2,y columna 3 Lcd8_Out(2, 3, 'i'); Lcd8_Chr_Cp • Descripción: Imprime un caracter en el LCD en la posición actual del cursor. • void Lcd8_Chr_Cp(char character); • Ejemplo: Imprime la letra “e” en la posición actual del cursor Lcd8_Chr_Cp('e'); Lcd8_Cmd • Descripción: Envía un comando al LCD. Se puede pasar a la función una de las constantes predefinidas. • void Lcd8_Cmd(unsigned short command); • Ejemplo: Limpia el LCD Lcd8_Cmd(LCD_CLEAR); Comandos predefinidos Comando Función LCD_FIRST_ROW Mueve el cursor a la 1a. fila. LCD_SECOND_ROW Mueve el cursor a la 2a. fila. LCD_THIRD_ROW Mueve el cursor a la 3a. fila. LCD_FOURTH_ROW Mueve el cursor a la 4a. fila. LCD_CLEAR Limpia el display. LCD_RETURN_HOME Regresa el cursor a la posición 1,1. Los datos de la RAM no son afectados. LCD_CURSOR_OFF Apaga el cursor. LCD_UNDERLINE_ON Coloca el caracter subrayado. LCD_BLINK_CURSOR_ON Parpadeo del cursor. LCD_MOVE_CURSOR_LEFT Mueve el cursor hacia la izquierda sin cambiar la RAM LCD_MOVE_CURSOR_RIGHT Mueve el cursor hacia la derecha sin cambiar el contenido de la RAM LCD_TURN_ON Enciende el display LCD_TURN_OFF Apaga el display LCD_SHIFT_LEFT Mueve el display hacia la izquierda sin cambiar el contenido de la RAM LCD_SHIFT_RIGHT Mueve el display hacia la derecha sin cambiar el contenido de la RAM 7.- LCD 8 BITS • Diseñar el programa que inicialice un LCD, usando un bus de datos de 8 bits, y a continuación mande un mensaje de bienvenida. El mensaje debe desplazarse hacia la izquierda en forma continua. LCD 8 BITS (algoritmo) 1. Inicialice los puertos de datos y control. 2. Envía mensaje a desplegar. 3. Envía comando de desplazamiento hacia la izquierda. 4. Repite el paso 3. LCD 8 BITS (diagrama de flujo) Inicializa puertos de datos y control Envía mensaje Envía comando de Corrimiento a la izq. LCD 8 bits LCD 8 BITS (esquemático) LCD 8 BITS (programa 1) Void main(void) { TRISB = 0; TRISC = 0; Lcd8_Config(&PORTC,&PORTB,0,2,1,7,6,5,4,3,2,1,0); Lcd8_Out(1,1,”Hola mundo cruel”); while(1) { Lcd8_Cmd(LCD_SHIFT_LEFT); Delay_ms(100); } } LCD 8 BITS (programa 2) char mensaje[ ] = “Programa numero 2”; void main(void) { TRISB = 0; TRISC = 0; Lcd8_Config(&PORTC,&PORTB,0,2,1,7,6,5,4,3,2,1,0); Lcd8_Out(1,1,mensaje); while(1) { Lcd8_Cmd(LCD_SHIFT_LEFT); Delay_ms(500); } } LCD 8 BITS (esquemático) LCD 8 BITS (programa 3) char *mensaje3 = “mensaje tres”; void main(void) { TRISB = 0; TRISC = 0; Lcd8_Init(&PORTC,&PORTB); Lcd8_Out(1,1,mensaje3); Lcd8_Out(2,1,”segunda fila”); while(1) { Lcd8_Cmd(LCD_SHIFT_LEFT); Delay_ms(50); } } Ejercicios propuestos 7 1. Programa que forme la palabra ‘HOLA’ en un LCD, configurado para utilizar un bus de 8 bits. Las letras deben desplazarse de derecha a izquierda. Primero debe aparecer la H, moviendose desde la derecha a la primer columna a la izquierda. Enseguida debe aparecer la O, tambien saliendo de la derecha y terminando a la derecha de la letra H. Lo mismo debe suceder para las letras L y A. El programa debe ser ciclico. Ejercicio propuesto 8 H H H O H O O H H HO H O L A L . . . LCD (funciones bus 4 bits) • Lcd_Config • Lcd_Init • Lcd_Out • Lcd_Out_Cp • Lcd_Chr • Lcd_Chr_Cp • Lcd_Cmd Lcd_Config • Descripción: Inicializa LCD usando un bus de datos de 4 bits. El puerto de Control (ctrlport) y Datos (dataport) tiene las asignaciones de terminales especificadas. • void Lcd_Config( unsigned short *ctrl_data_port, unsigned short RS, unsigned short EN, unsigned short WR, unsigned short D7, unsigned short D6, unsigned short D5, unsigned short D4 ); Lcd_Config 2 Ejemplo: Lcd_Config(&PORTC,0,1,2,4,5,6,7); Lcd_Init • Descripción: Inicializa el LCD usando un bus de 4 bits. El puerto de Control (ctrlport) y Datos (dataport) tiene la siguiente asignación de terminales.