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• Javi Alvarez

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA INGENIERÍA MECATRÓNICA

MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES NRC: 2686 PROYECTO N.-2 NIVEL: VII TEMA: “COMUNICACIÓN BLUETOOTH PIC16F877A, CONTROL VELOCIDAD DE MOTOR DC” DOCENTE: ING. PILATASIG MARCO ESTUDIANTES:  ÁLVAREZ FREDDY  MEJÍA JUAN  RODRÍGUEZ JASON  YASELGA DAVID Latacunga, junio – 2019

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Índice 1.

TEMA ....................................................................................................................... 3

Comunicación Bluetooth PIC16F877A ......................................................................... 3 2.

OBJETIVOS ............................................................................................................ 3 2.1 OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 3 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................. 3

3.

MARCO TEORICO ............................................................................................... 3 Microcontrolador PIC 16F877A ............................................................................... 3

4.

MATERIALES. ....................................................................................................... 6

5.

DESARROLLO ....................................................................................................... 7 5.1 Pulsador como switch ...................................................................................... 7

6.

ANALISIS DE RESULTADOS ........................................................................... 10

7.

CONCLUSIONES ................................................................................................. 11

8.

RECOMENDACIONES ....................................................................................... 11

9.

REERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 11

10.

ANEXOS ............................................................................................................ 12

Ilustración 1 PIC 16F877A ............................................................................................ 3 Ilustración 2 App Inventor ............................................................................................ 5 Ilustración 3 Quemador de Pic ...................................................................................... 7 Ilustración 4 Simulación .............................................................................................. 12

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1. TEMA Comunicación Bluetooth PIC16F877A, Control de Velocidad Motor DC. 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Realizar una aplicación en el teléfono que permita comunicar con el píc 16F877A a través de bluetooth y permita visualizar el valor de dos señales analógicas; ejemplo: potenciómetros, lm35, sensor de presión, distancia, etc; además desde el teléfono deben controlar la velocidad de un motor DC. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Investigar el datasheet y modulo bluetooth HC-05, para conocer las respectivas conexiones para los pines y su correcta forma de uso.  Pasar la programación creada a un Microcontrolador, mediante la creación de un código en PIC C y su posterior transmisión del programa al pic 16F877A, con el quemador de PICs ICSP 3. MARCO TEORICO Microcontrolador PIC 16F877A El PIC16F877 es un microcontrolador con memoria de programa tipo FLASH, lo que representa gran facilidad en el desarrollo de prototipos y en su aprendizaje ya que no se requiere borrarlo con luz ultravioleta como las versiones EPROM, sino que permite reprogramarlo nuevamente sin ser borrado con anterioridad. El PIC16F877 es un microcontrolador de Microchip Technology fabricado en tecnología CMOS, su consumo de potencia es muy bajo y además es completamente estático, esto quiere decir que el reloj puede detenerse y los datos de la memoria no se pierden. Sin embargo, hay otros tipos de encapsulado que se pueden utilizar según el diseño y la aplicación que se quiere realizar. Por ejemplo, el encapsulado tipo surface mount (montaje superficial) tiene un reducido tamaño y bajo costo, que lo hace propio para producciones en serie o para utilizarlo en lugares de espacio muy reducido. [1]

Ilustración 1 PIC 16F877A

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Los pines del puerto A y del puerto Y pueden trabajar como entradas para el convertidor Análogo a Digital interno, es decir, allí se podría conectar una señal proveniente de un sensor o de un circuito analógico para que el microcontrolador la convierta en su equivalente digital y pueda realizar algún proceso de control o de instrumentación digital. El pin RB0/INT se puede configurar por software para que funcione como interrupción externa, para configurarlo se utilizan unos bits de los registros que controlan las interrupciones. [2] El pin RA4/TOCKI del puerto A puede ser configurado como un pin de entrada/salida o como entrada del temporizador/contador. Cuando este pin se programa como entrada digital, funciona como un disparador de Schmitt (Schmitt trigger), puede reconocer señales un poco distorsionadas y llevarlas a niveles lógicos (cero y cinco voltios). Cuando se usa como salida digital se comporta como colector abierto (open collector), por lo tanto, se debe poner una resistencia de pull-up (resistencia externa conectada a un nivel de cinco voltios). Como salida, la lógica es inversa: un "0" escrito al pin del puerto entrega en el pin un "1" lógico. Además, como salida no puede manejar cargas como fuente, sólo en el modo sumidero. El puerto Y puede controlar la conexión en modo microprocesador con otros dispositivos utilizando las líneas RD (read), WR (write) y CS (chip select). En este modo el puerto D funciona como un bus de datos de 8 bits (pines PSP). La máxima capacidad de corriente de cada uno de los pines de los puertos en modo sumidero (sink) o en modo fuente (source) es de 25 mA. La máxima capacidad de corriente total de los puertos es:

