Entrenador para PIC y AVR: Parte 1

En esta entrega empezaremos a diseñar un entrenador para las familias de microcontroladores PIC y AVR. Para poder emprender el diseño de la placa de entrenamiento necesitaremos el software Eagle PCB versión 5.10 o superior.

Para el desarrollo de este curso usaremos 2 placas de entrenamiento diferentes para poder utilizar ambas familias de dispositivos. Esto se debe a que los PIC y AVR no comparten la misma distribución de pines dentro de sus dispositivos, por lo tanto diseñar una placa que se adapte a ambas familias de microcontroladores resultaría impráctico.

Dos pautas a tener en cuenta a la hora de diseñar este tipo de circuitos son las siguientes:

  • Funcionalidad.
  • Economía.

Necesitamos que nuestro entrenador nos de las mejores características al mejor precio ya que la premisa de este curso es el hecho de no tener que gastar grandes cantidades de dinero para aprender a programar.

Las especificaciones técnicas de nuestra placa de entrenamiento serían las siguientes:

 

  • Fuente de alimentación filtrada y regulada de 5v con una capacidad de carga de 1A.
  • Microcontrolador con 2Kb de ROM y 128 bytes de RAM.
  • Cristal de cuarzo como fuente de reloj del microcontrolador.
  • Puerto RS232 para comunicaciones seriales.
  • Puerto ICSP – ISP para programación.
  • Puertos del microcontrolador liberados para conectar periféricos externos.
  • Protección contra cortocircuitos e inversión de polaridad en la alimentación.

Fuente de alimentación:

Como fuente de alimentación de nuestro sistema usaremos un transformador de 220v / 110v C.A (Corriente Alterna) a 12v C.C (Corriente continua), con una capacidad de carga de 1.5 a 2A. Este dispositivo pueden adquirirlo en cualquier tienda de electrónica o electricidad a un precio no mayor de U$S 6.

En la fotografía pueden ver el aspecto del mismo.

TRAFO

La tensión que entrega el transformador, no es compatible con las especificaciones del entrenador de 5v / 1A. Por esto necesitaremos un dispositivo externo llamado regulador de voltaje, el mismo entrega una tensión de salida fija regulada a partir de una tensión de entrada variable.

El dispositivo ideal para cumplir esta tarea es el LM7805 de ST semiconductores. Este circuito integrado de 3 pines entrega una tensión de 5v a la salida con una capacidad de carga de 1A, usando solo 2 capacitores como componentes externos asociados.

REGULADOR

Microcontrolador:

El microcontrolador que usaremos en nuestras primeras prácticas de programación tiene que cumplir los requisitos mostrados más arriba de poseer una memoria de programa de 2Kb y una memoria de datos o memoria RAM de 128 bytes.

Para la familia de dispositivos AVR usaremos el ATtiny2313 con un costo de U$S 3. En cuanto a la familia de dispositivos microchip PIC utilizaremos el PIC16F628A  con un costo similar al ATtiny2313.

En las fotografías podemos ver ambos microcontroladores.

Microcontrolador AVR que usaremos.

ATTINY2313

Microcotrolador de Microchip que usaremos.

PIC16F628A

Ambos dispositivos necesitan una fuente de reloj para poder sincronizar todas las operaciones internas de la CPU. Debido a esto usaremos un cristal externo de 4Mhz.

Comunicaciones RS232:

En muchas de nuestras prácticas necesitaremos un monitor para poder correjir errores en nuestros programas, visualizar mensajes, introducir datos al sistema,etc. Para este propósito usaremos el puerto de comunicaciones RS232 ya que es la forma más económica de visualizar datos.

Más adelante veremos el uso de las pantallas LCD, como un método alterno al uso del puerto RS232 para visualizar mensajes.

Como elemento hardware para las comunicaciones usaremos el circuito integrado MAX232 que adapta los niveles de tensión del microcontrolador para poder comunicarse con el puerto serie de la PC.

MAX232

 

Para poder conectar elementos externos a nuestro entrenador usaremos conectores del tipo ICD o Molex. Estos conectores ofrecen muy poca fatiga mecánica , por lo tanto son ideales para las prácticas en donde se conectan y desconectan dispositivos de forma continua.

En la próxima entrega les mostraré el diseño final del circuito y la placa de circuito impreso para que puedan armarlo. A esta altura tendríamos que tener el programador y nuestra placa de entrenamiento listas para poder dar comienzo a nuestras prácticas de programación.


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *