Programación del microcontrolador: E/S y Convertidor analógico-digital
Introducción
¡Hola!
Es un gusto enorme saludarte en la continuación de tu formación personal y académica. Es importante destacar que, para el logro de tus competencias personales, es necesaria tu participación en el desarrollo de los temas de la presente clase.
En esta clase vas a desarrollar las primeras dos prácticas. La primera está enfocada a que te familiarices con todo el proceso de generar un proyecto en el programa MPLAB X IDE, compiles el código presente en el pdf titulado Práctica1.pdf, abras el programa MPLAB IPE, este detecte el programador Pickit 3 y el microcontrolador, selecciones el archivo con extensión .hex, programes el microcontrolador y, al realizar las conexiones indicadas observes que el LED parpadea cada segundo. Todo este proceso también te permitirá que todo funcione bien y no haya problema con los programas ni con los componentes.
La segunda práctica está enfocada a que comprendas el funcionamiento del convertidor analógico-digital que es uno de los módulos más importantes con los que cuenta el microcontrolador y que es utilizado para conectar la mayoría de los sensores disponibles en el mercado y que generan una salida de voltaje proporcional a la medición física que están realizando.
Sin más que agregar, te invito a proseguir la clase. ¡Éxito!
Desarrollo del tema
Los microcontroladores son dispositivos versátiles que tienen una infinidad de aplicaciones. Son pequeños, de bajo costo y con prestaciones reducidas. Esto sin embargo no limita su uso. Al contrario, los microcontroladores son los dispositivos de procesamiento de información más utilizados en el mundo. En este curso se utilizará el microcontrolador PIC18F45K50 de Microchip Technology Inc, una de las empresas líderes en el mercado de los microcontroladores.
El PIC18F45K50 es fabricado en varios empaquetamientos: TQFP (Thin Quad Flat Pack) con 44 pines, UQFN (Ultra-Quad-Flat No-leads) con 40 pines, SOIC (plastic Small Outline Integrated Circuit), SSOP (Small Shrink Outline Package) y DIP (Dual in Line Package) con 28 pines. El diagrama de los pines para el empaquetamiento DIP con 40 pines, que es el que se utilizará en este curso, es el siguiente:
Las características principales del PIC18F45K50 están resumidas en el siguiente cuadro:
| SRAM (bytes) | EEPROM (bytes) | Memoria de programa (bytes) | MSSP | Puertos E/S | 10 bit A/D (canales) | Temporizadores 8 bit/16 bit | Comparadores |
| 2048 | 256 | 32768 | 1 | A,B,C,D,E | 25 | 2/2 | 2 |
Todas las características de este microcontrolador se pueden consultar en la hoja de datos que se puede descargar en el siguiente enlace:
El convertidor analógico/digital integrado en el microcontrolador PIC18F45K50 es del tipo de aproximaciones sucesivas, tiene 10 bits de resolución y dispone de hasta 25 canales analógicos de entrada.
Las características principales se presentan en la siguiente lista.
| Resolución: | 10 bits |
| Voltaje máximo Vref+: | VDD |
| Voltaje mínimo Vref-: | VSS |
| Mínima diferencia de voltaje entre Vref+ y Vref-: | 3V (si VDD es mayor a 3V) 1.8 V (si VDD es menor a 3V) |
| Canales analógicos disponibles: | 25 |
| Registros asociados: | ADRESH, ADRESL, ADCON0, ADCON1ADCON2 |
Una descripción más detallada de este convertidor se puede consultar en la hoja de datos del microcontrolador que se encuentra en el siguiente enlace:
Conclusión
En conclusión, después de realizar las dos primeras prácticas debes tener una idea clara del procedimiento para crear un proyecto en el programa MPLAB X IDE, como se escribe código en XC8 y se compila para generar archivos con extensión .hex. También has logrado programar el microcontrolador y lo has hecho funcionar para que prenda y apague un LED, con esto has comprobado que todos los componentes involucrados funcionan y que has podido realizar todas las conexiones necesarias correctamente.
Con relación a la segunda práctica, has podido observar el funcionamiento del convertidor analógico-digital, cómo un valor analógico es transformado y presentado en binario a la salida de uno de los puertos del microcontrolador.
Es importante realizar los ejercicios indicados al final de cada práctica ya que presentan un reto que busca incrementar tu comprensión y dominio tanto del lenguaje de programación XC8 como de las características y funcionalidades del microcontrolador.
Hemos llegado al final de la clase. ¡Te felicito por tu logro! Te invito a que consultes con tu asesor las dudas que pudieran surgir. A continuación resuelve y entrega en tiempo y forma la consigna incluida en esta clase.
¡Vas avanzando muy bien! Continúa con gusto y entusiasmo tu estudio. Nos leemos en la siguiente lección.