[editar] Introducción

PIC TRAINER 40

El primer módulo de nuestro entrenador es prácticamente indispensable. Se trata de unos de los cuatro que poseen capacidad para albergar un microcontrolador. Concretamente, es el encargado de albergar a los microcontroladores de 40 pines en formato DIP, tales como el PIC16F877A, PIC16F887A y muchos más.

Afortunadamente Microchip coloca los puertos de los micros de 40 pines casi siempre en el mismo lugar, lo que permite a esta placa la posibilidad de ser utilizada con diferentes modelos, incluso con algunos de la serie 18F, tales como el PIC18F4525, PIC18F4620, PIC18F442 o PIC18F452.

Si miras las hojas de datos correspondientes, seguramente encontraras que muchos microcontroladores más pueden funcionar en este módulo. Incluso, es posible construir un "adaptador" para poder utilizar en él micros con capsula LQFP.

[editar] El circuito

Como puede verse en el diagrama siguiente, el circuito de este modulo es bastante simple. Básicamente, se trata de “publicar” los pines correspondientes a los puertos de entrada y salida del microcontrolador alojado en el zócalo central mediante una serie de conectores IDC10.

Circuito del módulo de 40 pines.

La alimentación del modulo se ha resuelto mediante un regulador de voltaje integrado de la serie LM78xx, concretamente el modelo LM7805. Una bornera de dos tornillos permite alimentar a la placa desde una fuente externa de corriente continua con una tensión de entre 7.5 y 15V. Un diodo 1N4007 se encarga de proteger el resto de la etapa de alimentación de una conexión con la polaridad invertida.

Imagenes del conector ICSP y del regulador de voltaje utilizado.

El regulador de voltaje esta dotado de los dos condensadores de 0.1 uF de rigor, y a la salida un condensador electrolítico de 470uF/16V se encarga de eliminar el ripple que pudiese encontrarse a la salida de la etapa de alimentación. Por ultimo, un diodo LED, en serie con un resistor de 220V se enciende cuando el circuito está alimentado, indicando esta condición.

En lugar de utilizar un cristal como oscilador del PIC que está siendo utilizado en el módulo, hemos colocado 3. Una serie de jumpers (identificados como JP4, JP5 y JP6) se encargan de seleccionar uno de ellos. Los dos condensadores de 22pF completan esta parte del circuito. Aunque parezca obvio, tenemos que recordar al lector que no debe colocar más de un jumper a la vez, ya que en ese caso el microcontrolador no funcionará.

Hemos elegido para nuestro prototipo valores de 4 MHz, 8 MHz y 20 MHz, pero nada impide utilizar otros valores. El lector puede cambiarlos a gusto.

Zona de los cristales y las entradas/salidas.

En caso de utilizar algún modelo de PIC que disponga de oscilador interno y se quieran utilizar los pines 13 y 14 del mismo (correspondientes, en general, a E3 y E4) como pines de entrada/salida, bastará con no colocar ninguno de los jumpers mencionados.

En el caso de configurar los pines 13 y 14 como entrada/salida, estos se comportarán de la misma manera que el pin 10, correspondiente al bit 2 del PORTE. Esto habilita los LEDs y pulsadores incorporados en el modulo, permitiendo su uso como forma de ingresar (o representar) datos a (o de) nuestro programa. Los jumpers JP1, JP2 y JP3 permiten seleccionar si conectamos el LED o el pulsador al PIC.

En caso de seleccionar los pulsadores, debemos recordar que estos ponen el pin correspondiente a 5V cuando son presionados. Mientras que están en reposo, las entradas se mantienen a GND a través de sendos resistores de 10K.

[editar] Conexiones

Los conectores siguen las mismas normas que los demás módulos, así que no deberías tener problemas a la hora de determinar la función de cada pin. Como regla general, recuerda que de los pines exteriores de cada conector solo se emplea uno (+V) y los otros cuatro están sin conectar. De lo cinco interior, uno corresponde a GND y los otros 4 a datos. No es mala idea tener a mano el grafico con la función de cada pin a mano cuando decidas hacer algún programa para cargar en el entrenador.

Función de cada pin de E/S.

La única excepción, o desvío de lo normal, que puedes ver en el diagrama de los conectores es en los pines correspondientes a RB6 y RB7, ya que poseen un resistor de 220 ohms en serie. Cumplen con la función de permitir programar el PIC mediante el conector ICSP sin necesidad de retirar el cable que conecta el entrenador con el modulo de turno. Por supuesto, si lo deseas puedes reemplazar esos dos resistores por sendos puentes, y a otra cosa. Solo deberás quitar el cable plano correspondiente a la hora de reprogramar el PIC.

El PCB es muy sencillo, y sólo posee una cara.

