PIC 16F873 CONVERSIÓN A/D Y TRANSMISIÓN POR PUERTO SERIE Alvaro Fernández Casaní

OBJETIVOS Utilizar PIC para la adquisición de datos analógicos y conversión a digital Transmisión por puerto serie de los datos Posterior análisis de datos en el PC

MEDIOS A UTILIZAR Microchip 16F873 convertidor A/D controlador Puerto Serie PCB diseñado para alojar el 16F873 y módulos requeridos código diseñado para conseguir los objetivos, PC y conexiones

PIC 16F873 CPU RISC juego de 35 instrucciones 28 pins FLASH: 8K x 14 words RAM: 368 x 8 bytes EEPROM: 256 x 8 bytes Conversor A/D de 10 bits multicanal Puerto Serie multifuncional

PIC 16F873 - Conversor A/D Hasta 5 canales de entrada Conversión por método de aproximaciones sucesivas 10 bits de resolución Voltaje alto y bajo de referencia seleccionable por software Posibilidad de ejecución en modo SLEEP

PIC 16F873 - Conversor A/D 4 registros básicos: 2 registros configuración: ADCON0 ADCON1 2 registros datos: ADRESH y ADRESL

PIC 16F873 - Conversor A/D ADQUISICION DE DATOS: 1) Programación del conversor A/D: Programar Frecuencia de Adquisición (ADCON0 - bits ADCS0 y ADCS1): Fosc/2 (00) Fosc/8 (01) Fosc/32 (10) FRC (11) Seleccionar canal de entrada (ADCON0 - bits CHS0, CHS1, CHS2) Canal 0 (000) ... Canal 7 (111)

PIC 16F873 - Conversor A/D Configurar Pines, voltaje referencia, ... (ADCON1 - bits PCFG0, PCFG1, PCFG2, PCFG3): Configurar bit de Resultado (ADCON1 - bit ADFM ) Habilitar el modulo conversor (ADCON0 - bit ADON )

PIC 16F873 - Conversor A/D 2) Para cada dato a adquirir: Empezar la conversion (ADCON0 - bit GO-DONE) Comprobar la conversion: por polling (comprobar ADCON0 - bit GO-DONE)

PIC 16F873 - Interfaz Serie Posibilidad de configuración para comunicación: full-duplex asíncrona. Sincrona como Master Síncrona como Slave Utilizaremos el modo asíncrono

PIC 16F873 - Interfaz Serie MODO ASINCRONO: codificación standard NRZ formato standard de 8 bits ( configurable ) se transmite primero el bit LSB paridad no soportada por HW pero puede calcularse por SW y almacenarse en bit 9

DIAGRAMA DEL BLOQUE DE TRANSMISION PIC 16F873 - Interfaz Serie DIAGRAMA DEL BLOQUE DE TRANSMISION

PIC 16F873 - Interfaz Serie PROGRAMACION: 1) Inicializar registro del Generador de baudios (SPBRG) y el bit de alta velocidad si necesario (BRGH)

PIC 16F873 - Interfaz Serie 2) Modo Asíncrono Clear bit SYNC 3) Habilitar puerto serie Set bit SPEN 4) Interrupciones habilitadas Set bit TXIE 5) Si se quiere 9º bit de datos Set bit TX9

PIC 16F873 - Interfaz Serie 6 ) Habilitar transmision Set bit TXEN (habilita el bit TXIF) 7) Si se ha seleccionado 9º bit Cargar bit en TX9D 8) Cargar el registro TXREG con los datos: empieza automáticamente la transmisión

CODIGO PIC - MAIN PROGRAMA PRINCIPAL // Programa principal main(){ // Configurar modulo AD initialice_ad(); // Configurar comunicacion serie serial_port_configure(); while(1){ //Empezar conversion begin_conversion(); //mandar datos send_data(); }

CODIGO PIC - INITIALICE_AD // Configuracion del modulo AD //ADCON0 (bank 0) //set_bit( ADCS0,1); // Frecuencia de adquisicion //set_bit( ADCS1,0); asm bsf ADCON0,ADCS0 asm bcf ADCON0,ADCS1 //set_bit( ADFM,0); // Canal de entrada //set_bit( ADFM,0); asm bcf ADCON0,CHS2 asm bcf ADCON0,CHS1 asm bcf ADCON0,CHS0 //ADCON1 //Pasamos al banco 1 (01) asm bcf STATUS, RP1 asm bsf STATUS, RP0 //TRISA asm bsf TRISA,7 // Configuracion de los pines //set_bit( PCFG3,0); //set_bit( PCFG2,0); //set_bit( PCFG1,0); //set_bit( PCFG0,1); //Utilizar 0000 (V+ = Vdd; V- = Vss) asm bcf ADCON1,PCFG3 asm bcf ADCON1,PCFG2 asm bcf ADCON1,PCFG1 asm bcf ADCON1,PCFG0 //set_bit( ADFM,1); // datos en los 10 bits de menos peso asm bsf ADCON1,ADFM // Finalmente Habilitamos modulo AD //Pasamos al banco 0 (00) asm bcf STATUS, RP0 asm bcf STATUS, RP1 //Habilitamos asm bsf ADCON0, ADON }

CODIGO PIC - SERIAL_PORT void serial_port_configure(){ //Pasamos al banco 1 (01) asm bcf STATUS, RP1 asm bsf STATUS, RP0 //configure pins 6,7 asm bsf TRISC,6 asm bsf TRISC,7 // Baud generator (9600) on //I suppose fosc=4Mhz // fosc=4Mhz --> SPBRG=25 // fosc=20Mhz --> SPBRG=129 // y BRGH=1 asm movlw D'25' asm movwf SPBRG asm bsf TXSTA,BRGH //asyncronous mode asm bcf TXSTA,SYNC //Serial port enable //Pasamos al banco 0 (00) asm bcf STATUS, RP1 asm bcf STATUS, RP0 asm bsf RCSTA,SPEN //enable trasnmit //Pasamos al banco 1 (01) asm bsf STATUS, RP0 asm bsf TXSTA,TXEN }

CODIGO PIC - BEGIN_CONVERSION //Pasamos al banco 0 (00) asm bcf STATUS, RP0 asm bcf STATUS, RP1 //empezamos la conversion asm bsf ADCON0, GO_DONE //tenemos que esperar a que se haya acabado la conversion //while (ADCON0 & 0x04) bit GO/DONE //b=0x04; asm movf ADCON0, W asm movwf _b while ((b & 0x04) == 0x04 ){ }

CODIGO PIC - SEND_DATA void send_data(){ // load register with data //Pasamos al banco 0 (00) asm bcf STATUS, RP1 asm bcf STATUS, RP0 // Inicio de los datos // transmitimos una "v" ( decimal ->118) asm movlw D'118' asm movwf TXREG delay_ms(10); //transmitimos primero el byte alto y después el bajo asm movf ADRESH, W //wait until transmitted delay_ms(10); //Pasamos al banco 1 (01) asm bcf STATUS, RP1 asm bsf STATUS, RP0 asm movf ADRESL, W //Pasamos al banco 0 (00) asm bcf STATUS, RP0 asm movwf TXREG }

CODIGO PC - PROGRAMA PRINCIPAL void main(){ int i,j; char recibido; unsigned char alta,baja; int dato; int v_low, v_high; Inicializa_Comunicaciones(1,9600); printf("Introduce Referencia V- :"); scanf("%d",&v_low); printf("Introduce Referencia V+ :"); scanf("%d",&v_high); printf("introducida V- = %d\n",v_low); printf("introducida V+ = %d\n",v_high); if (v_low>v_high){ printf("ERROR: Valores incorrectos\n"); return; } printf("Preparado para recibir datos...\n"); while(1){ recibido = Recibe_un_caracter(); if (recibido == 'v'){ //Recibimos parte alta alta = Recibe_un_caracter(); baja = Recibe_un_caracter(); dato = ((alta) << 8 ) + baja; printf("Dato recibido = %d \n",dato); printf("Dato convertido = %f \n", convierte_dato(dato, v_low, v_high)); } }//while }//main

CODIGO PC - CONVERTIDOR float convierte_dato(int dato, float low, float high){ float intervalo,margen; float result; intervalo = high - low; //printf("convierte: intervalo=%f\n",intervalo); // 2^10 = 1024 margen = (intervalo / (1024)); //printf("convierte: margen=%f\n",margen); result = low + margen*dato; //printf("convierte: resultado=%f\n",result); return result; }