Generador de Frecuencias

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA LAGUNA 
 
 
PRACTICA 4.- GENERADOR DE FRECUENCIAS 
Microcontroladores 
ABRAHAM ALEJANDRO NUÑEZ MEZA 
#18131041 
ING. MECATRÓNICA 
 
CATEDRATICO: HUMBERTO HERNÁNDEZ SING. 
PRACTICA 4.- GENERADOR DE FRECUENCIAS 
Objetivo: Realizar practica de un Generador de frecuencias utilizando el TMR0. Anexar 
reporte y archivo del proteus y un video de la simulacion ( 15 a 30 Segundos). Utilizar Pics 
en su diseño. 
 
Materiales. 
• LCD. 
• PICF1684A. 
• PushBoton. 
• Osciloscopio. 
Marco teórico. 
PIC16F84. 
El PIC16F84 es un microcontrolador a 8 bits de la familia PIC perteneciente a la 
Gama Media (según la clasificación dada a los microcontroladores por la misma 
empresa fabricante) Microchip. En los últimos años se ha popularizado el uso 
de este microcontrolador debido a su bajo costo y tamaño. Se ha usado en 
numerosas aplicaciones, que van desde los automóviles a decodificadores de 
televisión. Es muy popular su uso por los aficionados a la robótica y electrónica. 
Se trata de uno de los microcontroladores más populares del mercado actual, 
ideal para principiantes, debido a su arquitectura de 8 bits, 18 pines, y un 
conjunto de instrucciones RISC muy amigable para memorizar y fácil de 
entender. 
 
Sus características principales son: 
• Set de solo 35 instrucciones 
• Memoria de programa de 1 KB (equivale a 1024 instrucciones) 
• Máxima velocidad de operación: 20 MHz 
• 68 Bytes de RAM 
• 64 Bytes de EEPROM 
• 4 fuentes de interrrupción 
• 2 puertos de salida 
• 13 Líneas de I/O configurables individualmente 
• 25 mA de corriente por pin 
Descripción de los pines 
El PIC 16F84A contiene 13 líneas I/O (entrada o salida), 5 pertenecen al puerto A y 
8 pertenecen al puerto B. 
 
¿Que es un LCD? 
El LCD(Liquid Crystal Dysplay) o pantalla de cristal líquido es un dispositivo 
empleado para la visualización de contenidos o información de una forma gráfica, 
mediante caracteres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo del modelo. Está 
gobernado por un microcontrolador el cual dirige todo su funcionamiento. 
En este caso vamos a emplear un LCD de 16x2, esto quiere decir que dispone de 2 
filas de 16 caracteres cada una. Los píxeles de cada símbolo o carácter, varían en 
función de cada modelo. 
¿Como es su conexionado? 
En la siguiente imagen de Proteus se puede observar la estructura de sus pines. 
Lo podemos dividir en los Pines de alimentación, pines de control y los pines 
del bus de datos bidireccional. Por lo general podemos encontrar ademas en 
su estructura los pines de Anodo de led backlight y cátodo de led backlight. 
 
Pines de alimentación: 
 
Vss: Gnd 
Vdd: +5 voltios 
Vee: corresponde al pin de contraste, lo regularemos con un potenciómetro de 10K 
conectado a Vdd. 
Pines de control: 
RS: Corresponde al pin de selección de registro de control de datos (0) o registro 
de datos(1). Es decir el pin RS funciona paralelamente a los pines del bus de 
datos. Cuando RS es 0 el dato presente en el bus pertenece a un registro de 
control/instrucción. y cuando RS es 1 el dato presente en el bus de datos 
pertenece a un registro de datos o un carácter. 
RW: Corresponde al pin de Escritura(0) o de Lectura(1). Nos permite escribir un 
dato en la pantalla o leer un dato desde la pantalla. 
E: Corresponde al pin Enable o de habilitación. Si E(0) esto quiere decir que el LCD 
no esta activado para recibir datos, pero si E(1) se encuentra activo y podemos 
escribir o leer desde el LCD. 
 
