Diseño a Nivel Interactivo de Sistemas Electrónicos con Microcontroladores para enseñanza de aficionados.

Figura1

Figura2

Programando Embedded System Microcontroller con Metologia interactiva.

GILBERTO PASCUAL, 2015

gpascualt@gmail.com

“Ahora usted puede aprender a Programar Microcontroladores de forma muy fácil”.

Introducción:

En primer lugar agradecer a todas las personas que han estado comentando y compartiendo la información que en un tiempo pasado publique en este Blog. Pero ahora regreso renovado y con ganas de brindarles todos mis conocimientos que tengo sobre el mundo de los Microcontroladores.

A partir de la fecha solo publicare como programar Microcontroladores de la fábrica Atmel (atmega8, Atmega16, etc.), programados con Lenguaje Basic. Muchos dirán porque esa decisión, pues la razón fundamental es que estos Microcontroladores son más baratos, tienen más funciones integradas, se usan en la industria, como ejemplo les diré que tengo trabajando en una empresa que se dedica al mantenimiento Over hold de juegos electrónicos y todos o la mayoría de estos juegos usan Microcontroladores de la fábrica Atmel.

Herramientas a usar:

Bascom-AVR: Se usara este emulador para escribir, compilar, depurar y grabar el programa en el Microcontrolador.

Proteus: Este excelente programa lo utilizaremos para simular y realizar nuestro esquema electrónico y diseño de los ejemplos, ejercicios y sistemas electrónicos que se desarrollaran durante este curso.

Development Board: Bueno, aun no tengo una tarjeta de desarrollo de todos los ejemplos que se mostraran, pero se utilizara un protoboard, componentes electrónicos y lo más importante, “las ganas de aprender a Programar Microcontroladores”.

Programming

Embedded Systems Microcontroller

Figura3

Figura4

“Ahora usted puede aprender a Programar Microcontroladores de forma muy fácil”.

Bascom-AVR Compiler

Este compilador de la fábrica MCS Electronics, Es un programa de fácil uso, como se verá en los siguientes capítulos, este programa es muy sencillo e intuitivo de utilizarlo. Aunque actualmente es un software de pago, ustedes pueden buscarlo en la red para diferentes sistemas operativos.

Figura5

Como se puede apreciar en la figura5, el entorno grafico es muy simple, pero esta herramienta es más potente de lo que parece, me encanta utilizar este programa pues utiliza el lenguaje Basic que es muy fácil de entender y aprender. Por ejemplo cuando estudiamos el curso de Excel avanzado, nosotros tenemos que aprender a programar en lenguaje Basic, para poder implementar las macros en las hojas de cálculo, así que aprenderlo no creo que sea el problema. Además déjenme decirles que las palabras reservadas o código son muy rápido de aprender, hasta mi hermanito de 8 años lo aprendería, aunque ese es otro gran proyecto que tengo en mente. Enseñar a programar Microcontroladores a niños enfocados a la robótica, sería como jugar.

Sigamos, este programa además cuenta con un emulador, tal como se puede apreciar en la figura 6.

Figura6

Bascom-AVR, incluye un grabador de Microcontrolares Atmel, denominado: Sample Electronics AVR programmer, esto significa que no necesita otro programa para cargar el programa en Microcontrolador aparte de este programa. El programador, Sample Electronics AVR programmer, es muy fácil de implementar solo necesita 5 o 6 resistencias de 330Ω, conector DB25, o llamado comúnmente conector paralelo.

Sé que ahora ninguna computadora trae este puerto, aunque los ejercicios que desarrollare utilizaren este cable programador, pues aún tengo mi computadora con puerto paralelo y es muy fácil, sencillo y barato de conseguir.

Figura7, 8

Pero para ustedes que son nuevos se pueden comprar el programador USBasp, o pedírmelo por correo para venderles uno de mis diseños que lo tengo en Stock.

Sigamos, como estaba diciendo, el Programa Bascom-AVR, además cuenta con el siguiente programa que graba el Microcontrolador:

Figura10

Un terminal, que nos emula el puerto serial, cuando se desea conocer cómo se está comportando el Microcontrolador cuando se utiliza el puerto UART, antes de conectarlo directamente a nuestras computador o sistema que trabaja con este protocolo:

Figura11

Contando además, con las siguientes aplicaciones que incluyen con el Programa:

LCD Designer: Aplicación que sirve para poder diseñar figuras especiales en las pantallas LCD.

