EasyAVR6 Manual de usuario Sistema de

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Todos los sistemas de desarrollo de MikroElektronika son unas
herramientas insustituibles para la programación y el desarrollo de los
dispositivos basados en microcontroladores. Los componentes elegidos
con atención debida y el uso de las máquinas de la última generación
para montarlos y probarlos son la mejor garantía de alta fiabilidad de
nuestros dispositivos. Gracias a un diseño simple, gran número de los
módulos complementarios y ejemplos listos para ser utilizados todos
nuestros usuarios, sin reparar en su experiencia, tienen la posibilidad
de desarrollar sus proyectos en una manera fácil y eficiente.
Manual de
usuario
Sistema de desarrollo
EasyAVR6
™
TÉRMINOS Y CONDICIONES
ESTIMADOS CLIENTES,
Querría darles las gracias por estar interesados en nuestros productos y por tener confianza en
Mikroelektronika.
Nuestro objetivo es proporcionarles con los productos de la mejor calidad. Además, seguimos mejorando
nuestros rendimientos para responder a sus necesidades.
Nebojsa Matic
Director general
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mikroBasic PRO, mikroPascal, mikroPascal PRO, AVRflash, PICflash, dsPICprog, 18FJprog, PSOCprog,
AVRprog, 8051prog, ARMflash, EasyPIC5, EasyPIC6, BigPIC5, BigPIC6, dsPIC PRO4, Easy8051B,
EasyARM, EasyAVR5, EasyAVR6, BigAVR2, EasydsPIC4A, EasyPSoC4, EasyVR Stamp LV18FJ, LV2433A, LV32MX, PIC32MX4 MultiMedia Board, PICPLC16, PICPLC8 PICPLC4, SmartGSM/GPRS, UNI-DS
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©MikroelektronikaTM, 2010, Todos los derechos reservados.
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
TABLA DE CONTENIDO
Introducción a la placa de desarrollo EasyAVR6 .............................................................................. 4
Prestaciones principales .................................................................................................................. 5
1.0. Conexión del sistema al PC ...................................................................................................... 6
2.0. Microcontroladores soportados .................................................................................................. 7
3.0. Programador USB 2.0 AVRprog en la placa .............................................................................. 8
4.0. Programador externo AVRISP mkII........................................................................................... 9
5.0 Conector JTAG .......................................................................................................................... 10
6.0 Oscilador de reloj....................................................................................................................... 10
7.0. Alimentación............................................................................................................................... 11
8.0. Interfaz de comunicación RS-232.............................................................................................. 12
9.0. Módulo USB UART..................................................................................................................... 13
10.0. Sensor de temperatura DS1820 .............................................................................................. 14
11.0. Entradas de prueba del conversor A/D.................................................................................... 15
12.0. Diodos LED.............................................................................................................................. 16
13.0. Botones de presión................................................................................................................. 17
14.0. Teclados.................................................................................................................................. 18
15.0. Visualizador LCD alfanumérico 2x16 ...................................................................................... 19
16.0. Visualizador LCD 2x16 incorporado con comunicación serial................................................. 20
17.0. Visualizador LCD gráfico 128x64............................................................................................. 21
18.0. Panel táctil............................................................................................................................... 22
19.0. Puertos de E/S........................................................................................................................ 23
20.0. Extensor de puertos (Puertos de E/S adicionales).................................................................. 25
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
Introducción a la placa de desarrollo EasyAVR6
El sistema de desarrollo EasyAVR6™ es una herramienta de desarrollo extraordinaria, adecuada para la programación y la experimentación con los microcontroladores AVR® de la compañía Atmel®. Este sistema dispone de un programador incorporado que
proporciona una interfaz entre el microcontrolador y el PC. Se espera de usted que escriba un código en alguno de nuestros compiladores, que genere un fichero .hex y que programe el microcontrolador utilizando el programador AVRprog™. Los numerosos módulos
incorporados como visualizador gráfico LCD de 128x64 píxeles, visualizador LCD alfanumérico de 2x16 caracteres, visualizador
LCD integrado en la placa de 2x16 caracteres con comunicación serial, teclado 4x4, extensor de puertos etc, le permiten simular con
facilidad el funcionamiento del dispositivo destino.
Placa de desarrollo para los
microcontroladores AVR con
DEVELOPMENT
todas las prestaciones y de
BOARD uso amigable.
AVR
Programador de alto rendimiento con comunicación
USB 2.0 integrado en la
placa.
Extensor de puertos incorporado proporciona una fácil
expansión E/S (2 puertos
adicionales) utilizando conversión de formato de datos.
Visualizador
alfanumerico
LCD integrado en la placa
de 2x16 caracteres con comunicación serial
Visualizador LCD gráfico con
retroiluminación
™
El programa AVRflash™ proporciona una lista completa de todos los microcontroladores soportados. La última versión de este programa con la lista actualizada de los microcontroladores soportados se puede descargar desde
nuestra página web: www.mikroe.com
El paquete contiene:
Placa de desarrollo :
CD:
Cables:
Documentación:
EasyAVR6
CD del producto con el software apropiado
cable USB
manueles EasyAVR6 y AVRflash, guía rápida
Instalación de los controladores USB y Esquema
eléctrico del sistema
Especificación del sistema:
Alimentación:
por el conector DC (7 -23V AC o 9-32V DC) o por
el cable USB (5V DC)
Consumo de corriente: 50mA en estado inactivo (los módulos incorporados
están inactivos)
Dimensiones:
26,5 x 22cm (10,4 x 8,6 pulgadas)
Peso:
~417g (0.92lbs)
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22
21
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Prestaciones principales
1.
2.
3.
4.
5
6.
7.
8.
9.
Regulador de voltaje de alimentación
Conector USB del programador integrado en la placa
Programador USB 2.0 integrado en la placa AVRprog
Conector del programador externo AVRISP®
Conector de interfaz JTAG®
Entradas de prueba del conversor A/D
Módulo USB UART
Visualizador LCD integrado en la placa de 2x16 caracteres
Interruptores DIP que permiten el funcionamiento de las
resistencias pull-up/pull-down
10. Selección del modo pull-up/pull-down
11. Conectores de los puertos de E/S
12. Zócalos para inserción de microcontroladores AVR
13. Controlador del panel táctil
14. Extensor de puertos
18
17
16 15
15. Potenciómetro de contraste del visualizador gráfico LCD de
128x64 caracteres
16. Conector del visualizador gráfico LCD de 128x64 caracteres
17. Oscilador de reloj
18. Conector de panel táctil
19. Teclado MENU
20. Teclado 4x4
21. Botones de presión para simular las entradas digitales
22 Selector del estado lógico
23. Puente para poner en cortocircuito la resistencia protectora
24. Botón para reiniciar el microcontrolador
25. 35 diodos LED para indicar el estado lógico de los pines
26. Zócalo para el sensor de temperatura DS1820
27 Ajuste de contraste del visualizador LCD alfanumérico
28. Conector del visualizador LCD alfanumérico
29. Conector para comunicación RS-232
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
1.0.Conexión del sistema al PC
Paso 1:
Siga las instrucciones para instalación de los controladores USB y del programador AVRflash proporcionadas en los manuales relevantes. No es posible programar los microcontroladores sin haber instalado estos dispositivos anterirormente. En caso de que Ud.
ya tenga algún compilador de Mikroelektronika instalado en el PC, no es necesario reinstalar el programador AVRflash ya que se
instala automáticamente junto con el compilador.
Paso 2:
La conexión del sistema EasyAVR6 al PC se realiza por medio del cable USB. Una punta del cable USB proporcionado con un conector
de tipo USB B se conecta al sistema de desarrollo como se muestra en la Figura 1-2. La otra punta del cable (de tipo USB A) se conecta
al PC. Al establecer la conexión, asegúrese de que el puente J6 esté colocado en la posición USB como se muestra en la Figura 1-1.
Conector AC/DC
Conector USB
1
selector de la fuente de
alimentación J6
2
Figura 1-2: Conexión del cable USB (puente J6 en la posición USB)
Interruptor POWER
SUPPLY
Figura 1-1: Alimentación
Paso 3:
Encienda el sistema de desarrollo al poner el interruptor de alimentación en la posición ON. Se encenderán dos diodos LED etiquetados como “POWER” y “USB LINK” para indicar que el sistema de desarrollo está listo para su uso. Utilice el programador incorporado
AVRprog y el programa AVRflash para cargar el código en el microcontrolador. Después de hacerlo, utilice la placa para probar y desarrollar
sus proyectos.
NOTA: Si utiliza algunos módulos adicionales, tales como LCD, GLCD, placas adicionales etc, es necesario colocarlos apropiadamente en el sistema de desarrollo antes de encenderlo. De lo contrario, pueden quedarse dañados permanentemente. Refiérase a la
Figura 1-3 para colocar los módulos apropiadamente.
Figura 1-3: Colocar los módulos adicionales en la placa
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
2.0. Microcontroladores soportados
El sistema de desarrollo EasyAVR6 dispone de ocho zócalos separados para inserción de microcontroladores AVR en los encapsulados DIP40, DIP28, DIP20, DIP14 y DIP8. El sistema de desarrollo viene con el microcontrolador en el encapsulado DIP40.
Hay dos zócalos para los microcontroladores AVR en los
encapsulados DIP40, DIP20 y DIP8. El zócalo a utilizar depende
únicamente de la disposición de los pines en el microcontrolador
utilizado.
Los puentes J10, J11 y J20 que están junto a los zócalos DIP28
y DIP8 se utilizan para seleccionar las funciones de los pines del
microcontrolador:
Puente
Posición
PB3
PB3 es un pin de E/S
J10
CLK
Una señal de reloj del oscilador incorporado se lleva al pin PB3.
J11
VCC
Pin está conectado a VCC
PC7
PC7 es un pin de E/S
CLK
Una señal de reloj del oscilador incorporado se lleva al pin PB3.
PB6
PB6 es un pin de E/S
J20
Figura 2-1: Zócalos del microcontrolador
Función
Los microcontroladores AVR pueden utilizar el oscilador incorporado (interno) o el oscilador integrado en la placa (exterior) como una
fuente de señal de reloj. El oscilador de reloj integrado en la placa genera las señales de reloj para la mayoría de los microcontroladores
soportados.
- Microcontroladores insertados en el zócalo DIP8A utilizan el oscilador interno para la generación de reloj y no están conectados al
oscilador externo.
- Microcontroladores insertados en el zócalo DIP8B pueden utilizar tanto el oscilador interno como el oscilador externo, lo que depende
de la posición del puente J10.
1
3
4
Figura 2-2: Insertar el microcontrolador en el zócalo apropiado
Antes de colocar el microcontrolador en el zócalo adecuado, asegúrese de que la fuente de alimentación esté apagada. En la Figura
2-2 se muestra cómo colocar correctamente un microcontrolador. La Figura 1 muestra el zócalo DIP 40 vacío. Coloque una punta
del microcontrolador en el zócalo como se muestra en la Figura 2. Entonces ponga lentamente el microcontrolador más abajo hasta
que los pines encajen en el zócalo, como se muestra en la Figura 3. Compruebe una vez más si todo está colocado correctamente y
presione el microcontrolador lentamente hasta que encaje en el zócalo completamente, como se muestra en la Figura 4.
NOTA:
En la placa de desarrollo se puede colocar un sólo microcontrolador.
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
3.0. Programador USB 2.0 AVRprog en la placa
El programador AVRprog es una herramienta utilizada para cargar el código hex en el microcontrolador. El sistema de desarrollo
EasyAVR6 dispone del programador AVRprog en la placa que permite establecer una conexión entre el microcontrolador y el PC. La
figura 3-2 muestra la conexión entre el compilador, el programa AVRflash y el microcontrolador.