- E → ctrl_data_port.3 RS → ctrl_data_port.2 D7 → ctrl_data_port.7 D6 → ctrl_data_port.6 D5 → ctrl_data_port.5 D4 → ctrl_data_port.4 • void Lcd_Init(unsigned short *ctrl_data_port); Lcd_Init 2 Ejemplo: Lcd_Init(&PORTB); Lcd_Out • Descripción: Imprime mensaje en el LCD en la fila y columna especificada (row y col). • void Lcd_Out( unsigned short row, unsigned short col, char *text ); • Ejemplo: -Imprime “Hello!” en el LCD en la línea 1, columna 3 Lcd_Out(1, 3, "Hello!"); Lcd_Out_Cp • Descripción: Imprime mensaje en el LCD en la posición actual del cursor. • void Lcd_Out_Cp(char *text); • Ejemplo: - Imprime “Here!” en la posición actual del cursor Lcd_Out_Cp("Here!"); Lcd_Chr • Descripción: Imprime un caracter en el LCD en la fila y columna especificada (row y col). • void Lcd_Chr( unsigned short row, unsigned short col, char character ); Ejemplo: - Imprime la letra ‘i’ en el LCD en la línea 2,y columna 3 Lcd_Out(2, 3, 'i'); Lcd_Chr_Cp • Descripción: Imprime un caracter en el LCD en la posición actual del cursor. • void Lcd_Chr_Cp(char character); • Ejemplo: - Imprime la letra ‘e’ en la posición actual del cursor Lcd_Chr_Cp('e'); Lcd_Cmd • Descripción: Envía un comando al LCD. Se puede pasar a la función una de las constantes predefinidas. Los comandos son los mismos para ambos modos de manejo del LCD (bus 8 o 4 bits). • void Lcd_Cmd(unsigned short command); • Ejemplo: - Apaga el cursor, no aparece en el LCD Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); 8.- LCD 4 BITS • Diseñar el programa que inicialice un LCD, usando un bus de datos de 4 bits, y a continuación mande un mensaje cualquiera de bienvenida. El mensaje debe desplazarse hacia la derecha en forma continua. LCD 4 BITS (algoritmo) 1. Inicialice los puertos de datos y control. 2. Envía mensaje a desplegar. 3. Envía comando de desplazamiento hacia la derecha. 4. Repite el paso 3. LCD 4 BITS (diagrama de flujo) Inicializa puertos de datos y control Envía mensaje Envía comando de Corrimiento a la der. LCD 8 bits LCD 4 BITS (esquemático Config) LCD 4 BITS (programa 1) void main(void) { TRISD = 0; Lcd_Config(&PORTD,0,2,1,7,6,5,4); Lcd_Out(1,1,”Envio de datos”); Lcd_Out(2,1,”Usando bus de 4 bits”); while(1) { Lcd_Cmd(LCD_SHIFT_RIGHT); Delay_ms(200); } } LCD 4 BITS (programa 2) char mensaje[11]={‘B’, ‘u’, ‘s’, ‘ ’, ‘4’, ‘ ’, ‘b’, ‘i’, ‘t’, ‘s’, ‘\0’}; void main(void) { TRISD = 0; Lcd_Config(&PORTD,0,2,1,7,6,5,4); Lcd_Out(1, 6, mensaje); while(1) { Lcd_Cmd(LCD_SHIFT_RIGHT); Delay_ms(200); } } LCD 4 BITS (esquemático Init) LCD 4 BITS (programa 3) char *mensaje3 = “programa 3 usando bus 4 bits”; void main(void) { TRISB = 0; TRISC = 0; Lcd8_Init(&PORTC,&PORTB); Lcd8_Out(1,16,mensaje3); Lcd8_Out(2,1,”fila=2 columna=5”); while(1) { Lcd8_Cmd(LCD_SHIFT_LEFT); Delay_ms(50); } } Conversión de tipo de datos Tipo de dato a cadena • ByteToStr • ShortToStr • WordToStr • IntToStr • LongToStr • FloatToStr ByteToStr Descripcion: Crea una cadena de salida de un pequeño numero sin signo (valor numérico menos a 0x100). La cadena esta ajustada a un ancho de 3 caracteres; Las posiciones a la izquierda que no se usan en la conversión se rellenan con espacios. void ByteToStr(unsigned short number, char *output); Ejemplo: unsigned short t = 24; char *txt=“ “; //se inicializa un apuntador a 4 espacios ByteToStr(t, txt); // txt es " 24" (un espacio en blanco) ShortToStr Descripción: Crea una cadena de salida de un numero pequeño con signo (valor numérico menor a 0x100). La cadena esta ajustada a un ancho de 4 caracteres; Las posiciones a la izquierda que no se usan en la conversión se rellenan con espacios. void ShortToStr(short number, char *output); Ejemplo: short t = -4; char *txt=“ “; // Se inicializa un apuntador de 5 espacios ShortToStr(t, txt); // txt es " -4" (dos espacio en blanco) WordToStr Descripción: Crea una cadena de salida de un numero sin signo (Valor numérico de una variable unsigned). La cadena esta ajustada a un ancho de 5 caracteres; Las posiciones a la izquierda que no se usan en la conversión se rellenan con espacios. void WordToStr(unsigned number, char *output); Ejemplo: unsigned t = 437; char *txt=“ “; // Inicializa un apuntador con 6 espacios WordToStr(t, txt); // txt es “ 437" (dos espacios vacios) IntToStr Descripción: Crea una cadena de salida de un numero con signo (Valor numérico de una variable int). La cadena esta ajustada a un ancho de 6 caracteres; Las posiciones a la izquierda que no se usan en la conversión se rellenan con espacios. void IntToStr(int number, char *output); Ejemplo: int j = -4220; char *txt=“ “; // Inicializa un apuntador con 6 espacios IntToStr(j, txt); // txt es " -4220" (un espacio en blanco) LongToStr Descripción: Crea una cadena de salida de un numero largo con signo (Valor numérico de una variable long). La cadena esta ajustada a un ancho de 11 caracteres; Las posiciones a la izquierda que no se usan en la conversión se rellenan con espacios. void LongToStr(long number, char *output); Ejemplo: long jj = -3700000; char *txt=“ “; // Inicializa un apuntador con 12 espacios LongToStr(jj, txt); // txt es “ -3700000" (3 espacios en blanco) FloatToStr Descripción: Crea una cadena de salida de un numero de punto flotante. La cadena contiene un formato normalizado de un numero (mantisa entre 0 y 1) con signo en la primera posición. La mantisa esta ajustada a un formato de 6 dígitos, 0.ddddd; Hay siempre 5 dígitos a continuación del punto decimal. void FloatToStr(float number, char *output); Ejemplo: float ff = -374.2; char *txt=“ “; // Inicializa un apuntador con 14 espacios FloatToStr(ff, txt); // txt es "-0.37420e3" 9.- Contador 0-9 (problema) • Se quiere un programa que visualice un conteo de 0 a 9 en un LCD. Contador 0-9 (algoritmo) 1. Configura el LCD 2. Inicializa el contador 3. Convierte a ASCII el valor del contador 4. Envía valor en ASCII al LCD 5. Incrementa el contador 6. Regresa a 3 Contador 0-9 (diagrama de flujo) teclado Inicializa puertos (LCD) Convierte contador a ASCII Envía a LCD ASCII Incrementa contador Inicializa contador Contador 0-9 (programa) void main(void) { unsigned short contador; char cadena[ 5 ] = “ “; TRISD = 0; Lcd_Config(&PORTD,0,2,1,7,6,5,4); contador = 0; Lcd_Out(1,1,”Contador 0-9”); while(1) { ShortToStr ( contador , cadena ); Lcd_Out ( 2 , 8 , cadena ); contador ++; Delay_ms(500); } } Contador 0-9 (esquemático) Contador 0-9 (funcionamiento) Contador 0-9 : 0 Contador 0-9 : 1 Contador 0-9 : 2 Contador 0-9 : 3 Contador 0-9 : 4 Contador 0-9 : 5 Contador 0-9 : 6 Contador 0-9 : 9 . . . Ejercicio propuesto 8 1. Programa que utilice un LCD, configurado para usar un bus de 8 bits. En el LCD deben aparecer en forma secuencial, los números de la secuencia 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64 – 128 – 256 – 512 – 1024 – 2048 – 4096 – 8192 – 16384 - 32768. Los numero deben ser generados por operaciones aritméticas. El desplegado debe hacerse de la forma mostrada en las siguientes figuras. Se utiliza la segunda fila, presentando hasta 3 numeros consecutivos, un numero a la izquierda, uno mas al centro y otro a la derecha. Ejercicio propuesto 8 