Entrenador para PIC 18F2550

por Mario 24 abril, 2010, 5:22 pm 10 Votes 63 Comments

Con el entrenador que hoy te traemos comenzamos una pequeña serie de artículos que te permitirán disfrutar un PIC de 8 bits de alto rendimiento: el 18F2550. En esta primera entrega abordaremos los detalles constructivos y particularidades de este entrenador. Con las características elementales e imprescindibles de hoy, esta herramienta de desarrollo nos ayudará a tener una plataforma de trabajo orientada a ensayar los códigos que luego elevaremos hacia aplicaciones más complejas. Conectividad USB, bus I2C, múltiples entradas analógicas con resolución de 10 bits y todas las prestaciones por descubrir que puede ofrecerte el PIC18F2550. Si estabas necesitando un entrenador sencillo, robusto y útil, no busques más; aquí lo has encontrado.

Dentro del micromundo de aquellos que nos dedicamos a hacer experimentos con microcontroladores existimos los que trabajamos en forma exclusiva con PIC. Existen otras personas que sólo utilizan Atmel, por ejemplo. Es decir, cuando un diseñador encuentra comodidad en el manejo y versatilidad en las prestaciones, se decanta por una marca de preferencia o, como también se acostumbra a decir, por una familia en particular. Hay quienes prefieren una marca específica para una aplicación en particular y otras marcas para otros destinos, alternando así las opciones que el mercado ofrece según el diseño a realizar. Dentro de toda esa fauna electrónica también convivimos los que “adoptamos” un tipo de microcontrolador y hacemos con él todos los ensayos que intentamos aprender.

Así como tuvieron su época de esplendor el 16F84A, el 16F628A, el 16F877A, hoy el 18F2550 se presenta como un microcontrolador muy similar al (también antiguo) 16F876A pero con las grandes ventajas que brinda la familia 18F. Se destacan, entre otras cualidades, un mayor tamaño de memoria disponible para almacenar programas, sumado a la posibilidad de realizar aplicaciones con conectividad USB. Ventajas muy atractivas en la actualidad gracias a la proliferación de ordenadores móviles donde el puerto serie ha dejado su reinado en manos de los puertos USB. Luego de armar y desarmar una y otra vez sobre una placa de pruebas o un protoboard un circuito para ensayar, un nuevo termómetro I2C que hemos comprado, un acelerómetro con salidas lineales o un flamante LCD gráfico que nos acaban de regalar, nos damos cuenta que debemos tener un sistema armado y siempre funcional donde podamos realizar las prácticas iniciales de aquellos dispositivos que luego traslademos hacia aplicaciones mayores, más elaboradas y complejas. Sin embargo, siempre utilizamos el mismo protoboard que, sin que podamos evitarlo, con el uso intensivo comienza a tener contactos que no funcionan del todo bien y muchas veces frustran nuestros intentos de hacer un ensayo rápido y exitoso.

Otras ocasiones más graves son aquellas en las que, por la premura de lograr un trabajo rápido, equivocamos conexiones elementales y dañamos componentes que nos cuestan mucho dinero. Peor aún es el caso de aquellos que no poseen siquiera un protoboard y se encuentran obligados a armar un circuito sobre una placa universal de pruebas. Los enjambres de cables y las soldaduras “gordas o anchas” pueden ser mortales para un microcontrolador y un dolor de cabeza (y bolsillo) muy grande para nosotros. Es por todo esto que decidimos armar este entrenador para PIC 18F2550. No para estudiar el funcionamiento del microcontrolador mencionado sino para utilizar una plataforma sencilla de circuito y adaptarla de acuerdo a los experimentos que vayan surgiendo en el camino y sean dignos de observar, estudiar y analizar.

¿Recuerdas la cantidad de montajes que hemos visto armados en un protoboard durante este año y el 2009? Muchos en los que sólo deseábamos ensayar un trozo de código, un dispositivo I2C o una aplicación del ADC de un microcontrolador. A partir de ahora los trabajos pequeños tendrán su soporte en este entrenador. Tampoco será un desarrollo capaz de trabajar con múltiples microcontroladores, ni varias alimentaciones, ni diferentes cristales osciladores. Nada de eso. Será el PIC que utilizamos siempre, con el cristal que colocamos siempre, con posibilidad de instalar rápidamente el display que utilizamos siempre. Por lo tanto, a este entrenador no te lo anunciamos como una gran novedad tecnológica ya que hay miles de aplicaciones similares y superiores en la web. Te invitamos a que lo implementes para tener un trabajo más ordenado, más prolijo y con resultados más rápidos y eficaces.

