Kits y Módulos para electrónica Manual de Usuario

HIFIKits Manual de usuario HFK-010U

Aprenda a programar microcontroladores PIC 1

TARJETA DE DESARROLLO HFK-010U HiFiKits Kits y Módulos para electrónica

Manual de Usuario

Programador USB en Circuito Versión 1.0 Periféricos más usuales y programador por USB en circuito compatible con PICKIT2 y MPLAB.



Primera edición Marzo 2008

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INDICE 1 HARDWARE

1.1. INTRODUCCION 1.2. CARACTERISTICAS 1.3. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE DESARROLLO

1.3.1. LA FUENTE DE ALIMENTACION 1.3.2. EL PROGRAMADOR EN CIRCUITO 1.3.3. ZOCALOS PARA MICROCONTROLADORES 1.3.4. OSCILADORES Y RELOJ 1.3.5. RESISTENCIAS PULL UP/DOWN 1.3.6. LEDS 1.3.7. SWITCH TACTILES 1.3.8. DISPLAY DE LEDS 1.3.9. LCD DE CARACTERES 1.3.10. LCD GRAFICO 1.3.11. TARJETA MMC/SD 1.3.12. POTENCIOMETRO DIGITAL MCP41010 1.3.13. MEMORIA EEPROM 1.3.14. RELOJ EN TIEMPO REAL 1.3.15. RELAYS 1.3.16. TECLADO 4x4 1.3.17. SENSOR DE TEMPERATURA DS1820 1.3.18. ENTRADAS ANALOGAS 1.3.19. TECLADO PS2 1.3.20. COMUNICACIÓN RS232 1.3.21. COMUNICACIÓN RS485 1.3.22. COMUNICACIÓN USB 1.3.23. RECEPTOR INFRAROJO 1.3.24. TRANSDUCTOR DE AUDIO 1.3.25. ACCESO A LOS PUERTOS



2. SOFTWARE 2.1. INTRODUCCION 2.2. INSTALACION DE PICKIT2 2.3. FUNCIONES BASICAS DEL PICKIT2



1 HARDWARE 1.1 Introducción

No cabe duda de que unos de los microcontroladores mas conocidos y populares pertenecen a Microchip, debido a su bajo costo, herramientas e información abundante en Internet, actualización continua de su entorno de programación MPLAB, herramientas de software de terceros para programación en C o Basic, fácil programación y robustez, entre algunos de sus atractivos. La tarjeta de desarrollo HFK-010U le permite trabajar con microcontroladores PIC de diferentes tamaños, desde 8 pines para las series PIC10F y PIC12F, hasta PICs de las series PIC18F de 40 pines, cuenta con programador en circuito mediante puerto USB, lo que facilitara y ahorrara tiempo al usuario al momento de realizar el proyecto, este programador es compatible con PICKIT2 de Microchip, pudiendo también usarse el programador desde el entorno MPLAB. Este modulo cuenta también con los periféricos mas usuales, muchos de ellos no están directamente conectados a los pines de los microcontroladores, tendrá que usar jumpers para realizar dichas conexiones, lo que hará mas sencillo realizar las conexiones que se necesiten, se usan algunos componentes SMD para el área del programador y otros para algunos condensadores de desacoplo y resistencias, que de usarse de tamaños en dip, nos hubieran ocupado espacio, el cual hemos aprovechado para hacer la placa de dimensiones no muy grandes e implementado algunos periféricos mas.

1.2 Características

Le indicaremos algunas características del modulo.

• Programador en circuito por puerto USB. • Ingreso de CC o CA de 9 voltios, la tarjeta cuenta con fuente de alimentación regulada

de 5 voltios en circuito, también soporta alimentación de 5 voltios por USB. • Switch de encendido/apagado. • Conector para Programador/Debugger ICD2 de MPLAB. • Zócalos ZIF (de inserción nula), para los microcontroladores mas usuales, y zócalos pin

torneado para los demás. • Opción para cambiar cristal y oscilador de cristal (como reloj externo). • LEDs en todos los puertos, se pueden omitir mediante DipSwitch. • Swicht Táctiles en todos los puertos, configurables para otorgar un “1” o “0” lógico. • Reset general. • Displays de LEDs (4) de cátodo común, para usarse individualmente o multiplexados. • Teclado hexadecimal a base de Switch táctiles o conector para teclado externo. • LCD alfanumérico de 2 líneas y 16 caracteres.



• Opción para LCD grafico de 128x64. • Opción para tarjeta de memoria MMCo SD con regulador de 3.3 voltios en placa. • Opción para potenciómetro digital MCP41010. • Opción para memoria EEPROM. • Opción para Reloj en tiempo real DS1307, con zócalo para batería CR2032. • Salida de relays protegidas con fusibles. • Receptor infrarrojo TSOP1738. • Entradas análogas. • Conector PS2 para teclado. • Comunicación RS485. • Comunicación RS232. • Comunicación USB. • Resistencias PullUp/PullDown en todos los puertos. • Acceso a todos los puertos, para otras aplicaciones. • Posibilidad de programación y debugger por puerto serial con PICBASIC y PROTON. • Conector para servomotor. • Sensor de temperatura DS1820. • Posibilidad de Debugger con MPLAB (con algunas limitaciones). • Serigrafía en ambos lados del impreso.



1.3 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE DESARROLLO

Iremos detallando todas las partes que comprenden el sistema de desarrollo para que usted se introduzca y conozca mejor el modulo, así le podrá sacar el máximo provecho de el.

1.3.1 FUENTE DE ALIMENTACION Hay dos maneras de aplicar voltaje al circuito, una es mediante el jack DC y otra

mediante el Puerto USB, es decir tomando el voltaje de 5 voltios del puerto USB de la computadora, en el primer caso el voltaje de ingreso puede ser AC o DC, en un rango de 8 a 10 voltios, un adaptador de 500mA. 9 Voltios seria adecuado, el uso de voltajes superiores a estos pueden dañar la tarjeta.

