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INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA LAGUNA MECATRONICA microcontroladores CRISTAL ARICEL SAENZ HERNANDEZ 18131059 REPORTE PROYECTO INTEGRADOR ING. HUMBERTO HERNANDEZ SING A 10 – NOVIEMBRE- 2022 Objetivo Utilizando un microcontrolador PIC, e implementando un sensor de temperatura, en este caso el LM35, junto con un display LCD, lograr que se muestre la temperatura en grados Celsius en tiempo real, y que al aumentar o disminuir la temperatura de dónde se esté implementando, se muestre en el display el cambio de la temperatura. Materiales utilizados en la simulación en proteus - PIC16F877A - Display LCD de 16cmx2cm - Un cristal de 12MHz - Un push button normalmente abierto (n.a.) - Una resistencia de 10k, y una de 220 ohms - Un sensor de temperatura LM35 Materiales utilizados en la simulación, y el armado en físico - Un protoboard - Un PIC16F877A - Un display LCD, de 16cmx2cm - Un cristal de 12MHz - Dos capacitores de 22pF - Una resistencia de 10K, y una de 220 ohms - Un sensor de temperatura LM35 - Jumpers de macho-macho - Un potenciómetro de 10K - Una laptop con Mplab, y Master program previamente instalados. - Un quemador de Microchip - Un cable de entrada del quemador, a USB - Un adaptador de corriente - Un cable de entrada USB a salida de Arduino uno - Un arduino uno Marco teórico PIC 16F877A El microcontrolador PIC16F877A es un dispositivo programable que se compone de una computadora digital, una unidad de memoria de datos, una unidad de memoria de programa y puertos de entrada/salida en un circuito integrado, funciona como un controlador de periféricos en un sistema mínimo. El microcontrolador depende de una alimentación de al menos 5V y 0V en sus entradas de Vdd y Vss respectivamente para su operación, requiere de una señal de reloj que le indique la frecuencia de trabajo, está señal la introducimos a través de un oscilador de cristal de cuarzo, y una alimentación al pin MCLR, que es un pin de reset que activa al microcontrolador. El funcionamiento del microcontrolador está determinado por un programa almacenado en su memoria Flash ROM y puede programarse más de una vez para cambiar su estado y su comportamiento, lo que lo convierte al microcontrolador en una pieza esencial en el rápido desarrollo de aplicaciones electrónicas. Características principales Memoria ROM: 8Kb Memoria RAM: 368 x 8 bites Pines I/O: 33 Frecuencia: 20MHz con cristal externo Permite programación ICSP VDD: Alimentación positiva (5 voltios) VSS: Tierra (0 voltios) MCLR: pin de reinicio OSC1, OSC2: Conexión de oscilador RA0, RA1, RA2, RA3, RA4: líneas I/O del puerto A RB0, RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6, RB7: líneas I/O del puerto B. Display LCD de 16cmx2cm Es una pantalla plana cuyo funcionamiento esta basado en el uso de una sustancia liquida atrapada entre dos placas de vidrio, pasando por este mismo una corriente eléctrica a una determinada zona especifica, volviéndola así opaca. Características de los pines - El pin “RS” controla en que parte de la memoria LCD se están escribiendo los datos. Es aquí donde se mantiene la información que sale en la pantalla, o donde el controlador de esta busca los siguientes datos a mostrar. - El pin de “lectura/escritura”(R/W) selecciona el modo de lectura o de escritura. - EL pin para habilitar “enable”, este habilita los registros. - Tiene 8 pines de datos “D00-D07”, Los estados de estos pines son bits que estás escribiendo en un registro, o valores que estás leyendo. - Existe un pin “de contraste” del display. - Existe un pin “de retro-iluminación” (Bklt+ y Bklt-) que le permiten controlar la retroiluminación. - Pin de alimentación (+5V y GND). Cristal de 12 MHz El cristal de cuarzo en un montaje electrónico actúa como un circuito resonante sintonizado a una frecuencia determinada, la propia del cristal. En realidad, vibra mecánicamente, aunque debido a la propiedad del cuarzo, la piezoelectricidad la vibración mecánica genera una vibración eléctrica y viceversa. Pueden actuar de