El circuito impreso es de simple faz y puedes utilizar el material que te resulte más cómodo de trabajar. Teniendo en cuenta que será una aplicación que utilizaremos a menudo, nosotros hemos hecho el prototipo sobre FR3 (fibra de vidrio) pero si lo deseas, puedes hacer tu construcción sobre material más económico (FR2). La distribución de los componentes sobre la placa está realizada de manera que si deseamos montar el display tengamos fácil acceso a las entradas y salidas analógicas/digitales del puerto A y las disponibles del puerto B y C. Recuerda que para el display se utilizan 6 pines del puerto B dejando RB0 y RB1 libres. A su vez, estos pines corresponden a la conexión del bus I2C (SDA y SCL) y disponen, al igual que el display, de un conector exclusivo identificado en la serigrafía del lado del cobre. De todos modos, como algunos saben, existen técnicas de programación que permiten la coexistencia de interruptores (un teclado tipo matriz por ejemplo) en el mismo puerto donde se conecta el display. Es por esta razón que el puerto B en su totalidad está disponible con un conector a pesar de estar el display montado en la placa principal.

La alimentación del sistema no necesitará de una fuente externa en la mayoría de los casos. La alimentación de 5Volts para el 18F2550 y para (en el caso de utilizarlo) el display pueden provenir sin inconvenientes desde cualquier puerto USB del ordenador portátil o del ordenador de mesa. En la sumatoria de todos los consumos de la placa, no llegaríamos nunca a comprometer la funcionalidad del puerto con consumos de corriente perjudiciales. Por otro lado, si nuestros ensayos se deben realizar fuera del alcance de un ordenador, podemos acceder con energía desde cualquier dispositivo que se pueda conectar a la red domiciliaria, al encendedor del coche o cualquier otro dispensario de energía donde la gente acostumbra a conectar los teléfonos móviles para su carga de baterías. Donde exista un conector USB podremos obtener energía y experimentar con este entrenador que hoy te proponemos.

Utilizando un cristal de 20Mhz. podemos realizar aplicaciones que sean de fácil acceso a cualquier ordenador mediante la conexión USB de datos. Un claro ejemplo de esta técnica lo encontramos en el voltímetro realizado hace pocas semanas atrás. A partir de la facilidad que nos brinda el entrenador, teniendo todos los elementos indispensables en una sola placa, conectar el 18F2550 al ordenador será, para aquellos que aún no lo hayan hecho nunca, una tarea muy sencilla y una experiencia muy enriquecedora.

Las posibilidades de conexión que brinda la placa entrenadora son muy amplias. En el prototipo que hemos preparado, encontramos cuatro entradas analógicas por el puerto A con conectores de tres terminales dispuestos de manera perpendicular a la posición del PIC. En los tres terminales de cada conector disponemos de GND, +5Volts y la entrada que nos lleva a cada pin del puerto A. Este tipo de construcción permite instalar, por ejemplo, un potenciómetro en AN0, una fotocélula (LDR) en AN1, un termómetro tipo LM35 en AN3, etc. Tener acceso a los 5Volts en cada conector permite alimentar cualquier dispositivo activo que entregue información analógica a los ADC del puerto A. Debes recordar que mediante la configuración del registro ADCON1 puedes seleccionar los pines del puerto A que trabajarán como entradas analógicas y los que funcionarán en modo digital. Estos últimos a través de la instrucción TRIS, se configuran como entradas o como salidas. Esto es universal en cualquier lenguaje de programación.

Otras salidas digitales disponibles son RC0, RC1 y RC2, siendo esta última muy útil cuando trabajamos con PWM. RC6 y RC7 se llevan hacia un conector independiente para posibilitar una salida directa hacia un módulo de conversión TTL – RS232 / RS485 o para utilizarlos como salidas o entradas digitales. Completan el montaje un conector ICSP para programar el PIC (al igual que lo hemos hecho siempre, o sea, sin quitarlo de la placa), un pulsador de RESET y un puente (jumper) para conectar o desconectar la luz del display (backlight). Aplicamos este último recurso para minimizar consumos en aquellos casos en que estemos alimentando desde el puerto USB del ordenador cualquier fuente de datos conectada a alguna de las entradas.

Un entrenador sencillo, simple y que no viene a eclipsar ni a competir con nadie. No se intenta imitar nada con este montaje, sólo tener las conexiones ordenadas en una sola placa siempre lista para usar. Dicho de otro modo: la finalidad aquí es dejar de lado el protoboard para practicar con módulos que se puedan acoplar con facilidad y ensayar códigos para PIC o para interfaces en el ordenador de manera rápida, sencilla y segura. Esperamos que puedas armarlo y aprovechar todas las bondades y virtudes del PIC 18F2550 agregando los módulos que construiremos y estudiaremos de aquí en adelante. No te lo pierdas.

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