Figura12

Graphic Converter: Esta aplicación hace que nosotros podamos convertir cualquier imagen a otra de diferentes características que se puedan mostrar en diferentes pantallas LCD.

Figura13

Plugin Manager: La aplicación que carga pluing o programas anexos a Bascom-AVR, es decir podemos incorporar otras aplicaciones que sean útiles para el diseño de nuestro sistema.

Figura 14

Patch Compiler: Este compilador muestra cómo se va ensamblado el programa en lenguaje C a un lenguaje entendible para el Microcontrolador, es decir lenguaje binario o hexadecimal.

Figura15

TCP/IP: Algo interesante es que este compilador trae incorporado en su biblioteca un emulador de red, como es TCP o el UDP, algo que muchos de los emuladores no lo tiene.

Figura16

LIB Manager: Nosotros podemos conocer o ubicar el nombre las librerías con las que cuenta el programa utilizando esta herramienta, creo que la mayoría de programas lo tienen.

Figura17

Stack Analyzer: Con esto podemos conocer cómo se encuentran los registros internos de nuestro Microcontrolador, para no confundirlos les diré que son valores de los registros que tiene utilizando cuando se programa un Microcontrolador.

Figura18

PDF Update: Esta aplicación me agrada, pues tú puedes descargar los datasheet de los Microcontrolador sin necesidad de tener que buscarlos, solo tienes que utilizar esta aplicación del Bascom-AVR.

Figura19

Cabe destacar que el programa puede exportar nuestro trabajo en PDF, RTF, HTML, como para postear, desde luego que utilizare esta opciones para poderles mostrar los programas que desarrollare, espero que le guste y si así es compártelo y dale una +1 Google.

Bascom-AVR, se comporta de la siguiente forma a la hora de escribir y compilar el programa para el microcontrolador. Es decir que para escribir un programa en el compilador debemos de realizar las siguientes tareas:

Figura20

Un ejemplo claro de cómo está constituido un programa en Bascom-AVR, se muestra a continuación:

ISIS Proteus Simulation

Este programa conocido comúnmente como Proteus, es un simulador de circuitos electrónicos, pero además tiene la capacidad de simular el funcionamiento de un Microcontrolador dentro de un circuito, hay que aclara que es solo el simulador, no esperen que si funciona en Proteus funcionara cuando lo implementemos. Hay muchos factores que pueden alterar el programa o circuito cuando se implementa.

AVR Development Board

Sé que aún no tengo una tarjeta donde se pueda enseñar a programar Microcontroladores de forma fácil y didáctica, el siguiente prototipo es un ejemplo para poder crear mi propia tarjeta de enseñanza, asi que lo muestro como reto:

Esta tarjeta cuenta con una infinidad de cosa que es útil a la hora de la enseñanza, cosas como las que mencionaré a continuación:

LCD 20x4, GLCD 128x64, DTMF, RC5, RC5-Extended, Display de 0 – 999, RS232, USART1,2, RS485, LM35DZ, ADC, PWM, DAC, RTC, EEPROM, Overflow, Compare & Capture modes, PS2, 1-Wire, LED-Matrix Displays, JTAG, SPI, 48 I/O, LabVIEW, VB6, Matlab, etc…

Lo que utilizare por ahora son los siguientes elementos, espero que todos tengan en casa al menos uno para empezar a programar Microcontrolares Atmel:

Figura24

Figura25

Espero que les guste este post, hace tiempo que ya no escribo nada, pero hay tantas personas que visitan mi blog y mi canal en youtube que me han vuelto a motivar a escribir sobre este mundo apasionante que son los Microcontroladores.

“Si te gusto el artículo, compártelo, recuerda que hay otros que también están  en aprendizaje y tu puedes ayudarlos, dándole un +1 Google”.

DESCARGAR ARTICULO EN .PDF

¡Gracias!

Atte. Gilberto Pascual