CLUB 16 Completo

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EDITORIAL QUARK Nº de Colección 1 6 Nº de Colección 16 Rep Argentina: $15 México: $30 M.N. Otros Países: U$S 6 Rep Argentina: $15 México: $30 M.N. Otros Países: U$S 6

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  • EDITORIALQUARKN de Coleccin 16N de Coleccin 16Rep Argentina: $15Mxico: $30 M.N.

    Otros Pases: U$S 6Rep Argentina: $15Mxico: $30 M.N.Otros Pases: U$S 6

  • N 1 6

    Director de la Coleccin Club Saber ElectrnicaIng. Horacio D. VallejoJefe de RedaccinPablo M. Dodero

    Club Saber Electrnica es una publicacin deSaber Internacional SA de CV de Mxico y Editorial Quark SRL de Argentina

    Editor Responsable en Argentina y Mxico:Ing. Horacio D. VallejoAdministracin Argentina: Teresa C. JaraAdministracin Mxico: Patricia Rivero RiveroComercio Exterior Argentina: Hilda JaraComercio Exterior Mxico: Margarita Rivero RiveroDirector Club Saber Electrnica: Luis LeguizamnResponsable de Atencin al Lector:Alejandro A. VallejoCoordinador InternacionalJos Mara NievesPublicidadArgentina: 4301-8804 - Mxico: 5839-5277

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    Club Saber Electrnica. Fecha de publicacin: abril de 2006.Publicacin mensual editada y publicada por EditorialQuark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SAde CV, Av. Moctezuma N 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec deMorelos, Mxico (005255-58395277), con Certificado de Lici-tud del ttulo (en trmite). Distribucin en Mxico: REI SAde CV. Distribucin en Argentina: Capital: Carlos Cancella-ro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior:Distribuidora Bertrn S.A.C. Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap. Distribucin en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 Montevideo, 901-1184 La Editorial no se responsabiliza porel contenido de las notas firmadas. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un ser-vicio al lector, y no entraan responsabilidad de nuestra par-te. Est prohibida la reproduccin total o parcial del materialcontenido en esta revista, as como la industrializacin y/ocomercializacin de los aparatos o ideas que aparecen en losmencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvomediante autorizacin por escrito de la Editorial.

    Revista Club Saber Electrnica, ISSN: 1668-6004

    Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l

    Desde que el primer microcontrolador vi la luzen el mundo (el 4004), y cuya nica y principal ope-racin era una suma de 1 bit, se comenz con unacarrera tecnolgica que lejos de ver el fin, da a dava logrando cosas inimaginables, tal es el caso delos microcontroladores que vendran a ser el ejem-plo resumido y en miniatura de una computadorapersonal (PC).

    Hace ya unos aos apareci un nuevo sistema contodas las ventajas de Microchip y mucho ms, nosreferimos a PICAXE, un chip especial que facilitaan ms la tarea del tcnico proyectista y armador.Los microcontroladores PICAXE, son PICs comunes(Hechos por Microchip) a los que se les ha grabadoun pequeo programa interno denominado firmware(firmware o programacin en firme, es un bloque deinstrucciones de programa para propsitos especfi-cos, grabado en una memoria tipo ROM, que estable-ce la lgica de ms bajo nivel que controla los cir-cuitos electrnicos de un dispositivo de cualquiertipo) para que no precise de un circuito externo pa-ra ser grabado y para que el programa a grabarpueda ser escrito en Basic y hasta en diagrama deflujo.

    Si todava no los conoce, d una mirada a estaobra y verifique usted mismo las ventajas de estosnuevos microcontroladores.

    Ing Horacio D. VallejoISBN N: 987-1116-62-4

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC ......................................................3Conociendo los microcontroladores de este sistema ...........................................................................5Utilitario gratuito para hacer programas..............................................................................................7Trabajando con PICAXE - Paso a paso: uso de entradas y salidas .....................................................9Kit entrenador para PICAXE 08........................................................................................................14Aprendiendo a programar la tarjeta entrenadora 08 ..........................................................................17Juego de luces tipo auto fanststico...................................................................................................21Alarma para puertas y ventanas empleando la tarjeta entrenadora PICAXE 08 ...............................25Tarjeta entrenadora PICAXE 18........................................................................................................29Aprendiendo a utilizar el ADC en la tarjeta entrenadora del PICAXE 18 ........................................33Control de temperatura con la tarjeta entrenadora PICAXE 18 ........................................................39Programa para desplegar nmeros BCD con la tarjeta entrenadora del PICAXE 18........................45PLC de 5 entradas y 8 salidas............................................................................................................50Programacin combinacional del PLC - PICAXE 18 .......................................................................61Sistema de alarma domiciliaria inteligente........................................................................................71Alarma multipropsito con PICAXE para aprendizaje .....................................................................71Algunos conceptos para recordar ......................................................................................................73Prueba de funcionamiento del transistor ...........................................................................................74Verificacin de las uniones soldadas .................................................................................................76Verificacin de los componentes .......................................................................................................76Conexin de la batera .......................................................................................................................77Descarga de un programa para probar el LED ..................................................................................77Prueba de la salida .............................................................................................................................77Prueba del zumbador .........................................................................................................................78Prueba del interruptor ........................................................................................................................78Prueba de la fotorresistencia..............................................................................................................79Ideas de programacin.......................................................................................................................79Programa 1.........................................................................................................................................79Programa 2.........................................................................................................................................81Central de alarma inteligente.............................................................................................................82Programacin de la central ................................................................................................................85El programa inteligente .....................................................................................................................87Fuente para sistema de alarma con control automtico de bateras...................................................88Sirena para alarma con habilitacin lgica........................................................................................90

    2 CLUB SABER ELECTRONICA

    INDICE DE LA OBRA

  • TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 3

    PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    PICAXE: La Nueva Forma de Programar un PICDesde que el primer microprocesador vio la luz del mundo (el 4004), y cuya nica y princi-

    pal operacin era una suma de 1 bit, se comenz con una carrera tecnolgica que lejos de verel fin, da con da se van logrando cosas inimaginables, tal es el caso de los microcontrolado-res que vendran a ser el ejemplo resumido y en pequeo de una computadora personal (PC).

    Un microcontrolador que puede ser de 8, 18, 28, 40 terminales o ms, internamente dentro desu encapsulado posee como equipamiento mnimo un microprocesador, memoria RAM, y distin-tas versiones de memoria ROM. Los microcontroladores ms avanzados aparte de lo menciona-do anteriormente tambin llegan a poseer temporizadores, ADC, DAC, Comunicacin en parale-lo, USAR, etc. En la figura 1 vemos todo lo necesario para programar un PICAXE.

    Un microcontrolador, desde el punto de vista de operacin, puede considerarse como si fuerauna PC, ya que cuenta con el conjunto bsico de implementos que necesita realizar sus funcio-nes, esto es, microprocesador, disco duro, memoria RAM, etc. Clsicamente, cuando programa-mos un microcontrolador, de forma implcita se tiene que desarrollar un programa que trabaja amanera del BIOS de una PC, ya que lo primero que debemos tomar en cuenta es la configuracinde sus puertos ya sea como de entrada o de salida, configurar sus dems herramientas como pue-den ser los temporizadores, los ACD, etc.

    Han aparecido en el mercado sistemas de desarrollo que permiten la programacin del micro-controlador de una manera relativamente fcil, en la cual se puede emular el proceso que nos in-teresa desarrollar. Para la mayora de estos sistemas de desarrollo, una vez que se tiene termina-da la aplicacin, el paso siguiente es armar el prototipo e insertar el microcontrolador debidamen-

    te programado.Recientemente ha sido lan-zado al mercado un sistemade desarrollo para progra-mar microcontroladoresPIC llamado PICAXE, quede por s quien ha utilizadoestos microcontroladorespueden constatar lo sencilloque resulta su programa-cin, el sistema de desarro-llo PICAXE hace las cosastodava ms sencillas parael programador, ya que secuenta con dos opciones dedisear una aplicacin, unapor medio de diagramas deflujo y otra es por medio deBASIC, y aunque esto no

    Figura 1

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    4 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    es ninguna novedad, ya que estas he-rramientas existan con anterioridad,lo ventajoso del PICAXE radica en elhecho de que se trata de un micro-controlador PIC el que en un seg-mento de memoria ROM interna leha sido grabado, desde su fabrica-cin, un firmware a manera de BIOSque simplifica la forma de progra-marlo. Al igual que en todos los sis-temas de desarrollo, existen ya pre-definidas toda una serie de tarjetas deprcticas sobre las cuales podemosemular las aplicaciones que hemosdiseado, pero gracias al firmwareque poseen los microcontroladores

    PICAXE se puede armar la aplicacin completa incluyendo al microcontrolador, y sobre laaplicacin programarlo sin necesidad del sistema de desarrollo, ni del circuito programador demicrocontroladores. Ver figura 2.

    De hecho, el sistema PICAXE hace ms accesible la programacin de microcontroladores atodas aquellas personas que tan slo cumplan con el nico e indispensable requisito que es el dequerer aprender. Vea en la figura 3 una pantalla de la aplicacin que nos permitir realizar el pro-grama que vamos a cargar adentro del PIC.

    Aqu no vamos a mencionar las ventajas y desventajas del sistema PICAXE con respecto aotros, lo nico que podemos agregar es que se trata de otra manera de programar microcontrola-dores PIC, empleando diagramas de flujo y/o lenguaje BASIC, (figura 4) los cuales ya sea demanera conciente o totalmente implcita recurrimos a ellos para elaborar un programa.

    A lo largo de este libro iremos aprendiendo paso a paso la forma de cmo programar los mi-crocontroladores bajo el sistema PICAXE, para ello como primer paso emplearemos una tarjetade desarrollo de la cual proporcionaremos su circuitera para que ustedes la puedan armar, poste-riormente despus de realizar algunas practicas, avanzremos ya sobre aplicaciones en donde setenga al microcontrolador como elemento principal y al cual programaremos en sitio.

    Pues bien, los invitamos a que exploren esta nueva forma de programar microcontroladores,que estamos seguros les ser de gran utilidad.

    Figura 2

    Figura 3

    Figura 4

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 5

    Conociendo los Microcontroladores de este Sistema

    El PICAXE es un sistema de microcontroladores PIC muy fcil de programar ya que utilizaun lenguaje BASIC muy sencillo, adems de contar tambin con la posibilidad de programarloscon diagramas de flujo. El sistema PICAXE aprovecha todas las caractersticas de los microcon-troladores de bajo costo que incorporan memoria FLASH.