El pin 1, que corresponde al RESET en los microcontroladores PIC de 40 pines (al menos, en los que son compatibles con este entrenador), esta unido a un pulsador a través de un resistor de 470 ohms y a +V mediante otro de 4.7K y un diodo 1N4148. Al presionar el pulsador, el microcontrolador se resetea. Durante el funcionamiento normal del programa, el pin esta a +V. El diodo impide los problemas que podrían surgir entre las alimentaciones del modulo y del programador al utilizar el conector ICSP.

[editar] Construcción

Si ya has montado alguno de nuestros proyectos, no tendrás ninguna dificultad a la hora de construir tu propio entrenador. Descarga el archivo PDF correspondiente al PCB, y mediante la forma que más te guste (puedes usar el “método de la plancha” explicado aquí) transfiérelo a un trozo de PCB virgen. Luego, al baño de cloruro férrico; y por ultimo, una buena limpieza y haces los agujeros.

PCB del módulo de 40 pines y aspecto que presentará una vez terminado.
IMPORTANTE: debe hacerse un puente con un cablecillo, del lado cobre,
como indica la linea en rojo.

A la hora de soldar los componentes, como siempre, resulta más sencillo si primero vas colocando los que son más bajos, como los puentes, diodos, zócalos y resistores. Deja para el final los conectores, regulador de voltaje y condensadores. Asegúrate de que, involuntariamente, no haces un puente entre dos puntos del circuito.

Hay tres condensadores cerámicos que quedan dentro del zócalo de 40 pines, y debajo del microcontrolador. No es una posición muy bonita para ellos, pero fue la única que encontré a la hora de diseñar el circuito impreso. No molestan a la hora de poner el PIC, así que no hay problemas con eso.

Hay tres condensadores dentro del zócalo.

Presta especial atención a la hora de soldar los componentes que tienen “polaridad”, como los diodos, LEDs y condensadores electrolíticos. También es importante que coloques el zócalo destinado al PIC en la dirección correcta, ya que de hacerlo mal puedes confundirte cuando insertes el microcontrolador, dañándolo.

Guia de montaje y imagen 3D del módulo montado.

Una vez montado todo, sin colocar el PIC en su lugar, alimenta el circuito con una tensión de entre 7.5 y 12V. El LED “Power” debería encenderse. Si es así, verifica con un multímetro que la tensión entre los pines 11 y 31 (o 32 y 12) del zócalo del microcontrolador sea de 5V. También puedes verificar que en los conectores de expansión este presente esa tensión. Si todo esta bien, ya tienes listo tu entrenador. Caso contrario, repasa las soldaduras y posición de los componentes.

[editar] Conclusión

Hemos montado la primera placa que componen este entrenador. Personalmente, es el que mas utilidad me ha dado. Por supuesto, por si solo resulta casi inútil, ya que las funciones de entrada/salida implementadas “onboard” son mínimas. Pero si construyes, al menos, el módulo de 8 E/S, tendrás diversión para rato.

[editar] Lista de componentes

Como puede verse, la lista de componentes no es muy extensa, y todos son conseguibles muy fácilmente:

• 1 bornera para circuito impreso (alimentación)
• 8 conectores IDC de 10 vías
• 1 conector para ICSP, de 5 pines
• 1 zócalo DIP de 40 pines
• 3 condensadores cerámicos de .1 uF
• 2 condensadores cerámicos de 22 pF
• 1 condensador electrolítico de 470uF/25V
• 1 LED rojo
• 3 LEDs verdes
• 4 pulsadores para circuito impreso
• 1 diodo 1N4148
• 1 diodo 1N4007
• 5 resistores de 220 ohms
• 1 resistor de 4K7
• 1 resistores de 470 Ohms
• 3 Resistores de 10K
• 1 Regulador de voltaje LM 7805
• 1 cristal de 4 MHz.
• 1 cristal de 8 MHz.
• 1 cristal de 20 MHz.
• Pines de bronce, puentes, jumpers, PCB virgen, etc.

[editar] Descargas

• Descarga el archivo PDF correspondiente al PCB.

[editar] Revista uControl

Este articulo forma parte de la Revista uControl #4

En este número de la Revista uControl te proponemos la construcción de tu propia placa entrenadora para microcontroladores PIC. Con este sistema, basado en diferentes módulos, podrás aprender todo lo que necesitas sobre el funcionamiento de estos circuitos integrados, sin necesidad de gastar una pequeña fortuna. Esta vez hemos escrito sólo 8 artículos. Sin embargo, la revista mantiene las 64 páginas (que por lo visto se va a transformar en su tamaño habitual) que tenía el anterior.

[editar] Autor

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	Nombre:	Ariel Palazzesi
	email:	arielpalazzesi@gmail.com
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