filtros de frecuencia, aunque lo más normal es utilizarlos como osciladores. Principales características Frecuencia: 12 MHz (Megahertz) Frecuencia de estabilidad: ± 50 PPM Tolerancia de frecuencia: ± 20 PPM Capacitancia de carga: 30 pF Temperatura de funcionamiento: -10°C a 60°C Encapsulado: HC-49U/4H Material: Metálico Número de patas: 2 Dimensiones: 1.2 cm x 1 cm x 0.3 cm Capacitores Un capacitor o condensador eléctrico es un dispositivo que se utiliza para almacenar energía (carga eléctrica) en un campo eléctrico interno. Es un componente electrónico pasivo y su uso es frecuente tanto en circuitos electrónicos, como en los analógicos y digitales. Para esta práctica se utilizaron dos capacitores de material cerámico, ambos de 22mF. Botón pulsador Un pulsador o interruptor, es un dispositivo simple con dos posiciones, ON y OFF, un ejemplo es el interruptor de la luz. Estos pequeños pulsadores son de un 1/4 por cada lado, tienen 4 pastillas por lo que se puede pensar que hay 4 cables, pero son dos de cada lado unidos, por tanto, este pulsador es solamente de 2 cables. Resistencias La resistencia es un componente imprescindible en un circuito eléctrico. Está fabricada por carbón u otros materiales resistentes a la electricidad que actúan como obstáculo cuando pasa la corriente eléctrica. Es decir, se opone al paso de la corriente para que el sistema eléctrico no sufra sobrecargas. Programa MPLAB Es un programa software que se utiliza para desarrollar aplicaciones para aplicaciones con microcontroladores. Constituye un entorno de desarrollo integrado. Como editor IDE permite seleccionar los distintos microcontroladores soportados gracias a su carácter modular, ademas de permitir la grabacion de estos circuitos integrados directamente al programador. Master Program Es un programador de microcontrladores USB, tiene la capacidad de grabar micorcontroladores PIC facilitando su uso en computadoras modernas. Cuenta con compatibilidad para los modelos de microcontroladores mas populares como lo son: PIC16F84, PIC1F628, PIC 16F877A y el PIC18F4550. El programador incluye una base ZIF de 60 pines dedicada a microcontroladores que permite colocar los circuitos integrados sin la necesidad de ejercer fuerza. Principales características del Master Program - Conexión USB compatible con windows 7, 8 y 10 - Compatible con la gama de microcontroladores PIC más populares - Zócalo ZIF para programación / lectura de microcontroladores en encapsulados DIP - Zócalo ZIF para programación / lectura de memorias EEPROM seriales - Alimentación del PIC a programar desde el puerto USB - Compatible con cualquier software que genere archivos Hex. - Autoprogramación desde MPLAB. - Bases de goma antiderrapantes. Circuito en proteus Procedimos a realizar el circuito en el programa Proteus, para así tener una simulación del circuito a armar en físico, se conecto la pantalla LCD a los pines correspondientes del PIC, así como también el cristal de 12 Mhz fue conectado a pines OSC1 y OSC2 del mismo, los cuales en esta ocasión no fueron acompañados por 2 capacitores de 22 pF cada uno, posteriormente la patita 1 del microcontrolador fue conectada a un push button, con una resistencia de 10k a voltaje directo de 5V, y el push button con la otra patita a tierra, para evitar algún cortocircuito. Después el pin 2 del microcontrolador fue conectado a la salida del sensor LM35, el cual tenía una patita a voltaje directo de 5V, y la otra a tierra, y ya pasándole el código en formato hexadecimal ya compilado en mplab, procedimos a correr la simulación. Circuito en Proteus Fotos del circuito armado en físico y firma Conclusiones En la elaboraciónde esta práctica, el objetivo fue analizar cómo enlazar un sensor de temperatura, que en este caso fue el LM35, a un microcontrolador, y que a su vez este PIC, mandé la señal de la temperatura que se está midiendo en ese momento, a un display LCD de 16x2cm, y que así vayamos obteniendo retroalimentación en tiempo real de la medición de esta variable.
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