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UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

INFORME #5: ONDA TRIANGULAR

Integrantes: Alejandro Pestana Julieta Merino Mesa 7

INTRODUCCIÓN TEÓRICA El empleo de microcontroladores en la electrónica es extenso y variado, uno de sus propósitos es la creación de ondas a través de la codificación, en este caso haciendo uso del lenguaje máquina Assembler, para programar el microcontrolador PIC y poder constituir ondas con su funcionamiento. Las ondas triangulares son de suma importancia para las telecomunicaciones, por su capacidad de reproducir ondas sinusoidales por su condición de onda periódica y de describir movimientos oscilatorios y de rebote de muchos fenómenos, gracias a los cuales se han podido aproximar las condiciones funcionamiento reales bajo las cuales trabajan muchos dispositivos electrónicos. El propósito de la práctica es la codificación de un programa que genere una onda triangular y la creación de un circuito que la transforme de digital a analógico para que sea posible analizarla haciendo uso de un osciloscopio analógico. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA     

Conocer el funcionamiento de los microcontroladores PIC Estudiar las características de los circuitos que transforman ondas de digital a analógico Conocer el proceso de montaje de circuitos usando microcontroladores. Examinar y analizar los resultados obtenidos mediante los programas codificados en assembler para el uso del PIC. Familiarizarse con los distintos usos de losa microcontroladores. .

CÓDIGO PARA LA CREACIÓN DE UNA ONDA TRIANGULAR DE 1K DE FRECUENCIA. LIST p=PIC16F84A INCLUDE p16F84A.INC __config _XT_OSC & _WDT_OFF Contador1 EQU 0x20 Contador2 EQU 0X21 Incre EQU 0X22 Org 00 Goto Inicio Org 04 RETFIE Org 08 Incremento: INCF PORTB; Incrementa el puerto B MOVFW PORTB; Guarda el incremento en el mismo puerto B RETURN Decremento: DECF PORTB; Decrementa el puerto B MOVFW PORTB; Guarda el decremento en el mismo puerto B RETURN Inicio: BSF STATUS, RP0; BCF STATUS, RP1; CLRF TRISA; define el puerto como salida CLRF TRISB; define el puerto como salida BCF STATUS, RP0; Regreso al banco 0 CLRF PORTB;

Subida: MOVLW d'2'; Esta rutina "Subida" supone un incremento el cual equivale a un 50% de la onda, 500us aproximadamente la onda triangular completa tiene 50-50 de trabajo. MOVWF Contador1; B2: MOVLW d'27'; MOVWF Contador2; B1: CALL Incremento; Se llama a una subrutina que incrementa el puerto B hasta que termine el contador DECFSZ Contador2, 1; Goto B1; DECFSZ Contador1, 1; Goto B2; Goto Bajada; Bajada: MOVLW d'2'; Esta rutina "bajada" supone un decremento el cual equivale al 50% restante de la onda, otros 500us aproximadamente MOVWF Contador1; A2: MOVLW d'27'; Ambas rutinas "Subida" y "Bajada" tienen el mismo tiempo para que la onda muestre un 50-50 de trabajo

MOVWF Contador2; A1: CALL Decremento; Se llama a una subrutina que decrementa lo que ya se guardó en el Puerto B hasta que termine el contador DECFSZ Contador2, 1; Goto A1; DECFSZ Contador1, 1; Goto A2; Goto Subida; Repite el programa de manera infinita END ANÁLISIS DEL CÓDIGO Para lograr la creación de una onda triangular en un PIC, se necesitan básicamente de dos pasos: 1. Se crea una rutina que incremente el valor del puerto utilizado a su valor máximo de 255 bits. 2. Cuando el puerto llegue a dicho valor, se procede a crear una rutina que decremente el valor del puerto a cero, y se repiten estos dos pasos infinitamente. Dado a que el objetivo de la práctica no es solo formar una onda triangular, sino que la misma también posea una frecuencia de 1kHz, se necesita agregar un paso más en las rutinas de incremento y decremento, este paso es un retardo. Tomando en cuenta las características del cristal utilizado, que posee una frecuencia de 4MHz, se concluye que el tiempo por instrucción es de 1µs. Para una onda de 1kHz, se tiene un periodo de 1ms, es decir, 1000µs. Teniendo esta data, se programa un retado de 500µs, para ser utilizado tanto en la rutina de incremento como en la de decremento, de esta forma sumando el tiempo de duración de ambas rutinas se consigue un retardo de 1ms, formando la onda de la frecuencia deseada. El retardo está programado con una serie de bucles, que mediante el uso de contadores internos, se numeran una cifra de vueltas que en total suman un tiempo de instrucciones, en este caso de 500µs. El programa se repite de forma infinita, ya que se trata de una onda periódica. CONSTRUCCIÓN Y ANÁLISIS DEL CIRCUITO El circuito está basado en un microcontrolador PIC 16F84A que dispone de un cristal de 4MHz de frecuencia, MCLR conectado a Vcc y todas las salidas (íntegramente compuestas por los 8 pines del puerto B del PIC) conectados a un conversor digital-analógico compuesto por una red R 2R de resistencias, con 8 resistencias de 10kΩ y 8 de 1kΩ. Cuya finalidad es la creación de una onda triangular digital de 1kHz de frecuencia con un convertidor digital-analógico que permita su estudio en un osciloscopio analógico. Una Red R 2R, también denominada escalera de resistencias, es un circuito electrónico compuesto únicamente por resistencias dispuestas en paralelo alternando valores de resistencias, con la característica de que una debe tener el doble de valor que la otra, en este caso se utilizaron 8 resistencias de cada valor, ya que el puerto B que fue utilizado como salida consta de ocho pines.

Configuración de la red R 2R:

Esta red se trata de una forma bastante económica de convertir una señal de digital a analógico, ya que a través de su composición enlaza resistencias de valores distintos en una escalera, de esta manera toma los datos digitales expresados en forma de voltajes (recordando la data digital trata de 0 y 1 lógicos) formando la onda analógica. Montaje del circuito en el laboratorio:

SIMULACIONES DEL CIRCUITO: RESULTADOS OBTENIDOS: En el osciloscopio se muestra una onda que ocupa dos unidades en el eje de tiempo, que multiplicado por el tim/div de 0.5ms, obtenemos una onda de 1ms, cuya frecuencia es de 1kHz.

CONCLUSIONES: El uso de microcontroladores en la electrónica es por demás extenso, ya que permite gracias a la elaboración y codificación de programas, resultados físicos que disminuyen el uso extensivo de componentes, ya que gran parte del trabajo realizado en el circuito es hecho únicamente por el PIC, sin necesidad de muchas compuertas lógicas, como en el caso de los circuitos combinatorios, ni de grandes diagramas de estados para determinar un comportamiento, como es el caso de los circuitos secuenciales. En el caso de elaboración de ondas, se tiene que gracias a la exactitud dada por la codificación, el margen de error es mínimo lo que produce ondas exactas, lo que antes era un trabajo exhaustivo y dado por tanteo, gracias a los microcontroladores se vuelve un trabajo preciso. . REFERENCIAS BIBLIGRÁFICAS  

Municio, E. (2016) “Microcontrolador PIC16F84: desarrollo de proyectos”. Disponible en: https://0201.nccdn.net/4_2/000/000/07d/95b/Microcontrolador-PIC16F84---PALACIOS-REMIRO--L--PEZ.pdf Laiton, W (2017) “Conversor digital-Analógico R 2R”. Disponible en: https://wilaebaelectronica.blogspot.com/2017/01/conversor-digital-analogico-r-2r.html . Día de consulta: 20/01/19