    El sistema PICAXE est disponible en tres versiones que son el de 8 terminales (PICAXE-08), 18 terminales (PICAXE-18) y 28 terminales (PICAXE-28). En estos microcontroladores yase tienen definidas las terminales que tienen la funcin de entrada y salida de datos, adems delas terminales que sirven para programar al PICAXE en sitio, o en otras palabras sobre la mismaaplicacin. En las figuras 5, 6 y 7 se muestran los circuitos esquemticos de la disposicin de ca-da uno de los microcontroladores PICAXE.

    En la figura 5 se muestra el circuito esquemtico para un PICAXE de 8 terminales, de las cua-les las que estn identificadas como Pin1 E/S, Pin2 E/S, Pin3 E/S y Pin4 E/S, son terminales quepueden funcionar como entradas o salidas de datos del exterior hacia el microcontrolador. Las ter-minales identificadas como Serial En y Serial Sal, se utilizan para programar al microcontroladora travs del puerto serie de una PC, para lo cual las terminales del conector identificado comoCON1 se hacen llegar al conector DB9 de la PC tal como se muestra en la figura 4. Por otra par-

    te, de la misma figura 1 seobserva que la terminal iden-tificada como Serial Sal,cumple con una doble fun-cin, y dependiendo de don-de se ubique un jumper selec-tor en el conector CON2, sepodr programar al PIC o esamisma terminal una vez pro-gramado el PIC tendr la fun-cin de una terminal de salidade datos.Del circuito esquemtico dela figura 6 se observa la for-ma en que estn dispuestas

    Figura 5

    Figura 6

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    6 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    las terminales de un PICAXE de 18 terminales, de las cuales las que se encuentran identificadascomo En 0, En 1, En 2, En 6 y En 7 son dedicadas exclusivamente para adquirir datos del exte-rior hacia el microcontrolador. Las terminales que se encuentran identificadas de la Sal 0 a Sal 7son exclusivamente para enviar datos hacia afuera del microcontrolador, mientras que las termi-nales identificadas como Serial Sal y Serial En se utilizan para programar al microcontrolador.

    En el circuito de la figura 7 se muestra la forma de conectar a un PICAXE de 28 terminales,en donde aparte de las terminales de entrada que se encuentran definidas como En 0 a En 7, tam-bin se cuenta con las terminales de salida identificadas como Sal 0 a Sal 7, adems de 4 termi-nales para entrada de datos analgicos, y por ltimo las terminales de programacin del micro-controlador.

    Ya se ha mencionado que el sistema PICAXE no requiere de programador o borrador, ya queutiliza nicamente tres alambresconectados al puerto serie de unacomputadora, tal como se describeen la figura 8.Una vez que han sido identificadaslas terminales a utilizar en el co-nector del puerto serie de la PC,ahora lo que sigue es preparar laconexin hacia el PIC, tomando encuenta las terminales tal como seobserva en la figura 9.Como se puede apreciar de la figu-ra 9, se puede emplear (es reco-mendable) un plug de los utiliza-dos para conectar los audfonos ala salida de audio de un walkman o

    discman, y tener un cable con un conector DB9en un extremo y un plug de audio en el otro, talcomo se ilustra en la figura 10.Por ltimo diremos que para armar el cable deprogramacin, tal como se muestra en la figura10, en las figuras 8 y 9 se muestra la configura-cin de las terminales tanto del conector DB9como el plug de audio.

    Figura 7

    Figura 8

    Figura 9

    Figura 10

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 7

    Utilitario Gratuitopara Hacer Programas

    Lo diferente del sistema de microcontroladores PICAXE, con respecto a la programacin tra-dicional de los microcontroladores PIC, radica en la programacin basada en un lenguaje BASICy diagramas de flujo. Esto hace que los microcontroladores del sistema PICAXE sean muy fci-les de programar, en un ambiente amigable.

    Para programar los microcontroladores PICAXE debemos, en primera instancia, instalar elsoftware que contiene el ambiente de programacin, por lo que describiremos paso a paso la for-ma de hacerlo.

    El software lo puede bajar de nuestra pgina de internet que usted ya conoce www.webelec-tronica.com.ar, debe hacer click en el cono password e ingresar la clave PICAXEPRO. Recuer-de que para bajar cualquier informacin debe ser socio del club SE, lo cual es gratuito y puedeinscribirse por Internet en slo un par de minutos (siga las instrucciones que dimos para bajar elprograma PICAXEPRO y encontrar cmo hacerse socio si an no lo es).

    Una vez que se tenga el software, se encontrar con una carpeta con el nombre de progedit,a la cual debemos acceder (observe la figura 11).

    Luego debemos ingresar a la carpeta progedit y tenemos que ubicar el programa identificadocomo Programming Editor, al cual debemos de hacerle un doble click con el ratn de la PC pa-ra que ste se ejecute y se pueda instalar el programa de los PICAXE, tal como se muestra en lafigura 12.

    Figura 11 Carpeta progedit.

    Figura 12 Software de instalacin Programming Editor.

    Figura 13 Ventana de bienvenida para la instalacin delsoftware de los PICAXE.

    Figura 14 Acuerdo de licencia.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    8 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    Una vez que ejecutamos el programa de instala-cin Programming Editor aparecer la ventanaque se muestra en la figura 13, sobre la cual de-bemos de oprimir con el ratn el cuadro identi-ficado como next para que contine la instala-cin.Posteriormente ser desplegada la ventana don-de se muestra la licencia que debemos aceptar,porque de otra manera no podremos continuarcon la instalacin del software, por lo que nue-vamente oprimiremos el cuadro identificado co-mo next, esta accin se indica en la figura 14.Como paso siguiente, pregunta por el nombredel usuario que normalmente utilizar el softwa-re, aqu podemos instalar la aplicacin para quepueda ser utilizada por todas las personas queutilicen la computadora, y despus de seleccio-nar esta accin tenemos que oprimir el cuadroidentificado como next, tal como se muestraen la figura 15.Posteriormente debemos decir en dnde se guar-dar el software de programacin, que por lo ge-neral, aqu no tenemos que modificar dato algu-no, a menos de que querramos asignar otra loca-lidad, tal como se ilustra en la figura 16. Unavez seleccionada la opcin correspondiente,procederemos a hacer click sobre el cuadroidentificado como next.Por ltimo, aparecer una ventana de confirma-cin para estar seguros de que los datos que in-trodujimos se encuentran correctos, si es as de-bemos oprimir el cuadro identificado comonext para que contine la instalacin, tal comose aprecia en la figura 17.Cuando se est instalando el software se indicagrficamente tal como se ilustra en la figura 18,aqu debemos esperar hasta que se terminen deinstalar, tanto el software de programacin comotodas las utileras que sern empleadas por losPICAXE. En la figura 19 se muestra la ventanaque nos indica que ya se ha concluido con la ins-talacin, por lo que debemos oprimir el cuadroidentificado como finish.Una vez instalado el software de programacinde los PICAXE, en el escritorio de nuestra PCencontraremos un cono de acceso directo iden-tificado como PICAXE Programming Editor,

    Figura 16 Destino del software.

    Figura 17 Ventana de confirmacin de datos.

    Figura 18 Ventana de instalacin del software.

    Figura 15 Informacin del usuario.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 9

    al cual, paracomenzar a

    p r o g r a m a rlos micro-controlado-res, debemoshacer un do-ble click conel mouse pa-ra que se eje-cute el pro-grama, talcomo se

    muestra en lafigura 20. Enla figura 21 y22 se obser-va un ejem-plo del am-biente grfi-co, tanto enlenguaje BA-SIC como endiagrama deflujo.

    TRABAJANDO CON PICAXEPASO A PASO: USO DE ENTRADAS Y SALIDAS

    Para empezar a utilizar el sistema de microcontroladores PICAXE comenzaremos con unaaplicacin muy sencilla, por lo que en primera instancia nos dedicaremos a encender y apagarleds, de acuerdo al estado que guarden las terminales de entrada de datos del microcontrolador.Cabe aclarar que conforme se avance en los temas de PICAXE podremos incorporar controlespara motores, utilizacin de convertidores analgico - digital (ADC), etc. Recordemos que el sis-tema PICAXE est disponible en tres versiones que son el de 8 terminales (PICAXE-08), 18 ter-minales (PICAXE-18) y 28 terminales (PICAXE-28), y en funcin de las terminales que tienendisponibles para la entrada y salida de datos, sern las que ocuparemos para comunicar al micro-controlador con el exterior.

    Comencemos pues con el primer circuito para visualizar la salida de datos, y se trata de un cir-cuito muy sencillo para encender leds, el cual se muestra en la figura 23. Este circuito lo pode-mos reproducir tantas veces como terminales de salida se tengan disponibles.

    Ahora veamos cul sera el primer circuito que se recomienda para ingresar datos discretos(digitales) al microcontrolador, y se trata de un interruptor con reposicin automtica (push-bo-ton), el cual se muestra en el circuito de la figura 24. De igual manera que en el caso del circui-to de la figura 23, se puede reproducir el circuito de la figura 24 tantas veces como entradas ten-

    Figura 19 Ventana final.

    Figura 20 Icono de acceso rpido en elescritorio de la PC.

    Figura 21 Lenguaje BASIC para progra-mar los PICAXE.

    Figura 22 Diagrama de flujo para programar los PICAXE.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    10 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    ga disponible el microcontrolador. Para realizar el primer ejercicio vamos a elegir uno de los trestipos de microcontroladores PICAXE que se tienen disponibles, que en este primer ejercicio setrata del PICAXE-18; pero posteriormente se realizarn ejercicios con todos los tipos de micro-controladores PICAXE.

    El circuito propuesto para esta primera experiencia se muestra en la figura 25, en la cual setiene 1 entrada y 1 salida.

    Para programar el microcontrolador PICAXE la primer accin que tenemos que realizar esabrir el software de programacin llamado PICAXE Programming Editor y que previamentetuvo que ser instalado.

    Una vez que hacemos doble click sobre el cono del software de programacin y accedemosal ambiente de programacin, aparece una ventana en donde se configuran las opciones con lascuales trabajaremos.

    Como primer paso, ya que es la primera vez que utilizamos este software, es conveniente se-leccionar el men identificado como Language ya que aqu es donde se configura el lenguajecon el cual estaremos interactuando, si desea ms detalles sobre esta parte del programa, puedebajarlo de Internet o adquirir la revista Saber Electrnica N 215. De internet, puede bajarlo des-de nuestra web con la clave progpicaxe.