Pines de Bus de datos: 
El Bus de datos bidireccional comprende desde los pines D0 a D7. Para realizar la 
comunicación con el LCD podemos hacerlo utilizando los 8 bits del bus de 
datos(D0 a D7) o empleando los 4 bits mas significativos del bus de datos(D4 a 
D7). En este caso vamos a explicar la comunicación con el bus de 4 bits. 
Osciloscopio. 
Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la 
representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy 
usado en electrónica de señales, frecuentemente junto a un analizador de espectro. 
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una 
pantalla, en la que normalmente el eje x (horizontal) representa tiempos y el eje y 
(vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. 
Suelen incluir otra entrada, llamada «eje THRASHER» o «Cilindro de Wehnelt» que 
controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos 
de la traza. Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno; pueden 
ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en 
cualquiera de los dos casos (en teoría). 
Historia 
En 1897, el físico alemán Karl Ferdinand Braun desarrolló el primer osciloscopio al 
adaptar un tubo de rayos catódicos —que había sido creado por William Crookes 
en 1875—, de manera que el chorro de electrones del tubo se dirigiera hacia una 
pantalla fluorescente por medio de campos magnéticos generados por la corriente 
alterna. En 1897 y en 1899, Jonathan Zenneck lo equipó con placas formadoras de 
haz y un campo magnético para barrer la traza. Los primeros tubos de rayos 
catódicos se aplicaron experimentalmente a mediciones de laboratorio desde la 
década de 1920, pero sufrieron de la mala estabilidad del vacío y de los emisores 
de cátodo. Vladimir K. Zworykin describió un tubo de rayos catódicos de alto vacío 
y sellado permanentemente con un emisor termoiónico en 1931. Este componente 
estable y reproducible permitió a General Radio fabricar un osciloscopio que fuera 
utilizable fuera de un entorno de laboratorio. Después de la Segunda Guerra 
Mundial, los excedentes de componentes electrónicos se convirtieron la base de la 
reactivación de Heathkit Corporation y un kit de $50 para construir un osciloscopio 
con esas piezas fue un primer éxito en el mercado. 
Utilización 
En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados 
como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, 
medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por 
el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el 
osciloscopio sirve para observar la señal que quiera medir. Para medir se lo puede 
comparar con el plano cartesiano. El primer control regula el eje x y aprecia 
fracciones de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la 
resolución del aparato). El segundo regula el eje y controlando la tensión de entrada 
(en voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato). 
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la 
pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de esta para, en 
consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en 
frecuencia. (En realidad se mide el periodo de una onda de una señal, y luego se 
calcula la frecuencia). 
 
 
¿Qué es una onda de frecuencia? 
Para poder conocer el significado del término frecuencia de onda se hace 
necesario, en primer lugar, descubrir el origen etimológico de las dos principales 
palabras que le dan forma: 
-Frecuencia deriva del latín, concretamente de “frequentia”, que es fruto de la suma 
de dos componentes léxicos de dicha lengua: el término “frequens, frequentis”, 
que puede traducirse como “multitud” y “lleno”, y el sufijo “-ia”, que se usa para 
indicar “cualidad”. 
-Onda, por su parte, también deriva del latín. En su caso concreto emana del 
sustantivo “unda”, que es sinónimo de “remolino” u “ola”. 
Se denomina frecuencia a la cantidad de veces que se reitera un suceso o proceso 
en un cierto periodo temporal. En el terreno de la física, por otra parte, una onda es 
un movimiento periódico cuya propagación se desarrolla en el vacío o en un medio 
físico. 
La idea de frecuencia de onda, por lo tanto,alude al número de veces que se repite una 
onda en una determinada unidad temporal. El 
concepto está vinculado a la longitud de onda, 
que es la distancia recorrida por la oscilación 
en un tiempo específico. 
La relación que mantienen la frecuencia de onda y la longitud de onda es inversa: a 
mayor longitud de onda, menor frecuencia de onda (y viceversa). La onda, cuando 
es más larga, se repite menos. Si una onda se traslada de un medio a otro distinto, 
la frecuencia de onda se conserva constante, mientras que la longitud de onda y la 
velocidad sí varían. 
El hercio (Hz) es la unidad de medida de las frecuencias. 1 Hz indica que hay un 
ciclo (una repetición del suceso) por segundo. Si nos centramos en la física, los 
hercios refieren al número de veces que una onda de sonido o una onda 
electromagnética se repiten por segundo. 
Un hercio, por lo tanto, puede servir para expresar el número de vibraciones 
(ondas) de una fuente sonora por unidad temporal. A nivel general, se afirma que 
el oído del ser humano tiene una capacidad de percepción de ondas de sonido de 
frecuencias entre 20 y 20.000 Hz. Esto quiere decir que, cuando la frecuencia 
implica que la onda vibra esa cantidad de veces por segundo, el oído registra el 
sonido 
Además de todo lo expuesto, tenemos que hacer hincapié en el hecho de que los 
hercios son la unidad de medida de la mencionada frecuencia en honor a un 
científico. Nos estamos refiriendo al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857 – 
1894). ¿Por qué? Básicamente porque este hombre ha pasado a la historia como 
el que consiguió el descubrimiento de la propagación de las ondas 
electromagnéticas, la forma en la que se detectan aquellas e incluso la manera 
que tienen de propagarse. Es decir, fue el descubridor del llamado efecto 
fotoeléctrico. 
De la misma manera, no hay que pasar por alto que hace unos años un físico 
alemán y profesor llamado Holger Müller dio a conocer que él, junto a otros 
compañeros, había conseguido descubrir un nuevo método para medir el tiempo. 
¿Cómo? Recurriendo a la frecuencia de onda de la materia que existe en la 
Naturaleza. 
 