Conector USB del programador
Puente J8 utilizado para seleccionar el
programador (interno o externo) que va
a ser utilizado para la programación del
chip AVR
Chip del programador
Figura 3-1: Programador AVRprog
1 Escriba el programa en alguno
de los compiladores AVR y genere
un fichero .hex;
Compilar el programa
Cargar el código hex
1
2
MCU
1110001001 Bin.
0110100011
0111010000
2FC23AA7
1011011001
F43E0021A
Hex. DA67F0541
3
2 Utilice el programa AVRlash
para seleccionar un microcontrolador
apropiado y para cargar el fichero
.hex;
3 Haga click en el botón Write para
programar el microcontrolador.
En el lado derecho de la ventana
principal de programa AVRflash
se encuentran los numerosos
botones que facilitan el proceso de
programación. En el fondo de la
ventana se encuentra una opción
que permite monitorizar el progreso
de la programación.
Escriba un código en alguno de los compiladores
AVR y genere un fichero .hex. El programador
en la placa se encargará de cargar los datos en
el microcontrolador.
Figura 3-2: Principio de funcionamiento del programador
NOTA: Para obtener más informaciones del programador AVRprog refiérase al manual relevante proporcionado con el sistema de desarrollo EasyAVR6.
MikroElektronika
Los microcontroladores AVR se programan por medio de la comunicación serial SPI utilizando los siguientes pines del microcontrolador: MISO, MOSI y SCK.
Build-in programmer AVRprog
Multiplexer
MISO
MOSI
SCK
Programming lines
MISO
MOSI
PROG
CHIP
VCC
DD+
GND
USB
DATA
SCK
User interface
R
R
R
Durtante la programación, un multiplexor desconecta los pines del microcontrolador, utilizados para la
programación, del resto de la placa y los conecta al
programador AVRprog. Una vez terminada la programación, los pines se desconectan del programador y se pueden utilizar como los pines de E/S.
4.0. Programador externo AVRISP mkII
Además del programador integrado en la placa, el sistema de desarrollo EasyAVR6 puede utilizar también el programador externo
AVRISP de la compañía Atmel para la programación de los microcontroladores. Este programador está insertado en el conector
AVRISP.
Para programar un microcontrolador, es necesario poner el puente J8 en la posición EXTERNAL antes de encender el programador.
Entonces utilice el puente J7 para seleccionar el zócalo del microcontrolador apropiado.
Puente J8 en la posición
EXTERNAL habilita el programador externo AVRISP
Puente J8 en la posición ONBOARD habilita el programador integrado en la placa.
Posición del puente J7 cuando el programador externo se
utilice para la programación de los microcontroladores en los
encapsulados DIP20B y DIP8.
Posición del puente J7 cuando el programador externo se
utilice para la programación de los microcontroladores en el
encapsulado DIP14.
Figura 4-1: Configurar el puente J7
Posición del puente J7 cuando el programador externo se
utilice para la programación de los microcontroladores en los
encapsulados DIP40 y DIP20A.
Posición del puente J7 cuando el programador externo se
utilice para la programación de los microcontroladores en el
encapsulado DIP28.
Figura 4-2: AVRISP mkII conectado al sistema de desarrollo
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
5.0.Conector JTAG
JTAG ICE es un emulador utilizado para los microcontroladores AVR con la interfaz incorporada JTAG (microcontroladores Mega
AVR). Antes que nada, JTAG ICE está destinado a trabajar con el programa AVR Studio. El conector JTAG incorporado en los microcontroladores AVR es una versión modificada de la interfaz original JTAG. Habilita cambiar el contenido de las memorias internas
EEPROM y FLASH (programación de los microcontroladores).
El emulador JTAG ICE utiliza un
conector macho 2x5 para establecer la conexión con el sistema
de desarrollo
Figura 5-1: Conector JTAG
Figura 5-2: JTAGICE mkII conectado al sistema de desarrollo
El conector JTAG está directamente conectado a los pines del microcontrolador así que no depende de la configuración de los puentes J7 y J8. De contrario esta conexión debe ser realizada utilizando los programadores AVRprog y AVRISP.
6.0. Oscilador de reloj
Hay un oscilador de reloj proporcionado en la placa utilizado como una fuente externa de señal de reloj. El cristal de cuarzo utilizado
con el propósito de estabilizar la frecuencia de reloj está insertado en el zócalo apropiado y por eso siempre se puede reemplazar por
otro. Su valor máximo depende de la frecuencia de funcionamiento máxima del microcontrolador.
1M
U9E
74HC04
VCC
U9C
74HC04
EXT CLOCK
X2
8MHz
R65
1K
Figura 6-1: Oscilador
VCC
C34
C35
22pF
22pF
C33
100nF
ATmega16
R64
Cristal de cuarzo X2 insertado en
el zócalo apropiado, lo que permite reemplazarlo con facilidad.
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
DIP40
Figura 6-2: Esquema de conexión del oscilador
MikroElektronika
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
VCC
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
7.0. Alimentación
El sistema de desarrollo EasyAVR6 puede utilizar una de dos fuentes de alimentación:
1. Fuente de alimentación de +5V desde el PC por el cable USB de programación;
2. Fuente de alimentación externa conectada a un conector DC en la placa de desarrollo.
El regulador del voltaje MC34063A y el rectificador Gretz permiten que el voltaje de alimentación externa sea AC (en el rango de 7V a
23V) o DC (en el rango de 9V a 32V). El puente J6 se utiliza como selector de la fuente de alimentación. Cuando se utilice la fuente de
alimentación USB, el puente J6 debe estar en la posición USB. Cuando se utilice la fuente de alimentación externa, el puente J6 debe
estar en la posición EXT. El sistema de desarrollo se enciende/apaga al poner el interruptor POWER SUPPLY en la posición ON.