MODO SUMIDERO MODO FUENTE

PUERTO A 150 mA 150 mA

PUERTO B

PUERTO C

PUERTO D

200 mA 200 mA

200 mA 200mA

200 mA 200mA

El consumo de corriente del microcontrolador para su funcionamiento depende del voltaje de operación, la frecuencia y de las cargas que tengan sus pines. Para un oscilador de 4 MHz el consumo es de aproximadamente 2 mA; aunque este se puede reducir a 40 microamperios cuando se está en el modo sleep (en este modo el micro se detiene y disminuye el consumo de potencia). Se sale de ese estado cuando se produce alguna condición especial que veremos más adelante. Motor DC de corriente continúa El motor de corriente continua, denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC (por las iniciales en inglés direct current), es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético. Un motor de corriente continua se compone principalmente de dos partes. El estátor da soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser o bien devanados de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. El rotor es 4

generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa a través de delgas, que están en contacto alternante con escobillas fijas.

Ilustración 2 Motor DC

Modulo Bluetooth HC-05 Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión y basados en transceptores de bajo costo. Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre sí cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente.

Ilustración 3 Módulo HC-05

Transceiver Bluetooth montado en tarjeta base de 6 pines para fácil utilización, interface serial Características:      

Especificación bluetooth v2.0 + EDR (Enhanced Data Rate) Puede configurarse como maestro, esclavo, y esclavo con autoconexión (Loopback) mediante comandos AT Chip de radio: CSR BC417143 Frecuencia: 2.4 GHz, banda ISM Modulación: GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) Antena de PCB incorporada 5

            

Potencia de emisión: ≤ 4 dBm, Clase 2 Alcance 5 m a 10 m Sensibilidad: ≤ -84 dBm a 0.1% BER Velocidad: Asincrónica: 2.1 Mbps (max.)/160 kbps, sincrónica: 1 Mbps/1 Mbps Seguridad: Autenticación y encriptación (Password por defecto: 1234) Perfiles: Puerto serial Bluetooth Módulo montado en tarjeta con regulador de voltaje y 6 pines suministrando acceso a VCC, GND, TXD, RXD, KEY y status LED (STATE) Consumo de corriente: 50 mA El pin RX del módulo requiere resistencia de pull-up a 3.3 V (4.7 k a 10 k). Si el microcontrolador no tiene resistencia de pull-up interna en el pin Tx se debe poner externamente. Niveles lógicos: 3.3 V. Conectarlos a señales con voltajes mayores, como por ej. 5 V, puede dañar el módulo Voltaje de alimentación: 3.6 V a 6 V Dimensiones totales: 1.7 cm x 4 cm aprox. Temperatura de operación: -20 ºC a +75 ºC

4. MATERIALES. Equipos Valores Voltaje Fuente voltaje

de

PIC16F877A

5V

A 6 pines, B 8 pines, Microcontrolador con memoria de C 8 pines, programa tipo FLASH, de Microchip D 8 pines y Technology E 3 pin Voltaje

Protoboard 0–110 V

10 kΩ Resistencias 470 Ω

Cables de conexión

Características Gráfico Sirve como transformador de CA y convertidor de corriente CA-DC, a voltajes fijos

Cable delgado

Es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna

Oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor.

Conductor de electricidad (cobre), generalmente recubierto de un material aislante o protector, para insertar en el protoboard

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Cristal

4MHz

Oscilador electrónico de material piezoeléctrico para crear una señal eléctrica con una frecuencia precisa

0.7v

Se trata de un diodo de unión p-n, que emite luz cuando está activado, si se aplica una tensión adecuada a los terminales

Quemador de PIC

Universal hasta 40 PIN

Programador Universal USB para la memoria FLASH de los circuitos microcontroladores PIC de Microchip

HC-05

Bluetooth v2.0 + EDR, 2.4 GHz, alcance 5 m a 10 m.

