⭐⭐⭐⭐⭐ #Microcontroladores y #LabView
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El documento aborda la programación y configuración de microcontroladores, específicamente el PIC16F886, utilizando LabVIEW para comunicaciones seriales y control de LEDs. Incluye ejemplos prácticos sobre el uso de botones para encender LEDs, implementar contadores y manipular variables, además de detalles sobre registros de configuración necesarios para la programación. También se presentan ejemplos de interfaz gráfica en LabVIEW para entradas y salidas digitales y la transmisión de datos por puerto serial.
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LabView
Código de Programación:
program ejemplo2
' Declarations section
'1)----------SYMBOL.----------
SYMBOL LEDS=PORTB
'2)-----CREAR Y SET VARIABLES-------
DIM CNT AS BYTE
DIM txt as string[3]
CNT=0
'3)------CONFIG IN (1)- OUT (0)------
TRISA=%00000001 '<7,6,5,4,3,2,1,0>
TRISB=%00000000 'Leds -> OUT
TRISC=%00000000 '<7,6,5,4,3,2,1,0>
TRISE=%00000000 'RE3 -> IN BOTONERA
'4)--CONFIG IN: DIG (0)- ANALOG (1)---
ANSEL= %00000000 '<_,_,_,An4,An3,An2,An1,An0>
'An0->A0, An1->A1, An2->A2, An3->A3, An4->A5
ANSELH= %00000000
'<_,_,An13,An12,An11,An10,An9,An8>
'An8->B2, An9->B3, An10->B1, An11->B4, An12->B0,
An13->B5
'5)--- COMUNICACIÓN-------
UART1_Init(9600)
' Initialize UART module at 9600 bps
Delay_ms(50)
main:
' Main program
while(1)
inc(CNT)
LEDS=CNT
ByteToStr(CNT, txt)
UART1_Write_text(txt)' Dato
delay_ms(500)
wend
end.](https://image.slidesharecdn.com/labviewuc-171225204111/85/Microcontroladores-y-LabView-46-320.jpg)
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- 3. 3 LabView MICROCONTROLADOR - UC: El corazón de todo módulo programable es el microcontrolador (el PIC16F886 para los ejemplos que mostraremos), por tanto debemos considerar lo importante de conocer las pines de conexión del microcontrolador: - Programación serial ICSP: MCLR (Pin1), ICSPDAT (Pin28), ICSPCLK (Pin27), VSS (GND), VDD (Vcc). - Entradas analógicas: AN0, AN1, AN2, AN3, AN4, AN8, AN9, AN10, AN11, AN12, AN13. - Modulación de Ancho de Pulso (PWM): CCP1 y CCP2. - Comunicación serial: TX y RX.
- 4. 4 LabView MICROCONTROLADOR - UC: ICSP Programación Serial en Circuito. PWM Entradas Analógicas Com. Serial GND VCC Master Clear
- 5. 5 LabView Pasos para configurar el uc: Para programar el microcontrolador debemos saber configurar los registros, entre los cuales destacan: - Registro TRIS: Este registro de 8 bits nos permite configurar los puertos (A,B,C,E) del microcontrolador pin a pin como entrada o salida. - Registro ANSEL y ANSELH: Nos permite configurar como entradas digitales ó analógicas de los pines que poseen la habilidad de digitalizar entradas analógicas. - Registro PORT: Nos permite obtener el estado lógico booleano de las entradas digitales, sin embargo a los pines que son salido nos permite poner un estado lógico booleano.
- 6. 6 LabView Pasos para configurar el uc: MICROCONTROLADOR PUERTOS: TRISX=(7,6,5,4,3,2,1,0) X=A,B,C,E. 1->In. 0->Out. ENTRADAS: ANSEL=(_,_,_,4,3,2,1,0) ANSELH=(_,_,13,12,11,10 ,9,8) 1->Anlg. 0->Dig. SALIDAS: PORTX=(7,6,5,4,3,2,1,0) 1, 0.
- 7. 7 LabView Pasos para programar: Se desarrolla el algoritmo de programación en el computador en un ID o software de desarrollo, para microcontroladores. Compilar código realizado y generamos el archivo “.HEX”. Programar el microcontrolador importando el archivo “.HEX”.
- 10. VISA Configure Serial Port: 10 LabView
- 12. VISA Bytes at Serial Port: 12 LabView
- 13. 13 LabView PRÁCTICA 1: Uso de Botón y Leds RECURSOS: Código PIC
- 14. 14 LabView Uso de Botón y Leds: PIC16F886 Leds PuertoBBotón, E.3 BOTONERA LEDS Esta práctica nos enseñará el uso del botón para controlar el encendido y apagado de los leds. Usaremos el botón para controlar el cambio de estado lógico de las salidas que encienden o apagan los leds, adicional a ello deberá tener un anti rebote que evite cambiar incontrolablemente el estado de la salida digital. Recordar que los leds están conectados por hardware al puerto b.
- 15. 15 LabView Código de Programación: 1- Creamos symbol de el botón usado, el mismo que está conectado por hardware al puerto E.3. 2- Empezamos configurando el registro TRISB como salida, además como entrada el registro TRISE.3. 3- Usamos el registro TRISB para asignar valor booleanos a las salidas del puerto B donde están conectados los leds por hardware. 4- Usamos la condición IF para validar el cambio de estado del botón, adicional a ello usaremos el bucle WHILE para programar el anti rebote.
- 16. 16 LabView Código de Programación: program ejerccio1 SYMBOL BOTON=PORTE.3 DIM VALOR AS BYTE MAIN: '----------------CONFIG IN-OUT---------------- ' Registro PUERTO A TRISA = 0X00 '%00000000=0' PORTA -> out ' Registro PUERTO B TRISB = 0X00 ' PORTB -> out para los leds ' Registro PUERTO C TRISC = 0X00 ' PORTB -> out para los leds ' Registro PUERTO E TRISE = %00001000 ' PORTE.3 <-in '----------------CONFIG IN -> DIG ó ANLG----- ' Seleccion de registro analogico. 1 analogico, 0 digitales ANSEL = 0X00 ' AN<7:0> AN(_,_,_,4,3,2,1,0) ANSELH = 0X00 ' AN<13:8> AN(_,13,12,11,10,9,8) '---------------- SETEAR LAS SALIDAS--------- PORTB=%10101010 delay_ms(300) PORTB=%01010101 delay_ms(300) PORTB=0 '-----------------SET DE VARIABLES----------- VALOR=0 WHILE(1) IF(BOTON =0) THEN 'SI PRESIONO EL BOTON MCLR PORTB= NOT PORTB WHILE(BOTON=0)WEND 'ESPERO QUE SUELTE EL BOTON MCLR END IF WEND END.
- 17. 17 LabView Cargar el Firmware: 1.- Conectamos el programador de microcontroladores al módulo de desarrollo (tarjeta programable). 2.- Conectamos el hardware programador al computador y Haciendo uso del software del programador de microcontroladores, luego importamos el archivo “.HEX”. 3.- Procedemos a programar el módulo de desarrollo.
- 18. 18 LabView PRÁCTICA 2: Uso Contador y Leds RECURSOS: Código PIC
- 19. LabView Uso Contador y Leds: Esta práctica nos enseñará el uso de variables para controlar la información binaria que se muestra en los leds. Usaremos la variable como contador y para incrementar pausadamente usaremos un delay de 200 ms. Recordar que los leds están conectados por hardware al puerto b. PIC16F886 Leds PuertoBBotón, E.3 LEDS=CONTADOR+1
- 20. 20 LabView Código de Programación: 1- Creamos symbol para el puerto b, que es donde están conectados los leds por hardware. 2- Creamos una variable tipo Byte llamada CNT. 3- Empezamos configurando el registro TRISB como salida. 4- Usaremos el symbol LED para asignar la varibale a las salidas de leds. program leds '----------SYMBOL.---------- SYMBOL LED=PORTB SYMBOL BTN=PORTE.3 '-----CREAR VARIABLES------- DIM CNT AS BYTE main: '------CONFIG IN (1)- OUT (0)------ TRISA=%00000000 TRISB=%00000000 'Leds -> OUT TRISC=%00000000 TRISE=%00001000 'RE3 -> IN BOTONERA '--CONFIG IN: DIG (0)- ANALOG (1)--- ANSEL= %00000000 '<_,_,_,An4,An3,An2,An1,An0> 'An0->A0, An1->A1, An2->A2, An3->A3, An4->A5 ANSELH= %00000000 '<_,_,An13,An12,An11,An10,An9,An8> 'An8->B2, An9->B3, An10->B1, An11->B4, An12->B0, An13->B5 '-----SET DE VARIABLES---- CNT=0 while (1) LED=CNT INC(CNT) DELAY_MS(200) wend end.
- 21. 21 LabView Cargar el Firmware: 1.- Conectamos el programador de microcontroladores al módulo de desarrollo (tarjeta programable). 2.- Conectamos el hardware programador al computador y Haciendo uso del software del programador de microcontroladores, luego importamos el archivo “.HEX”. 3.- Procedemos a programar el módulo de desarrollo.
