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miércoles, 4 de marzo de 2009

Interacción del Usuario via Terminal Parte II

Hola, después de una larga ausencia continuamos con la segunda parte de la interacción del usuario y el PIC vía terminal. Esta vez vamos a configurar la hora y fecha, recibeindo los datos via el puerto serie.

Seguiremos usando como base el código anterior, solo añadiremos unas funciones necesarias; la primera es la siguiente:

void flush_buffer(void)
{
if ( RCSTAbits.OERR ) // Si se activa el bit de overflow
{
RCSTAbits.CREN=0; // toggleo de CREN para limpiar le buffer
W= RCREG; // flush del registro
W= RCREG;
W= RCREG;
RCSTAbits.CREN=1; // toggleo de CREN
}

}

Esta función es necesaria ya que el buffer de recepcion de los PICs fácilmente se llega a llenar y ocurre desbordamiento ocasionando un mal funcionamiento en la recepcion de datos. El bit 4 del registro RCSTA -registro encargado de la configuracion RX serial- es el OERR, este bit indica si existe un desbordamiento en el buffer cuando esta en estado alto.  Cuando dicho bit esta en estado alto es necesario vaciar el buffer de recepción y esto se logra haciendo un toggle en el bit CREN que es el que recibe. Es por esto que esa función es llamada antes de recibir algo para asegurar la integridad de los datos.

La segunda función añadida es:

unsigned char user_data(void)
{ unsigned char link[2]; // array para datos de usuario 

  while(!DataRdyUSART()); // esperamos caracter de usuario  
  getsUSART(link,2); // Obtenemos el dato del usuario
  return atoi(link); // convertimos los caracteres en byte
}

La cual nos sirve para obtener los datos del usuario a través del puerto serie. Para ello usamos una funcíon de la librería usart.h: getsUSART(cadena, longitud); Esta funcion lleva como parametros la cadena donde sera guardados los datos y la longitud de estos datos. Es decir, esta funcion es útil para recibir una cadena de caractéres cuando conocemos su longitud y como nosotros recibimos solamente 2 caracteres que equivalen a los dato de fecha y hora nos viene como anillo al dedo.

Asi pues recibimos 2 caractéres que son guardados en la variable LINK que es un array de 2 posiciones, posteriormente convertimos la cadena en un byte para poder trabajar con él. Recordemos que lo que viene del puerto serie son asciis y no bytes. Una vez que se realiza la conversion se retorna el valor convertido para su uso posterior.

Otra función agregada es:

unsigned char DEC2BCD(unsigned char aux)  

aux += (aux/0x0A)*0x06; // Procedimiento para convertir a BCD
return aux; 
}

Esta función es la que nos ayuda a pasar los datos recibidos desde el puerto serie a codigo BCD o HEX para poder escribir correctamente el RTC, si no usamos esta función los datos escritos en el RTC serían incorrectos pues recordemos que se escribe en HEX los registros del RTC. Esta función es un regalito de ANDRE LUIZ del foro de C18 de Microchip. Nunca dejen de buscar ahí, generalmente lo que deseamos alguien más ya lo ha hecho.

Y aquí esta el código que se utilizo para este fin, queda como tarea pendiente asegurar los máximos números de la hora y fecha; ademas de programar la eeprom del PIC para que una vez que ha sido grabado el RTC no nos ida de nuevo la configuración y esto puede servir para un mini-datalogger añadiendo una EEPROM al bus I2C.




lunes, 5 de enero de 2009

Sensando Temperatura con LM35DZ

Ahora que podemos mostrar datos analógicos en un LCD y enviarlos vía serie, podemos usar un sensor y cual otro podría ser si no el famosísimo LM35DZ. Este sensor se encuentra por todas partes, debido a su bajo costo y su funcionalidad.

Este es el circuito básico de conexión de LM35:


Como podemos apreciar en el circuito la salida analógica del sensor es de 10mV por cada grado centígrado que registra; por otra parte la resolución de nuestro ADC es de 10 bits y como nuestras fuentes de referencia son las misma que alimentan al PIC,  tenemos que:


  5V / 1024 = .0048 V 


De este modo nosotros tenemos una resolución de @5mV en cada paso de nuestro canal analógico. Esta resolución es más que perfecta para usar ese sensor, de tal modo que usando la lógica cada grado centígrado equivaldrá a 2 pasos de nuestro ADC.


