Microcontroladores PIC con programación PBP

452 Pages·8.073 MB·Spanish; Castilian

by  Omar Enrique Barra Zapata

MMiiccrrooccoonnttrroollaaddoorreess PP II CC
Microcontroladores PIC con
programación PBP M
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El presente libro tiene como objetivo brindar a sus lectores un punto de partida gn
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en la realización de proyectos con microcontroladores PIC usando un lenguaje de ar
o
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programación sencillo, el PIC Basic Pro. Para lograr este objetivo, el libro presenta l
a
circuitos basados en los microcontroladores PIC16F84A, el PIC16F877A y los PIC a
d
c
con interfaz USB PIC18F2550 y PIC18F4550 con su respectiva programación. io
ó
r
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El libro está dividido en 18 capítulos, donde se abordan diferentes temas como la s
P
descripción de los microcontroladores PIC, periféricos diversos de entrada y salida
BP
como visualizadores de 7 segmentos, pantallas de cristal líquido, conversores A/D
PI
C
y D/A, memorias seriales, teclados, transmisores y receptores de RF, GPS, motores

de corriente continua, motores paso a paso bipolares y unipolares, servomotores, c
o
etapas de potencia, acondicionamiento de señal, además de interfaces de n

comunicación seriales con el computador como la popular RS232 y la USB usando
el software Visual Basic de Microsoft.
El libro contiene material adicional que podrá descargarse
accediendo a la ficha del libro en www.ra-ma.es. Este O
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material incluye todos los códigos de programa, tanto en Fa
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Pic Basic Pro como en Visual Basic, archivos de simulación en Proteus y las hojas nE
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técnicas de cada uno de los dispositivos usados en este manual. linriq
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Omar Enrique Barra Zapata
9 788499 640426 Franklin Barra Zapata
Desde www.ra-ma.es podrá
descargarse material adicional.
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Microcontroladores PIC con
programación PBP
Microcontroladores PIC con
programación PBP
Ing. Omar Enrique Barra Zapata
Ing. Franklin Barra Zapata
La ley prohíbe
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Microcontroladores PIC con programación PBP
© Omar Enrique Barra Zapata, Franklin Barra Zapata
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ISBN de Edición en Papel: 978-84-9964-042-6
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A nuestros padres celestiales y nuestro hermano Jesús, que iluminan cada uno
de los momentos de nuestra vida junto a nuestros amados padres en la Tierra, Sara y
Francisco, que nos brindan todo su amor, cariño y apoyo.
ÍNDICE
(cid:1)
INTRODUCCIÓN..............................................................................................................17
(cid:1)
CAPÍTULO 1. MICROCONTROLADORES.................................................................19
(cid:1)
1.1 MICROCONTROLADOR.........................................................................................19
(cid:1)
1.1.1 Controlador y microcontrolador..........................................................................19
(cid:1)
1.1.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador.......................................21
(cid:1)
1.1.3 Aplicaciones de los microcontroladores.............................................................22
(cid:1)
1.1.4 El mercado de los microcontroladores................................................................22
(cid:1)
1.1.5 ¿Qué microcontrolador emplear?........................................................................24
(cid:1)
1.2 RECURSOS COMUNES A TODOS LOS MICROCONTROLADORES................26
(cid:1)
1.2.1 Arquitectura básica..............................................................................................26
(cid:1)
1.2.2 El procesador o UCP...........................................................................................27
(cid:1)
1.2.3 Memoria..............................................................................................................28
(cid:1)
1.2.4 Puertas de entrada y salida..................................................................................30
(cid:1)
1.2.5 Reloj principal.....................................................................................................30
(cid:1)
1.3 RECURSOS ESPECIALES........................................................................................31
(cid:1)
1.3.1 Temporizadores o Timers....................................................................................32
(cid:1)
1.3.2 Perro guardián o Watchdog.................................................................................32
(cid:1)
1.3.3 Protección ante fallo de alimentación o Brownout.............................................32
(cid:1)
1.3.4 Estado de reposo o de bajo consumo..................................................................32
(cid:1)
1.3.5 Conversor de analógico a digital (A/D)..............................................................33
(cid:1)
1.3.6 Conversor de digital a analógico (D/A)..............................................................33
(cid:1)
1.3.7 Comparador analógico........................................................................................33
(cid:1)
1.3.8 Modulador de anchura de impulsos o PWM.......................................................33
8 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP © RA-MA
(cid:1)
1.3.9 Puertas de Entrada/Salida (E/S) digitales............................................................33
(cid:1)
1.3.10 Puertas de comunicación...................................................................................34
(cid:1)
1.4 HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES.....................34
(cid:1)
1.4.1 Desarrollo del software.......................................................................................35
(cid:1)
1.4.2 Depuración..........................................................................................................35
(cid:1)
1.4.3 Grabación............................................................................................................36
(cid:1)
CAPÍTULO 2. MICROCONTROLADORES PIC.........................................................39
(cid:1)
2.1 MICROCONTROLADORES PIC.............................................................................39
(cid:1)
2.2 CARACTERÍSTICAS COMUNES............................................................................40
(cid:1)
2.2.1 Arquitectura.........................................................................................................40