- 22. 22 LabView PRÁCTICA 3: Uso Botón, Contador y Leds RECURSOS: Código PIC
- 23. LabView Uso Contador y Leds: Esta práctica nos enseñará el uso del botón para manipular una variable, para controlar el encendido de los leds. Usaremos el botón para incrementar la variable usándola así como un contador. Recordar que los leds están conectados por hardware al puerto b. Leds PuertoBBotón, E.3 PIC16F886 BOTONERA LEDS=CONTADOR+1
- 24. 24 LabView Código de Programación: 1- Creamos un symbol de el botón usado, el mismo que está conectado por hardware al puerto E.3. 2- Creamos un symbol para el puerto b, que es donde están conectados los leds por hardware. 3- Creamos una variable tipo Byte llamada CNT. 4- Empezamos configurando el registro TRISB como salida, además como entrada el registro TRISE.3. 5- La condición IF nos permite validar el cambio de estado del botón, adicional a ello usaremos el bucle WHILE para programar el anti rebote y evitar así que incremente la variable más de una vez. 6- Usamos la función INC para incrementar la variable en una unidad. 7- El registro TRISB nos permite asignar un valor a las salidas del puerto B donde están conectados los leds por hardware.
- 25. 25 LabView Código de Programación: program leds '----------SYMBOL.---------- SYMBOL LED=PORTB SYMBOL BOTON=PORTE.3 '-----CREAR VARIABLES------- DIM CNT,VALOR AS BYTE main: '------CONFIG IN (1)- OUT (0)------ TRISA=%00000000 TRISB=%00000000 'Leds -> OUT TRISC=%00000000 TRISE=%00001000 'RE3 -> IN BOTONERA '--CONFIG IN: DIG (0)- ANALOG (1)--- ANSEL= %00000000 '<_,_,_,An4,An3,An2,An1,An0> 'An0->A0, An1->A1, An2->A2, An3->A3, An4->A5 ANSELH= %00000000 '<_,_,An13,An12,An11,An10,An9,An8> 'An8->B2, An9->B3, An10->B1, An11->B4, An12->B0, An13->B5 '-----SET DE VARIABLES---- CNT=0 while (1) IF(BOTON =0) THEN 'SI PRESIONO EL BOTON MCLR INC(VALOR) 'INCREMENTO VALOR=VALOR+1 PORTB=VALOR 'ENVIO EL VALOR DE LA VARIABLE A LOS LED-PORTB WHILE(BOTON=0)WEND 'ESPERO QUE SUELTE EL BOTON MCLR END IF wend end.
- 26. 26 LabView Cargar el Firmware: 1.- Conectamos el programador de microcontroladores al módulo de desarrollo (tarjeta programable). 2.- Conectamos el hardware programador al computador y Haciendo uso del software del programador de microcontroladores, luego importamos el archivo “.HEX”. 3.- Procedemos a programar el módulo de desarrollo.
- 27. 27 LabView PRÁCTICA 4: Ejemplo Slide-Meter RECURSOS: Código LabView
- 28. LabView Slide-Meter: Diseñar un VI que permita desde el panel frontal ingresar un valor numérico de 8 bits sin signo con un slide horizontal y que permita visualizar este valor en un Meter. En este ejercicio aprendemos a realizar una interfaz. En el panel frontal usaremos un control numérico para generar un valor numérico y también un indicador numérico para visualizar dicho valor. Además usaremos un control booleano para dar stop al programa. Front Panel:
- 30. LabView Block Diagram: En el diagrama de bloques inicializaremos el indicador numérico con una constante cero. Usaremos un “While Loop” como una lazo condicional que dependerá del esta booleano del control “Stop”. Dentro del lazo condicional conectaremos el control numérico a la variable local del indicador numérico “Meter”.
- 32. 32 LabView PRÁCTICA 5: Ejemplo Boolean, Char y Case Structure RECURSOS: Código LabView
- 33. LabView Boolean, Char y Case Structure: Diseñar un VI que permita desde un control booleano poner en un indicador numérico dos posibles valores (0 ó 10) y en un indicador de texto (VERDADERO - FALSO). Usar la estructura While Loop. En este ejercicio aprendemos a realizar una interfaz con control booleano en indicador numérico y booleano. En el panel frontal usaremos un control booleano para generar dos posibles valores numéricos que veremos en el visualizador numérico, usaremos también un indicador de texto, además el estado booleano del botón se verá en un led indicador booleano. Además usaremos un control Boolean para dar stop al programa. Front Panel:
- 35. LabView Block Diagram: Usaremos un “While Loop” como una lazo condicional que dependerá del esta booleano del control “Stop”. Dentro del lazo condicional usaremos un selector condicional “Case Structure”, este selector condicional estará controlado por un botón booleano. En la condición verdadera se asigna el texto “VERDADERO” en el indicador de texto y además el valor numérico de 10 en el NumIndicator. En la condición falsa se asigna el texto “FALSO” en el indicador de texto y además el valor numérico de 0 en el NumIndicator.
