Que tal año nuevo mentes nuevas empezando con el tutorial de pronton plus Ide en forma anexo vamos con fundamentos basicos he ir adaptandolo para convertirlo en pdf.
¿Qué es un microcontrolador?
Es un circuito integrado programable que acepta un listado de instrucciones y contiene todos los componentes de un computador. Se utilizan para realizar determinadas tareas o para gobernar dispositivos, debido a su reducido tamaño, suele ir incorporado en el propio dispositivo que gobierna. El microcontrolador es un dispositivo dedicado. En su memoria solo reside un programa destinado a gobernar una aplicación determinada, sus líneas de entradas y salidas (I/O) permiten la conexión de sensores y relay. Una vez programado y configurado el microcontrolador solamente sirve para gobernar la tarea asignada.
Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes:
• Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso).
• Memoria RAM para Contener los datos.
• Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM/EEPROM & FLASH.
• Líneas de (entrada / salida) para comunicarse con el exterior.
• Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores,
Puertos Serie y Paralelo, A/D y D/A, etc.).
• Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema.
Evidentemente, el corazón del microcontrolador es un microprocesador, pero cabe recordar que el microcontrolador es para una aplicación concreta y no es universal como el microprocesador.
El microcontrolador es en definitiva un circuito integrado que incluye todos los componentes de un computador. Debido a su reducido tamaño es posible montar el controlador en el propio dispositivo al que gobierna. En este caso el controlador recibe el nombre de controlador empotrado (embedded controller).
¿Diferencia entre microprocesadores y
Microcontroladores?
El microprocesador es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de Proceso (CPU), también llamado procesador, de un computador. El CPU está formado por la Unidad de Control, que interpreta las instrucciones, y el BUS de Datos, que los ejecuta.
Los pines de un microprocesador sacan al exterior las líneas de sus buses de direcciones, datos y control, para permitir conectarle con la Memoria y los Módulos de (ENTRADA / SALIDA) E/S y configurar un computador implementado por varios circuitos integrados.
Se dice que un microprocesador es un sistema abierto porque su configuración es variable de acuerdo con la aplicación a la que se destine.
El microcontrolador es un sistema cerrado. Todas las partes del computador están contenidas en su interior y sólo salen al exterior las líneas que gobiernan los periféricos. Usted podría pensar que las características de un sistema cerrado representan una desventaja con relación a los Microprocesadores, pero en la práctica cada fabricante de microcontroladores oferta un elevado número de modelos diferentes, desde los más sencillos hasta los más poderosos. Es difícil no encontrar uno que se adapte a nuestros requerimientos del momento.
Es posible seleccionar la capacidad de las memorias, el número de líneas de (ENTRADA / SALIDA) E/S, la cantidad y potencia de los elementos auxiliares, la velocidad de funcionamiento, etc. Por todo ello, un aspecto muy destacado del diseño es la selección del microcontrolador a utilizar.
Podemos concluir con que la diferencia fundamental entre un Microprocesador y un Microcontrolador: es que el Microprocesador es un sistema abierto con el que se puede construirse un computador con las características que se desee, acoplándole los módulos necesarios.
Un Microcontrolador es un sistema cerrado que contiene un computador completo y de presentaciones limitadas que no se pueden modificar.
Sistemas numéricos
Un numero decimal como 5249 representa una cantidad igual a 5 millares, más 2 centenas, más 4 decenas, más 9 unidades. Los millares, centenas, decenas y unidades, son potencia de 10 implicadas por la posición de los coeficientes. Para ser más exactos, 5249 debe escribirse como:
5x103 + 2x102 + 4x101 + 9x100
5x1000 + 2x100 + 4x10 + 9x1
5000 + 200 + 40 + 9
5249
El sistema de número decimales se dice que es de base, o raíz 10 debido a que usa 10 símbolos y los coeficientes se multiplican por potencia de 10.
