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Centro de Industria y servicios del META

TECNÓLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTRÓNICO E INSTRUMENTAL

INDUSTRIAL

Diseño Circuitos

2013

Sistema de Gestión de la Calidad

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TECNÓLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INTRUMENTAL INDUSTIAL

Ficha: 396991

Fecha: Febrero 22 de 2013

JORGE ALEXANDER SILVA CRUZ 86043385


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Ficha: 396991



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Autor JORGE ALEXANDER

SILVA CRUZ Aprendiz


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Tema

PROGRAMADOR PIC - USB


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Tabla de Contenido

1. Objetivo General

2. Objetivos Específicos

3. Justificación

4. Marco Teórico a. Microcontrolador b. Características c. Unidad de Control d. Programador PIC - USB

5. Desarrollo - Elaboración Punta Lógica

a. Corte Baquelita b. Limpieza y pulido Baquelita c. Impresión Circuito en la Baquelita d. Ataque con acido Férrico e. Apertura de orificios para instalación de elementos en la

baquelita f. Soldadura g. Comprobación Programador PIC - USB

6. Conclusiones

7. Bibliografía / Cibergrafía


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1. OBJETIVO GENERAL

Conocer la composición en hardware y software de un Microcontrolador, así mismo, poder tener a la mano una herramienta esencial para la programación de los mismos, como es un programador PIC; esto nos permitirá adquirir la destreza para el diseño y construcción de cualquier circuito comandado por un microcontrolador, y poder programarlo para que cumpla las funciones y trabajos deseados.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer el método de construcción de un programador PIC - USB.

Ejecutar la herramienta, o programa de cargue de información al microcontrolador, desde una computadora usando como puerto USB.

Programar cualquier microcontrolador a través de un software mediante el uso del puerto USB de nuestro programador PIC.


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3. JUSTIFICACIÓN

La razón por la que se realizó este laboratorio de electrónica, en el cual elaboramos un Programador PIC - USB, fue el de adquirir el conocimiento y destreza en el diseño de programadores, conocer el uso de las herramientas/ software para el cargue de la información requerida en la programación de un microcontrolador.


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4. MARCO TEÓRICO

a. MicroControlador

Un microcontrolador, 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. Está compuesto de tres unidades principales al igual que 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). Cuando es fabricado, el microcontrolador no contiene datos en la memoria ROM. Para que pueda controlar algún proceso es necesario programarlo con algún programa, el cual puede ser escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; sin embargo, para que el programa pueda ser grabado en la memoria 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.1

b. Características

Los microcontroladores son diseñados para reducir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la unidad central de procesamiento, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación.

Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSP más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (Ud. está usando uno para esto), usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomésticos de su hogar una o dos

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado

http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_central_de_procesamiento


http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_(inform%C3%A1tica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Perif%C3%A9rico

http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salida

http://es.wikipedia.org/wiki/Vatio

http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_ensamblador

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimal

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gica

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador#cite_note-1


http://es.wikipedia.org/wiki/Procesamiento_digital_de_se%C3%B1ales


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docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrónico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc.

Un microcontrolador difiere de una unidad central de procesamiento normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de circuitos integrados externos de apoyo. La idea es que el circuito integrado se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo.

Un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria de acceso aleatorio con lo que para hacerlo funcionar todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización.

c. Unidad de Control

Esta unidad es de las más importantes en el procesador, en ella recae la lógica necesaria para la decodificación y ejecución de las instrucciones. La unidad de control es uno de los elementos fundamentales que determinan las prestaciones del procesador, ya que su tipo y estructura, determina parámetros tales como el tipo de conjunto de instrucciones, velocidad de ejecución, tiempo del ciclo de máquina, tipo de buses que puede tener el sistema, manejo de interrupciones y un buen número de cosas más que en cualquier procesador van a parar a este bloque.

Por supuesto, las unidades de control, son el elemento más complejo de un procesador y normalmente están divididas en unidades más pequeñas trabajando de conjunto. La unidad de control agrupa componentes tales como la unidad de decodificación, unidad de ejecución, controladores de memoria cache, controladores de buses, controlador de interrupciones, pipelines, entre otros elementos, dependiendo siempre del tipo de procesador que se este trabajando.

http://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vil

http://es.wikipedia.org/wiki/Lavadora

http://es.wikipedia.org/wiki/Horno_microondas

http://es.wikipedia.org/wiki/Horno_microondas

http://es.wikipedia.org/wiki/Tel%C3%A9fono


http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_auxiliar

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_auxiliar

http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_de_acceso_aleatorio

http://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto_de_instrucciones

http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_de_interrupciones


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d. Programador PIC – Puerto USB Debido a que muchos de los clásicos programadores de Pic y memorias eeprom realizan su comunicación con la computadora a través del puerto serie, o algunos por el puerto paralelo, son circuitos muy sencillos de unos pocos componentes, pero hay un problema, y es que cada vez se hace más difícil conseguir algunos de estos puertos en una computadora, o, en una portátil, sumado a los problemas que se pueden tener al necesitar fuente externas o que las tensiones del puerto serie no sean correctas para la programación, es por esto, que surge la necesidad de tener un programador PIC con puerto USB.

Foto 1: Programador PIC - USB

http://www.google.com.co/url?sa=i&rct=j&q=pic+programador+usb&source=images&cd=&cad=rja&docid=Wxi3UK_8Pdh_bM&tbnid=XwOKRRLAjndI8M:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fco.class.posot.com%2Fprogramador-usb-microcontroladores-quemador%2F&ei=n8CFUbvcL46w8QT8_4GQBA&psig=AFQjCNHY9zn_JvVvPN4DS4mX-sXeaUFdRQ&ust=1367806426089798


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5. DESARROLLO – ELABORACION PROGRAMDOR PIC - USB

LOGICA Materiales:

Baquelita (1)

Resistencias (10K, 100K, 1K, 4,7K, 2,7K, 470 ohm)

Capacitores(100nf,47uf,27pf)

Transistor 1N4148, 2N3904, 2N3906

USB Female

Base 28 pines

Microcontrolador PIC16F2250

LED 3mm, uno rojo, uno verde Herramientas:

Cautín (25-30 W)

Estaño 60SN/40PB de 0.8 mm

Acido Férrico

EPP´s (Elementos de Protección Personal)

Taza plástica para agua – diluir acido

Esponjilla de brillo

Plancha

Base de madera

Software para cargar programar PIC


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a. Corte Baquelita Una vez conocido el tamaño del circuito impreso (papel fotográfico), tomamos las medidas en la baquelita y procedemos a cortar el área requerida. Foto 5. a: 1. Corte baquelita según tamaño del circuito

Foto 5. a: 2. Circuito impreso

http://links.itaringa.net/go?http://blog.ars-electronica.com.ar/wp-content/uploads/2012/02/esquema.png

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b. Limpieza y pulido Baquelita Una vez cortada la baquelita según el tamaño del circuito impreso, procedemos a limpiar y pulir. Lo más recomendable es hacerlo mediante una esponjilla de brillo, así evitaremos quitar el revestimiento de cobre de la misma. Foto 5. b: 1. Limpieza baquelita

c. Impresión Circuito en la Baquelita Una vez lista la baquelita, se le adhiere el circuito impreso con muy poca cinta y sobre una superficie plana se procede a planchar con un movimiento y temperatura constante. Foto 5. c: 1. Circuito se adhiere a la Baquelita

Foto 5. c: 2. Planchado


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Posteriormente, y al finalizar el planchado (aprox. 5 min), se sumerge en agua, preferiblemente tibia, el circuito en la baquelita, para así con los dedos muy suavemente iniciar el retiro del papel sobrante del circuito. Foto 5. c: 3. Mojado y retiro de papel.

d. Ataque con acido Férrico Una vez retirado el papel de la baquelita y luego de revisar que el circuito haya recibido correctamente el transfer con la plancha, se procede a realizar el ataque con el acido férrico para eliminar el cobre sobrante en la baquelita. Es importante mencionar, que este acido es altamente tóxico, por lo que es indispensable utilizar los elementos de protección personal, como guantes, tapaboca, y gafas. Foto 5. d: 1. Ataque con Acido Férrico.


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NOTA: Para mejores resultados, utilice el acido férrico en agua tibia y agite constantemente durante el proceso.

e. Apertura de orificios para instalación de elementos en la

baquelita Una vez terminado el proceso con el acido férrico, se lava adecuadamente la baquelita y se procede con la apertura de los oricios para la instalación de los elementos del circuito. Se recomienda una broca de 0.8mm para un terminado más fino sin que haya rotura de las pistas impresas. Foto 5. e: 1. Apertura Orificios Mototool

f. Soldadura Para este tipo de soldadura en circuitos, se recomienda utilizar un cautín no mayor a 30W para evitar altas temperaturas que pueden dañar las pistas del circuito. De igual manera, el estaño más adecuado es el de 0,8 mm a una razón 60Sn/40Pb. Foto 5. f: 1. Soldando Elementos.


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g. Comprobación Programador PIC - USB Para la comprobación de la Programador PIC USB, se conectó a través del puerto USB a la computadora con el programa para cargarle las funciones específicas de programación.

Foto 5. g: 1. Programador PIC – USB, conectado a PC mediante puerto USB y Cargue de información


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6. CONCLUSIONES

Con el trabajo realizado en este laboratorio de electrónica, logramos adquirir el conocimiento para elaborar un programador PIC con puerto USB, lo que nos permitirá facilidad al momento de programar cualquier micorocontrolador.

Este conocimiento adquirido durante todo el taller de electrónica, nos otorga la posibilidad de ensamblar circuitos comandados por un microcontrolador, y de esta manera, poder programarlo para que realice las funciones requeridas.

Observamos la facilidad de programación de un microcontrolador usando este programador con puerto USB, el cual, puede ser ejecutado desde cualquier computadora de hoy.


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7. BIBLIOGRAFIA / CIBERGRAFIA - CHRISTIAN TAVERNIER, “Circuitos lógicos programables”, Paraninfo, 1994. - NEIL H. E. WESTE, KAMRAN ESHRAGHIAN, “Principles of CMOS VLSI design. A Systemserspective”, Addison Wewsley, 1994. . - Páginas de Internet: http://www.ladelec.com/teoria/electronica-digital http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_TTL

http://www.ladelec.com/teoria/electronica-digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_TTL

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