Conector AC/DC
Regulador de voltaje de
alimentación
Conector USB
Puente J6 utilizado para
seleccionar la fuente de
alimentación
Interruptor POWER SUPPLY
Figura 7-1: Alimentación
J6
El sistema se alimenta
por el conector AC/DC
EXT
USB
J6
Side view
USB
El sistema se alimenta por
el conector USB
330
35A
8N6
EXT
A
OFF
K
221
SWC
SWE
CT
GND
E1
330uF
D12
D15
C8
VCC
VCC-5V
VCC-USB
LD42
POWER
J6
D7
R56
R55
1K
3K
MBRS140T3
A
K
106
10V
Side view
E2
E3
10uF
330uF
106
10V
Side view
MC
34063A
Bottom view
L2
220uH
DRVC
IPK
Vin
CMPR
MC34063A
220pF
Side view
Top view
U10
D14
AC/DC
CN16
Side view
0.22
4x1N4007
D13
ON
R57
Side view
R14
2K2
+
Side view
Figura 7-2: Esquema de conexión de la fuente de alimentación
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
8.0. Interfaz de comunicación RS-232
USART (universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter) - transmisor/receptor asíncrono/universal es una de las formas
más frecuentes de intercambiar los datos entre el PC y los periféricos. La comunicación serial RS-232 se realiza por medio de un
conector SUB-D de 9 pines y el módulo USART del microcontrolador. Para habilitar esta comunicación, es necesario establecer una
conexión entre las líneas de comunicación RX y TX y los pines del microcontrolador, que están conectados con el módulo USART,
utilizando un interruptor DIP SW9. Los pines del microcontrolador utilizados en esta comunicación serial están marcados de la
siguiente manera: RX (receive data) - recibir datos y TX (transmit data) - transmitir datos. La velocidad de transmisión de datos es
hasta 115 kbps. Para habilitar que el módulo USART del microcontrolador reciba las señales de entrada con diferentes niveles de
voltaje, es necesario proporcionar un convertidor de nivel de voltaje como MAX-202C.
Conector RS-232
Figura 8-1: Módulo RS-232
La función de los interruptores DIP SW7 y SW8 es de determinar cuál de los pines de microcontrolador se utilizará como líneas RX y
TX. La disposición de los pines difiere dependiendo del tipo de microcontrolador. La Figura 8-2 muestra la conexión entre el módulo
RS-232 y el microcontrolador en el encapsulado DIP40 (ATMEGA16).
SW9: RX=PB2, TX=PB3 = ON
SW9
VCC
C28
100nF
C1+
V+
C29
100nF
T1 OUT
C2+
R1 IN
C2-
R1 OUT
T2 OUT
R2 IN
RS232
SUB-D 9p
PB2
PD0
PD2
PB3
PD1
PD3
RX
GND
C1-
V-
C 31
100nF
TX
T1 IN
T2 IN
R2 OUT
VCC
R54
1K
MAX202
VCC
9
5
6
1
Bottom view
1
5
9
6
ATmega16
C30
100nF
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
VCC
DIP40
Figura 8-2: Esquema del módulo RS-232
NOTE: Asegúrese de que su microcontrolador esté proporcionado con el módulo USART, ya que no está necesariamente integrado en
todos los microcontroladores AVR.
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
9.0. Módulo USB UART
Al utilizar el módulo USB UART, es posible conectar el microcontrolador en el sistema de desarrollo al dispositivo USB externo. El
módulo USB UART dispone del circuito FT232RL sirviendo de una interfaz entre un dispositivo USB y el módulo UART serial del
microcontrolador. Para establecer una conexión entre el microcontrolador y el módulo USB UART es necesario colocar los puentes
J16 y J17, como se muestra en la Figura 9-2, de manera que se conecten los pines RX-MCU y TX-MCU del circuito FT232RL a los
pines PD0 y PD1 del microcontrolador.
Al conectar el módulo UART al microcontrolador es necesario combinar las líneas de transmitir y recibir datos, o sea conectar el pin
RX del módulo UART al pin TX del microcontrolador, y TX pin del módulo UART al pin RX del microcontrolador. En caso contrario,
no sería posible conectar la línea de transmisión (TX) del módulo UART a la línea de transmisión (TX) del microcontrolador. En otras
palabras, el microcontrolador no sería capaz de recibir y transmitir los datos.
Conector USB
Figura 9-1: Módulo USB
UART (J16 y J17 no están
colocados)
Figura 9-2: Módulo USB
UART (J16 y J17 están
colocados)
Puentes J16 y J17 están colocados
Figura 9-3: Esquema de conexión del módulo USB USART al microcontrolador
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
10.0. Sensor de temperatura DS1820
La comunicación serial 1-wire® permite la transmisión de datos por medio de una sóla línea de comunicación, mientras que el
proceso mismo está bajo el control del microcontrolador maestro. La ventaja de tal comunicación es que se utiliza sólo un pin de
microcontrolador. Todos los dispositivos esclavos disponen de un código ID único por defecto, lo que permite que el dispositivo
maestro identifique fácilmente los dispositivos que comparten la misma interfaz.
DS1820 es un sensor de temperatura que utiliza el estándar 1-wire para su funcionamiento. Es capaz de medir las temperaturas
dentro del rango de -55 a 125°C y proporcionar la exactitud de medición de ±0.5°C para las temperaturas dentro del rango de -10 a
85°C. Para su funcionamiento el DS1820 requiere un voltaje de alimentación de 3 a 5.5V. El DS1820 tarda como máximo 750 ms
en calcular la temperatura con una resolución de 9 bits. El sistema de desarrollo EasyAVR6 proporciona un zócalo separado para
el DS1820. Puede utilizar uno de los pines PA4 o PB2 para la comunicación con el microcontrolador. El próposito del puente J9 es
de seleccionar el pin que será utilizado para la comunicación 1-wire. En la Figura 10-4 se muestra la comunicación 1-wire con el
microcontrolador por el pin PA4.
NOTA: Asegúrese de que el semicírculo
en la placa coincida con la parte redonda
del DS1820.