A parte del sistema decimal existen otros sistemas numéricos como son el sistema binario, el sistema octal y el sistema hexadecimal. Realmente los microcontroladores manejan el sistema binario; pero en la programación el más conveniente es el hexadecimal y para cálculos matemáticos el decimal. En la siguiente tabla vea la conversión equivalente entre el sistema decimal, hexadecimal y binario.
El sistema decimal está compuesto por 10símbolos (0–9), el sistema hexadecimal está compuesto por 16 símbolos (0-9, A, B, C, D, E, F) y el sistema binario está compuesto por dos símbolos (0-1).
Cualquier sistema numérico es infinito, mientras el sistema contenga mayor cantidad de símbolos su representación será más abreviada; como es el caso del sistema hexadecimal.
Para convertir de un sistema numérico a otro usted puede auxiliarse de una calculadora científica o de la calculadora incluida en el sistema operativo Windows.
Los microcontroladores trabajan con el sistema binario, decimal y hexadecimal. No son necesarias las conversiones de un sistema a otro. Pero sin embargo necesitan un formato de representación para que el PIC BASIC PROTON PLUS pueda reconocerlos.
Por ejemplo si se tiene el siguiente valor decimal: Mil Ciento Diez (1110). Este valor se puede interpretar:
• En binario (1110): Decimal 14
• En hexadecimal (1110): Decimal 4368
La misma representación puede interpretarse como 3 valores diferentes. El PIC BASIC PROTON PLUS distingue las cantidades decimales de forma natural y las hexadecimales y binarias por símbolos a la izquierda de la cifra a representar.
Lógica Binaria o de 2 estados
La lógica binaria trata con variables que toman dos valores distantes y con operaciones que tienen significado lógico. Los dos valores que toman las variables pueden designarse con nombres diferentes (verdadero y falso, si y no, true y false, 0 y 1, etc.), pero para este propósito no es conveniente pensar en términos de BITS y asignarles los valores de 1 y 0. La lógica binaria se usa para describir, en forma matemática, la manipulación y el proceso de la información binaria. Existe una analogía directa entre las señales binarias, los elementos de circuito binario y digito binario.
Un número binario de n dígitos, por ejemplo puede representarse por n elementos de números binarios, cada uno con una señal de salidaequivalente a 0 o al 1. Los sistemas digitales representan y manipulanno sólo números binarios, sino también otro muchos elementos discretosde información.
Un BIT, por definición, es un digito binario. Cuando se usa junto con un código binario, es mejor considerarlo como si denotara una cantidad binaria igual a 0 o 1. Para representar un grupo de 2n elementos distintos en un código binario, se requiere un mínimo de n BITS. Esto se debe a que es posible ordenar n BITS en 2n formas distintas. Por ejemplo un grupo de 16 elementos puede representarse mediante un código de 4 BITS. 24 = 16 elementos.
Durante todo el contenido de este tutorial se trabajara con los términos (1) lógico, (0) lógico, señal alta, señal baja, HIGH, LOW, 0 y 1. Cuando se dice que una señal es alta quiere decir que mide +5 Voltios con relación a tierra, cuando una señal es baja mide +0 Voltios con relación a tierra. Los BS2 trabajan con la lógica TTL, esta opera con +5 Voltios como fuente de alimentación. Las señales se fundamentan entre +0 Voltios y +5 Voltios.
Esto es aplicable tanto para las entradas como para las salidas, en la siguiente tabla se puede apreciar los diferentes términos para referirse a la lógica binaria.
Operaciones lógica básicas
Existen 3 operaciones lógicas llamadas: AND, OR y NOT.
1. AND esta función es verdadera cuando todas sus entradas son verdaderas. Y es falso cuando cualquiera de sus entradas son falsas. Se interpreta como la multiplicación binaria.
2. OR esta función es falsa cuando todas sus entradas son falsas. Y es verdadera cuando cualquiera de sus entradas sea verdadera. Se interpreta como la suma binaria.
3. NOT es la negación del resultado si es verdadero lo convierte en falso. Si es falso lo convierte en verdadero.
Estas son las 3 operaciones fundamentales en la lógica binaria, a partir de estas funciones se derivan otras más que son las combinaciones de las 3 funciones básicas.