    Para empezar a trabajar debemos configuar el programa (es muy sencillo, si lo desea, baje eltema completo desde nuestra web), seleccionando la opcin Modo del men para elegir el PI-

    CAXE que vamos a emplear ennuestro proyecto, qu frecuenciade operacin tendremos (general-mente 4MHz), etc. Luego, debe-mos elegir la opcin modo delmen para indicar en qu puertotendremos el circuito para descar-gar el programa.De la figura 26 observamos el am-biente de trabajo que presenta elsoftware de programacin de losmicrocontroladores PICAXE, en elcual se aprecia un espacio en blan-

    co que es donde se in-gresan las instruccionesen forma de BASIC.

    Qu instrucciones sonlas que utilizaremos?Si no sabemos, no es elfin del mundo y vamospaso a paso. Para co-menzar utilizaremos unaopcin que se cuenta eneste software para pro-gramar a los microcon-troladores que son losdiagramas de flujo, por

    Figura 23 Figura 24

    Figura 25

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 11

    lo que como se indica en la figura 26, selecciona-mos de la barra de herramientas la opcin Ar-chivo, posteriormente Nuevo y por ltimoNuevo Organigrama, y lo que aparecer ser elambiente de trabajo para ingresar el diagrama deflujo de nuestro programa.

    Para comenzar, ste va a ser nuestro campo detrabajo ya que de forma intuitiva todos sabemoshacer diagramas de flujo. Pues bien, antes de se-leccionar los bloques que lo constituirn, vamosa describir cul es el algoritmo del programa quequeremos desarrollar:

    Cuando se oprima un push - boton se en-cienda un led, y cuando se suelte el push - bo-ton se apague el led.

    Existen bloques prediseados que nos auxi-lian en el manejo del estado que guardan las ter-minales de entrada del microcontrolador de ma-nera independiente, por lo que como se muestraen la figura 27 seleccionamos el recuadro que tie-ne indicado un rombo y dentro de ste la palabraif.

    Ahora lo que tenemos que hacer es seleccio-nar qu condicin es la que utilizaremos, que pa-ra este ejercicio ser la que se encuentra dentrodel recuadro que tiene una figura de un rombo ydentro de ste la palabra Pin (observe la figura28), esto es, estaremos leyendo la condicin deuna terminal de entrada que, por defecto cuandolo ubicamos sobre nuestra rea de trabajo, siem-pre se coloca la entrada 0 (terminal 17 del micro-controlador figura 25). Este bloque tiene la tareade leer el estado lgico de la terminal de entraday la compara con un 1 lgico y dependiendo de sila entrada es igual o no, tiene dos posibles salidasY por si es igual a 1 lgico y N por si la en-trada es 0 lgico. Y por ltimo, oprimimos el re-cuadro que tiene una flecha en forma de U pararegresar al men principal.

    De acuerdo al algoritmo que planteamos l-neas atrs, lo que tenemos que hacer es que se en-cienda un led cuando en la terminal de entrada seencuentre un 1 lgico, o que el led se apaguecuando en la entrada se encuentra un 0 lgico. Pa-ra esta actividad recurrimos al recuadro identifi-cado con la palabra Out, ya que es ah dondese encuentran los bloques que actan sobre las

    Figura 26

    Figura 27

    Figura 28

    Figura 29

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    12 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    terminales de salida del microcontrolador. Unavez en el interior del men de bloques de salida,tenemos que seleccionar la accin que har queel led se encienda o se apague, por lo que en pri-mer instancia seleccionamos el bloque identifi-cado con la palabra High, el cual quiere decirque la salida se encender, por cierto cuando se-leccionamos este bloque, por defecto se ubica lasalida 0 (terminal 6 del microcontrolador figura25), tal como se ilustra en la figura 30.Ya se tiene entonces, el bloque que encender elled por lo que ahora requerimos la accin co-rrespondiente con su apagado, y sta correspon-de al recuadro identificado con la palabra Lowque es precisamente el bloque que realizar latarea de apagar el led, y tambin por defecto alseleccionarlo por primera vez, se ubica en la sa-lida 0.Una vez que ya tenemos los bloques que necesi-tamos para ingresarle o sacarle datos al micro-controlador PICAXE, procedemos ahora a unirlos bloques para realicen el algoritmo que fueplanteado lneas atrs, para ello existe una herra-mienta que se encuentra en un recuadro identifi-cado con una lnea vertical que en sus extremostiene un *.Cuando seleccionamos esta herramienta y acer-camos el puntero del ratn sobre alguno de losbloques que ya se encuentran en el rea de tra-bajo, se les aparece un crculo de color rojo enaquel punto que requiere una conexin, tal comose ilustra en la figura 30. Ya seleccionado elpunto de conexin trazamos la lnea hasta el si-guiente punto de conexin de un bloque pararealizar la unin lgica del flujo de datos, cabeaclarar que para cada unin que se necesite rea-lizar, se tiene que volver a seleccionar la herra-

    Figura 30

    Figura 31

    Figura 32

    Figura 33

    Figura 34

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 13

    mienta de conexin, en la figura 31 podemos apreciar la conexin completa de todos los bloques.Si ya terminamos de disear nuestro diagrama de flujo y antes de programar el microcontrolador,es importante saber si el programa va a funcionar, porque recuerden que no es lo mismo desearque el microcontrolador haga lo que segn nosotros programamos, a lo que realmente hace enfuncin del programa que ingresamos.

    Existe en el software de los PICAXE la posibilidad de simular el programa, y eso es lo quevamos a hacer, por lo que seleccionamos el recuadro que tiene el smbolo de una punta de flechatal como se ilustra en la figura 31, lo seleccionamos y enseguida aparecern 2 ventanas, una deellas indica el estado lgico que guardan las salidas y entradas del microcontrolador, esta venta-na aparece en la parte inferior de la imagen de la figura 32.

    Los recuadros verdes que se iluminan indican qu salidas estn siendo activas con un 1 lgi-co, mientras que los que aparecen debajo de los cuadros verdes, indican la posicin de las sea-les de entrada al microcontrolador, los cuales cuando se encuentran en la posicin inferior signi-fica que la entrada se encuentra en 0 lgico, y si estn en la posicin superior la entrada se en-cuentra en 1 lgico. Por otra parte tambin se observa que, dependiendo dnde se encuentre laposicin del switch, se iluminar en color rojo la lnea que une los diferentes bloques que sonafectados por la respuesta del estado lgico de entrada, y de esta manera podemos visualizar ques lo que est sucediendo con nuestro programa.

    Una vez que simulamos nuestro programa y observamos que las condiciones del algoritmo secumplen (encender un led cuando se tiene un 1 lgico en la entrada y apagar el led cuando se tie-ne un 0 lgico en la misma entrada), ya estamos listos para dar el siguiente paso, que es conver-tir el diagrama de flujo a instrucciones de BASIC, para lo cual en la barra de herramientas selec-cionamos el men identificado como Organigrama y despus la opcin Convertir el Organi-grama a Basic (de manera rpida pudimos presionar la tecla F5), tema que Ud. puede bajar sincargo de nuestra web (www.webelectronica.com.ar).

    Ahora lo que tenemos que hacer es conectar el cable, tanto al puerto serie de la PC como a lasterminales del microcontrolador que se indican en el diagrama de la figura 25 para programar alPICAXE, anteriormente propusimos la manera en cmo se debe construir el cable de programa-cin, tomando en cuenta las terminales que se deben ocupar.

    Para grabarle el programa al microcontrolador debemos dirigir la flecha del ratn a la barra deherramientas y seleccionar el men PICAXE, despus la instruccin Ejecutar (o de manerarpida F5), tal como se muestra en la figura 33. En ese mismo instante aparecer una ventana in-dicando que se est llevando a cabo la programacin del microcontrolador PICAXE. Cuando seencuentra en la fase de programacin, una barra que ir creciendo nos dir la cantidad de cdigoque est siendo descargado hacia el microcontrolador.

    Cuando se termina de grabar el microcontrolador aparecer una ventana que nos indica la fi-nalizacin del proceso de programacin, figura 34.

    Ahora podemos verificar en el microcontrolador, que el programa que diseamos se encuen-tra perfectamente bien, por lo que tenemos que oprimir el push - boton y esta accin debe encen-der el led, y cuando soltemos el push - boton el led se debe apagar. Cualquier otro funcionamien-to nos quiere decir que debemos revisar nuestro programa y tenemos que regresarnos hasta la eta-pa en donde diseamos al diagrama de flujo, ya que algo se encuentra mal.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    14 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    KIT ENTRENADOR PARA PICAXE 08

    En esta oportunidad disearemos nuestra primera tarjeta de entrenamiento universal para progra-mar microcontroladores PICAXE, y como en todo comienzo daremos inicio por lo ms sencilloy ms pequeo, esto es, los microcontroladores de 8 terminales denominados PICAXE 08.

    En primera instancia recordemos cul es la configuracin de un PICAXE08, para en funcinde ello, tomar en cuenta de cuntas entradas y cuntas salidas podemos echar mano y aprovechar-las al mximo (figura 35).

    Tenemos la oportunidad de disponer de un total de 4 E/S (4 entradas y 4 salidas), pero no nosconfundamos, si sumamos el nmero de salidas con el nmero de entradas tendremos un total de8 y el PICAXE08 que manejaremos tiene solamente 8 terminales.

    Esto quiere decir que las terminales de salida y de entrada ocupan todas las que posee?La respuesta es no, ya que en esas 8 terminales deben estar las 4 entradas, las 4 salidas ade-

    ms de las 2 terminales de ali-mentacin y 2 para progra-marlo. Especficamente paralos PICAXE08 las termina-les 3, 5, 6 y 7 cumplen con unadoble funcin, por lo que de-bemos tener cuidado cuandolos programemos, porque porejemplo la terminal 3 puedecomportarse como una termi-nal de entrada o una terminal

    Figura 36

    Figura 35

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    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 15

    de salida, todo depende cmo la contemplemos cuando realicemos el programa del PICAXE08.La tarjeta entrenadora que proponemos tiene la posibilidad de explotar al mximo las propie-

    dades del PICAXE08, y ser por medio de jumpers como se podr configurar la circuitera tan-to para programar como para fijar entradas o salidas de datos, en la figura 36 se muestra el cir-cuito esquemtico de la tarjeta entrenadora completa.

    A continuacin describiremos cada parte de esta tarjeta entrenadora para que podamos sacar-le el mximo provecho.

    En primer trmino identificaremos la ubicacin de dnde instalar el microcontrolador PICA-XE08, ste debe encontrarse en la base identificada como IC1 respetando la identificacin delas terminales (figura 37). Los conectores identificados como ES1, ES2 y ES4 tienen 3 termina-les, de las cuales, la de en medio de cada uno de ellos se hace llegar hacia la correspondiente ter-minal del microcontrolador PICAXE, las 2 terminales restantes de cada conector (ES1, ES2 yES4), una va hacia el bloque destinado para conectar las entradas de datos, y la segunda se diri-ge hacia el bloque de terminales de salida de datos. Pues bien, para seleccionar si la terminal delmicrocontrolador ser configurada como salida o entrada, ser a travs de un jumper que depen-diendo de cmo se conecte unir la terminal del medio del conector ya sea ES1 ES2 ES4,con el bloque de terminales de entradas o al bloque de terminales de salida, y de esta forma que-dar configurada la circuitera del microcontrolador PICAXE para que est listo a recibir el pro-grama con el cual trabajar el microcontrolador.