Con los datos anteriores podemos realizar el siguiente programa:




Como podemos apreciar el programa es muy sencillo, aunque C18 soporta el uso de flotantes, la conversión a cadena de texto no se puede, y en la parte serial no soporta %f  por esta razón se trabaja directamente con enteros y se logra una conversión similar. No es exacta falla por unas decimas pero para este programa no viene ningún problema en ello.


El circuito es el mismo del programa anterior solo habrá que sustituir el potenciómetro por el sensor.


Y por último la simulación:


domingo, 4 de enero de 2009

Usando un LCD

Al programa anterior le vendría bien mostrar el valor del ADC sin usar un PC, para ello podemos usar un LCD de 16x2.


Para este fin será necesario usar la libreria xlcd.h,  esta se encarga de mostrar los textos por nosotros. Esta librería posee varias funciones, pero nosotros nos enfocaremos especifcamente en 3 de ellas: openXLCD(); putrsXLCD(); putsXLCD;


Antes de empezar a usar esta función es necesario hacer unos cambios a la librería, pero antes debemos pasarla a nuestra carpeta de proyecto.


Lo primero sera copiar la librería que se encuentra en Directorio_de_instalación\MCC18\h\xlcd.h a nuestra carpeta en mi caso será E:\Microchip Solutions\Proyectoblog\h\xlcd.h.


Después de eso copiaremos los archivos fuente de la libreria que se encuentran en Directorio_de_instalación\MCC18\src\extended\pmc\XLCD\*.c  a la carpeta de nuestro proyecto en nuestro caso será E:\Microchip Solutions\Proyectoblog\src\XLCD\ Nos aseguramos de copiar todos los archivos *.c a nuestra carpeta de proyecto.


Esto se hace para respaldar la libreria original y realizar modificaciones sin moderación alguna en nuestro proyecto, así evitamos daños a la librería original.


Posteriormente debemos configurar nuestro proyecto para que compile desde nuestra ruta la librería recien copiada. Para ello accedemos a Menú Project--->Build Option-->Project y se abrira la siguiente ventana:



Daremos click en la opción Show directories for  y posteriormente en Include search path:



Eliminaremos el path default y añadimos uno nuevo con nuestra ruta.

Posteriormente vamos añadir las fuentes de la librería, esto lo hacemos dando click derecho sobre la carpeta de y click en add:



Y seleccionaremos todos los archivos en ..\src\XLCD\  Por último añadimos el Header xlcd.h con el mismo procedimiento.


Ahora que ya tenemos preparado el entorno de trabajo lo primero que vamos a hacer es modificar la libreria para poder usar el LCD en el PORTD a 4 bits para eso abrimos el archivo xlcd.h  dando doble click. Una vez abierto es muy sencillo ya que esta completamente comentado los modos de trabajo asi que para nuestro ejemplo el archivo queda de la siguiente forma. Ubicamos esta porcion de codigo en la librería:



En este caso la librería ya fue editada para que trabaje como deseamos, pero es tan transparente que es bastante sencillo poder modificarla para llevarla a otro puerto del PIC.


Una vez que hemos modificado nuestra librería a nuestro gusto podemos empezar a programar. La idea es mostrar un mensaje incial, despues presionar el boton y mostrar el valor del ADC tanto serialmente como en el lcd, podemos basarnos en el siguiente codigo:



Como podemos apreciar en el código las funciones de la librería xlcd.h  que mas usamos fueron: openXLCD(); putrsXLCD(); putsXLCD;


openXLCD(); Sirve para incializar el LCD con los argumentos de 4bits y el tamaño de cada caracter. Una vez que se llama esta función es necesario añadir 3 pausas para inicializar el LCD, estas pausas estan debajo del alias de nuestro botón.


putrsXLCD(); Sirve para poner una cadena de texto desde la memoria de nuestro programa.


putsXLCD; Sirve para poner una cadena de texto desde la memoria de datos, estas dos funciones se implementaron en una funciçon que cree para poder usar el mismo comando sin atascar la memoria del PIC con la función writeLCD.


El circuito propuesto para este programa es el siguiente:



Y el video de la simulación:


sábado, 3 de enero de 2009

Leyendo un Canal AD y enviando el valor vía Serie

Es momento de hacer algo un poco mas elaborado que prender simples LEDS, así que vamos a leer una entrada analógica y el valor lo mandaremos vía serie al terminal.


