Electronica basica

Aplicaciones prácticas con el microcontrolador
AT89C2051 para laboratorio de sistemas digitales
Sánchez Soler, Alejandro
EPSEVG Enero 2008
Resumen
El proyecto trata de renovar el material didáctico de la
asignatura laboratorio de sistemas digitales (LSDI).Se han
realizado y actualizado los diseños de varios circuitos para
usar cómo prácticas de esta asignatura, se han realizado lasplacas de circuito impreso correspondientes y se han
montado los componentes electrónicos para estas placas.
También se ha realizado el diseño e implementación de dos
programadores para el microcontrolador AT89C2051, uno
en serie y otro paralelo.
I. Introducción
Para que los alumnos puedan grabar los microcontroladores
sin necesidad de ir al centro de cálculo de la universidad se
ha diseñado unprogramador paralelo, sencillo y de muy
bajo coste, que luego podrán utilizar para sus propios
diseños. Este programador se puede usar para los
microcontroladores 89C2051 y 89C4051 de bajo coste y
disponibles comercialmente, que se usan en esta asignatura.
Al mismo tiempo, se ha diseñado un programador serie,
también muy sencillo y de bajo coste, que se puede conectar
a algunas placas quese usaran en las prácticas del
laboratorio. Con este programador se pueden grabar los
microcontroladores del tipo 89SXX del fabricante Atmel
[6] sin necesidad de extraer el microcontrolador de las
placas electrónicas.
Además de estos programadores, se han realizado cuatro
diseños para los microcontroladores 89C2051 y 89S2051
que se utilizaran como prácticas de laboratorio de la
asignaturaLSDI.
El primer diseño consiste en un circuito para el 89C2051
con ocho diodos led para efectuar un efecto visual de leds
encendidos y que es habitual de la asignatura.
El siguiente diseño consiste en la gestión por un
microcontrolador 89C2051 o 89S2051 de una matriz de 7x5
leds que se proporciona en un solo dígito. Esta práctica está
destinada a efectuar un contador- descontador numéricoque
se ha de controlar correctamente para que se vean los
números decimales correctamente en el dígito matricial.
El tercer diseño consiste la recreación del efecto de un
vumeter en una estructura formada por tres columnas y siete
filas de diodos led. Esta práctica contiene un conversor
analógico-digital ADC0834 de 8 bits y cuatro canales, para
leer tensiones analógicas de entrada ymostrarlas en las
columnas de diodos led. En esta práctica se puede usar un
microcontrolador 89C2051 o 89S2051. El microcontrolador
deberá gestionar las lecturas de los canales analógicos del
conversor analógico-digital, así como gestionar la
visualización de los valores leídos en la tres columnas de
diodos led.
Por último se ha querido recrear el efecto de un contadordescontador
con cuatrodígitos de siete segmentos usando
un microcontrolador 89C2051 o 89S2051. En esta práctica
se usarán dos teclas para contar y descontar y se gestionará
el visualizador de siete segmentos para que se vea la
cantidad contada de forma correcta.
II. Implementación
Para diseñar las prácticas se utiliza el programa OrCAD,
versión estudiante, para realizar los esquemáticos, el diseño
y trazado de laspistas de circuito impreso. Las placas de
circuito impreso se hacen mediante la fresadora LPKF C30
del LGEU que la universidad pone a disposición para los
proyectistas final de carrera.
Fig. 1. Fresadora LPKF
Con esta fresadora se consigue un mejor resultado que si,
por lo contrario, se hubieran insolado estas placas, ya que la
fresadora tiene una resolución mucho mayor y permite
hacercircuitos impresos de menor tamaño y de mayor
calidad. Por otro lado, se emplean resistencias y
condensadores SMD en el diseño, lo que permite reducir
bastante el tamaño de las placas realizadas.
III. Programador paralelo
Los microcontroladores normalmente vienen de fábrica con
la memoria borrada (contenido de array todo a unos, FFH)
y listo para ser programado. Hay dos tipos de modelos a...