    El conector identificado como PROG/SAL0 posee 3 terminales, de las cuales la del medio sehace llegar a la terminal 7 del microcontrolador PICAXE, esta terminal cumple con la doble fun-cin tanto de programar al microcontrolador, como de fungir como terminal de salida de datos si

    as se requiere, esta seleccin se lleva a cabo mediante laconexin de un jumper hacia la ubicacin que se requiera.Cuando se va a programar un microcontrolador PICA-XE08, es necesario que el jumper est ubicado hacia la po-sicin Prog en el conector PROG/SAL0, porque de otramanera la programacin ser imposible, ya que no se ten-dr comunicacin entre la PC y el microcontrolador. Cuando el jumper se encuentra ubicado hacia la posicinSal0 en el mismo conector PROG/SAL0, se tendr confi-gurada la terminal del microcontrolador como salida. Ladisposicin de componentes sobre la placa se muestra en lafigura 38.Por lo descrito lneas atrs se deduce que el procedimientopara ubicar el jumper del conector PROG/SAL0 ser deacuerdo a lo siguiente:1 paso.- Ubicar el jumper hacia la posicin Prog en elconector PROG/SAL0 para programar al microcontroladorPICAXE08.2 paso.- Cambiar el jumper hacia la posicin Sal0 en el co-nector PROG/SAL0 si se va a utilizar esa terminal del mi-crocontrolador PICAXE08 como salida.En el conector identificado como Entradas se tiene la po-sibilidad de hacerle llegar al microcontrolador PICA-XE08, el estado lgico de 4 diferentes entradas digitales,las cuales pueden ser insertadas mediante circuitos externosFigura 38

    Figura 37

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    16 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    o bien utilizar cualquiera de los 2 circuitos con push-boton que se tienen en el rea de experimen-tos, estos circuitos se muestran en la figura 39 y lo nico que se tiene que hacer es conectar elborne correspondiente ya sea E1 E2 a cualquiera de las terminales de entrada que son Ent1 Ent2 Ent3 Ent4 del conector Entradas.

    En el conector identificado como Salidas se encuentra el re-flejo de las 4 salidas digitales que posee el microcontroladorPICAXE08, las cuales pueden hacerse llegar a circuitos exter-nos en donde se refleje la actividad del microcontrolador, o pue-den ser utilizadas los 2 circuitos con leds que se encuentran enel rea de experimentos, estos circuitos se muestran en la figu-ra 40. Para utilizar estos circuitos lo que tiene que hacerse esconectar el borne correspondiente, ya sea S1 o S2, a cualquierade las terminales de salida que son Sal0 Sal1 Sal2 Sal3 delconector Salidas.El espacio identificado como PROGRA se encuentra ocupadopor un conector de audio estreo tipo mini Jack, el cual puedetener formas diferentes. El conector de audio estreo tan slotiene 3 terminales, mismas que sern utilizadas para comunicaral microcontrolador con una PC a travs del puerto serie, en lafigura 41, como ya lo vimos en las figuras 8 y 9, se muestra eldiagrama de cmo se deben identificar las terminales tanto enla tarjeta de entrenamiento como en el conector DB9 que se co-necta al puerto serie de una PC.Las terminales del conector de audio realizarn las siguientesactividades:La lnea identificada con el nmero 1 sirve para verificar que elmicrocontrolador PICAXE se encuentra conectado al puerto se-rie de la PC. La lnea identificada con el nmero 2 sirve para programar almicrocontrolador PICAXE.La lnea identificada con el nmero 3 es la referencia GND otambin conocida como tierra elctrica.Por ltimo, la tarjeta entrenadora tiene incorporado un regula-dor de voltaje identificado como IC2 que posee la matrculaLM7805, y cuya misin es la de mantener un voltaje de 5 VCDpara energizar al microcontrolador PICAXE y toda su circuite-

    Figura 39

    Figura 40

    Figura 41

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    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 17

    ra, por lo tanto podemos energizar nuestra tarjeta de entrenamiento con una pila de 9 VCD.La lista de componentes se muestra a continuacin.

    Lista de componentes para armar la tarjeta controladora.IC1......Base de 8 terminalesIC2 .........................LM7805D1, D................Leds VerdesD3 .........................Led RojoS1, S2Interruptores Push botonR1, R3, R4 ...10k 1/4 WattR2.................22k 1/4 WattR5, R6, R7 ..390 1/4 Watt

    Varios: Conector mini jack de audio, conector mini plug de audio, alambres de conexin, broche pa-

    ra pila de 9 VCD y circuito impreso.

    Aprendiendo a Programar la Tarjeta Entrenadora 08En esta oportunidad emplearemos la tarjeta entrenadora para implementar en ella la funcin l-gica Y (AND). El motivo de programar al PICAXE con esta funcin lgica, es un pretexto pa-ra que se tenga en cuenta que si podemos utilizar las funciones lgicas, entonces podemos darlecualquier aplicacin a nuestra tarjeta, esto es, en otras palabras podemos desarrollar, por ejemplo,lo que se le conoce con el nombre de unidad central de proceso de un PLC.

    Para cada una de las funciones lgicas necesitamos la utilizacin de 2 entradas, por lo que entotal requeriramos de 4, pero recordemos que el microcontrolador PICAXE 08 es tan slo de8 terminales, por lo tanto se tiene la limitante de que la mayora de las entradas y salidas estncompartidas, en consecuenciatan slo utilizaremos 2 entradaspara implementar las 2 funcio-nes lgicas.

    En el diagrama de la figura42, se observa la manera en queestn asignadas tanto las termi-nales de entrada como las desalida, por otra parte tambintomemos en cuenta que la tar-jeta entrenadora posee 2 pushboton para generar los estadoslgicos con los cuales trabajarel PICAXE, y tambin cuentacon 2 leds para mostrar el esta-do de las salidas.

    El ejercicio que desarrolla-remos ser el siguiente. Los Figura 42 - Diagrama esquemtico de la tarjeta entrenadora.

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    18 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    push boton denominados S1 yS2 generan las combinacionescon las cuales se encender elled D1 para la funcin lgicaY de acuerdo a la tabla lgi-ca siguiente:

    S1 S2 Funcin Y0 0 00 1 01 0 01 1 1Ahora hacemos referencia aldiagrama de identificacin delos componentes de la figura

    43, para observar que las terminales que estn asignadas a la entrada son las denominadas comoE3 y E4. Estas entradas se configuran empleando el jumper ES4 hacia la posicin E4, mientrasque la entrada E3 no tiene que configurarse ya que est di-rectamente conectado al borne de entradas.

    En cuanto a las salidas, emplearemos la que est identi-ficada como S1. La salida S0 se configuran empleando eljumper PROG/SAL0 en la posicin de Sal0, esto es porquela terminal 7 del microcontrolador PICAXE 08 se com-parte tanto con la salida 0 como con una terminal de pro-gramacin del PICAXE. La salida S1 requiere que el jum-per ES1 se coloque en la posicin Sal1. La forma en cmose deben de colocar los jumpers tambin se ilustra en la fi-gura 43, que es una imagen de la tarjeta entrenadora.

    Una vez que hemos configurado la parte electrnica dela tarjeta entrenadora, pasamos a elaborar el programa pa-ra controlar la tarjeta.

    Como lo hemos mencionado antes, es necesario abrirel cono cuyo nombre es PICAXE Programming Editor,el cual obviamente tuvieron que instalar con antelacin,pero si ustedes an no poseen el programa lo pueden des-cargar de nuestra pgina de internet: www.webelectroni-ca.com.ar.

    Despus de la ventana de bienvenida nos aparecer laventana que se muestra en la figura 44, que es en dondese configuran las opciones y por lo tanto el tipo de micro-controlador que emplearemos, en esta oportunidad estare-mos utilizando un microcontrolador PICAXE 08, por loque seleccionamos esa opcin. Si la ventana de opcionesno aparece al abrir el programa nosotros podemos abrirladesde el men Ver y despus en el comando Opciones.

    Hasta este momento no hemos realizado programa al-guno con el Basic, que es una forma de programar a los

    Figura 43 - Identificacin de componentes y colocacin de jumper.

    Figura 46

    Figura 47

    Figura 45

    Figura 44

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    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 19

    PICAXE, porque en el desarrollo de esta serie vamos a comenzar aprendiendo a programar a losmicrocontroladores del sistema PICAXE. Por esta situacin, nuevamente recurriremos a progra-mar al microcontrolador a travs de diagramas de flujo, por lo que oprimimos el botn de acce-so rpido para abrir el ambiente de trabajo en diagramas de flujo, tal como se muestra en la figu-ra 45.

    Dentro del entorno grfico para generar el diagrama de flujo seleccionaremos, del men de co-mandos, el correspondiente con el que pregunta por el estado de las entradas, tal como se ilustraen la figura 46.

    Posteriormente, tal como se muestra en la figura 47, se pueden seleccionar los bloques quepreguntan por el estado de las entradas. Todo depende de nuestro diagrama, sern los bloques quedentro del rombo tienen la palabra pin. Por defecto siempre pregunta por el pin 1, por lo quedebemos editar los bloques que sean necesarios para preguntar por la terminal que corresponde ala entrada E3 y E4, para ello nos basamos tal como muestra en la figura 48 en seleccionar el blo-que que nos interese y despus seleccionar la entrada correspondiente.

    Una vez que el primer bloque tenga asignada la entrada E3y los dos inferiores la entrada E4, ahora procedemos a selec-cionar el men de los bloques que manipulan las salidas, porlo tanto oprimimos sobre el cuadro que tiene una flecha en for-ma de U para regresar al men principal. Estando en el menprincipal, seleccionamos el que hace referencia al control delas salidas, de acuerdo a como se aprecia en la figura 49.

    Dependiendo de cul sea la funcin lgica que implemen-temos ser la activacin de las salidas que usaremos, ya sea un0 lgico o un 1 lgico, por lo tanto seleccionaremos de en-tre el cuadro con la palabra low o high respectivamente, tal co-mo se aprecia en la figura 50.