Formato de conversión numérica del PROTON PLUS IDE
El editor PROTON PLUS IDE utiliza símbolos para identificar los distintos sistemas numéricos. Los números hexadecimales se representan con el signo de moneda ($), los números binarios con el símbolo de porcentaje (%), los caracteres ASCII encerrados entre comillas (") y los números decimales de forma directa. Vea el siguiente ejemplo:
75 ‘Decimal
%01001 ‘Binario
$65 ‘Hexadecimal
“A” ‘ASCII “
Las 3 instrucciones siguientes contienen el mismo significado:
PORTB = 14
PORTB = $E
PORTB = %1110
El PROTON PLUS IDE es un entorno de programación basado en un BASIC estructurado orientado a entrada y salida de señales. La utilización de sencillas instrucciones de alto nivel, permite programar los Microcontroladores para controlar cualquier aplicación llevada a cabo por un proceso. Las instrucciones de PBASIC PROTON PLUS IDE permiten controlar las líneas de (entrada /salida), realizar temporizaciones, realizar trasmisiones serie asincrónica, utilizar el protocolo SPI, programar pantallas LCD, capturar señales analógicas, emitir sonidos, etc. y todo ello en un sencillo entorno de programación que facilita la creación de estructuras condicionales y repetitivas con instrucciones como IF...THEN o FOR...NEXT y la creación de etiquetas de referencia.
Algunas aplicaciones de los Microcontroladores
La única limitante de los Microcontroladores es su imaginación. La facilidad de un puerto abierto de (entrada / salida), la capacidad de evaluación de señales para luego decidir una acción y poder controlar dispositivos externos. Hacen que el microcontrolador sea el cerebro de los equipos. Estos son algunos ejemplos de áreas de aplicaciones:
• Electrónica Industrial (Automatizaciones)
• Comunicaciones e interfase con otros equipos (RS-232)
• Interfase con otros Microcontroladores
• Equipos de Mediciones
• Equipos de Diagnósticos
• Equipos de Adquisición de Datos
• Robótica (Servo mecanismos)
• Proyectos musicales
• Proyectos de Física
• Proyectos donde se requiera automatizar procesos artísticos
• Programación de otros microcontroladores
• Interfase con otros dispositivos de lógica TTL:
1. Teclado
2. Pantallas LCD
3. Protocolo de comunicación: RS232, I2, SPI
4. Sensores
5. Memorias
6. Real Time Clock (RTC)
7. A/D, D/A, Potenciómetros Digitales
E/S de los Microcontroladores
La dirección de entrada y salida de un contacto dado está enteramente bajo el control de su programa. Cuando un contacto es declarado como una entrada de información, tiene muy poco efecto en los circuitos conectados con él, con menos de 1 microamperio (uA) de consumo interno.
Hay dos propósitos para poner un pin en modo de entrada de información: (1) leer en modo pasivo el estado (1 o 0) de un circuito externo, o (2) para desconectar las salidas que manejan el pin. Para que el consumo de corriente sea él más bajo posible, las entradas de información deben siempre estar cerca de +5 voltios o cercano a la tierra. Los pines no utilizados en sus proyectos no se deben dejar libres en modo de entrada. Los pines no usados deben ser declarados como salida aunque no estén conectados; esto es para evitar que las entradas estén interpretando el ruido externo como señales lógicas.
Cuando un pin esta en modo de salida, internamente está conectado a la tierra o +5 voltios a través de un interruptor muy eficiente del circuito CMOS. Si se carga ligeramente (< 1mA), el voltaje de la salida estará dentro de algunos mili voltios cercanos de la fuente de alimentación (tierra para 0; +5V para 1). Cada pin puede manejar unos 25 mA. Pero Cada puerto de 8 pines no debe exceder de los 50 mA con el regulador externo; los pines de RB0 al RB7 conforman un Puerto B de 8 BITS del PIC 16f877A como ejemplo.