- 37. 37 LabView PRÁCTICA 6: Ejemplo Numeric, Comparison, Boolean y Case Structure RECURSOS: Código LabView
- 38. LabView Boolean, Char y Case Structure: Diseñar un VI que permita desde el panel frontal ingresar un valor numérico de 8 bits sin signo con un slide vertical y que permita visualizar este valor incrementado en 5 unidades en un Meter y en un indicador numérico, si el valor incrementado es mayor o igual a 15 se activará un indicador booleano y en un Gauge se mostrará el valor de 100, caso contrario 300. Si el valor incrementado en 5 unidades es menor o igual a 20 encenderá otro indicador booleano. Usar la estructura While Loop. En este ejercicio aprendemos a realizar una interfaz con un control numérico y además indicadores numéricos y booleano. En el panel frontal usaremos un control numérico para generar un valor numérico que se validará con operadores relacionales para activar los indicadores booleanos, se podrán usar operadores aritméticos para representar valores en los indicadores numéricos. Además usaremos un control booleano para dar stop al programa. Front Panel:
- 40. LabView Block Diagram: En el diagrama de bloques usaremos un “While Loop” como una lazo condicional que dependerá del esta booleano del control “Stop”. Usaremos el operador aritmético de suma para incrementar en dos unidades el valor del Slide cuyo resultado se mostrará en “Meter” y además se comparará para con el resultado booleano controlar el “Case Structure”, en cuyo caso falso se asignará el valor de 300 en el indicador numércio “nombre” y en caso falso el valor de 100. Dentro del lazo condicional conectaremos el control numérico a la variable local del indicador numérico “Meter”.
- 42. 42 LabView PRÁCTICA 7: Ejemplo Envío de datos por comunicación serial RECURSOS: Código LabView Código PIC
- 43. LabView Envío de datos por comunicación serial: Programar el módulo MEI&T04 para que envíe por puerto serial el conteo ascendente de una variable de 8 bits (0-255), el envío se realizará cada 500 milisegundos. Monitorear el dato recibido en código ASCII por el AccesPort. Para programar el microcontrolador debemos saber configurar los registros, entre los cuales destacan: - Registro TRIS: Este registro de 8 bits nos permite configurar los puertos (A,B,C,E) del microcontrolador pin a pin como entrada o salida. - Registro ANSEL y ANSELH: Nos permite configurar como entradas digitales ó analógicas de los pines que poseen la habilidad de digitalizar entradas analógicas. - Registro PORT: Nos permite obtener el estado lógico booleano de las entradas digitales, sin embargo a los pines que son salido nos permite poner un estado lógico booleano. Pasos para configurar el uc:
- 44. 44 LabView Pasos para configurar el uc: MICROCONTROLADOR PUERTOS: TRISX=(7,6,5,4,3,2,1,0) X=A,B,C,E. 1->In. 0->Out. ENTRADAS: ANSEL=(_,_,_,4,3,2,1,0) ANSELH=(_,_,13,12,11,10 ,9,8) 1->Anlg. 0->Dig. SALIDAS: PORTX=(7,6,5,4,3,2,1,0) 1, 0.
- 46. 46 LabView Código de Programación: program ejemplo2 ' Declarations section '1)----------SYMBOL.---------- SYMBOL LEDS=PORTB '2)-----CREAR Y SET VARIABLES------- DIM CNT AS BYTE DIM txt as string[3] CNT=0 '3)------CONFIG IN (1)- OUT (0)------ TRISA=%00000001 '<7,6,5,4,3,2,1,0> TRISB=%00000000 'Leds -> OUT TRISC=%00000000 '<7,6,5,4,3,2,1,0> TRISE=%00000000 'RE3 -> IN BOTONERA '4)--CONFIG IN: DIG (0)- ANALOG (1)--- ANSEL= %00000000 '<_,_,_,An4,An3,An2,An1,An0> 'An0->A0, An1->A1, An2->A2, An3->A3, An4->A5 ANSELH= %00000000 '<_,_,An13,An12,An11,An10,An9,An8> 'An8->B2, An9->B3, An10->B1, An11->B4, An12->B0, An13->B5 '5)--- COMUNICACIÓN------- UART1_Init(9600) ' Initialize UART module at 9600 bps Delay_ms(50) main: ' Main program while(1) inc(CNT) LEDS=CNT ByteToStr(CNT, txt) UART1_Write_text(txt)' Dato delay_ms(500) wend end.
- 47. 47 LabView Cargar el Firmware: 1.- Conectamos el programador de microcontroladores al módulo de desarrollo (tarjeta programable). 2.- Conectamos el hardware programador al computador y Haciendo uso del software del programador de microcontroladores, luego importamos el archivo “.HEX”. 3.- Procedemos a programar el módulo de desarrollo.
- 48. Pruebas Hardware: 48 LabView Es importante que luego de la programación del código con comunicación serial UART debemos cargar el código en el módulo de entrenamiento. Una buena práctica de comprobación de que el código que usa comunicación serial que está en le módulo de entrenamiento funciona, es conectarla al computador y verificar la comunicación serial con tramas de comunicación, para lo cual usaremos en AccesPort que es un Hiperterminal.
- 49. Pruebas Hardware: 49 LabView ACCES PORT – HIPERTERMINAL USB USB a Serial.
- 50. 50 LabView PRÁCTICA 8: Ejemplo Recepción de Datos por Comunicación Serial RECURSOS: Código LabView Código PIC
- 51. LabView Recepción de Datos por Comunicación Serial: Crear un VI en Labview que permita monitorear el dato recibido en código ASCII por el AccesPort. Front Panel:
- 53. Pruebas Software: 53 LabView De igual forma que el hardware usaremos el Acces port para verificar las tramas de comunicación con el Software Labview, pero debido a que ambos software están en el computador debemos usar el Virtual Serial Por Emulator para crear dos puertos de comunicación serial virtual y hacer las pruebas de la comunicación serial.
- 54. Pruebas Software: 54 LabView VIRTUAL SERIAL PORT VIRTUAL SERIAL PORT ACCES PORT – HIPERTERMINAL VIRTUAL SERIAL PORT EMULATOR LABVIEW OJO: USB2 y USB3 virtuales deben Ser diferentes a USB1 real.
- 55. Pruebas Hardware y Software: 55 LabView Finalmente luego de las pruebas independientes tanto de hardware y software, conectamos con seguridad el hardware del módulo de entrenamiento MEI&T04 con labview, haciendo para ello la conexión con el puerto USB el computador y el micro USB del módulo de entrenamiento.
- 56. Pruebas Hardware y Software: 56 LabView USB OJO: USB1 real es del módulo.
- 57. 57 LabView PRÁCTICA 9: Ejemplo Manejo de Led Serial RECURSOS: Código LabView Código PIC
- 59. 59 LabView Código de Programación: program led_serial '----------SYMBOL.---------- SYMBOL LED=PORTB SYMBOL BTN=PORTE.3 '-----CREAR VARIABLES------- main: '++++++++++++++++++++++++++++ '------CONFIG IN (1)- OUT (0)------ TRISA=%00000000 TRISB=%00000000 'Leds -> OUT TRISC=%10000000 TRISE=%00001000 'RE3 -> IN BOTONERA '--CONFIG IN: DIG (0)- ANALOG (1)--- ANSEL= %00000000 '<_,_,_,An4,An3,An2,An1,An0> 'An0->A0, An1->A1, An2->A2, An3->A3, An4->A5 ANSELH= %00000000 '<_,_,An13,An12,An11,An10,An9,An8> 'An8->B2, An9->B3, An10->B1, An11->B4, An12->B0, An13->B5 '-----SET DE VARIABLES---- '------COMUNICACION SERIAL---- UART1_Init(9600) PORTB=%10101010 DELAY_MS(200) PORTB=%01010101 DELAY_MS(200) while (1) if BTN =0 THEN WHILE (BTN=0) UART1_Write(1) LED=255 WEND UART1_Write(0) LED=0 END IF wend end.
- 60. 60 LabView Cargar el Firmware: 1.- Conectamos el programador de microcontroladores al módulo de desarrollo (tarjeta programable). 2.- Conectamos el hardware programador al computador y Haciendo uso del software del programador de microcontroladores, luego importamos el archivo “.HEX”. 3.- Procedemos a programar el módulo de desarrollo.
- 61. Pruebas Hardware: 61 LabView ACCES PORT – HIPERTERMINAL USB USB a Serial.
- 63. Block Diagram:
- 64. Pruebas Software: 64 LabView VIRTUAL SERIAL PORT VIRTUAL SERIAL PORT ACCES PORT – HIPERTERMINAL VIRTUAL SERIAL PORT EMULATOR LABVIEW OJO: USB2 y USB3 virtuales deben Ser diferentes a USB1 real.
- 65. Pruebas Hardware y Software: 65 LabView USB