(cid:1)
2.2.2 Segmentación......................................................................................................40
(cid:1)
2.2.3 Formato de las instrucciones...............................................................................41
(cid:1)
2.2.4 Juego de instrucciones.........................................................................................41
(cid:1)
2.2.5 Todas las instrucciones son ortogonales.............................................................41
(cid:1)
2.2.6 Arquitectura basada en un “banco de registros”.................................................41
2.2.7 Diversidad de modelos de microcontroladores con prestaciones y recursos
(cid:1)
diferentes.............................................................................................................41
(cid:1)
2.2.8 Herramientas de soporte potentes y económicas................................................41
(cid:1)
2.3 LAS GAMAS DE PIC.................................................................................................42
(cid:1)
2.3.1 La gama enana: PIC12C(F)XXX de 8 patitas.....................................................42
(cid:1)
2.3.2 Gama baja o básica: PIC16C5X con instrucciones de 12 bits............................43
(cid:1)
2.3.3 Gama media: PIC16CXXX con instrucciones de 14 bits...................................45
(cid:1)
2.3.4 Gama alta: PIC17CXXX con instrucciones de 16 bits.......................................47
(cid:1)
2.3.5 Gama alta: PIC18CXXXX con instrucciones de 16 bits....................................48
(cid:1)
2.4 MICROCONTROLADOR PIC16F84........................................................................48
(cid:1)
2.4.1 Arquitectura interna.............................................................................................48
(cid:1)
2.4.2 Pines y funciones.................................................................................................50
(cid:1)
2.4.2.1 Puerto A.....................................................................................................................50
(cid:1)
2.4.2.2 Puerto B.....................................................................................................................51
(cid:1)
2.4.2.3 Pines adicionales........................................................................................................51
(cid:1)
2.5 MICROCONTROLADOR PIC16F877A...................................................................52
(cid:1)
2.5.1 Arquitectura interna.............................................................................................52
(cid:1)
2.5.2 Pines y funciones.................................................................................................53
(cid:1)
2.5.2.1 Puerto A.....................................................................................................................54
(cid:1)
2.5.2.2 Puerto B.....................................................................................................................55
(cid:1)
2.5.2.3 Puerto C.....................................................................................................................55
(cid:1)
2.5.2.4 Puerto D.....................................................................................................................56
(cid:1)
2.5.2.5 Puerto E.....................................................................................................................56
 RA-MA ÍNDICE 9
(cid:1)
2.5.2.6 Pines adicionales........................................................................................................57
(cid:1)
2.6 MICROCONTROLADOR PIC18F2550....................................................................57
(cid:1)
2.6.1 Arquitectura interna.............................................................................................57
(cid:1)
2.6.2 Pines y funciones.................................................................................................58
(cid:1)
2.6.2.1 Puerto A.....................................................................................................................59
(cid:1)
2.6.2.2 Puerto B.....................................................................................................................60
(cid:1)
2.6.2.3 Puerto C.....................................................................................................................60
(cid:1)
2.6.2.4 Puerto E.....................................................................................................................61
(cid:1)
2.6.2.5 Pines adicionales........................................................................................................61
(cid:1)
2.7 MICROCONTROLADOR PIC18F4550....................................................................61
(cid:1)
2.7.1 Arquitectura Interna............................................................................................61
(cid:1)
2.7.2 Pines y funciones.................................................................................................62
(cid:1)
2.7.2.1 Puerto A.....................................................................................................................63
(cid:1)
2.7.2.2 Puerto B.....................................................................................................................64
(cid:1)
2.7.2.3 Puerto C.....................................................................................................................65
(cid:1)
2.7.2.4 Puerto D.....................................................................................................................65
(cid:1)
2.7.2.5 Puerto E.....................................................................................................................66
(cid:1)
2.7.2.6 Pines adicionales........................................................................................................66
(cid:1)
CAPÍTULO 3. COMANDOS PIC BASIC PRO..............................................................67
(cid:1)
3.1 @.................................................................................................................................67
(cid:1)
3.2 ADCIN........................................................................................................................68
(cid:1)
3.3 BRANCH....................................................................................................................68
(cid:1)
3.4 BUTTON....................................................................................................................69
(cid:1)
3.5 CALL..........................................................................................................................71
(cid:1)