    Como en el caso de las entradas, cuando elegimos una sali-da, por defecto se coloca la salida 0, por lo tanto tenemos queevaluar qu salida es la que emplearemos para colocar la quenos interesa, y tal como se ilustra en la figura 51, selecciona-mos la salida 1 porque la funcin lgica que implementaremoses la denominada Y (AND), como ya habamos designadoque sera a travs del led D1 de la tarjeta entrenadora donde sevisualizara su respuesta, es el motivo de la seleccin ya que elled D1 est conectado a la salida 1 del microcontrolador.

    Ya que tenemos todos los bloques correspondientes a la im-plementacin de la funcin lgica, ahora pasaremos a conec-tarlos para que se obtenga el resultado de la tabla de verdad dela funcin lgica Y.

    Tenemos que regresar una vez ms al men principal pararealizar la unin de los diferentes bloques, en funcin de la l-gica de operacin que hemos desarrollado. Para esta accinelegimos la herramienta de conexin tantas veces como blo-ques se tengan que unir, tal como se muestra en la figura 52.

    Cuando se realiza la actividad de unir los diferentes blo-ques, se ilumina en color rojo un crculo que se hace presenteen el punto de conexin del bloque cuando acercamos el pun-

    Figura 48

    Figura 49

    Figura 50

    Figura 51

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    20 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    tero del ratn, y ah hacemos click con el botn izquierdo para fijar la lnea de conexin, y laarrastramos hasta el siguiente punto de conexin del bloque con el que uniremos el anterior, y ascontinuamos hasta unir todos los bloques que tengamos, tal como se aprecia en la figura 53.

    Como paso siguiente, para verificar que realmente funciona nuestro programa lo siguiente essimularlo, por lo que seleccionamos la herramienta de simulacin tal como nos lo indica la figu-ra 53, y cuando la oprimimos, aparecern dos ventanas, en una observaremos las variables, y enla otra que es la que nos interesa en este momento, se observar cmo se comportan las salidasen funcin de las entradas.

    En la figura 54 se muestra que cuando sta activa la funcin de simulacin, las lneas que unenlos distintos bloques se iluminan en color rojo indicando el camino por donde se cumplen las con-diciones lgicas, facilitando de esta manera la observacin de cmo se va generando la respues-ta que finalmente ser visualizada a travs de una salida. Y para comprobar que en la salida setiene como resultante la funcin lgica Y, se tienen que realizar las distintas combinaciones de

    0 lgico y 1 lgico en las terminales de entrada, a travs delos interruptores que se visualizan en la ventana inferior de lafigura 54.Una vez que hemos superado la etapa de la simulacin, nuestrosiguiente paso es la programacin del PICAXE a travs de latarjeta entrenadora, por lo que conectamos el cable al puerto se-rie de la PC y el otro extremo al conector minijack de la tarjetaentrenadora (en entregas anteriores se explic cmo se debe ar-mar el cable de programacin), colocar tambin el jumper delconector PROG/SAL0 en la posicin de Prog, para que sea des-cargado el cdigo al PICAXE.El paso siguiente es detener la simulacin e ir al men de herra-mientas organigrama y seleccionar el mando convertir organi-grama a Basic, como resultado el diagrama de flujo ser con-vertido a Basic, el resumen de estas acciones se observa en lasfiguras 55 y 56.De la figura 56 se observa que para descargar el programa en elmicrocontrolador PICAXE a travs de la tarjeta entrenadora, seoprime el botn que se refiere a la herramienta de programa-cin, y como consecuencia se despliega una ventana que nos vaindicando el avance de la programacin, tal como se ilustra enla figura 57.Una vez programado el PICAXE, lo que sigue es probar el pro-grama sobre la tarjeta entrenadora, por lo que presionaremos lospush boton de acuerdo a la tabla de verdad correspondiente, por

    Figura 52

    Figura 53

    Figura 54

    Figura 55

    Figura 56

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 21

    lo que si el led no enciende conrespecto a la respuesta de la ta-bla de verdad de la funcin l-gica Y algo anda mal y tene-mos que pasar a revisar desdeel circuito de la tarjeta entrena-dora, hasta revisar nuevamenteel programa y la fase de graba-cin en el microcontrolador.

    LISTA DE COMPONENTES PARA REALIZAR EL EJERCICIO.Tarjeta entrenadora del PICAXE 08 y su cable de programacin.

    Juego de Luces Tipo Auto Fantstico(Empleando la Tarjeta Entrenadora)

    Vamos a implementar, a travs de una tarjeta entrenadora, un juego de luces que funcione dela misma manera que lo hacan las luces del auto fantstico. Est claro que para el microcontro-lador PICAXE 08 que posee la tarjeta entrenadora, slo se tiene posibilidad de contar con 4 sa-lidas a las cuales les podemos colocar leds para visualizar el efecto de las luces. Cabe sealar quesi usted desea bajar los archivos para ejecutar el programa, puede obtenerlos gratuitamente denuestra web en www.webelectronica.com.ar, digitando la clave kit.En la figura 58 se muestra el diagrama esquemtico de la tarjeta entrenadora, de la cual emplea-remos nicamente el bor-ne de salidas, por lo queen los bornes identifica-dos como ES1, ES2 y ES4se colocar el jumper co-rrespondiente, de tal for-ma que se seleccionen lassalidas.

    Nota: La tarjeta entre-nadora, su implementa-cin, armado y programa-cin se public en el tomoN 7 de la coleccin ClubSaber Electrnica. Ud.puede bajar el artculocompleto de la web con laclave dada ms arriba.

    Siguiendo con nuestromontaje, el borne identifi-cado como PROG/SAL0una vez que se descargue

    Figura 57

    Figura 58

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    22 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    el programa sobre el PICAXE, debe colocarse el jumper en la posicin correspondiente a la sali-da 0 (Sal0). Una vez predispuesta la tarjeta entrenadora tal como se muestra en la figura 59, pa-samos a desarrollar el programa.

    Recordemos que lo primero que tenemos que hacer es abrir el programa PICAXE Program-ming Editor tal como se ilustra en la figura 60. Una vez dentro del ambiente de programacindel PICAXE, seleccionamos la opcin de trabajar con diagramas de flujo, por lo menos hasta queadquiramos la experiencia necesaria para desarrollar nuestros programas directamente bajo BA-SIC.

    Se ha explicado, mi-nuciosamente, lo que sig-nifican los conos queaparecen cuando trabaja-mos con diagramas deflujo, por lo que ahoraavanzaremos un pocoms rpido en la cons-truccin de nuestro pro-grama. Ya dentro del am-biente de programacinlo primero que tenemosque hacer es inicializarlas salidas que utilizare-mos, que por disposicindel PICAXE 08 se tie-nen dispuestas las salidas0, 1, 2 y 4. Para no afectarel desempeo de nuestraaplicacin, la inicializa-

    Figura 60

    Figura 61

    Figura 62 - Diagrama a bloques completo.

    Figura 59

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 23

    cin de las salidas las realizamos por medio del comando low tal como se ilustra en la figura61, una para cada una de las salidas, si no colocramos estos comandos simplemente las salidasno se activarn. Posteriormente colocamos lneas de conexin para unir los comandos de activa-cin en estado bajo de las 4 salidas seleccionadas. Ahora se colocan los comandos para generarel efecto de luces del auto increble, para lo cual nos basamos en un algoritmo muy simple y quea continuacin explicamos:

    Encendemos el led colocado en la salida 0 y mantenemos este estado durante 1 segundo paraque sea perfectamente visible, posteriormente encendemos el led colocado en la salida 1 e inme-diatamente apagamos el led de la salida 0, una vez realizado esto fijamos esta condicin durante1 segundo. Y en general, vamos encendiendo el led siguiente y al mismo tiempo apagando el an-terior y manteniendo el estado durante algn tiempo, y as sucesivamente hasta llegar al ltimoled. Posteriormente hacemos que se invierta el encendido y apagado de los leds, causando con es-to, el efecto luminoso de las luces del auto increble.

    De la figura 62 se puede observar el diagrama de flujo que se emplea para controlar el juegode luces, y a travs de los bloques low apagamos las salidas (las colocamos en 0 lgico), ycon los bloques high encendemos las salidas (las colocamos en 1 lgico). Pues bien, hastaaqu hemos manejado bloques que con anterioridad habamos utilizado y que no causan proble-mas al momento de seguir la ejecucin del programa, pero ahora aparecen 2 nuevos bloques queestn identificados como wait y como pause, los cuales describiremos a continuacin.

    El bloque wait se emplea para generar una base de tiempo, durante la cual el microcontrola-dor PICAXE estar ocupado sin realizar ninguna otra actividad, tan slo se dedica a contabilizarel tiempo que va transcurriendo hasta que llegue al conteo mximo que le hemos fijado. Esta ac-tividad es muy til, sobre todo cuando se requiere el empleo de un temporizador, o de un delay.La caracterstica que tiene el bloque wait es que el conteo lo realiza de una forma ya estableciday est en segundos, los cuales pueden tener valor desde 1 hasta 255 segundos.

    En este caso estamos empleando el bloque wait para generar una temporizacin, para que losdatos que son enviados a las salidas del PICAXE se mantengan durante 1 segundo. Si omitimosla colocacin del bloque wait, provocaramos que con la simple operacin del microcontrolador,que es muy rpida, tanslo observemos undestello en los leds pe-ro no veramos cul seenciende y cul se apa-ga con detalle. El n-mero que tiene por de-lante el comando wait,es el nmero de segun-dos que dura la tempo-rizacin.

    El segundo bloqueque observamos en eldiagrama de flujo de lafigura 62, y que no co-nocamos, est identifi-cado como pause.

    El bloque pausetrabaja de la misma

    Figura 63 - Simulacin.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    24 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    manera que lo hace el bloque wait, y substantivamente se emplean para lo mismo, pero la prin-cipal diferencia radica en los tiempos destinados a la temporizacin de cada uno de los bloques,ya para el bloque wait la temporizacin se encuentra en segundos, mientras que para el bloquepause la temporizacin se contabiliza en milisegundos. Por lo tanto, como se muestra en la figu-ra 62 si colocamos el bloque wait 1 equivale a un tiempo de 1 segundo, y si empleamos el blo-que pause 1000 equivale a un tiempo de 1000 milisegundos o sea tambin 1 segundo.

    Despus de que hemos colocado tanto los bloques como las uniones entre stos, procedemosa simular nuestro diagrama de flujo como se ilustra en la figura 63.

    Como paso siguiente a la simulacin, procedemos a convertir nuestro diagrama de flujo en c-digo BASIC, por lo que recurrimos al men Organigrama y dentro de ste al comando Conver-tir Organigrama en BASIC, por lo que vamos a generar un cdigo como el ilustrado en la figu-ra 64.