Hay 3 librerías nuevas que vamos a utilizar: stdio.h, adc.h y usart.h. La librería stdio.h  nos va a servir para enviar los datos al terminal de la PC haciendo uso del comando printf


printf:

Este comando es util para enviar texto y/o numero formateados vía el hardware serial, la sintaxis es:

printf(sentencias/formato,valor de formato)


Las sentencias son las palabras o cadenas que enviaremos vía serie, el formato es opcional, pero a la ves muy útil, para utilizar el formato es necesario usar el símbolo para poder anexar un valor numérico después.

Por ejemplo podemos enviar la palabra hola usando el comando printf:

 

printf("hola");  


Como podrán ver el texto debe ir entrecomillado para poder enviarse, en este ejemplo solo enviamos la palabra hola, no usamos ningún formato ni nada. Para enviar un texto con un formato podemos usar el siguiente ejemplo:

  i=10;

  printf("el valor de i es: %d",i);


Como se puede apreciar, esta vez usamos un formato el cual fue %d  con esto estamos diciendo que ira un numero decimal en el lugar que corresponde a %d. Este numero decimal pertenece a  y es declarado seguido y dentro de la instrucción printf. Tenemos que notar que a diferencia del ansi C no se usa el operado &i, ya que seria un puntero solamente se pone la variable deseada y también es necesario decir que printf no soporta el formateo de flotantes con %f como el ansi C.

La librería adc.h

Esta librería nos permitira configurar los registros del ADC sin acceder a ellos directamente, es decir, en lugar de asiganr valores individuales a los tres registros que componen la función de ADC del PIC usaremos una sola instrucción para ello.


OpenADC ();

Será quién nos permita configurar los 3 registros de nuestro de nuestro PIC, tenemos que tomar en cuenta que los argumentos de la función openadc(); cambien con respecto al PIC que usamos, es por ello que debemos revisar con calma la ayuda de esta libreria.


Para nuestro caso usamos un PIC18F4520, por lo que la función openadc(); llevará 8 argumentos. de este forma podemos construir la función de la siguiente manera:


 OpenADC ( ADC_FOSC_8 &             // Configuramos el FOSC a 8 
                      ADC_RIGHT_JUST &  // Sera 10 bits de 0-1024
                      ADC_4_TAD,                 // TAD en 4
                      ADC_CH0 &                   // Solo Canal0, RA0
                      ADC_INT_OFF &         // Sin interrupciones AD
                      ADC_VREFPLUS_VDD &   // Sin VREF+
                      ADC_VREFMINUS_VSS,   // Sin Vref- 
                      14 );                                        // Bits digitales de ADCON1



Como se puede apreciar en el codigo anterior, con los 8 argumento configuramos los 3 registros y los argumentos los podemos cambiar conforme nos convenga. Cabe destacar que el ultimo numero el 14  corresponde a los bits0-3 del registro ADCON1 donde seleccionamos el tipo de I/O de los pines para este caso solo RA0 es analógico los demás son digitales.



La Librería usart.h

Con esta librería vamos a configurar el modo de transmision serie de nuestro PIC, usaremos la función OpenUSART (); esta función esta dada por 7 argumentos, que corresponden a la configuración de nuestra transmisión, para este ejemplo buscamos una transmisión asyncrona de 8 bits sin paridad y con una velocidad de 9600KBps. De esta forma tenemos que:

OpenUSART ( USART_TX_INT_OFF &   // Sin interrupcion de TX  
                          USART_RX_INT_OFF &   // Sin interrupcion de RX  
                          USART_ASYNCH_MODE & // Modo Asincrono
                          USART_EIGHT_BIT &      // Solo 8 bits de transmision
                          USART_CONT_RX &         // Recepcion continua
                          USART_BRGH_HIGH,      // BRG HIGH
                          129 );                                     // 9600Kbps @ 20MHZ


Dependiendo de la frecuencia de nuestro crystal es como asiganaremos el ultimo valor decimal, que en este caso es 129 ya que segun la hoja del PIC como esta activado BRGH, solo es cuestion de buscar en la tabla correspondiente el valor de FOSC.

Una vez que tenemos el resumen de esas librerias podemos crear el programa. el cual cada que presionemos un boton conectado a RB0 enviara la lectura del ADC con una pausa de medio segundo. Para ello podemos basarnos en el siguiente programa:

El diagrama de conexion que vamos a usar:



La salida serie pueden usar un max232 o algunos componentes discretos lo que les convenga y funcione.

Y por útimo la simulacion del programa: