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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS
LABORATORIO Electrónica
CARRERA Ingeniería Electrónica
SEDE Quito-Campus Sur
Elaborado por:
Ing. Roberto Pérez Checa.
Revisado por:
Ing. Gustavo Caiza
Aprobado por:
Fecha de Elaboración
Febrero 2015 Fecha de Revisión
Número de Resolución Consejo de
Carrera:
1. DATOS INFORMATIVOS
a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Sistemas Microprocesados 1
b. No. DE PRÁCTICA: 1
c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO: 3
d. NOMBRE INSTRUCTOR: Ing. Roberto Pérez. Ing. Gustavo Caiza. Ing. Junior Figueroa.
e. TIEMPO ESTIMADO: 1 hora 40 minutos
2. DATOS DE LA PRÁCTICA
a. TEMA: Manejo de puertos
b. OBJETIVO GENERAL:
Familiarizar al estudiante con el uso de los distintos puertos de un microcontrolador para optimizar su funcionamiento.
c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de un puerto como salida de datos discretos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada de datos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada y salida de datos para optimizar su uso.
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Ing. Roberto Pérez Checa.
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Ing. Gustavo Caiza
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Fecha de Elaboración
Febrero 2015 Fecha de Revisión
Número de Resolución Consejo de
Carrera:
d. ENUNCIADOS
Mediante el uso de cualquier puerto del microcontrolador realizar una
secuencia de encendido de luces con leds, las luces se encienden de
izquierda a derecha y luego de derecha a izquierda.
Realizar una secuencia de encendido de leds de un puerto, dando la
apariencia de que una luz en el puerto va avanzando y retrocediendo.
Ampliar el ejercicio de avance y retroceso, pero ahora el avance es de una
luz apagada.
Nota: para cada uno de los ejercicios planteados se exime de uso al puerto B.
Realizar un semáforo de dos intersecciones que cumple con las siguientes
condiciones:
- Nunca se encienden dos luces de igual color al mismo tiempo.
- Existe un cambio de verde a amarillo mientras el otro semáforo
permanece en rojo.
- Se colocara un tiempo de 5 segundos para el cambio de color.
Mediante el uso de un switch conectado en un puerto, encender y apagar
cuatro leds conectados a otro puerto.
Acoplar el ejercicio anterior para el encendido de un foco de 110V AC.
e. MARCO TEÓRICO
Cualquier aplicación de un sistema digital basado en un microprocesador o microcontrolador requiere la transferencia de datos entre circuitos externos al Microprocesador y él mismo. Estas transferencias constituyen las operaciones llamadas ENTRADA y SALIDA, (input /output) o ES ( I/O). Por esta razón el manejo de los distintos puertos de un microcontrolador es un punto fundamental de los microcontroladores, ya que de esta manera se puede relacionar el mundo físico con la lógica que se encuentra programada en este.
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Número de Resolución Consejo de
Carrera:
Hay que tomar en cuenta que los puertos se manejarán con una lógica determinada ya sea esta en lógica directa o inversa. Además se tiene que considerar la corriente máxima y mínima que podrá manejar cada uno de los pines que conforman los mismos. Por tal razón se tendrá el siguiente diagrama de bloques para el armado, no se olvide que existen conexiones básicas que tienen que ser realizadas y ante la falta de cualquiera de ellas el microcontrolador no podrá funcionar.
f. MARCO PROCEDIMENTAL
1. Diseñe el diagrama electrónico para cumplir con el primer enunciado propuesto, cumpliendo al pie de la letra lo allí solicitado.
2. Realice el diagrama de flujo para el algoritmo que implementará para el enunciado propuesto.
3. Desarrolle en MikroC la programación necesaria en base de su diagrama de flujo, para cumplir con el enunciado propuesto.
4. Arme el circuito electrónico diseñado, programe su microcontrolador y realice las pruebas de funcionamiento.
5. Desarrolle los puntos del 1 al 4 para los demás enunciados propuestos.
g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, diodos led, elementos electrónicos variados.
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Número de Resolución Consejo de
Carrera:
h. REGISTRO DE RESULTADOS
ENUNCIADO Funcionamiento
Correcto Incorrecto
Mediante el uso de cualquier puerto del
microcontrolador realizar una secuencia de
encendido de luces con leds, las luces se encienden
de izquierda a derecha y luego de derecha a
izquierda.
Realizar una secuencia de encendido de leds de un
puerto, dando la apariencia de que una luz en el
puerto va avanzando y retrocediendo.
Ampliar el ejercicio de avance y retroceso, pero
ahora el avance es de una luz apagada.
Realizar un semáforo de dos intersecciones que cumple con las siguientes condiciones:
Nunca se encienden dos luces de igual color al mismo tiempo.
Existe un cambio de verde a amarillo mientras el otro semáforo sigue en rojo.
Se colocara un tiempo de 5 segundos para el cambio de color.
Mediante el uso de un switch conectado en un
puerto, encender y apagar cuatro leds conectados
a otro puerto.
Acoplar el ejercicio anterior para el encendido de
un foco de 110V AC.
i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA
Angulo, J. (2008). Diseño práctico de aplicaciones segunda parte. McGraw Hill. Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com.
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Carrera:
1. DATOS INFORMATIVOS
a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Sistemas Microprocesados 1
b. No. DE PRÁCTICA: 2
c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO: 3
d. NOMBRE INSTRUCTOR: Ing. Roberto Pérez. Ing. Gustavo Caiza. Ing. Junior Figueroa.
e. TIEMPO ESTIMADO: 1 hora 40 minutos.
2. DATOS DE LA PRÁCTICA
a. TEMA: Manejo de Puertos y menú de operación
b. OBJETIVO GENERAL:
Familiarizar al estudiante con el uso de los distintos puertos de un microcontrolador para optimizar su funcionamiento, aplicándolo a funciones multitarea.
c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de un puerto como salida de datos discretos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada de datos para optimizar su uso. Estudiar el funcionamiento de un puerto como entrada y salida de datos para optimizar su uso.
d. ENUNCIADOS
Mediante el uso de un pulsador conectado en un pin de un puerto, dar las
siguientes condiciones de operación al led en el mismo puerto: al presionar
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el pulsador, este enciende un diodo Led 6 veces, con repeticiones de
200ms.
Mediante el uso de un Dip-switch conectado al puerto C, realizar un menú
de operación de secuencias de leds en base de las siguientes opciones:
Si ingresa 1: se encienden los leds pares de uno en uno desde el LSB
hasta el MSB, infinitamente.
Si ingresa 2: se encienden los leds impares de uno en uno desde el MSB
hasta el LSB, infinitamente.
Si ingresa 3: titilan cinco veces los leds pares del puerto.
Si ingresa 4: titilan cinco veces los leds impares del puerto.
Nota: se debe que optimizar el código de las secuencias usando
instrucciones de bucle repetitivo, no se puede ingresar las acciones de
encendido y apagado de una en una. El sistema en su totalidad funciona de
manera infinita. El puerto C tiene que estar conectado en su totalidad a los
dip switch. Como condición fundamental no se tiene que esperar al finalizar
una secuencia para que inicie la nueva secuencia seleccionada. La secuencia
debe realizarse al mismo instante que se da un nuevo valor de ejecución.
Mediante un pulsador encender y apagar un led en base de eventos, es
decir, cuando presiona una vez enciende el led, cuando presiona por
segunda vez apaga el led, cuando presiona por tercera vez vuelve a
encender y así sucesivamente.
Mediante dos pulsadores encender y apagar tres Leds con las siguientes
condiciones:
- Si presiona P1 se enciende el Led 1 durante 2 segundos.
- Si presiona P2 se enciende el Led 2 durante 2 segundos.
- Si Presiona P1 y P2 al mismo tiempo enciende el Led 3 durante 5
segundos.
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e. MARCO TEÓRICO El correcto uso de las sentencias en MikroC ayudan a que los programas sean más pequeños y por ende, la cantidad de memoria necesaria del microcontrolador también se ve reducida. Partiendo de esta premisa se puede asegurar que un programa eficiente, no solamente hará lo que el diseñador espere o tenga en mente, sino que a más de esto deberá utilizar una cantidad de memoria que le permita manejar complejos algoritmos sin tener que migrar su aplicación a microcontroladores con capacidades de memoria más elevadas. MikroC dentro de sus librerías tiene muchas funciones que ayudan al buen desarrollo y manejo eficiente de la memoria de los microcontroladores. Por tal razón se tendrá el siguiente diagrama de bloques para el armado, no se olvide que existen conexiones básicas que tienen que ser realizadas y ante la falta de cualquiera de ellas el microcontrolador no podrá funcionar.
f. MARCO PROCEDIMENTAL
1. Diseñe el diagrama electrónico para cumplir con el primer enunciado propuesto, cumpliendo al pie de la letra lo allí solicitado.
2. Realice el diagrama de flujo para el algoritmo que implementará para el enunciado propuesto.
3. Desarrolle en MikroC la programación necesaria en base de su diagrama de flujo, para cumplir con el enunciado propuesto.
4. Arme el circuito electrónico diseñado, programe su microcontrolador y realice las pruebas de funcionamiento.
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5. Desarrolle los puntos del 1 al 4 para los demás enunciados propuestos.
g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, elementos electrónicos variados.
h. REGISTRO DE RESULTADOS
ENUNCIADO Funcionamiento
Correcto Incorrecto
Mediante el uso de un pulsador conectado en un pin
de un puerto, dar las siguientes condiciones de
operación al led en el mismo puerto: al presionar el
pulsador, este enciende un diodo led 6 veces con
repeticiones de 200ms.
Mediante el uso de un Dip-switch conectado al
puerto C, realizar un menú de operación de
secuencias de leds en base de las siguientes
opciones:
Si ingresa 1: se encienden los leds pares de uno
en uno desde el LSB hasta el MSB, infinitamente.
Si ingresa 2: se encienden los leds impares de
uno en uno desde el MSB hasta el LSB,
infinitamente.
Si ingresa 3: titilan cinco veces los leds pares del
puerto.
Si ingresa 4: titilan cinco veces los leds impares
del puerto.
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Fecha de Elaboración
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Número de Resolución Consejo de
Carrera:
Mediante un pulsador encender y apagar un led en
base de eventos, es decir, cuando presiona una vez
enciende el led, cuando presiona por segunda vez
apaga el led, cuando presiona por tercera vez vuelve
a encender y así sucesivamente.
Mediante dos pulsadores encender y apagar tres
Leds con las siguientes condiciones:
- Si presiona P1 enciende el Led 1 durante 1s.
- Si presiona P2 enciende el Led durante 1s.
- Si presiona P1 y P2 al mismo tiempo
enciende el Led 3 durante 5 s.
i. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA
Angulo, J. (2008). Diseño práctico de aplicaciones segunda parte. McGraw Hill.
Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com. www.microchip.com. www.mikroe.com
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Número de Resolución Consejo de
Carrera:
1. DATOS INFORMATIVOS
a. MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA: Sistemas Microprocesados 1
b. No. DE PRÁCTICA: 3
c. NÚMERO DE ESTUDIANTES POR MÓDULO: 3
d. NOMBRE INSTRUCTOR: Ing. Roberto Pérez. Ing. Gustavo Caiza. Ing. Junior Figueroa.
e. TIEMPO ESTIMADO: 2 horas
2. DATOS DE LA PRÁCTICA
a. TEMA: Manejo de Puertos y matrices de leds
b. OBJETIVO GENERAL:
Familiarizar al estudiante con el manejo de puertos y la forma de uso de estos para visualizar datos en un display de siete segmentos.
c. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar el funcionamiento de desplazamiento de bits y operacio0nes lógicas con registros para familiarizar al estudiante en el uso de estos. Estudiar el funcionamiento de los displays de 7 segmentos con y sin decodificador para optimizar el uso de estos elementos de visualización.
d. ENUNCIADOS
Realice el desplazamiento de dos bits desde los extremos del puerto C hacia
el centro del puerto, los bits en desplazamiento al encontrarse deben
regresar hacia los extremos. El sistema funciona siempre y cuando este
activo el bit1 del puerto B en lógica inversa, caso contrario el puerto con los
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leds se mantiene apagado. Debe optimizar el código y las instrucciones de
encendido no pueden ser enviadas al puerto de una en una. La
temporización dada debe ser de 1 segundo.