Transceiver Bluetooth montado en tarjeta base de 6 pines para fácil utilización, interface serial

Diodos emisor de Luz

5. DESARROLLO 5.1 Pulsador como switch  Realizar el código necesario para que un pulsador se cmporte como switch. #include #fuses XT,NOWDT #use delay (CLOCK=4M) #use RS232 (baud=9600, xmit=pin_c6, rcv=pin_c7, bits=8, parity=N) int intentrada; char entrada; int16 velocidad; void main() { setup_ccp1(CCP_PWM); // Configure CCP1 as a PWM setup_timer_2(T2_DIV_BY_16, 255, 1); // Set PWM frequency to 488Hz set_pwm1_duty(127.5); while(1) { entrada = getc(); if(entrada=='a') { intentrada=100; set_pwm1_duty(255); } if(entrada=='b')

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{ set_pwm1_duty(204); } if(entrada=='c') { set_pwm1_duty(153); } if(entrada=='d') { set_pwm1_duty(102); } if(entrada=='e') { set_pwm1_duty(51); } if(entrada=='f') { set_pwm1_duty(0); } delay_ms(5); } }

 Realizar Simulación

Ilustración 4 Simulación

 Realizar la aplicación en AppInventor.

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Ilustración 4 App Inventor

 Programar el circuito en el PIC 16F877A con el código realizado, mediante el programa SuperPro 4. Quemar el programa en el quemador del laboratorio.  Verificar su funcionamiento acorde con lo previsto en el programa para hacer controlar mediante el modulo bluetooth.  Simulación.

Ilustración 5 Implementación del circuito

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Ilustración 6 Icono Aplicación

Ilustración 7 Interfaz Aplicación

6. ANALISIS DE RESULTADOS

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Para usar el quemador de PICs se debe analizar el orden de colocación de los pines del PIC, configurar los pines con 1 y 0. Y posteriormente este debe ser colocado en el protoboard para conectarse a 5V y realizar la ejecución. La programación del PIC 16F877A se realizó en el software PIC C, mismo que permite además realizar la compilación y verificación de errores en el código de la programación, en la programación se deben asignar fusibles, se debe configurar a los puertos A y B como entradas o salidas, según convenga para realizar la programación. Una vez que ya se obtuvo el programa en .hex se realizó la simulación en el software Proteus que permite analizar de manera didáctica lo que sucedería en el caso de ya armarse el circuito, en la simulación se debe considerar o no la colocación de resistencias a la entrada de los leds, ya que aquí estos no se verán afectados, pero en el circuito físico los mismos podrían verse afectados por los niveles de funcionamiento.

7. CONCLUSIONES  El PIC 16F877A usado para la práctica se puede programar y reprogramar varias veces, siempre y cuando esté en óptimas condiciones, el número máximo según el fabricante indica es de 1000000 de veces de programaciones.  El modulo nos permite escoger entre ser maestro oh esclavo, se puede realizar una conexión exitosa mediante su número de código propio de cada módulo bluetooth. 8. RECOMENDACIONES  Borrar el código anterior del PIC antes de cargar un nuevo programa porque se pueden sobrescribir los datos.  Para no tener el error en el LCD al final de cada línea se deben usar los 16 bits completando los demás caracteres con espacios en blanco.  Una vez que se esté programando el pic no desconectarlo de manera repentina ya que se pude quemar, tanto el pic como el quemador. 9. REERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Descripción PIC 877, Datos generales . Obtenido de http://www.monografias.com/trabajos18/descripcion-pic/descripcion-pic.shtml [2] Programing of PIC 877. Recuperado el 04 de junio de 2016, de https://books.google.com.ec/books?id=G5jGKbsCNYcC&pg=PA23&lpg=PA23 &dq=pic+877 A&source=bl&ots=b5vp1QhNl9&sig=8arYk4n3BN1Yh7dBUyaK0SSGkg&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjqqImUI_NAhXMKB4KHTY8BE8Q6AEIQjAK#v=onepage&q=pic%20877A&f=false

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10. ANEXOS

Ilustración 5 Descripción de los pines del PIC16F877A

Ilustración 8 Presentación Proyecto

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