informe controlador

Regional Meta

Centro de Industria y servicios del META

MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL.

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA VILLAVICENCIO-META

2013

Sistema de Gestión de la Calidad

Regional META


MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL

Fecha: 04/05/2013

ANIBAL OSORIO IVAN CHACON

DIEGO GALEANO FICHA: 396991

TABLA DE CONTENIDO

Portada

Contraportada

Objetivos Generales

Objetivos Específicos

Marco Teórico

Desarrollo de la Actividad

Materiales

Herramientas

Imágenes de la actividad

Conclusión

Cibergrafia


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Fecha: 04/05/2013



INFORME DE LABORATORIO CONTROLADOR

IVAN CHACON ANIBAL OSORIO DIEGO GALEANO

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA REGIONAL META

2013


Regional META



Fecha: 04/05/2013



INFORME LABORATORIO CONTROLADOR



DIEGO GALEANO

FICHA: 396991

PRESENTADO A: INGENIERO IVAN DUARTE

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA REGIONAL META

2013


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OBJETIVOS GENERALES

Fabricar y ensamblar en el laboratorio de electrónica un controlador USB para microcontroladores.

OBJETIVOS ESPECIFIOS

Verificar que los componentes se encuentren instalados correctamente según la norma IPCA610D. Analizar el funcionamiento del PIC. Conocer el uso específico del controlador.


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MARCO TEORICO

PROGRAMADOR DE USB PARA MICRO. Un Programador es un dispositivo electrónico que configura circuitos programables no volátiles tales como EPROM, EEPROM, Flash, PALs, GALs, FPGA u otros.

Para programar un dispositivo, este es insertado en un sócalo

(comúnmente ZIF) del programador, o se conecta su circuito

impreso mediante un adaptador. Los datos se transfieren de distinta forma

según la interfaz, ya sea serial (JTAG, SPI) o paralela. A su vez, el

programador genera los voltajes necesarios para la programación.

Los programadores suelen estar conectados a una computadora que corre

un software de programación. El mismo configura la interfaz, comienza la

programación y transfiere los datos (usualmente contenidos en un

archivo Intel HEX o SREC).

Para transferir el código de un ordenador al PIC normalmente se usa un

dispositivo llamado programador. La mayoría de PICs que Microchip

distribuye hoy en día incorporan ICSP (In Circuit Serial Programming,

programación serie incorporada) o LVP (Low Voltage Programming,

programación a bajo voltaje), lo que permite programar el PIC directamente

en el circuito destino. Para la ICSP se usan los pines RB6 y RB7 (En algunos

modelos pueden usarse otros pines como el GP0 y GP1 o el RA0 y RA1)

como reloj y datos y el MCLR para activar el modo programación aplicando

un voltaje de 13 voltios. Existen muchos programadores de PICs, desde los

más simples que dejan al software los detalles de comunicaciones, a los más

complejos, que pueden verificar el dispositivo a diversas tensiones de

alimentación e implementan en hardware casi todas las funcionalidades.


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Muchos de estos programadores complejos incluyen ellos mismos PICs pre-

programados como interfaz para enviar las órdenes al PIC que se desea

programar. Uno de los programadores más simples es el TE20, que utiliza la

línea TX del puerto RS232 como alimentación y las líneas DTR y CTS para

mandar o recibir datos cuando el microcontrolador está en modo

programación. El software de programación puede ser el ICprog, muy común

entre la gente que utiliza este tipo de microcontroladores. Entornos de

programación basados en intérpretes BASIC ponen al alcance de cualquiera,

proyectos que parecieran ser ambiciosos.

Se pueden obtener directamente de Microchip muchos

programadores/depuradores

MICROCONTROLADOR:

Un microcontrolador (abreviado μC, UC o MCU) es un circuito

integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su

memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen

una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres

principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de

procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.

Algunos microcontroladores pueden utilizar palabras de cuatro bits y

funcionan a velocidad de reloj con frecuencias tan bajas como 4 kHz, con un

consumo de baja potencia (mW o microvatios). Por lo general, tendrá la

capacidad para mantener la funcionalidad a la espera de un evento como

pulsar un botón o de otra interrupción, el consumo de energía durante el

sueño (reloj de la CPU y los periféricos de la mayoría) puede ser sólo

nanovatios, lo que hace que muchos de ellos muy adecuados para

aplicaciones con batería de larga duración. Otros microcontroladores pueden

servir para roles de rendimiento crítico, donde sea necesario actuar más

como un procesador digital de señal (DSP), con velocidades de reloj y

consumo de energía más altos.

Cuando es fabricado, el microcontrolador no contiene datos en la memoria

ROM. Para que pueda controlar algún proceso es necesario generar o crear

y luego grabar en la EEPROM o equivalente del microcontrolador algún

programa, el cual puede ser escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje


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para microcontroladores; sin embargo, para que el programa pueda ser

grabado en la memoria del microcontrolador, debe ser codificado en sistema

numérico hexadecimal que es finalmente el sistema que hace trabajar al

microcontrolador cuando éste es alimentado con el voltaje adecuado y

asociado a dispositivos analógicos y discretos para su funcionamiento.

HISTORIA:

El primer microprocesador fue el Intel 4004 de 4 bits, lanzado en 1971,

seguido por el Intel 8008 y otros más capaces. Sin embargo, ambos

procesadores requieren circuitos adicionales para implementar un sistema de

trabajo, elevando el costo del sistema total.

El Instituto Smithsoniano dice que los ingenieros de Texas Instruments Gary

Boone y Michael Cochran lograron crear el primer microcontrolador, TMS

1000, en 1971; fue comercializado en 1974. Combina memoria

ROM, memoria RAM, microprocesador y reloj en un chip y estaba destinada

a los sistemas embebidos.

Debido en parte a la existencia del TMS 1000, Intel desarrolló un sistema de

ordenador en un chip optimizado para aplicaciones de control, el Intel 8048,

que comenzó a comercializarse en 1977. Combina memoria RAM y ROM en

el mismo chip y puede encontrarse en más de mil millones de teclados

de compatible IBM PC, y otras numerosas aplicaciones. El en ese momento

presidente de Intel, Luke J. Valenter, declaró que el microcontrolador es uno

de los productos más exitosos en la historia de la compañía, y amplió el

presupuesto de la división en más del 25%.

La mayoría de los microcontroladores en este momento tienen dos variantes.

Unos tenía una memoria EPROM reprogramable, significativamente más

caros que la variante PROM que era sólo una vez programable. Para borrar

la EPROM necesita exponer a la luz ultravioleta la tapa de cuarzo

transparente. Los chips con todo opaco representaban un coste menor.

En 1993, el lanzamiento de la EEPROM en los microcontroladores

(comenzando con el Microchip PIC16x84) permite borrarla eléctrica y

rápidamente sin necesidad de un paquete costoso como se requiere

en EPROM, lo que permite tanto la creación rápida de prototipos y

la programación en el sistema. El mismo año, Atmel lanza el primer

microcontrolador que utiliza memoria flash. Otras compañías rápidamente

siguieron el ejemplo, con los dos tipos de memoria.


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El costo se ha desplomado en el tiempo, con el más barato microcontrolador

de 8 bits disponible por menos de 0,25 dólares para miles de unidades en

2009, y algunos microcontroladores de 32 bits a 1 dólar por cantidades

similares. En la actualidad los microcontroladores son baratos y fácilmente

disponibles para los aficionados, con grandes comunidades en línea para

ciertos procesadores.

En el futuro, la MRAM podría ser utilizada en microcontroladores, ya que

tiene resistencia infinita y el coste de su oblea semiconductora es

relativamente bajo.

CRISTAL DE CUARZO:

El cristal de cuarzo es utilizado como componente de control de la frecuencia

de circuitos osciladores convirtiendo las vibraciones mecánicas en voltajes

eléctricos a una frecuencia específica.

