Módulos microcontrolador con un Dallas 5000

Esta sección presenta un módulo microcontrolador genérico que permite el uso de microcontroladores en formato DIP de 40 pines compatible pin a pin con un 8051 de Intel.

Como ejemplo, se ha recurrido a emplear un microcontrolador Dallas 5000. Analizando las características del  microcontrolador (ver características), nos damos cuenta que nos permite tener cuatro puertos para nuestro uso, ya que interiormente cuenta con 32 kbytes de memoria interna, la cual nosotros podemos dividirla a nuestro gusto en los dos espacios de memoria típicos en estos dispositivos, memoria de programa y memoria de datos.

Para hacer funcionar este modulo, vamos a necesitar una tensión de alimentación, lo más estable posible, para ello, la construimos a partir de una tensión de 9 voltios que nos dará un transformador, que será el encargado de transformar la tensión de red a esta. Una vez tenemos la tensión de 9 voltios, será rectificada hasta llegar a una tensión de unos 5 voltios exactos, todo este proceso se encargan de realizarlo un puente rectificador de diodos, y un 7805 con sus respectivos condensadores de filtrado.

Observando las características del fabricante del microcontrolador, nos damos cuenta que un pico de –0.3 voltios, nos podría estropear el micro, con lo cual a la salida de la fuente de alimentación diseñada se le añadirá un diodo de protección, en este caso el 1N5878. Una vez tenemos la tensión de alimentación, sería conveniente saber cuando hay alimentación o no, todo ello nos lo va a indicar un diodo led, con su correspondiente resistencia limitadora.

        Para hacer funcionar el microcontrolador nos hace falta un reloj de cuarzo, de 11.059 MHz, para hacer que sea compatible con las velocidades mas usuales de comunicaciones, es decir, con este cristal podemos comunicarnos con otros dispositivos a las velocidades estándar de 300,1200, 2400, 9600, 19200, 57600 baudios.

        Para el circuito de reset, necesitamos una resistencia de valor 1K para que funcione. Si nos fijamos en este dato, normalmente todos los microcontroladores necesitan de un condensador, por que ya llevan incluido en el propio encapsulado la resistencia de pull-up. Para que el diseño, lo mas estándar posible, se le ha dotado de un condensador para aquellos dispositivos, que en su circuito de reset ya lleven incorporado la resistencia. Esto generalmente a pasar con los dispositivos CMOS.

         Dependiendo del microcontrolador  a instalar, cuando estemos en el proceso de montaje de la placa, decidiremos si instalamos la resistencia o el condensador, o ambos a la vez, posibilidad que es posible, gracias al jumper que existe para tal efecto, de tal manera que utilizamos uno de los dos, pero nunca los dos a la vez.

            La señal /EA necesita tener un valor lógico de 1 en este microcontrolador. Para el resto de microcontroladores  dependerá. Para que no surjan incompatibilidades en el diseño, se ha optado por disponer de una serie de interruptores los cuales nos configuran el valor de esta señal de manera adecuada.

            Cuando vamos a programar el Dallas 5000, necesitamos que la señal de reset se mantenga a nivel alto y la señal /PSEN este al mismo tiempo con nivel bajo, para ello usamos otro de los interruptores que posee el sistema, además de un transistor con su resistencia limitadora que nos invertirá la señal. Durante el tiempo que este el interruptor accionado.

            Si hemos observado el esquema,  nos encontramos con un quinto puerto, que solo tiene algunas señales, pues bien, este puerto es para conectar a otro dispositivos que tenga la necesidad de usar solo estas señales. Hay que advertir que mientras estemos utilizando este puerto, si conectáramos un dispositivo al puerto normal, el sistema se volvería inestable, pudiendo no funcionar.

PCB:

COMPONENTES:

MANUAL DE PUESTA EN MARCHA.