Figura 10-1: Conector
DS1820 (no se utiliza la
comunicación 1-wire)
Figura 10-2: Puente J9
en la posición a la izquierda (comunicación 1wire por el pin PA4)
Puente J9 está en la posición PA4
Figura 10-4: Esquema de conexión de comunicación 1-wire
MikroElektronika
Figura 10-3: Puente J9
en la posición a la derecha (comunicación 1wire por el pin PB2)
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
11.0. Entradas de prueba del conversor A/D
Un conversor A/D (analógico-digital) se utiliza con el propósito de covertir una señal analógica a un valor digital apropiado. El conversor
A/D es lineal, lo que quiere decir que el número convertido es linealmente dependiente del valor del voltaje de entrada.
El conversor A/D dentro del microcontrolador convierte un valor de voltaje analógico a un número de 10 bits. Por las entradas de prueba
del conversor A/D se puede llevar el voltaje que varía de 0 a 5V. El puente J12 se utiliza para seleccionar uno de los siguientes pines:
PA0, PA1, PA2, PA3 or PA4. La resistencia R63 tiene la función protectora. Se utiliza para limitar el flujo de corriente por el potenciómetro
o por el pin del microcontrolador. El valor del voltaje analógico de entrada se puede cambiar linealmente utilizando el potenciómetro P1
(10k).
PA0 es la entrada A/D
VCC
VCC
PB0
PB1
PB3
PB2
PA7
PA6
GND
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
VCC
J12
R63
P1
10K
DIP14
Figura 11-2: El pin PA0 utilizado como el pin de entrada
para la conversión A/D
Figura
11-1:
ADC
(posición por defecto
del puente)
P1
10K
220R
Top view
Figura 11-3: Conexión del microcontrolador AVR en el encapsulado
DIP14 a las entradas de prueba del conversor A/D.
PA0 es la entrada A/D
PA0 es la entrada A/D
VCC
J12
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
R63
P1
10K
220R
VCC
J12
P1
10K
VCC
VCC
Top view
PB0
PB1
PB2
PB3
VCC
GND
PB4
PB5
PB6
PB7
PA0
PA1
PA2
PA3
AGND
AVCC
PA4
PA5
PA6
PA7
R63
P1
10K
220R
VCC
P1
10K
Top view
DIP20
DIP40
Figura 11-4: Conexión del microcontrolador AVR en el encapsulado
DIP40 a las entradas de prueba del conversor A/D.
Figura 11-5: Conexión del microcontrolador AVR en el encapsulado
DIP20B a las entradas de prueba del conversor A/D.
NOTA: Para que un microcontrolador pueda realizar una conversión A/D con exactitud, es necesario apagar los diodos LED y las
resistencias pull-up/pull-down en los pines de puertos utilizados por el conversor A/D.
MikroElektronika
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16
Sistema de desarrollo EasyAVR6
12.0. Diodos LED
El diodo LED (Light-Emitting Diode) - Diodo emisor de luz, representa una fuente electrónica de luz de muy alta eficacia. Al conectar
los LEDs es necesario colocar una resistencia para limitar la corriente cuyo valor se calcula utilizando la fórmula R=U/I donde R se
refierre a la resistencia expresada en ohmios, U se refierre al voltaje en el LED, I se refierre a la corriente del LED. El voltaje común
del LED es aproximadamente 2.5V, mientras que la intensidad de corriente varía de 1 a 20mA dependiendo del tipo del diodo LED.
El sistema de desarrollo EasyAVR6 utiliza los LEDs con la corriente I=1mA.
El sistema de desarrollo EasyAVR6 tiene 35 LEDs que indican visualmente el estado lógico en cada pin de E/S del microcontrolador.
Un diodo LED activo indica la presencia de un uno lógico (1) en el pin. Para habilitar que se muestre el estado de los pines, es
necesario seleccionar el puerto apropiado PORTA/E, PORTB, PORTC o PORTD utilizando el interruptor DIP SW8.
Muesca indica el cátodo SMD LED
A
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
K
I
A
R=U/I
K
SMD LED
472
R
Microcontrolador
MCU
Resistencia SMD limita el flujo de corriente por un LED
Figura 12-1: LEDs
SW8: PORTA = ON
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
LD1
PA1
LD2
PA2
LD3
RN13
8x4K7
PA3
LD4
PA4
LD5
PA5
LD6
PA6
LD7
PA7
LD8
SW8
PORTA/E
VCC
DIP40
Figura 12-2: Esquema de conexión de los LEDs al puerto PORTA
MikroElektronika
PA0
17
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
13.0. Botones de presión
El estado lógico de todos los pines de entrada digitales del microcontrolador se puede cambiar al utilizar los botones de presión. El
puente J13 se utiliza para determinar el estado lógico que será aplicado al pin deseado del microcontrolador al presionar el botón apropiado. El propósito de la resistencia protectora es de limitar la máxima corriente lo que impide la ocurrencia de un corto circuito. Los
usuarios con más experiencia pueden, si es necesario, pueden poner en cortocircuito esta resistencia utilizando el puente J18. Justamente junto a los botones de presión, se encuentra un botón RESET que no está conectado al pin MCLR. La señal de reset se genera
por el programador.
VCC
R20
10K
RSTbut
RESET
Botón de RESET
C32
100nF
Puente J18 utilizado para
poner en cortocircuito la
resistencia protectora
Top view
Inside view
Bottom view
Side view
Puente J13 utilizado para
seleccionar el estado
lógico que se aplicará al
pin al pulsar el botón
Botones de presión utilizados para simular las
entradas digitales
Figura 13-1: Botones de presión utilizados para simular las entradas digitales
Al pulsar cualquier botón de presión (PA0-PA7) cuando el puente J13 se encuentre en la posición VCC, un 1 lógico (5V) será aplicado al pin
apropiado del microcontrolador como se muestra en la Figura 13-2.
Puente J13 en la posición VCC
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
5V
0V
VCC
J13
VCC
5V
0V
VCC
PA7
PA6
PA5
PA4
PA3
PA2
PA1
J13
PA0
J18
R58
220R
DIP40
Figura 13-2: Esquema de conexión de los botones de presión al puerto PORTA
MikroElektronika
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18
Sistema de desarrollo EasyAVR6
14.0. Teclados
En el sistema de desarrollo EasyAVR6 se encuentran dos teclados. Estos son el teclado 4x4 y el teclado MENU. El teclado 4x4 representa un teclado alfanumérico estándar conectado al PORTC del microcontrolador. El funcionamiento de este teclado está basado en el
principio de escanear los pines según el que los pines PC0, PC1, PC2 y PC3 se configuran como las entradas conectadas a las resistencias pull-down. Los pines PC4, PC5, PC6 y PC7 se configuran como las salidas de voltaje da alto nivel. Al presionar cualquier botón
un uno lógico (1) se aplicará a los pines de entrada. La detección del botón de presión se realiza por medio de software. Por ejemplo,
al presionar el botón de presión ‘6’ un uno lógico (1) aparece en el pin PC2. Para detectar qué botón de presión fue presionado, un uno
lógico (1) se aplica a cada pin de entrada PC4, PC5, PC6 y PC7.
Los botones del teclado MENU están conectados de la manera similar a los botones en el puerto PORTA. La única diferencia yace en
la disposición de los botones. Los botones del teclado MENU están colocados de tal manera que porporcionen una navegación fácil
por menús.
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
"1"
"1"
"1"
"1"
Pull-down
Figura 14-1: Teclado 4x4
Figura 14-2: Rendimieno del teclado 4x4
El puente J13 está
en la posición
VCC. Los pines
PC0, PC1, PC2
y PC3 están conectados a las
resistencias pulldown por el interruptor DIP SW3
Figura 14-4: Esquema de conexión de los teclados (4x4 y MENU) al microcontrolador
MikroElektronika
Figura 14-3: Teclado MENU
19
página
Sistema de desarrollo EasyAVR6
15.0. Visualizador LCD alfanumérico 2x16
El sistema de desarrollo EasyAVR6 dispone de un conector integrado en la placa en el que se coloca el visualizador alfanumérico LCD
2x16. Este conector está conectado al microcontrolador por el puerto PORTD. El potenciómetro P7 se utiliza para ajustar el contraste
del visualizador. El interruptor con la etiqueta DISP-BCK en el interruptor DIP SW10 se utiliza para encender/apagar la retroiluminación
del visualizador.
La comunicación entre un visualizador LCD y el microcontrolador se establece utilizando el modo de 4 bits. Los dígitos alfanuméricos se
visualizan en dos líneas de las que cada una contiene hasta 16 caracteres de 7x5 píxeles.
Conector para la colocación del
visualizador LCD alfanumérico
Potenciómetro para ajustar el
contraste
Figura 15-1: Conector del visualizador LCD alfanúmerico 2x16
Figura 15-2: Visualizador LCD 2x16
SW10: DISP-BCK = ON
VCC
SW10
P7
10K
PD3
PD2
Top view
PD7
PD6
DISP-BCK
VCC
PD5
PD4
R43
10
GND
VCC
VCC
VO
PD2
GND
PD3
GND
GND
GND
GND
PD4
PD5
PD6
PD7
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
CN7
1
GND
VCC
VO
RS
R/W
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LED+
LED-
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
DIP40
LCD Display
4-bit mode
Figura 15-3: Esquema de conexión del visualizador LCD alfanumérico 2x16
MikroElektronika
Sistema de desarrollo EasyAVR6
16.0. Visualizador LCD 2x16 incorporado con comunicación serial
El visualizador LCD 2x16 incorporado está conectado al microcontrolador por medio del extensor de puertos. Para utilizar este visualizador es necesario poner todos los interruptores (1-6) del interruptor DIP SW10 en la posición ON de modo que el visualizador LCD
incorporado se conecte al puerto 1 del extensor de puertos. Los siguientes interruptores DIP SW6, S7 y SW9 permiten que el extensor
de puertos utilice la comunicación serial. El potenciómetro P5 se utiliza para ajustar el contraste del visualizador.
A diferencia del visualizador LCD, el visualizador LCD incorporado no dispone de retroiluminación y recibe los datos por medio del extensor de puertos que utiliza la comunicación SPI para comunicarse con el microcontrolador. Este visualizador también visualiza los dígitos
en dos líneas de las que cada una contiene hasta 16 caracteres de 7x5 píxeles.
Potenciómetro para
ajustar el contraste
El
interruptor
DIP
SW10 utilizado para
enecender el visualizador LCD incorporado
2x16
Figura 16-1: Visualizador LCD incorporado 2x16
SW6, SW7: CS, RST, SCK, MISO, MOSI = ON
SW10: 1-6 = ON
SW9
PE-INTA
PE-INTB
PD2
PD3
LCD Display
COG 2x16
P1.3
SW7
VCC
SPI-MOSI
PB5
PB3
PB0
PA6
PB6
PB4
PB1
PA5
P1.5
P1.6
P1.7
VCC
SW6
PB7
PB5
PB2
PA4
PB1
PB3
PB2
PB5
P1.4
CN17
SPI-MISO
VCC
PE-CS#
SPI-SCK
SPI-SCK
SPI-MOSI
SPI-MISO
P5
10K
PE-CS#
PE-RST#
DIP40
Top view
Figura 16-2: Esquema de conexión del visualizador LCD incorporado 2x16
MikroElektronika
U5
P1.2
COG-RS
COG-E
COG-D4
COG-D5
COG-D6
COG-D7
DISP-BCK
P01_LED
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
SW10
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
VCC
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
GND
Vo
VCC
RS
R/W
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
página
20
R2
100K
GPB0
GPB1
GPB2
GPB3
GPB4
GPB5
GPB6
GPB7
VCC
GND
CS
SCK
SI
SO
GPA7
GPA6
GPA5
GPA4
GPA3
GPA2
GPA1
GPA0
INTA
INTB
RESET
A2
A1
A0
MCP23S17
VCC
PE-INTA
PE-INTB
PE-RST#
21
página
Sistema de desarrollo EasyAVR6
17.0. Visualizador LCD gráfico 128x64
El visualizador LCD gráfico (128x64 GLCD) proporciona un método avanzado de visualizar los mensajes gráficos. Está conectado al
microcontrolador por los puertos PORTC y PORTD. El visualizador GLCD dispone de la resolución de pantalla de 128x64 píxeles que
permite visualizar diagramas, tablas y otros contenidos gráficos. Puesto que el puerto PORTD también es utilizado por el visualizador
LCD alfanumérico 2x16, no es posible utilizar los dos simultáneamente. El potenciómetro P6 se utiliza para ajustar el contraste del visualizador GLCD. El interruptor 7 en el interruptor DIP SW10 se utiliza para encender/apagar la retroiluminación del visualizador.
.
Potenciómetro para
ajustar el contraste
Conector GLCD
Conector del panel táctil
Figura 17-2: Conector GLCD
Figura 17-1: Visualizador GLCD
SW10: DISP-BCK = ON
SW10
P6
10K
Top view
DISP-BCK
VCC
VCC
GND
R28
10
PD2
PD3
GND
VCC
Vo
PD4
PD5
PD6
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
PC6
PC7
PD7
Vee
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
VCC
CN6
1
CS1
CS2
GND
VCC
Vo
RS
R/W
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RST
Vee
LED+
LED-
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
20
DIP40
Figura 17-3: Esquema de conexión del visualizador GLCD
MikroElektronika
Sistema de desarrollo EasyAVR6
18.0. Panel táctil
Un panel táctil es un panel fino, autoadhesivo, transparente y toque senistivo. Se coloca sobre el visualizador GLCD. El propósito
principal de este panel es de registrar la presión en un punto específico del visualizador y enviar sus coordenadas en la forma del
voltaje analógico al microcontrolador. Los interruptores 5,6,7 y 8 en el interruptor DIPSW9 se utilizan para conectar el panel táctil al
microcontrolador.
4
3
1
Figura 18-1: Panel táctil
La Figura 18-1 muestra cómo colocar un panel táctil sobre un visualizador GLCD. Asegúrese de que el cable plano esté a la izquierda
del visualizador GLCD como se muestra en la Figura 4.
1
CS1
CS2
GND
VCC
Vo
RS
R/W
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RST
Vee
LED+
LED-
VCC-MCU
20
SW8
Q15
BC856
VCC-MCU
R48
1K
R49
1 0K
RIGHT
Q13
BC846
R44
1K
R47
1 0K
BOTTOM
LEFT
DRIVEA
DRIVEB
PA0
PA1
PA2
PA3
Q14
BC856
TOP
R46
1 0K
VCC
RIGHT
TOP
LEFT
BOTTOM
GLCD
C25
100nF
LEFT
SW8: BOTTOM, LEFT, DRIVEA, DRIVEB = ON
Q12
BC846
R52
100K
R45
1 0K
VCC-MCU
BOTTOM
Q16
BC846
R53
100K
R50
1K
R51
1 0K
TOUCHPANEL
CONTROLLER
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
ATmega16
VCC-MCU
CN13
C26
100nF
página
22
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
VCC
DIP40
Figura 18-2: Esquema de conexión del panel táctil
1
3
4
Figura 18-3: Colocación del panel táctil
La Figura 18-3. muestra detalladamente cómo conectar un panel táctil al microcontrolador. Acerque la punta del cable plano al conector
CN13 como se muestra en la Figura 1. Inserte el cable en el conector, como se muestra en la Figura 2, y presiónelo lentamente de modo
que la punta del cable encaje en el conector completamente, como se muestra en la Figura 3. Luego inserte el visualizador GLCD en el
conector apropiado como se muestra en la Figura 4.
NOTA: Los LEDs y las resistencias pull-up/pull-down en el puerto PORTA tienen que estar apagados al utilizar un panel táctil.
MikroElektronika
23
página
Sistema de desarrollo EasyAVR6
19.0. Puertos de Entrada/Salida
A lo largo de la parte derecha del sistema de desarrollo están siete conectores de 10 pines que están conectados a los puertos de E/S
del microcontrolador. Unos están conectados directamente a los pines del microcontrolador, mientras que otros están conectados por
medio de los puentes. Los interruptores DIP SW1-SW5 permiten que cada pin de conector esté conectado a una resistencia pull up/pull
down. Si los pines de puertos están conectados a una resistencia pull-up o pull-down depende de la posición de los puentes J1-J5.
Conector macho 2x5
del puerto PORTB
Puente para seleccionar una resistencia
pull-up o pull-down
Figura 19-2: Puente J3
en la posición Pull-Down
Interruptor DIP enciende las resistencias
pull-up/pull-down para
cada pin
Módulo
adicional
conectado al puerto
PORTC
Figura 19-3: Puente J3
en la posición Pull-Up
Figura 19-1: Puertos de E/S
SW1: 1-8 = OFF
Puente J1 en la posición pull-down
Puente J13 en la posición VCC
VCC
8x10K
RN1
J1
SW1
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
up
pull
down
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
PA0
LD1
PA1
LD2
PA2
LD3
PA3
LD4
PA4
LD5
PA5
LD6
PA6
LD7
PA7
LD8
RN13
8x4K7
VCC
PORTA
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA7
PA6
CN8
VCC
VCC
DIP40
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
J13
PA7
J18
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
R58
220R
T8
Figura 19-4: Esquema de conexión del puerto PORTA
MikroElektronika
página
24
Sistema de desarrollo EasyAVR6
Las resistencias pull-up/pull-down permiten determinar el nivel lógico en todos los pines de entrada del microcontrolador cuando estén
en el estado inactivo. El nivel lógico depende de la posición pull-up/pull-down del puente. El pin PA0 junto con la resistencia DIP SW1
pertinente, el puente J1 y el botón de presión PA0 con el puente J13 se utilizan con el próposito de explicar el funcionamiento de las
resistencias pull-up/pull-down. El principio de su funcionamiento es idéntico para todos los pines del microcontrolador.
VCC
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
up
pull
down
8x10K
RN1
J1
SW1
VCC
J13
PA0
J18
R58
220R
VCC
Para conectar los pines en el puerto PORTA a las
resistencias pull-down, es necesario poner el puente
J1 en la posición Down. Esto permite que se lleve un
cero lógico (0) a cualquier pin en el puerto PORTA en
el estado inactivo por medio del puente J1 y de la red
de resistencias de 8x10K. Para llevar esta señal al
pin PA0, es necesario poner el interruptor PA0 en el
interruptor DIP SW1 en la posición ON.
Por consiguiente, cada vez que se presiona el botón
de presión PA0 un uno lógico (1) aparecerá en el pin
PA0, con tal de que el puente J13 esté colocado en
la posición VCC.
5V
0V
DIP40
Figura 19-5: Puente J1 en la posición pull-down y el puente J13 en la posición pull-up
VCC
ATmega16
VCC
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
RESET
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PD7
up
pull
down
RN1
J1
8x10K
SW1
VCC
J13
PA0
J18
R58
220R
VCC
Para conectar los pines en el puerto PORTA a las
resistencias pull-up, y para llevar un cero lógico (0) a
los pines de entrada en el puerto, es necesario poner
el puente J1 en la posición Up (5V) y el puente J13
en la posición GND (0V). Además, el pin PA0 en el
interruptor DIP SW1 se debe colocar en la posición
ON. Esto permite llevar un uno lógico (5V) a todos
los pines de entrada del puerto PORTA en el estado
inactivo por medio de la resistencia de 10k. El voltaje
se lleva al pin PA0 por medio de la resistencia de 10k
y el interruptor PA0.
Por consiguiente, cada vez que se presiona el botón
de presión PA0 un cero lógico (0) aparecerá en el
pin PA0.
5V
0V
DIP40
Figura 19-6: Puente J1 en la posición pull-up y puente J13 en la posición pull-down
VCC
up
pull
down
J1
VCC
J13
5V
0V
Figura 19-7:. Puentes J1 y J13 en las mismas posiciones
MikroElektronika
En caso de que los puentes J1 y J13 tengan el mismo
estado lógico, al presionar cualquier botón de presión
no cambia de estado lógico de los pines de entrada.
25
página
Sistema de desarrollo EasyAVR6
20.0. Extensor de puertos (Puertos de Entrada/Salida adicionales)
Las líneas de comunicación SPI y el circuito MCP23S17 proporcionan el sisrema de desarrollo EasyAVR6 con recursos de incrementar
en dos el número de los puertos de E/S disponibles. Si el extensor de puertos se comunica con el microcontrolador por los interruptores
DIP SW6 y SW7, los pines del microcontrolador utilizados para la comunicación SPI no se pueden utilizar como los pines de E/S. Los
interruptores INTA e INTB en el interruptor DIP SW9 habilitan una interrupción utilizada por el circuito MCP23S17.
Puente para seleccionar
una resistencia pull-up/
pull-down
PORT0
PORT1
Interruptor DIP conecta
el extensor de puertos al
microcontrolador
Figura 20-2: Interruptores DIP SW6 y SW7
cuando el extensor de puertos está habilitado
Figura 20-1: Extensor de puertos
El microcontrolador se comunica con el extensor de puertos (circuito MCP23S17) utilizando la comunicación serial (SPI). La ventaja de
esta comunicación es que sólo cuatro líneas son utilizadas para transmitir y recibir los datos simultáneamente:
MOSI
MISO
SCK
CS
- Master Output (Salida de maestro), Slave Input (Entrada de esclavo) - salida del microcontrolador, entrada de MCP23S17
- Master Input (Entrada de maestro), Slave Output (Salida de esclavo) - entrada de microcontrolador, salida de MCP23S17
- Serial Clock (Reloj de sincronización) - señal de reloj del microcontrolador
- Chip Select (Selección de chip) - habilita la transimisión de datos
La transmisión de datos se realiza en ambas direcciones simultáneamente por medio de las líneas MOSI y MISO. La línea MOSI se
utiliza para transmisión de datos del microcontrolador al extensor de puertos, mientras que la línea MISO transmite los datos del extensor de puertos al microcontrolador. El microcontrolador inicializa la transmisión de datos cuando el pin CS es llevado a bajo (0V)
El microcontrolador envía la señal de reloj (SCK) e inicia el intercambio de datos.
SPI
Master
AVR MCU
MOSI
Serial
output
PORT
EXPANDER
MOSI
MISO
MISO
SCK
SCK
CS
Parallel
input
CS
8bit
PORT0
8bit
PORT1
Los puentes J19 se utilizan para determinar la dirección
del hardware del extensor de puertos. Asimismo se
utilizan para llevar un uno lógico (1) o un cero lógico
(0) a los pines A2, A1 y A0 del extensor de puertos.
Los puentes J19 están puestos por defecto en posición
Down (un cero lógico).
SPI Slave
MCP23S17
Figura 20-3: Diagrama de bloque de la comunicación SPI
El principio de funcionamiento de los puertos 0 y 1 del extensor de puertos es casi idéntico al funcionamiento de otros puertos en
el sistema de desarrollo. La única diferencia yace en que las señales de los puertos se reciben en formato paralelo. El MCP23S17
covierte estas señales al formato serial y se las envía al microcontrolador. El resultado es el número reducido de las líneas utilizadas
para enviar las señales de los puertos 0 y 1 al microcontrolador.
MikroElektronika
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Sistema de desarrollo EasyAVR6
SW6: CS#=PB1, RST=PB2, SCK = PB7
SW7: PB6 =MISO, PB5=MOSI
Puentes J14 y J15 en la posición pull-up
Figura 20-4: Esquema de conexión del extensor de puertos
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