Esto ocurre debido al efecto "piezoeléctrico". La piezo-electricidad es

electricidad creada por una presión mecánica. En un material piezoeléctrico,

al aplicar una presión mecánica sobre un eje, dará como consecuencia la

creación de una carga eléctrica a lo largo de un eje ubicado en un ángulo

recto respecto al de la aplicación de la presión mecánica.

En algunos materiales, se encuentra que aplicando un campo eléctrico según

un eje, produce una deformación mecánica según otro eje ubicado a un

ángulo recto respecto al primero.

Por las propiedades mecánicas, eléctricas, y químicas, el cuarzo es el

material más apropiado para fabricar dispositivos con frecuencia bien

controlada.

POTENCIA DE TRABAJO (DRIVE LEVEL) Es la potencia disipada por el cristal. Está normalmente especificada en micro o milivatios, siendo un valor típico 100 microvatios.

TOLERANCIA EN LA FRECUENCIA La tolerancia en la frecuencia se refiere a la máxima desviación permitida y se expresa en partes por millón (PPM) para una temperatura especificada, usualmente 25°C.

ESTABILIDAD DE LA FRECUENCIA La estabilidad de la frecuencia se refiere a la máxima desviación en PPM, en


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un determinado rango de temperatura. La desviación está tomada con referencia a la frecuencia medida a 25°C.

ENVEJECIMIENTO El envejecimiento se refiere a los cambios acumulativos en la frecuencia del cristal con el transcurrir del tiempo. Los factores que intervienen son: exceso en la potencia disipada, efectos térmicos, fatiga en los alambres de armado y pérdidas en la elasticidad del cristal. El diseño de circuitos considerando bajas temperaturas ambientales y mínimas potencias en el cristal reducirán el envejecimiento.

CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE El circuito eléctrico equivalente que se muestra a continuación es un esquema del cristal de cuarzo trabajando a una determinada frecuencia de resonancia. El capacitor Co o capacidad en paralelo, representa en total la capacidad entre los electrodos del cristal más la capacidad de la carcaza y sus terminales. R1, C1 y L1 conforman la rama principal del cristal y se conocen como componentes o parámetros motional donde:

L1 representa la masa vibrante del cristal, C1 representa la elasticidad del cuarzo y R1 representa las pérdidas que ocurren dentro del cristal.

PIC18F2250 Ideal para baja potencia (nanovatio) y aplicaciones de conectividad que benefician de la disponibilidad de los tres puertos seriales: FS-USB (12 Mbit / s), I ² C ™ y SPI ™ (hasta 10 Mbit / s) y una asíncrona (LIN capaces) de serie puerto (EUSART). Las grandes cantidades de memoria RAM para almacenamiento temporal y la memoria del programa FLASH mejorada, lo


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hacen ideal para el control integrado y aplicaciones de monitoreo que requieren conexión periódica con un (legacy gratis) ordenador personal a través de USB para los datos de carga / descarga y / o actualizaciones de firmware. Mientras opera hasta 48 MHz, el PIC18F2550 es también en su mayoría del software y hardware compatible con los dispositivos OTP USB de baja velocidad PIC16C745. EL PICSTART ® Plus no admite actualmente este dispositivo, pero puede apoyarlo en el futuro.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Iniciamos con el diseño en eagle del controlador ahí fue un trabajo Siempre complicado, falle en el primer intento la Impresión no me pego a la baquela realice varios intentos. Ya después de aquello, Primero recortamos la baquelita al tamaño de la impresión luego con la brilladora, le quitamos la grasa a la baquelita con el fin de que nos deje pegar bien el dibujo impreso a la baquela, unimos con un poco de cinta el impreso a la baquela, de ahí pasamos al planchado Iniciamos con el proceso de planchado durante 15 a 20, una vez terminado de planchar el tiempo indicado procedemos a echar la baquela caliente al agua para quitarle el papelito de encima para destapar el impreso estampado en la baquela para proceder a echarlo en una solución de agua tibia con asido férrico durante el tiempo necesario para que se caiga el cobre que esta por fuera del dibujo impreso estampado, luego procedemos a lavar y con la brilladora le quitamos el dibujo impreso quedando ese dibujo en cobre en la baquela, por simple inspección revisamos con una lupa que no halla Caminitos unidos ya que ello causa un corto, ya hecho esto queda listo para proceder a soldar, nota se debe soldar con cuidado ya que se con la punta caliente del cautil podemos levantar la pista y esto nos puede dañar el trabajo, debemos utilizar los implementos de protección personal, un buen planchado nos asegura buen porcentaje de éxito en el trabajo.