Realice un programa para que en una matriz de leds (display de 7
segmentos) conectada en el puerto B, de forma directa (sin decodificador),
se pueda visualizar el conteo de eventos realizados sobre un pulsador
conectado en el puerto B.
Amplié el ejercicio anterior para que ahora con otro pulsador conectado en
el puerto C se haga el decremento en intervalos de dos.
Realice la programación del microcontrolador para que este funcione como
un decodificador de binario a hexadecimal y de BCD a 7 segmentos. La
selección de la forma de decodificación se la realiza mediante un switch
conectado en el puerto C. El ingreso de datos es por cuatro bits del puerto
A y la salida al puerto B.
e. MARCO TEÓRICO Los displays de 7 segmentos son elementos para visualización usados en muchísimas aplicaciones debido a su bajo costo y fácil manejo. Estos existen de dos tipos: ánodo común y cátodo común. Los mismos que pueden ser manejados de forma directa desde un microcontrolador o en su defecto mediante la utilización de CI decodificadores, con el limitante que con estos solo se podrán visualizar los códigos de salida de los decodificadores.
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El siguiente diagrama de bloques define las conexiones básicas para poner en funcionamiento a un display directo con el microcontrolador.
El siguiente diagrama de bloques explica las conexiones básicas para poner en funcionamiento a un display con un decodificador.
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Recuerde que los segmentos de los displays de 7 segmentos son leds, por consiguiente es necesaria la utilización de resistencias limitadoras de corriente y especialmente su correcto dimensionamiento. f. MARCO PROCEDIMENTAL
1. Diseñe el diagrama electrónico para cumplir con el primer enunciado propuesto, cumpliendo al pie de la letra lo allí solicitado.
2. Realice el diagrama de flujo para el algoritmo que implementará para el enunciado propuesto.
3. Desarrolle en MikroC la programación necesaria en base de su diagrama de flujo, para cumplir con el enunciado propuesto.
4. Arme el circuito electrónico diseñado, programe su microcontrolador y realice las pruebas de funcionamiento.
5. Desarrolle los puntos del 1 al 4 para los demás enunciados propuestos.
g. RECURSOS UTILIZADOS (EQUIPOS, ACCESORIOS Y MATERIAL CONSUMIBLE) Fuente de alimentación 5VDC, Protoboard, Microcontrolador 16F877A, cables de conexión, Tarjeta programadora para microcontroladores, multímetro, displays de 7 segmentos, elementos electrónicos variados.
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Fecha de Elaboración
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Carrera:
h. REGISTRO DE RESULTADOS
ENUNCIADO Funcionamiento
Correcto Incorrecto
Realice el desplazamiento de dos bits desde los
extremos del puerto C hacia el centro del puerto,
los bits en desplazamiento al encontrarse deben
regresar hacia los extremos. El sistema funciona
siempre y cuando este activo el bit1 del puerto B
en lógica inversa, caso contrario el puerto con los
leds se mantiene apagado. Debe optimizar el
código y las instrucciones de encendido no pueden
ser enviadas al puerto de una en una. La
temporización dada debe ser de 1 segundo.
Realice un programa para que en una matriz de
leds (display de 7 segmentos) conectada en el
puerto B, de forma directa (sin decodificador), se
pueda visualizar el conteo de eventos realizados
sobre un pulsador conectado en el puerto B.
Amplié el ejercicio anterior para que ahora con
otro pulsador conectado en el puerto C se haga el
decremento en intervalos de dos.
Realice la programación del microcontroloador
para que este funcione como un decodificador de
binario a hexadecimal y de BCD a 7 segmentos. La
selección de la forma de decodificación se la
realiza mediante un switch conectado en el puerto
C. El ingreso de datos es por cuatro bits del puerto
A y la salida al puerto B.
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Barra Zapata, O. (2011). Microcontroladores PIC con programación PBC. México. Vergara Díaz, J. M. (2009). Microcontroladores PIC principios y aplicaciones. . Medellín. www.labcenter.com. www.microchip.com. www.mikroe.com