    Por ltimo, tenemos que programar al microcontrolador PICAXE, por lo que estando en elambiente de cdigo BASIC nos dirigimos al men PICAXE y despus al comando Ejecutar yen ese mismo instante se abre una ventana que nos indica el progreso de la programacin del PI-CAXE, y una vez que ste termina de programarse nos muestra una ventana pequea en dondenos comunica que se program perfectamente, y en caso contrario tambin nos reporta las posi-bles causantes del fallo. Como lo hemos mencionado en anteriores entregas, es necesario abrir elcono cuyo nombre es PICAXE Programming Editor, el cual obviamente tuvieron que instalarcon antelacin, pero si ustedes an no poseen el programa lo pueden descargar de nuestra pgi-na de internet: www.webelectronica.com.ar. A lo largo de esta obra iremos desarrollando ejem-plos de programacin, en los cuales aplicaremos los bloques de los diagramas de flujo vistos has-ta ahora, y la meta es llegar a realizar programas con mayor grado de complejidad, para lo cualse tiene contemplado mostrar proyectos con aplicaciones reales.

    Lista de Materiales

    Tarjeta entrenadora del PICAXE 08 (el diagrama y descripcin desta se vi anteriormente), su cable de programacin, 4 Leds 4 Resistores de 390

    Figura 64 - Cdigo en BASIC.

    Figura 65 - Ventana que muestra el avancede la programacin.

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 25

    Alarma para Puertas y Ventanas Empleando la Tarjeta Entrenadora PICAXE 08

    Para continuar con la utilizacin de nuestra tarjeta entrenadora tal como un mdulo de uso ge-neral, nuevamente hacemos referencia a ella y por lo tanto volvemos a colocar su diagrama es-quemtico mismo que se ilustra en la figura 66. De la tarjeta entrenadora sabemos que se cuentacon un total de 4 Entradas/Salidas, las cuales las tenemos que distribuir adecuadamente entre elsensor, el habilitador de la alarma, la salida a un buzzer (zumbador) y a un contacto que nos re-presentar una seal remota.

    De acuerdo a lo anterior necesitamos de, por lo menos, 2 entradas y 2 salidas, pero recuerdenque en el PICAXE08 algunas terminales son compartidas y cumplen con una doble funcin, di-cho en otras palabras tanto se pueden configurar como terminales de salida o como de entrada dedatos, pero una vez configuradas as trabajar el PICAXE todo el tiempo.

    En la figura 67 se ilustra la propuesta de cmo se asignarn las terminales de entrada y sali-da de datos, en las cuales se sugiere que para proteger a las puertas y ventanas de un hogar se uti-licen sensores magnticos llamados reed switch, a los cuales cuando se les acerca un imn su con-tacto se cierra provocando la generacin de los estados lgicos que vemos en la tabla 1.

    La disposicin de los sensores magnticos tal como se ilustra en el diagrama esquemtico dela figura 68, estn conectados de tal forma que se cumplan las condiciones de la tabla 1, y estos

    estados lgicos se hacen llegara la terminal de entrada del PI-CAXE (Ent3) destinada a de-tectar si una puerta o ventana

    fue abierta sin autori-zacin, por lo que te-nemos que seleccio-nar qu puerta o ven-tana de nuestra casatendremos que prote-ger, colocando el sen-sor magntico en elmarco de la puerta oventana mientras queel imn lo fijaremossobre la puerta o ven-tana.De acuerdo a lo quese observa de la figura68, las terminales des-tinadas a las entradasde datos sern las de-nominadas Ent3 yEnt4, mientras que lasterminales designadaspara las salidas sernlas marcadas comoSal0 y Sal1.

    Figura 66

    TABLA 1 COMPORTAMIENTO DEL SENSOR MAGNTICOPresencia del imn Contacto del Reed Switch Estado lgicoSi Cerrado 1No Abierto 0

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    26 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    Una vez que se han destinado las entradas y salidas que sern empleadas, ahora procederemosa explicar el diseo del programa con el cual se gobernar el microcontrolador PICAXE, para locual partiremos del hecho de que ya tenemos instalado el programa llamado PICAXE Program-ming Editor, y si an no lo tienen pueden descargarlo de nuestra pgina www.webelectronica-.com.ar con la clave picaxe, o directamente de la pgina www.picaxe.co.uk

    En la figura 68 observamos la ventana de bienvenida al PICAXE Programming Editor.Consideramos que an no tenemos la experiencia necesaria para comenzar a programar un PI-

    CAXE por medio del lenguaje BASIC, por lo que una vez ms seleccionamos la opcin de tra-bajar con diagramas de flujo, por lo menos hasta que contemos con la experiencia necesaria pa-ra desarrollar nuestros programas directamente bajo ambiente BASIC.

    Debido a que ya hemos explicado paso a paso, cmo trabajar con diagramas de flujo, ya noexpondremos lo que significan los conos que aparecen cuando trabajamos con estos diagramas,por lo que slo nos avocaremos a desarrollar el programa con el cual operar nuestro programa.

    Para comenzar con el programa, primero sern definidas las terminales de entrada a travs delas cuales se estar habilitando la alarma Ent4 (pin4) y lectura del sensor Ent3 (pin3). De acuer-

    do a la manera de cmo pre-tendemos que sea la operacinde nuestra alarma, sta comen-zar a funcionar a partir deque la habilitemos por mediodel pin4, esto es, que en estaterminal est presente un 1lgico, y mientras esta condi-cin no est presente, la alar-ma nunca indicar si una puer-ta o ventana fue abierta sin au-torizacin, por lo que pode-mos considerar de que la alar-

    Figura 68

    Figura 67

  • PICAXE: LA NUEVA FORMA DE PROGRAMAR UN PIC

    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 27

    ma est desactivada para que contemos con la posibilidad deabrir cualquier puerta o ventana.

    Despus de que la alarma fue activada, el paso siguiente esel revisar que ninguna puerta o ventana sea abierta sin autori-zacin, por lo que a travs del pin3 se debe de leer un 1 l-gico para que se cumpla dicha condicin.

    La figura 69 muestra la activacin de la alarma y lecturadel sensor. De acuerdo con la figura 69 los primeros bloquesque deben colocarse corresponden con los que realizan la re-visin de los estados lgicos que guardan tanto el switch queactiva deshabilita la alarma, como con el que correspondecon la lectura del estado en que se encuentra el sensor magn-tico. El primer bloque tiene la tarea de preguntar si la alarmaya fue activada, por lo que se comparar el estado lgico de laterminal de entrada 4 con un 1 lgico, si la alarma an no ha sido activada no tiene caso seguircon el desarrollo del programa, por lo que constantemente se estar revisando el estado lgico dela terminal de entrada 4 hasta que la alarma sea activada, esto es, sea colocado en 1 lgico elestado de la terminal 4. Si la alarma ya fue activada el paso siguiente ser leer el estado lgicodel sensor magntico, por lo que siempre estaremos comparando el estado lgico de la terminalde entrada 3 con el estado lgico 0. Recordemos que el estado lgico 0 en el sensor magn-tico significa que alguna puerta o ventana fue abierta y si esto sucedi sin autorizacin, por me-dio del comando high estaremos enviando a travs de la terminal de salida 1, una seal a la bo-bina de un relevador para que sea generado una seal de alarma remota.

    En la figura 70 se ilustran los bloques correspondientes al establecimiento de una seal audi-ble para avisar del evento de apertura de una puerta o ventana sin autorizacin.

    En el desarrollo de esta parte del diagrama de bloques encontraremos dos nuevos, que a con-tinuacin se describen:

    let.- Este bloque es empleado para asignar un valor en cualquiera de las variables con quecuenta el microcontrolador PICAXE, adems de permitir la realizacin de operaciones entre lasvariables y valores constantes.

    Figura 69

    Figura 70 Figura 71

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    28 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    sound.- Este bloque contiene los parmetros necesariospara generar una nota musical a travs de una terminal de sali-da del microcontrolador, por lo que la sintaxis es sound termi-nal de salida (nota, duracin).

    Pues bien, una vez que ya hemos revisado el potencial delos bloques que a continuacin utilizaremos procedemos a ex-plicar la operacin de esta segunda parte del diagrama de blo-ques.

    De la figura 70 se observa que primero se asigna un 0 a lavariable b0, posteriormente se incrementa en una unidad la va-riable b0 por medio de la utilizacin de bloques con el coman-do let. El valor de esta variable tendr la misin de fungir co-mo la nota musical que ser interpretada por medio del bloqueidentificado como sound.

    El bloque sound tiene la propiedad de generar una nota mu-sical con tal solo indicrselo por medio de los parmetros quese encuentran dentro del parntesis, de acuerdo con nuestroejemplo la variable b0 nos generar la nota que ser expresada hacia el exterior del PICAXE atravs de la terminal 0, los valores que puede aceptar la variable b0 van desde 0 (silencio), hasta127 notas ascendentes, y de 128 a 255 notas ascendentes de ruido. Para nuestro ejercicio emplea-remos las notas que van de 0 a 127 para dar vida a la alarma sonora, y para obtener el efecto deuna seal audible ruidosa, tendremos que ir incrementando la variable b0 partiendo de 0 y hasta127, por lo que utilizaremos un bloque comparador y cuando la variable b0 llegue a 127, nueva-mente se iniciar la variable con el valor de 0, y nuevamente comenzar el conteo ascendente dela variable. Esta actividad mostrar el efecto de notas musicales ascendentes. El dato correspon-diente a la duracin de la nota dentro del parntesis del bloque sound, se puede expresar con va-lores que van desde 0 a 255, pero debemos de tomar en cuenta que este valor tiene que ser mul-tiplicado por una constante de aproximadamente 1 mseg.

    La variable b0 se incrementar desde 0 a 127 cuando se abra una puerta o ventana, y este la-zo continuar hasta que una persona autorizada y con una llave pueda restablecer la alarma, porlo que existir un bloque en donde se est revisando la condicin lgica de la seal de entrada enel pin4, y cuando lea el estado lgico 0 significa que ya fue desactivada la alarma, por lo que

    se tiene que revisar la condicin del sensor magntico, ya que sise deja la puerta o ventana abierta, y se vuelve a restablecer laalarma sta se volver a disparar generando nuevamente la sealaudible y enviando la seal de alarma remota. En la figura 72 ve-mos el diagrama de bloques completo. Como paso siguiente de-beremos simular la operacin del diagrama de bloques para estarcompletamente seguros de que el programa va a funcionar correc-tamente, despus de la simulacin procedemos a convertir nues-tro diagrama de flujo en cdigo BASIC por lo que recurrimos almen Organigrama y dentro de este al comando Convertir Orga-nigrama en BASIC, por lo que vamos a generar un cdigo comoel ilustrado en la figura 72.Por ltimo, para programar al microcontrolador PICAXE, se tie-ne que estar dentro del ambiente de cdigo BASIC, y de ah nosdirigimos al men PICAXE y despus al comando Ejecutar, de

    Figura 73

    Figura 72

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    esta accin se provoca que se abra una ventana que nos va indicando el progreso de la programa-cin del PICAXE, y una vez que ste termine de programarse nos muestra una ventana pequeaen donde nos comunica que se program perfectamente, y en caso contrario tambin nos reportalas posibles causantes del fallo.

