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TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES CHALCO

ELECTRONICA DIGITAL

PROYECTO: SEMAFORO DIGITAL CON PIC16F84A

PROFESOR: LUIS MANUEL AGUILAR GUERRERO

PRESENTA: RAMOS CHAVARRIA MIGUEL ANGEL

GRUPO: 2501

05/JULIO/2016

INDICE INTRODUCCIÓN....................................................................................................... 3 MATERIAL Y EQUIPO UTLIZADO...............................................................................4 EXPLICACIÓN POR BLOQUES..................................................................................8 DIAGRAMAS Y CIRCUITOS ELECTRICOS................................................................10 RESULTADOS........................................................................................................ 11 CUESTIONARIO..................................................................................................... 13 CONCLUSION........................................................................................................ 15 BIBLIOGRAFIA....................................................................................................... 16

INTRODUCCIÓN Los microcontroladores se utilizan en circuitos electrónicos comerciales desde hace algunos años de forma masiva, debido a que permiten reducir el tamaño y el precio de los equipos. Un ejemplo de estos son los teléfonos móviles, las cámaras de video, la televisión digital y los hornos de microondas, entre muchos otros. Hasta hace algunos años, el trabajar con microcontroladores resultaba sumamente complicado por diversas razones: alto precio, complejidad de montaje y principalmente por la escasez y el alto precio de las herramientas de software. Un microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de un computador. Se emplea para controlar el funcionamiento de una tarea determinada y, debido a su reducido tamaño, suele ir incorporado en el dispositivo al que gobierna. Entre la gran variedad de microcontroladores PIC que existen destaca el PIC18F84 cuya simplicidad, prestaciones, facilidad de uso y precio lo han convertido en el más popular de los microcontroladores. En el siguiente proyecto se explicara de una manera sencilla la manera de realizar un semáforo digital con ayuda de la PIC16F84A, apoyándonos del lenguaje de programación ENSAMBLADOR. Si bien un semáforo puede parecer algo simple, con la facilidad del código podemos programarlo para que realice distintas secuencias de encendido de los leds según el tiempo que deseemos, así como interrupciones.

MATERIAL Y EQUIPO UTLIZADO Los materiales utilizados para la realización del semáforo fueron los siguientes:

HARDWARE

PROTOBOARD Es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción

MICROCONTROLADOR (PIC 16F84A) Es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes necesarios para el funcionamiento de una tarea determinada. En su interior contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos. Estas partes están interconectadas dentro del microcontrolador, y en conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede decir con toda propiedad que un microcontrolador es una microcomputadora completa

LED Es un componente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz. Los leds se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los primeros leds emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta. Debido a su capacidad de operación a altas frecuencias, son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones y control. Los leds infrarrojos también se usan en unidades de control remoto de muchos

RESISTENCIA ELECTRICA Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

CRISTAL CUARZO Es aquel oscilador que incluye en su realimentación un resonador piezoeléctrico.

CAPACITOR

El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador.

Un capacitor o condensador (nombre por el cual también se le conoce), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico

CAPACITOR Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo

CABLE Se llama cable a un conductor (generalmente cobre) o conjunto de ellos generalmente recubierto de un material aislante o protector. Los cables que se usan para conducir electricidad1 se fabrican generalmente de cobre, debido a la excelente conductividad de este material, o de aluminio que aunque posee menor conductividad.

SOFTWARE MPLAB Es una Plataforma de Desarrollo Integrada bajo Windows, con múltiples prestaciones, que permite escribir el programa para los PIC en lenguaje ensamblador (assembler) o en C, crear proyectos, ensamblar o compilar, simular el programa y finalmente programar el componente, si se cuenta con el programador adecuado.

PROTEUS 8 Proteus ISIS es el mejor software de simulación en el mundo para varios diseños con la electrónica y microcontrolador. Es principalmente popular debido a la disponibilidad de casi todos los microcontroladores en el mismo. Por lo tanto, es una herramienta útil para probar los programas y diseños integrados para la electrónica aficionado y experto. Se puede simular la programación del microcontrolador. Después de simular su circuito utilizando software en Proteus se puede hacer directamente el diseño de PCB con él por lo que podría ser un todo en un paquete para estudiantes y aficionados.

MPLAB incorpora todas las utilidades necesarias para la realización de cualquier proyecto y, para los que no dispongan de un emulador, el programa permite editar el archivo fuente en lenguaje ensamblador de nuestro proyecto, además de ensamblarlo y simularlo en pantalla, pudiendo ejecutarlo posteriormente en modo paso a paso y ver como evolucionarían de forma real tanto sus registros internos, la memoria RAM y/o EEPROM de usuario como la

EXPLICACIÓN POR BLOQUES BLOQUE I Lo primero que se realizó fue proponer el proyecto deseado a realizar, tomando como opción el semáforo digital, el cual se programará con la PIC16F84A. Lo siguiente fue saber que deseábamos que realizara nuestro semáforo, en este caso lo que se desea es que inicie con la luz color verde, de esta pase a la luz color amarillo y al pasar un tiempo determinado este cambie a la luz roja, todo de manera automática.