PUSH BUTTON 
Un pulsador o interruptor, es un dispositivo simple con dos posiciones, ON y OFF, 
un ejemplo es el interruptor de la luz. 
Que son los pulsadores. Pulsadores o interruptores, hay toneladas de ellos en su 
casa. Un interruptor es un dispositivo simple con dos posiciones, EN y AP 
(ENcendido y APagado). Una clase de interruptor que usted usa cada día es el 
interruptor de la luz. Cuando conecta, dentro del interruptor, dos cables son unidos, 
lo que permite fluir a la corriente que enciende la luz o la tostadora se caliente. 
Cuando lo desconecta, los dos cables son desunidos y corta el flujo de la 
corriente. Esto esta muy bien pero creo que esto no es lo que interesa aquí. 
En definitiva, se trata de un mecanismo simple (los hay muy sofisticados), 
constituido por un par de contactos eléctricos que se unen o separan por medios 
mecánicos. En electricidad, los falsos contactos que se producen el ser utilizados 
normalmente, en algunos casos produce una chispa debido a la corriente que 
atraviesa los contactos, provocando que quemen en parte y ennegreciendo los 
contactos eléctricos, lo que a la larga acaba deteriorando dichos contactos. La 
chispa se produce siempre al separar los contactos (desconectar), en ocasiones 
parece que también salta al conectarlos, eso es debido a los rebotes mecánicos 
que se producen al cambiar de estado. 
Esto que en electricidad se considera normal, en electrónica es un verdadero nido 
de problemas, debido a dichos falsos contactos. Por su propia naturaleza, al 
cambiar de posición un interruptor, los contactos chocan entre sí y esto significa 
una serie de falsos contactos que se reproducen de un modo sin control, por lo 
que se generan los temidos rebotes (debounce en inglés), estos rebotes, se 
producen incluso cuando unimos dos cables desnudos, simulando un interruptor o 
pulsado 
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. 
 
Características 
• Utilizado como switch o interruptor al momento de ser presionado 
• Funciona como contacto normalmente abierto (NA) 
• Infinito número de aplicaciones 
• Aguanta hasta 50 A 
• Voltaje: 120 VDC/ 220 VAC 
• Tamaño muy reducido 
• 4 pines amigables para usar en el protoboard 
 
 
 
 
 
EVIDENCIAS DE LA PRACTICA 
FRECUENCIA PRINCIPAL 
 
 
 
 
PRIMERA 
 
 
SEGUNDA 
 
 
 
 
 
 
TERCERA 
 
 
 
 
 
 
CUARTA 
 
 
 
 
QUINTA 
 
 
 
 
 
 
SEXTA