Vamos a explicar de manera puntual los pasos a seguir para la transmisión de programas desde el PC al microcontrolador. Para ello vamos a necesitar dos de los módulos diseñados, estos son:

• El Módulo De Comunicaciones.



• El Módulo Microcontrolador.



 

Suponemos que los dos módulos están montados siguiendo los esquemáticos y los fotolitos proporcionados, y que además de los módulos anteriores, poseemos un cable serie que conecte el módulo de comunicaciones con el PC, y tenemos una cinta Bus que nos conectaran ambos módulos.

El primer paso a seguir será la conexión del cable serie desde el ordenador al módulo de comunicaciones, para ello, y como medida de protección conectaremos uno de los extremos del cable serie al PC, estando este APAGADO, pues podríamos causar cortocircuitos en el PC, que podrían dar al traste con los puertos serie del PC. Una vez solucionado este tema, conectaremos el otro extremo del cable serie al módulo de comunicaciones. Interconectaremos los dos módulos mediante un cable cinta BUS, conectándolo al puerto 3 de la placa microcontroladora.

Una vez realizado tal conexión, vamos a terminar de configurar la placa, para ello, y dependiendo el microcontrolador elegido, deberemos seleccionar el tipo de reset adecuado para el sistema, para ello moveremos el jumper de la siguiente manera:

Configuración del jumper 1

Además de esta pequeña configuración, queda otra todavía más importante si cabe, es la que va a determinar el funcionamiento del microcontrolador. Se trata del valor que tiene que tener el pin , para ello, después de mirar en las hojas de características de nuestro micro, procederemos a la configuración manual de los microinterruptores que pose la placa. Su funcionamiento se recoge en la siguiente tabla:

Configuración de los microinterruptores 1

Ahora ya podremos enchufar el PC y configurar el programa de comunicaciones adecuado. Como en el 90 % de todos los ordenadores actuales, el sistema operativo por excelencia es la plataforma Windows en todas sus versiones, este sistema operativo lleva incluido una utilidad que se llama HyperTerminal, el cual puede leer los puertos serie del PC.

Los valores con los cuales configuraremos este tipo de programas son:

• Bits por segundo: 9600, si a esta velocidad se produjeran problemas, bajaremos este valor.
• Bits de datos: 8.
• Paridad: Ninguna.
• Bits de parada: 1.
• Control de flujo: Ninguno.

Con todos estos valores ya configurados y puesto en modo programación, nos debería aparecer una pantalla similar a esta, al darle al intro en el PC:

A partir de esta pantalla ya podemos empezar a trabajar con el microcontrolador.

Como se puede observar en la imagen, el microcontrolador nos ha devuelto una línea característica del programa invocado para la transmisión, ya sea esta serie o paralela. En concreto, aquí se ha utilizado un microcontrolador de la casa Dallas, el modelo Dallas 5000. Cuando el microcontrolador se encuentre listo para recibir el próximo comando, nos lo hará saber a través de este símbolo ">".

Este tipo de micro implementa una interfaz en línea de comandos de fácil uso y que es similar a la utilizada por numerosos programas de este estilo. En concreto los comandos que utiliza este modelo son:

Comandos del DALLAS 5000(T).

Pasamos brevemente a dar una explicación más detallada de estos comandos:

Una vez ya conocemos el lenguaje que empleará nuestro microcontrolador, vamos a explicar como introducirle un programa, que antes de todo, deberá haber sido compilado y enlazado, obteniendo el fichero.hex.

Una vez el microcontrolador nos ha mostrado su mensaje, pulsaremos L y seguidamente nos vamos al menú de Transferir, Enviar archivo de texto... y una vez situados en esta opción, buscaremos nuestro fichero y confirmaremos la operación. Pasado un pequeño espacio de tiempo, que dependerá de la velocidad de conexión y de lo grande que sea nuestro fichero, el micro nos responderá con un ">", y a partir de ahí, ya podemos desconectar el modo programación (microinterruptor 1 a OFF) y pulsar el reset para inicialice el sistema.