MICROCONTROLADORES Sugerencias para el Uso de los Módulos Capture, Compare y PWM
en los Microcontroladores de 8 Pines de Microchip parte 4:
Combinación de Módulos Compare y Capture
Los "8-pin Flash microcontrollers (MCU)" (PICs de 8 patas) son usados en un amplio rango de productos coti dianos, desde cepillos de dientes y secadores de pelo, hasta productos industriales y de medicina. Los módulos ECCP y CCP son capaces de hacer una amplia variedad de tareas. Los módulos CCP y ECCP pueden ser configu rados en medio del programa, cuando éste está corrien do (on the fly). Por lo tanto, estos módulos pueden llevar a cabo diferentes funciones en la misma aplicación siem pre y cuando estas funciones se hagan una a la vez. En este artículo se brindan ejemplos del módulo CCP traba jando en diferentes modos en la misma aplicación. Recordamos que, si desea obtener los consejos y suge rencias publicados en ediciones anteriores, puede des cargarlas desde nuestra web, con los datos brindados en el presente documento. Traducción y Adaptación de Luis Horacio Rodríguez de “PIC Microcontroller Power Managed Tips‘n Tricks”
Generación de Portadora para Protocolo X10 El protocolo X-10 usa una onda cuadrada de 120kHz con ciclo de actividad (duty cycle) del 50% para transmitir información sobre líneas de tensión de 50Hz ó 60Hz. El módulo CCP de un PIC, corriendo en el modo PWM, puede crear una onda cuadrada precisa de 120kHz como frecuencia de "carrier" o portadora. La figura 1 muestra cómo se puede generar esta señal de onda cuadrada de 120kHz a partir de la señal de red (en este caso de 60Hz).
Figura 1
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El protocolo X-10 especifica una frecuencia portadora de 120kHz (+/- 2kHz). El oscilador del sistema en la figura 1 es de 7.680MHz, para que el módulo CCP pueda generar precisamente 120kHz. Este protocolo (X-10) requiere que la frecuencia portadora sea colocada y quitada sobre la señal de 60Hz. Esto se consigue configurando el registro TRIS para el pin CCP1 tanto como entrada (frecuencia de carrier apagada) como salida (frecuencia de carrier encendida). Para más detalles sobre este protocolo y el seteo del módulo CCP puede referirse a la Nota de Aplicación AN236 "X10 Home Atomation Using the
Sugerencias para el Uso de Módulos Capture y Compare en PICs de 8 Patas PIC16F877A" que puede descargar desde nuestra web.
Auto-baud: Ajustando la Velocidad de Transmisión de Datos Una comunicación serie RS-232 tiene una variedad de velocidades de transmisión (baud rates) para elegir. Múltiples tasas requieren un software que detecte la tasa de transmisión y ajuste las rutinas de envío y recepción adecuadas. El auto-baud es usado en aplicaciones donde pueden ocurrir múltiples tasas de transmisión El módulo CCP puede ser configurado en modo "Capture" para detectar el "baud rate" y luego ser configurado en modo "Compare" para generar o recibir transmisiones RS-232. Para que el auto-baud funcione, se debe transmitir una “señal” de calibración de un dispositivo a otro. En la figura 2 mostramos una forma en que se puede hacer esta calibración. Una
Figura 2
Midiendo el tiempo de esta calibración se provee al dispositivo el "baud rate" a utilizar para las siguientes comunicaciones. Implementación de la rutina de Auto-baud 1. Configure el módulo CCP para capturar un flanco descendente (comiendo del bit de Start). 2. Cuando se detecta el flanco descendente, guarde el valor de CCPR1. 3. Configure el módulo de CCP para capturar un flanco ascendente. 4. Cuando se detecta el flanco ascendente, guarde el valor de CCPR1. 5. Reste el valor obtenido en el paso 4 menos el valor obtenido
en el paso 2. Éste es el tiempo para los 8 bits. 6. Desplace el valor calculado en el paso 5 tres veces a la derecha para dividir por 8. Este resultado es el período del bit (TB). 7. Desplace el valor obtenido en el paso 6 a la derecha una vez. Este resultado es la mitad de un período de un bit. El segmento de código de las tablas 1 y 2 muestra el proceso para transmitir y recibir datos. Esta misma función puede ser llevada a cabo por el módulo CCP, configurándolo en modo "Compare" y generando una interrupción del CCP cada período de
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Microcontroladores bit. Cuando se use este Figura 3 método, un bit se recibe o se envía cuando ocurre la interrupción.
Conversión AD de Doble Pendiente La figura 3 muestra un circuito para llevar a cabo una conversión A/D de doble pendiente (dualslope) utilizando el módulo CCP. La conversión A/D de doble pendiente funciona integrando la señal de entrada (VIN) durante un tiempo fijo (T1). La entrada después se cambia a una referencia negativa (-VREF) y se integra hasta que la salida del integrador sea cero (T2). En la figura 4 podemos ver cómo se realiza esta conversión. VIN es una función de VREF y de la relación entre T2 y T1. Los componentes de este tipo de conversión son el tiempo fijo y el "timing" del flanco descendente. El módulo CCP puede llevar a cabo ambos componentes por medio del modo "Compare" y "Capture" respectivamente: 1. Configure el módulo CCP en modo "Compare mode, Special Event Trigger". 2. Cambie la entrada analógica al integrador de VREF a VIN. 3. Use el módulo CCP para espe rar T1 (T1 elegido basándose en el valor de C). 4. Cuando ocurre la interrupción EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804
EDICION ARGENTINA Nº 123 JULIO 2010 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap.
del CCP, cambie la entrada analógica al regulador de VIN a VREF y recon figure el módulo en modo "Capture" esperando el flanco descendente. 5. Cuando ocurra la próxima inte rrupción del CCP, el tiempo captura do por el módulo es T2. 6. Calcule VIN usando la siguien te ecuación: VIN = VREF T2/T1 Hasta aquí, hemos desarrollado el capítulo 3 de este trabajo, presentado en Buenos Aires en el seminario Road Show de Microchip. En él se mostraron los nuevos dispositivos de Microchip para aplica-
(4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.Fed. Uruguay: RODE-SOL: Ciudadela 1416 - Montevideo. Impresión: Impresion es Barra ca s . Cap. F ed. Bs. A s .
Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción José María Nieves Producción José Maria Nieves
ciones embebidas como la familia PIC32, micros con USB Host embebidos y soluciones para Wifi. También se presentó la nueva familia PIC16F88X, 12F1XXX y 16F1XXX. A los asistentes se les entregó un manual con tips sumamente útiles para encarar el diseño de sistemas con PIC y, como lo consideramos muy valioso para nuestros lectores, queremos compartir su contenido. Los "8-pin Flash microcontrollers (MCU)" son usados en un amplio rango de productos cotidianos, desde cepillos de dientes y secadores de pelo, hasta productos industriales y de medicina. La familia de PIC12F/16F con comparaFigura 4 dores de tensión "on-chip" mezcla todas las ventajas de la arquitectura del PIC® MCU y la flexibilidad de la memoria Flash programable con la naturaleza de una seña de un comparador de voltaje. Juntos forman un híbrido digital/analógico con la potencia y flexibilidad para trabajar en un mundo analógico. La flexibilidad de la memoria Flash y las excelentes herramientas de desarrollo, que incluyen "low-cost In-Circuit Debugger", "In-Circuit Serial Programming™" y "MPLAB® ICE 2000 emulation", hacen que estos dispositivos sean ideales para cualquier aplicación de control. En la próxima edición continuaremos describiendo el capítulo 4 de este trabajo. ✪
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