En la foto superior puede observar el área de la fuente de alimentación, y el siguiente grafico corresponde al diagrama, la entrada de alimentación es mediante el jack DC J2, se puede aplicar voltaje AC o DC, 9 Voltios, luego se encuentra el Fusible autoreseteable TH1 o TH2, este funciona como un termistor PTC, cuando la corriente a través de el supera los 500mA su resistencia interna sube bruscamente hasta el punto de no dejar circular, mas que una mínima corriente a través de el, es muy útil cuando se produce una sobrecarga o involuntariamente provocamos un cortocircuito, luego se observa el puente de diodos D3, de 1 amperio, que acompañado de C3 nos sirven para rectificar la corriente alterna que aplicamos, o reducir el rizo si aplicamos DC; el circuito integrado U1, L7805 es un regulador de voltaje lineal de 1 amperio, este es el encargado de proporcionar los 5 voltios a toda la tarjeta, cuando se opta por aplicar tensión externa, no por USB, J8 es el selector (jumper), para elegir alimentación por USB o por fuente externa, nuestra sugerencia es que use alimentación externa para evitar sobrecargar el puerto USB, o evitar posibles errores que pudiera cometer el usuario.



1.3.2 EL PROGRAMADOR EN CIRCUITO

Es compatible con el programador PICKIT2 de Microchip, por lo tanto se puede usar con el programa PICKIT2 y/o MPLAB, mas adelante se detallara el uso de estos programas; existen allí dos conectores, uno es dedicado para conectar el cable USB y sirve como puerto para realizar la programación del PIC, el otro es el conector ICD2 para poder conectar el Programador/Debugger ICD2 de Microchip o algún otro compatible, el circuito integrado CD4053 ó 74HC4053 es el encargado de realizar el intercambio de líneas cuando se pasa de programación a correr el programa, por lo tanto usted no necesita mover jumpers, cuando se termine la programación del microcontrolador.

Las líneas necesarias para la programación de un PIC, son PGD, PGC, MCLR, VDD y VSS, y en el caso de “Low voltage programming”, PGM, en nuestro caso PGM solo se usa para evitar que el PIC entre en modo de programación de bajo voltaje, de tal forma que los pines que usamos , fuera de la alimentación, son PGC, PGD Y MCLR; si presta atención a la hoja de datos del PIC16F877A observara que este tiene los pines RB7 como PGD y RB6 como PGC, entonces, estos serán los pines que usaremos para programar el PIC, los mismos pines son usados por los PIC mas conocidos (PIC16F84A, PIC16F628A, PIC16F876A, PIC18F452 y muchos mas), de tal manera que la configuración izquierda es la que mas usaremos ya que se han configurado para usarse RB6 y RB7. Algunos microcontroladores no usan los pines RB6 y RB7 como líneas para grabación, otros usan RA0 y RA1, en estos casos debemos, como primer paso, escoger el lugar donde se insertaran los Jumpers J15 y J16 ubicados debajo del área del programador.



En cuanto a la línea PGM, por favor también revise que PIN usa el microcontrolador que usted usara para elegir donde colocara el jumper, en la figura se selecciono RB3 (caso para el PIC16F84A, PIC16F628A, PIC16F876A, PIC16F877, PIC18F452), jumpers en la parte inferior de J17, si quiere elegir RB4 como PGM deberá insertar dos jumpers en el medio y dejar solo uno en la parte inferior, y si usa RB5 como PGM deberá colocar los dos jumpers en la posición superior

1.3.3 ZOCALOS PARA MICROCONTROLADORES

Hemos optado por usar dos tipos de zócalos para los PICs que se pueden usar en esta placa, para los mas usuales, se a escogido zócalos de inserción nula (ZIF), y zócalos de PIN Torneado para los menos usuales. La distribución de los pines de los zócalos esta indicada en la serigrafía, no se puede abarcar todos los PICs que Microchip produce, pero se podrán usar una gran cantidad de diferentes modelos, observe que existen dos zócalos para 8 pines, uno esta denominado como MCU 10F, que corresponde a la serie PIC10F, y el otro a la serie PIC12F, lo mismo sucede con los dos zócalos de 18 pines, el zócalo ZIF, por ejemplo, corresponde a los PIC16F84A, PIC16F627, PIC16F628A, PIC16F648, etc., mientras que el del zócalo pin torneado corresponde a otras series menos populares. Solo se puede usar un microcontrolador a la vez, no podrá tener insertado más de uno, ya que estos



comparten los pines en el circuito impreso, en la parte inferior puede observar, como están distribuidos los pines de los microcontroladores. Observe también la presencia del jumper J23, la serie de PICs 18F2331, no tiene el pin RA5, en su lugar, este pin deberá ir conectado a VCC, sin embargo si usa los PICs de la serie 16F876, el jumper deberá ir entre los pines 2 y 3 de J23, así estaremos habilitando RA5, posición por defecto. Algunos PICs tienen la posibilidad de usar el pin MCLR, previamente configurado al momento de grabar el PIC, como PIN de entrada, para ello nos sirve el jumper J24, para habilitar este PIN como entrada en el hardware. Es el mismo caso para los pines del oscilador, pero esto lo detallaremos mas adelante. Deberá insertar o retirar el microcontrolador cuando la tarjeta se encuentre sin tensión de alimentación, para evitar su deterioro, también verifique la posición del PIC; la inserción o retiro de los circuito de los zócalos ZIF será sencilla, pero se deberá realizar con cuidado cuando se utilicen los zócalos pin torneado, ya que los pines fácilmente podrían estropearse.

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