Serie de numeros Serie de numeros 1 Serie de numeros 1 2 Serie de numeros 1 2 4 Serie de numeros 8 Serie de numeros 8 16 Serie de numeros 8 16 32 Serie de numeros 8192 16384 32768 . . . Ejercicio propuesto 9 1. El alumno diseñara un programa en donde se muestre en un LCD los números desde 00 hasta el 99. Con un intervalo de tiempo entre cambio igual a 500 milisegundos. Ejercicio propuesto 9 Contador 00-99 cada 500 mseg 00 Contador 00-99 cada 500 mseg 01 Contador 00-99 cada 500 mseg 02 Contador 00-99 cada 500 mseg 03 Contador 00-99 cada 500 mseg 04 Contador 00-99 cada 500 mseg 05 Contador 00-99 cada 500 mseg 06 Contador 00-99 cada 500 mseg 99 . . . Teclado matricial (esquemático) Teclado matricial (funciones) • Keypad_Init • Keypad_Read • Keypad_Released Keypad_Init • Descripción: Inicializa el puerto para trabajar con el teclado. Las terminales del teclado deben estar conectadas de la siguiente forma: port.F0 columna 1 port.F1 columna 2 port.F2 columna 3 port.F3 columna 4 port.F4 fila 1 port.F5 fila 2 port.F6 fila 3 port.F7 fila 4 • void Keypad_Init(unsigned *port); Keypad_Init 2 Ejemplo: Keypad_Init(&PORTB); Keypad_Read • Descripción: Verifica si alguna tecla fue presionada. La función regresa 1 a 12, dependiendo la tecla presionada, o 0 si no existe tecla presionada. 1 1 2 2 … … 9 9 * 10 0 11 # 12 • unsigned short Keypad_Read(void); • Ejemplo: kp = Keypad_Read(); Keypad_Released • Descripción: La llamada a la función Keypad_Released es una función blocking call: La función espera hasta que cualquier tecla sea presionada y liberada. Cuando se libera, la función regresa de 1 a 12, dependiendo de la tecla presionada. • unsigned short Keypad_Released(void); • Ejemplo: Keypad_Released(); 10.- Teclado matricial (problema) • Se desea un programa con el cual se muestre en un LCD (bus 8 bits en puerto B y puerto C como control) la tecla presionada en un teclado matricial (puerto D). Teclado matricial (algoritmo) 1. Configuración de puertos (teclado y lcd). 2. Lectura de teclado 3. Conversión a ASCII 4. Envío al LCD 5. Regresar a 2 Teclado matricial (diagramas de flujo) teclado Inicializa puertos (LCD y teclado) Lee teclado Convierte a ASCII Envía a LCD Teclado matricial (esquemático) Teclado matricial (programa) unsigned short kp, cnt; char txt[5]; void main() { cnt = 0; Keypad_Init(&PORTD); Lcd8_Init(&PORTC, &PORTB, 0, 2, 1, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0); // Inicializa LCD en puerto B y puerto C Lcd8_Cmd(LCD_CLEAR); // Limpia display Lcd8_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); // Cursor apagado Lcd8_Out(1, 1, "Key :"); Lcd8_Out(2, 1, "Times:"); do { kp = 0; // Espera a que se presione una tecla pressed do kp = Keypad_Read(); while (!kp); // Prepara valor para salida switch (kp) { case 10: kp = 42; break; // '*' case 11: kp = 48; break; // '0' case 12: kp = 35; break; // '#' default: kp += 48; } cnt++; Lcd9_Chr(1, 10, kp); if (cnt == 255) { cnt = 0; Lcd8_Out(2, 10, " "); } // Imprime en LCD WordToStr(cnt, txt); Lcd8_Out(2, 10, txt); } while (1); } Ejercicio propuesto 9 1. El alumno realizara un programa que tome 3 números desde un teclado matricial, los guarde en un arreglo, los convierta a un numero que se guarde en una variable tipo entera. Con este numero el alumno deberá proporcionar el producto por 2 y división entre 2 resultantes. Visualizando los resultados en un LCD. Ejercicio propuesto 9 Cual es el numero de 3 cifras: Cual es el numero de 3 cifras: 025 Cual es el numero de 3 cifras: 025 El producto por 2 es: 050 Cual es el numero de 3 cifras: 025 El producto por 2 es: 050 La división entre 2 es: 012