    La tarjeta entrenadora cuya imagen se observa en la figura 73, es el cerebro de las actividadesde nuestra alarma, por lo que en este caso se le tienen que agregar los componentes ilustrados enla figura 68, pero claro est que por el tamao en cuestin del nmero de terminales que poseeun PICAXE-08, a nuestra alarma le est destinado el proteger slo una puerta o ventana, pero siqueremos una alarma con mayor nmero de sensores tendremos que utilizar un PICAXE con ma-yor cantidad de terminales, y agregar en el programa la lectura del estado que tengan dichos sen-sores.

    Continuaremos desarrollando ejemplos prcticos de programacin, ya que nuestra meta es lle-gar a realizar diseos de aplicaciones no importando el nivel de complejidad.

    LISTA DE MATERIALESTarjeta entrenadora del PICAXE 08El cable de programacin3 Resistores de 390 1/8Watt1 Transistor 2N22221 Diodo 1N40011 Relevador para 5 VCD1 Reed switch1 Botn con seguro1 Zumbador (buzzer)

    Tarjeta Entrenadora PICAXE 18

    A lo largo de estas lneas iremos describiendo todo lo que corresponde a una nueva tarjeta en-trenadora, que en esta oportu-nidad alojar al microcontro-lador PICAXE18, por lo quecomo primer paso recordare-mos cul es el diagrama delcircuito bsico de conexinde este PICAXE, para de ahllegar al diagrama esquemti-co de la nueva tarjeta entrena-dora. En la figura 74, semuestra el circuito bsico delcual se tiene que tomar encuenta el nmero total de en-tradas y salidas que podemosmanipular para aprovecharlasal mximo.Figura 74 Circuito bsico de un PICAXE-18.

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    30 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    Para el PICAXE18 se tiene laoportunidad de disponer de 8terminales de salida y 5 termi-nales de entrada, de estas lti-mas y dependiendo del tipo demicrocontrolador PICAXE(PICAXE18 18A 18X) sepueden colocar hasta tres en-tradas como de entradas anal-gicas. La tarjeta entrenadora que sepropone en esta oportunidadtiene la posibilidad de explotaral mximo todas las propieda-des de un PICAXE18, en lafigura 75 se muestra el circuitoesquemtico de la tarjeta entre-nadora completa.A continuacin describiremoscada bloque de esta tarjeta en-trenadora para que se le puedasacar el mximo provecho.

    Como primer paso ser identificada la ubicacin de donde se encuentra el microcontroladorPICAXE18, que justamente debe encontrarse sobre la base identificada como IC1 respetando entodo momento la distribucin de las terminales.

    Sobre el conector identificado como salidas, se encuentran concentradas las 8 de que disponeel microcontrolador PICAXE, las cuales se encuentran identificadas desde S0 hasta S7. Este con-junto de salidas pueden emplearse de manera indistinta para controlar algn elemento externo quebien puede ser un actuador (elemento de potencia), todo depende de su naturaleza para en fun-cin de ella conectar en la salida un optoacoplador para encender o apagar un motor de CA porejemplo, lo mismo para encender una lmpara incandescente o un simple led.

    Sobre el conector denominado entradas, se tiene el reflejo precisamente de las terminales deentrada al microcontrolador PICAXE. Las terminales de entrada se encuentran identificadas co-mo E0, E1, E2, E6 y E7, de estas ltimas dependiendo del tipo de PICAXE (PICAXE18 18A 18X), las terminales E0, E1 y E2, pueden comportarse como terminales de entrada analgica,esto es que tienen convertidor analgico digital. En las terminales de entrada de datos, se tie-nen que conectar aquellos circuitos externos que generen algn estado lgico, que reflejen fiel-mente el estado de la actividad que estn leyendo los sensores bajo algn proceso. Estos datos deentrada, de manera general pueden clasificarse como discretos o analgicos, entendindose comodiscretos todas aquellas seales que trabajan mediante la lgica binaria, 0 lgico y 1 lgico,mientras que los datos analgicos, son aquellos como la temperatura que est variando con eltiempo y que puede adquirir un nmero infinito de valores dentro de un intervalo bien estableci-do.

    Para esta tarjeta controladora no se necesita configurar alguna forma especial de trabajo sobresu circuitera, por lo que sus aplicaciones son inmediatas ya que posee terminales dedicadas tan-to para ingresarle como para extraerle datos, siendo el microcontrolador PICAXE el elemento in-dispensable que realiza todas las acciones de control. Una vez identificadas las terminales de en-

    Figura 75 - Diagrama esquemtico de la tarjeta entrenadora PICAXE18.

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    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 31

    trada y salida de datos de la tarjeta entrenadora, como paso si-guiente se tienen que identificar los mdulos de apoyo paraconstruir, implementar y/o simular alguna aplicacin.

    El primer mdulo de apoyo que describiremos es el relacio-nado con la actividad de representar alguna accin del micro-controlador, esto es, el poder sealar por medio de un indicadorluminoso alguna respuesta. Para ello se cuenta con 2 circuitosbasados en leds, mismos que se encuentran en el rea de expe-rimentos de la propia tarjeta entrenadora, estos circuitos semuestran en la figura 77. Para hacer uso de estos circuitos, loque tiene que hacerse es conectar mediante un pequeo cable al borne correspondiente ya sea deS1 o S2, con cualquiera de las terminales de salida del microcontrolador que pueden son S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 del conector Salidas. Y de esta forma si la salida registra un 1lgico se encender el led al cual fue conectado, y por lo contrario si la salida reporta un 0 l-gico el led se apagar.

    El segundo mdulo de apoyo es el que genera estados discretos para poderlos hacer llegar almicrocontrolador, estos mdulos pueden simular la activacin o desactivacin de determinadossensores o botones que se requieren en algn proceso. Para este requerimiento sobre la tarjeta en-trenadora, se cuenta con 2 circuitos basados en push-boton que se encuentran sobre el rea de ex-

    perimentos, estos circuitos se muestran en la figura 76y lo nico que se tiene que hacer es conectar el bornecorrespondiente ya sea E1 E2 a cualquiera de las ter-minales de entrada que pueden ser E0 E1 E2 E6 E7 del conector Entradas. Esto ltimo da posibili-dad a que durante la fase de pruebas del programa delmicrocontrolador se pueda evaluar si la secuencia conque se tienen que activar los sensores es la correcta ono, para poder estar seguros de que nuestro programaoperar completamente sobre nuestra aplicacin.El tercer mdulo de apoyo es el que genera sealesanalgicas para que puedan emplearse con aquel PI-CAXE que internamente posee un convertidor analgi-co digital, este mdulo puede realizar el trabajo de si-mulacin por ejemplo de un sensor de temperatura, ode un sensor de presin, o de humedad, etc. Para estaparte, la tarjeta entrenadora cuenta con un resistor va-riable identificado como POT1, por medio del cual sepuede cambiar el valor de voltaje que se hace llegar ala terminal correspondiente de entrada analgica delmicrocontrolador que dependiendo del tipo de PICA-XE, stas pueden ser E0 E1 E2 del conector En-tradas. Ahora bien si lo que se quiere utilizar en la tar-jeta programadora es un sensor real, por ejemplo unLDR (resistencia variable con la luz), una galga ex-tensiomtrica (resistencia variable con la deforma-cin), etc. En el mdulo de seales analgicas a travsdel conector identificado como SENSOR se puede

    Figura 77 - Disposicin de los compo-nentes sobre la tarjeta entrenadora.

    Figura 76 - Circuito Impreso de la tarjeta entrenadora.

    Figura 78 - Conector mini Jack de audio.

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    32 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    conectar un determinado sensor, que en combinacin con el resistor R8 se genera el voltaje cuyovalor responder de acuerdo a la variable fsica que lea el sensor.

    Cabe aclarar que el tipo de sensor que se tiene que utilizar en esta parte de la tarjeta entrena-dora, debe presentar un cambio en su valor de resistencia para que en funcin de esto, se modi-fique el valor de voltaje que es al final de cuentas lo que lee el PICAXE sobre todo en las entra-das analgicas. Las terminales donde se refleja el estado del mdulo que genera las seales ana-lgicas se identifican como AN1 y AN2.

    El espacio identificado como PROGRA se encuentra ocupado por un conector de audio est-reo tipo mini Jack, el cual puede tener cualquiera forma tal como se ilustra en la figura 78.

    El conector de audio estreo tan slo tiene 3 terminales, mismas que sern utilizadas para co-municar al microcontrolador con una PC a travs del puerto serie, en la figura 79 se muestra el

    diagrama de cmo se deben identificar las ter-minales, tanto en la tarjeta entrenadora comoen el conector DB9 que se conecta al puerto se-rie de una PC.Las terminales del conector de audio y DB9

    realizarn las siguientes actividades: La lnea identificada con el nmero 1 en el co-nector de audio sirve para verificar que el mi-crocontrolador PICAXE se encuentra conecta-do al puerto serie de la PC. La lnea identificada con el nmero 2 en el co-nector de audio sirve para programar al micro-controlador PICAXE. La lnea identificada con el nmero 3 en el co-nector de audio es la referencia GND tambinconocida como tierra elctrica.En la figura 80 se muestra la imagen de un ca-ble de programacin, o a cambio puede em-plearse un adaptador figura 81 que realiza lamisma funcin y con ste puede emplearsecualquier cable serie de que se disponga.Por ltimo, sobre la tarjeta entrenadora se tie-

    ne incorporado un regulador de voltaje identifi-cado como IC2 que posee la matrculaLM7805, y cuyo cometido es la de proporcio-nar un voltaje constante de 5 VCD para alimen-tar al microcontrolador PICAXE y los mdulosauxiliares que tiene incorporados la tarjeta pro-gramadora. Por medio de la utilizacin del re-gulador de voltaje, es posible que podamos em-plear para energizar a nuestra tarjeta de entrena-miento una pila de 9 VCD.Como ya se ha venido haciendo, en la siguien-te entrega aportaremos ms proyectos que sepueden realizar con un PICAXE18, procuradoen todo momento que stos sean de utilidad pa-Figura 81 - Adaptador para programacin.

    Figura 80 - Cable de programacin.

