Procedimiento paso a paso para desarrollar proyectos de microcontroladores

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Estoy seguro de que el término 'microcontrolador' debe resultarle familiar. Es un solo chip que contiene el procesador, la memoria junto con los pines de entrada / salida incrustados en su interior. A menudo utilizamos microcontroladores para aplicaciones integradas, como un controlador para controlar cualquier actuador, como motores o pantallas.

Estoy seguro de que habrá muchos de ustedes a los que les encantaría construir su propio sistema embebido o déjenme decir un proyecto simple usando un microcontrolador. Ahora, para esto, necesita tener una idea básica sobre cada paso requerido para desarrollar un proyecto basado en microcontroladores. Así que aquí estoy explicando los pasos básicos para construir un proyecto basado en microcontroladores.




Pero antes de eso, vamos a hacernos una idea sobre el proyecto que nos gustaría diseñar y la teoría detrás de él.

Objetivo del proyecto

Para diseñar un sistema de luz de flash LED usando un microcontrolador



Teoría

El sistema de luz de flash LED puede producir la luz a través de un diodo emisor de luz. Las luces incandescentes utilizadas en los flashes tradicionales consumen más energía y tienen una vida útil muy inferior. Las luces LED, por otro lado, consumen menos energía y tienen una larga vida útil.

Idea básica detrás del diseño

El microcontrolador genera los pulsos lógicos de salida para que la luz LED se encienda y apague en ciertos intervalos. Es un microcontrolador de 40 pines. El cristal conectado a los pines de entrada del microcontrolador proporciona señales de reloj precisas en la frecuencia del cristal.


Pasos para desarrollar el proyecto

Paso 1: diseño de circuitos

El cristal del microcontrolador 8051 opera a frecuencias de 11.0592 MHz porque puede dar pulsos de reloj exactos para la sincronización de datos. Dos condensadores están conectados al oscilador de cristal con un rango de 20pf a 40pf que se usa para estabilizar las señales de reloj. El microcontrolador 8051 en algunos momentos pasa al estado de bloqueo o al cálculo del tiempo perdido.

En ese momento necesitamos reiniciar el microcontrolador. Cuando se reinicia el microcontrolador, tarda un máximo de 3 segundos de retraso con la ayuda de la resistencia de 10k y el condensador de 10 uf.

Componentes del circuito:

Componentes de hardware:

  • LED amarillo
  • Cristal
  • Reiniciar
  • Microcontrolador 8051
  • Condensadores
  • Resistencias

Componentes de software:

  • Sin compilador
  • Software proteus
  • Lenguaje C integrado

Conexiones de circuito

La alimentación de 5v DC se da a los 40 pines del microcontrolador que impulsa el circuito. El cristal está conectado a los pines 18 y 19 del microcontrolador. El circuito de reinicio está interconectado en 9 pines del microcontrolador. El LED amarillo está conectado al pin P0.2 del microcontrolador.

Paso 2: Codificación del programa del microcontrolador

  • Primero abra el software Kiel uVison2. Esto muestra la barra de menú con la opción de archivo, edición, vista, proyecto y herramientas.
  • Seleccione la opción de proyecto y seleccione la 'nueva opción de proyecto' en el menú desplegable. Dé un nombre al proyecto y haga clic en el botón 'guardar' para guardar el proyecto. Se crea una carpeta llamada 'destino'.
  • Seleccione un microcontrolador para su proyecto. Aquí estoy seleccionando 'Atmel'. Seleccione el tipo exacto de microcontrolador Atmel en el menú desplegable. Aquí se selecciona el microcontrolador 89C51. Se crea una carpeta con el nombre 'grupo de origen' en la carpeta 'destino'.
  • Haga clic en el menú 'Archivo' en la barra de menú. Seleccione 'archivo nuevo' en el menú desplegable.
Como ventana

Como ventana

  • Escribe el código en el espacio en blanco.

El programa de luz de flash LED:

#incluir

LED de sbit = P0 ^ 2

demora nula (unsigned int a)

vacío principal()

{LED = 0

Mientras (1)

{LED = 0

retraso (600)

LED = 1

retraso (600)

}

}

demora nula (unsigned int b)

{unsigned int k

para (k = 0k

}

  • Guarde este código con la extensión '.C'.
  • Haga clic con el botón derecho en el icono de la carpeta 'grupo de origen' y seleccione la opción 'agregar archivos al grupo'.
  • Aparece una ventana. Seleccione el archivo 'C' que se agregará.
  • Seleccione el menú 'depurar'. Comprueba el programa en busca de errores.
  • Haga clic con el botón derecho en el icono de la carpeta 'destino'.
  • Seleccione la opción 'opción para el objetivo'.
  • Se abre una ventana de destino con una barra de menú. Haga clic en el menú 'Destino'.
  • Establezca la frecuencia de cristal del microcontrolador.
  • Haga clic en el menú 'Salida'. Aparece una ventana
  • Haga clic en el botón 'crear archivo hexadecimal'. Se crea un archivo hexadecimal.

Paso 3: dibujo del circuito

Este circuito está diseñado con la ayuda del software Proteus. Es un software de diseño de circuitos que contiene una base de datos de componentes que podemos usar para construir el circuito. Todos y cada uno de los componentes están disponibles en la biblioteca de componentes.

Ventana de Proteus usando el circuito

Ventana de Proteus usando el circuito

  • Abra el software Proteus. Aparece una ventana con una barra de menú.
  • Haga clic en el menú de archivo.
  • Seleccione 'nuevo diseño' en el menú desplegable.
  • Haga clic en el menú de la biblioteca.
  • Seleccione 'elegir dispositivos / símbolo' en el menú desplegable.
  • Seleccione el comentario relevante haciendo doble clic en él, de modo que el componente aparezca en la ventana.
  • Agregue todos los componentes y dibuje el circuito con las conexiones adecuadas.
Diagrama de circuito

Diagrama de circuito

Paso 4: volcado de código

Cargar el código en el microcontrolador se llama dumping. Los microcontroladores solo entienden el lenguaje binario. Entonces necesitamos cargar el código hexadecimal en el microcontrolador. Hay muchos softwares disponibles en el mercado para cargar el código en el microcontrolador. Aquí estoy usando el software de programación 'Willer' para volcar el código al microcontrolador 8051. El kit del programador viene con software junto con el kit de hardware.

Este software debe instalarse en la computadora. El kit de hardware viene con un zócalo, en el que se coloca el microcontrolador. Estos son los pasos para cargar el código en el microcontrolador.

Kit de hardware Willer Programmer

Kit de hardware Willer Programmer

Ventana del software Willer

Ventana del software Willer

  • El hardware (kit de programador) está conectado a la computadora a través de un cable serial
  • El microcontrolador se coloca en el zócalo del kit de hardware. Presione el botón de bloqueo para asegurarse de que el microcontrolador esté conectado a la placa.
  • Abra el software instalado en la computadora. Mostrará algunos modos de funcionamiento.
  • Seleccione cualquier modo. Aparece una ventana con una barra de menú.
  • Haga clic en el menú 'archivo' y seleccione la opción 'cargar archivo' del menú desplegable
  • Haga clic en el botón 'auto' para que el archivo hexadecimal se cargue en el microcontrolador.

Paso 5: Simulación del circuito

  • Abra el proyecto en el software proteus.
  • Haga clic en el menú 'Depurar'.
  • Seleccione la opción 'iniciar depuración'. El LED comienza a parpadear, lo que indica que el circuito está funcionando.
  • Después de un tiempo, seleccione la opción 'detener la depuración'. El LED dejará de parpadear ahora.

Entonces, listo para construir su propio proyecto, ¿no es así? Debes haberlo notado, le di un proyecto muy básico usando un microcontrolador y escribí el código en lenguaje 'C'. Pero el microcontrolador entiende el lenguaje ensamblador.

Así que aquí les dejo una tarea. Escriba este mismo código usando lenguaje ensamblador, en la sección de comentarios a continuación.

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