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MATERIALES Parte Valor Paquete

C1 100nf C025-030X050

C2 47uf E2-5

C3 27pf C050-030X075

C4 27pf C050-030X075

C5 47nf C050-030X075

C6 47uf E2-5

C7 100nf C025-030X050

D1 1N4148 DO35-10

IC1 PIC18F2550 + base 28pines DIL28-3

JP1 JP1

JP2 JP1

JP3 JP1

JP4 JP1

JP5 JP1

JP6 JP1

L1 680uH(inductancia) 0207/10

LED1 GREEN LED5MM

LED2 RED LED5MM

LED3 YELLOW LED5MM

Q1 2N3904 TO92-EBC

Q2 2N3904 TO92-EBC

Q3 2N3906 TO92-CBE

Q4 2N3906 TO92-CBE

R1 10k 0207/7

R2 47 0207/7

R3 47 0207/7

R4 4.7k 0207/7

R5 470 0207/7

R6 470 0207/7

R7 10k 0207/7

R8 4.7k 0207/7

R9 2.7k 0207/7

R10 100k 0207/7

R11 10k 0207/7

R12 10k 0207/7

R13 10k 0207/7

R14 10k 0207/7

R15 10k 0207/7

R16 2.7k 0207/7

R17 470 0207/7

X1 USB Type B Female 85-32004-10X

XT1 20MHz HC49/S

ZX1 40 Pin ZIF 240-1280-00-0602J


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HERRAMIENTAS

Portátil Elementos de protección personal Cautil Estaño 60/40 Bisturin Pinzas Segueta Vasija en Plástico Brilladora Cinta Motor toul Plancha Cepillo


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IMÁGENES DE LA ACTIVIDAD

Aquí estamos cortando la baquela al tamaño del diseño en eagle del controlador

Ya una vez cortada la baquela procedemos a planchar durante 15 a 20 minutos, o el tiempo necesario para que el diseño en la hoja de quede plasmado en la baquela


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En esta foto estamos levantando el papel de la baquela después de haber planchado durante los 15 o 20 minutos, para después proceder a echar la baquela en el ácido férrico, pero antes debemos retirar bien el papel y limpiar el caminito para que no halla continuidad.

Aquí estamos echando la baquela al ácido férrico durante el tiempo que sea necesario, para después sacar la baquela, echarla en agua fría, y quitarle lo negro con la brilladora quedando el cobre ya para proceder a soldar.


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Aquí estamos soldando, para esto debemos tener en cuenta las normas de soldadura, también empezamos a soldar primero el elemento más bajo al más alto, ya que en este case tenemos el puerto USB tipo B y si soldamos este primero nos va a afectar un poco para soldar las resistencia así que podemos empezar mejor con las resistencia y dejar de ultimo el puerto USB.


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CONCLUSION

Debemos practicar mucho en eagle ya que su uso es un poco complicado Debemos hacer buen uso de los Elementos de Protección Personal Tener en cuenta las normas de soldadura El diseño en eagle debe ir en acorde con el proyecto que realizamos Tener en cuenta la función de todos los materiales que utilizamos en el proyecto,


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CIBERGRAFIA

www.wikipedia.com www.youtube.com www.buenastareas.com www.google.com


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Control del Documento Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

Autores ANIBAL OSORIO IVAN CHACON

DIEGO GALEANO Aprendiz


FIRMA

Tema

CONTROLADOR

informe controlador

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