    Figura 79 - Identificacin de terminales en losconectores mini jack y DB9.

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    TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE 33

    ra todos ustedes, por lo que los invitamos a que continen revisando esta serie, porque les asegu-ramos que encontrarn cosas interesantes para desarrollar sus propias ideas y proyectos, hasta laprxima.

    LISTA DE COMPONENTES PARA LA TARJETACONTROLADORA PICAXE18

    IC1 Base de 18 terminalesIC2 LM7805D1, D2 Leds VerdesD3 Led RojoS1, S2, RESET Interruptores Push botonR1, R4, R5: 10k 1/8WattR2: 22k 1/8WattR3: 1k 1/8WattR6, R7,R9: 39k 1/8WattR8: 100k 1/8WattPot. 1: Preset 100Sensor: Bloque de terminalesVarios: Conector mini jack de audio, conector mini plug de audio, alambres de conexin, bro-

    che para pila de 9 VCD y circuito impreso.

    Aprendiendo a Utilizar el ADC en la Tarjeta Entrenadora del Picaxe-18Desde el PICAXE08 se tiene la posibilidad de utilizar el convertidor analgico a digital (ADC),la forma de utilizarlo bajo el sistema PICAXE es lo mismo para cualquiera de las versiones demicrocontroladores, ya sea PICAXE08, PICAXE18 PICAXE28. El empleo de un ADC esmuy til e inclusive necesario sobre todo cuando tenemos que utilizar un sensor que nos reportauna variable, cuyos valores cambian dentro de un rango establecido con el transcurso del tiempo.A estas variables se les conoce con el nombre de analgicas, ya que tienen un comportamientocomo el ilustrado en la figura 82.

    Dependiendo de la variable fsica que se tenga que medir para, con su informacin, controlardeterminado proceso, es el sensor que emplearemos, ya que existen sensores para medir la tem-

    peratura, humedad, intensi-dad luminosa, presin ejerci-da a una superficie, acelera-cin, deformacin de materia-les. Estas variables fsicas sonlas ms comunes de medir yaque existen sensores comer-ciales muy econmicos paraestas variables.El aspecto comn de todos lossensores, no importando aqu variable fsica respon-Figura 82 - Diferentes tipos de seales analgicas

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    den, es que convierten la va-riable fsica a una seal elc-trica cuyo valor correspon-diente de forma directa a lavariable. Para el caso particu-lar de la tarjeta entrenadoradel PICAXE18, se requierede sensores que cuenten, pre-ferentemente, con una varia-cin de resistencia al cambiarel valor de la variable fsica,ya que sobre la tarjeta entre-nadora se tiene implementadoun circuito resistivo, que encombinacin con el sensor segenera un divisor de voltaje,el cual se encuentra conectadoa un potencial de 5VCD, y lasvariaciones de ste, de acuer-do a lo que mida el sensor quees el que se hace llegar alADC del PICAXE.En la figura 83 se ilustra el

    diagrama esquemtico de la tarjeta entrenadora PICAXE18 de la cual nos interesan, en esta oca-sin, las terminales identificadas como AN1 y AN2. Si analizamos con detalle la terminal que co-rresponde al borne AN1, es all donde se encuentra un conector con tornillos que sirven para su-jetar al sensor que utilicemos recordando que debe de generar una variacin resistiva, a los cam-bios que presente la variable fsica. El sensor que utilicemos estar conectndose en serie con unresistor identificado como R8 y cuyo valor es de 100k, este circuito serie tiene en uno de susextremos el valor positivo de 5VCD y el otro GND, por lo tanto al cambiar el valor de la varia-ble fsica se tendr una repercusin sobre el sensor ya que ste cambiar su valor resistivo, al mo-dificarse el valor de resistencia del sensor se tendr una mayor o menor circulacin de corriente,recordando que todo depende de la ley de Ohm, que dice:

    El valor de la corriente es inversamente proporcional al valor de la resistencia, y directamen-te proporcional al valor del voltaje (la frmula matemtica es: I = V/R).

    Si cambia el valor de la corriente en el circuito serie y nuevamente aplicamos la ley de Ohm,entonces se tendrn variaciones de voltaje, ya que la informacin del valor de voltaje la estare-mos obteniendo de entre la conexin del sensor con R8.

    El borne identificado como AN2, es ms sencillo de utilizar ya que ah se tiene un preset iden-tificado como POT1, del cual una de sus 2 terminales de los extremos se hace llegar al potencialde 5 VCD y el otro a GND, y es a travs de su terminal del medio de donde se obtiene el valorde voltaje que se dirigir posteriormente al ADC del PICAXE. Observando con detalle este cir-cuito simple, nos daremos cuenta de que se trata de 2 resistores conectados en serie, y que al mo-dificar el valor del preset, le estaremos agregando resistencia a uno de estos resistores, y quitn-dole al otro. El propsito de utilizar este circuito, es nicamente para cuestiones didcticas ya queestaremos simulando la operacin de un sensor an sin tenerlo, pero estaremos en absolutas po-sibilidades de comprobar nuestro programa ya colocado en el PICAXE.

    Figura 83 - Diagrama esquemtico de la tarjeta entrenadora PICAXE18.

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    La informacin contenida en los bornes AN1 y AN2, que es el reflejo de un sensor (para el ca-so de AN1) y la variacin de un potencimetro (para el caso de AN2) se tiene que conectar a laentrada analgica del PICAXE, para ello dependiendo del tipo de microcontrolador PICAXE(PICAXE18 18A 18X) se puede disponer de hasta tres entradas del tipo analgicas. Los bor-nes de las entradas analgicas al PICAXE estn identificados como E0, E1 y E2, por lo que pa-ra hacer llegar la informacin de los bornes AN1 AN2 a ya sea E0 E1 E2, ser mediante pe-queos cablecillos de conexin, tal como se muestra en la figura 84. Para ilustrar de mejor ma-nera la utilizacin del ADC del PICAXE vamos a recurrir al empleo de un ejemplo prctico, es-te ejemplo consistir en encender o apagar una lmpara de VCA del mismo tipo que utilizamospara iluminar nuestra casa, pues bien, el circuito al que estamos haciendo referencia es al de uncontrol automtico de luces. Este control automtico detectar a travs del LDR cuando se ocul-te nuestro astro rey (Sol) y se comiencen a obscurecer las calles, y viceversa, cuando empiece aamanecer de igual manera la luminosidad producida ser detectada a travs del LDR. La entradaque ser utilizada con el valor analgico de la intensidad luminosa est en el borne de entradasde la tarjeta entrenadora, y se trata de la entrada E0. El LDR, prcticamente es una resistencia va-riable que est constituida por un material fotosensible, por lo tanto la intensidad luminosa pro-vocar que disminuya su valor de resistencia, mientras que la oscuridad o ausencia de luz ocasio-nar que tenga su mxima resistencia, y dependiendo del tipo de LDR pude tener valores de re-sistencia que son de 2 M, 10 M en la oscuridad. Para controlar el apagado o encendido dela lmpara de VCA se requiere de un circuito que maneje la potencia, o dicho con otras palabrasse necesita que la cantidad de corriente que consuma la lmpara no la suministre directamente elPICAXE, por lo que se emplea una interface implementada a base de un transistor identificadocomo Q1, adems de utilizar tambin un relevador que se encuentra identificado como RL1, to-do esto se ubica en el diagrama de la figura 84. La salida que se utilizar se encuentra en el bor-ne de salidas de la tarjeta entrenadora, y se trata de la salida S0.

    Figura 84 - Conexiones sobre la tarjetaentrenadora PICAXE-18.

    Figura 85 - Imagen de un LDR.

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    36 TODO SOBRE MICROCONTROLADORES PICAXE

    En la salida S0 se tendr un 0 lgico si la intensidad luminosa detectada es suficiente comopara que apague la lmpara, y por otra parte, si la intensidad luminosa es muy baja o de plano setiene oscuridad total, en la salida S0 se tendr un 1 lgico provocando que se encienda la lm-para correspondiente. Esta informacin se hace llegar al transistor Q1, que a su vez dependiendode la informacin que tenga en su base, energizar o no la bobina del relevador RL1, siendo loscontactos de este relevador quienes manejen el VCA y sern ellos quienes enciendan o apaguenfinalmente la lmpara.

    Una vez explicada la parte que corresponde a la electrnica de la parte correspondiente de latarjeta entrenadora, as como los dispositivos y circuitos que se le agregarn para su funciona-miento, ahora procederemos a explicar cmo se elabora el programa con el cual controlaremos elencendido o apagado de una lmpara de VCA, as que prosigamos adelante.

    Lo primero que tenemos que hacer es abrir nuestro programa llamado PICAXE Program-ming Editor y que previamente tuvimos que instalar, y si an no se tiene lo pueden descargar denuestra pgina de internet www.webelectronica.com.ar con la clave picaxe, o en su defectotambin lo pueden adquirir en la pgina www.picaxe.uk.co.

    Una vez dentro del programa editor de los PICAXE, se abrir una ventana en donde se mues-tran las distintas opciones para utilizar los PICAXE, en esta ocasin tenemos que elegir algunode los PICAXE18, todo depende de cul de ellos sea con el que contemos.

    Comenzaremos programando con diagramas de flujo para aprender a utilizar los distintos co-mandos, y posteriormente los convertiremos a cdigo en Basic. As es que tenemos que seleccio-nar el comando en donde se abre la plantilla de trabajo con diagramas de flujo. Observe la figu-ra 87.

    Ya en el ambiente de programacin con diagramas de flujo, lo primero que tenemos que se-leccionar en la barra de comandos es el que est identificado con la palabra other (fig. 88) yaque ah es en donde se encuentra la herramienta para utilizar el comando de lectura del converti-dor ADC del PICAXE.

    El comando del ADC est identificado como readadc y lo nico que tenemos que hacer esseleccionarlo para poderlo colocar en el rea de trabajo, y con el comando de seleccin que estidentificado con una flecha, le indicaremos en qu entrada estar ubicada la entrada para valores

    analgicos. Normalmente,cuando seleccionamos el co-mando readadc, por defec-to se selecciona la entradaE0, pero recordemos que po-demos seleccionar cualquie-ra de las entradas E0 E1 E2 las tres al mismo tiem-po, ya slo tenemos que co-nectarles el correspondientecircuito con el sensor anal-gico. Recuerden tambinque dependiendo del tipo dePICAXE18 (PICAXE 18 18A 18X) sern las en-tradas analgicas que em-plearemos. (Figura 89).Para colocar el comando

    Figura 86 - Icono del programaPICAXE Programming Editor Figura 87 - Ventana de Opciones.

    Figura 88 - Barra de comandos con el men Other.