BLOQUE II A continuación se inició con la elaboración del código para la programación de nuestra PIC, tomando en cuenta lo deseado, el cambio de luz después de un determinado tiempo, así como el reinicio del programa, porque se desea que sea un ciclo (que no termine al finalizar el ultimo led), que al encender el tercer led, vuelva a encenderse el que inicio y así simultáneamente formando el ciclo mencionado.

BLOQUE III

Aquí iniciamos con el modo de programación, en este caso (ensamblador). Iniciamos creando nuestro nuevo proyecto, indicamos que trabajaremos con el PIC16F84A, en seguida definimos algunos registros que utilizaremos para este programa, por ejemplo el contador que almacenaremos en el espacio de memoria “0X0C”, el cual es un espacio de propósito general (libre disposición), el segundo registro es el contador 2 “0X0D” y el contador 3 “0X0E”, estos archivos nos ayudaran para almacenar los tiempos que van a

estar encendidas cada una de las luces. Como este es un semáforo de 3 luces, cada uno representa el tiempo que estará encendida cada luz. Ahora definidos los archivos iniciamos la programación, indicamos con “ORG 0”, a partir de este punto empieza el microcontrolador a leer el programa. Iniciaremos definiendo la salida, con un 0 en el registro status en el bit 5, para pasar al banco 1, aquí moveremos un L, al registro temporal W, cuyo calor binario es 00000000 (estos representan salida), lo que estamos diciendo acá es que programaremos al puerto B como salida. Ahora vamos a mover el código al puerto B (H’06), ahora vamos a pasar al banco 0, colocando este en el registro status. Ahora procederemos a crear un “subprograma” que llamaremos a cada instante, esto nos ayudara a crear el ciclo que deseamos. Lo nombraremos “roja” (indicando el color del led), a continuación moveremos el literal al W, cuyo valor binario es 00000001 (para encender la luz), esto se mueve a la puerta B (salida), enseguida se llama a un “retardo” para que nuestra luz permanezca en ese estado por un determinado tiempo. Este procedimiento se realiza para la luz amarilla y la verde.

Ejemplo de la primera realización del programa.

DIAGRAMAS Y CIRCUITOS ELECTRICOS Circuito del Semáforo

Nota: Prometeus permite simular directamente el programa, por lo que en el circuito no es necesario colocar el oscilador y los capacitores.

Disposición de pastillas de la PIC.

RESULTADOS TABLAS

Banco de registros de la PIC16F84A

Programa Finalizado

CUESTIONARIO Preguntas

1.- ¿Qué es un microcontrolador? 2.- Menciona algunos dispositivos que funcionen con PIC’s 3.- ¿Cuál es la ventaja de usar PIC’s es los dispositivos electrónicos? 4.- ¿Cómo está conformada una PIC? 5.- ¿Cuáles el propósito fundamental de los microcontroladores? 6.- ¿Dónde se almacenan los programas que indican la función de la PIC? 7.- ¿Cómo se escriben los programas para un microcontrolador? 8.- ¿A qué se refiere el termino “compilar”? 9.- ¿Cuál es la función de un semáforo? 10.- ¿Por qué los semáforos tienen luces, verdes, amarillas y rojas?

Respuestas

1.- Es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes necesarios para el funcionamiento de una tarea determinada. 2.- Semáforos, microondas, teléfonos móviles, televisores. 3.- Su bajo costo y ligereza. 4.- Contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos. 5.- Leer y ejecutar los programas que desee el usuario. 6.- En la memoria ROM. 7.- A través de patrones de lenguaje binario (0,1). 8.- Es el código maquina o lenguaje escrito en el programa. 9.- Son dispositivos de señales que se sitúan en intersecciones viales. 10.- Porque alertan a los peatones y/o operadores e automóviles.

CONCLUSION Los microcontroladores son una herramienta sumamente útil para nuestra vida diaria y se encuentran en una gran cantidad de dispositivos que usamos día con día. Su uso se vuelve cada vez más común entre alumnos de ingeniería, así como entre usuarios que desean aprender sobre los dispositivos digitales y esto es de gran apoyo para todo el mundo, ya que gracias a ellos la vida diaria se vuelve más cómoda. Para finalizar se puede decir que con la llegada de los PIC se abre un nuevo campo para el diseñado de sistemas automatizados, ya que podemos implementar sistemas que requieran una gran cantidad de proceso con un costo menor que cualquiera de las soluciones existente. No obstante, no tenemos que lanzarnos a programar PIC para todas las aplicaciones, sino que debemos escoger el sistema más adecuado a nuestras necesidades.

BIBLIOGRAFIA 

Microcontroladores (PIC), José M. Angulo Usateguiy Ignacio Angulo Martínez, Tercera edición, McGraw Hill.



Microcontrolador PIC “Desarrollo de Proyectos”, Enrique Palacios Municio, Fernando Remiro Domínguez, Lucas J. López Pérez, Primera edición, Alfaomega.



Practical Eletronics Handbook, Ian Sinclair, John Dunton, Sexta edición, Newnes.