3.6 CLEAR.......................................................................................................................71
(cid:1)
3.7 CLEARWDT..............................................................................................................72
(cid:1)
3.8 COUNT.......................................................................................................................72
(cid:1)
3.9 DATA.........................................................................................................................72
(cid:1)
3.10 DTMFOUT...............................................................................................................73
(cid:1)
3.11 EEPROM..................................................................................................................75
(cid:1)
3.12 END..........................................................................................................................75
(cid:1)
3.13 FOR… NEXT...........................................................................................................75
(cid:1)
3.14 FREQOUT................................................................................................................76
(cid:1)
3.15 GOSUB.....................................................................................................................77
(cid:1)
3.16 GOTO.......................................................................................................................77
(cid:1)
3.17 HIGH.........................................................................................................................78
(cid:1)
3.18 I2CREAD..................................................................................................................78
(cid:1)
3.19 I2CWRITE................................................................................................................79
10 MICROCONTROLADORES PIC CON PROGRAMACIÓN PBP © RA-MA
(cid:1)
3.20 IF… THEN...............................................................................................................80
(cid:1)
3.21 INPUT.......................................................................................................................81
(cid:1)
3.22 LCDIN......................................................................................................................81
(cid:1)
3.23 LCDOUT..................................................................................................................82
(cid:1)
3.24 LOW.........................................................................................................................83
(cid:1)
3.25 NAP...........................................................................................................................83
(cid:1)
3.26 ON INTERRUPT......................................................................................................84
(cid:1)
3.27 OUTPUT...................................................................................................................85
(cid:1)
3.28 PAUSE......................................................................................................................85
(cid:1)
3.29 PAUSEUS.................................................................................................................86
(cid:1)
3.30 POT...........................................................................................................................86
(cid:1)
3.31 PULSIN.....................................................................................................................87
(cid:1)
3.32 PULSOUT.................................................................................................................87
(cid:1)
3.33 PWM.........................................................................................................................88
(cid:1)
3.34 RANDOM.................................................................................................................89
(cid:1)
3.35 READ........................................................................................................................89
(cid:1)
3.36 RETURN...................................................................................................................89
(cid:1)
3.37 REVERSE.................................................................................................................90
(cid:1)
3.38 SELECT CASE.........................................................................................................90
(cid:1)
3.39 SERIN2.....................................................................................................................91
(cid:1)
3.40 SEROUT2.................................................................................................................93
(cid:1)
3.41 SHIFTIN...................................................................................................................94
(cid:1)
3.42 SHIFTOUT...............................................................................................................96
(cid:1)
3.43 SLEEP.......................................................................................................................97
(cid:1)
3.44 SWAP.......................................................................................................................98
(cid:1)
3.45 TOOGLE...................................................................................................................98
(cid:1)
3.46 TRIS..........................................................................................................................98
(cid:1)
3.47 WHILE…WEND......................................................................................................99
(cid:1)
3.48 WRITE....................................................................................................................100
(cid:1)
CAPÍTULO 4. INSTALACIÓN DE SOFTWARE........................................................101
(cid:1)
4.1 DESCRIPCIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE DESARROLLO........................101
(cid:1)
4.1.1 El Editor CodeDesigner Lite.............................................................................101
(cid:1)
4.1.2 El Compilador PicBasic Pro..............................................................................101
(cid:1)
4.1.3 El Programador EPIC........................................................................................102
4.2 INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE
(cid:1)
DESARROLLO.......................................................................................................103
(cid:1)
4.2.1 Paso 1: instalación de las herramientas de desarrollo.......................................103