Puede comprar Arduino y comenzar a construir proyectos consultando su sitio web; detalla cómo programar con el diagrama del circuito. Sin embargo, si está interesado en ambos aspectos del sistema integrado, es decir, la programación y el diseño de circuitos, le sugiero algunos pasos y proyectos para su comprensión, con la idea de que es un principiante.
Nota: La respuesta es demasiado larga, solo un aviso.
Diseño de circuitos integrados
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Antes de continuar para hacer un circuito maestro (lo explicaré a continuación) para su sistema integrado, debe saber cómo funcionan los componentes electrónicos básicos, como resistencias, condensadores, LED, diodos, transistores, relés, transformadores, etc. cómo podemos usarlos. Para empezar, juega con estos componentes básicos y haz pequeños circuitos en una placa de pruebas. Get Make: Electronics (Learning by Discovery): Charles Platt: 9780596153748: Amazon.com: Libro de libros; un libro lúcido para principiantes que explica todo lo que mencioné anteriormente.
Proyectos:
1. Cambio de LED mediante un interruptor manual; luego usando un transistor; luego usando
relé; por último, usando el interruptor manual para controlar el transistor y el relé de control
a través del transistor para encender un LED.
2. Haga una fuente de alimentación regulada utilizando un rectificador de onda completa. Consigue un centro
transformador roscado (9-0-9 o 12-0-12), 4 diodos (1N4007) y un condensador
(1000 uF). Construya un rectificador de onda completa como se muestra a continuación:
Para recordar la configuración de diodos en rectificador de onda completa, ver a continuación
– diodo conectado en polarización directa, la unión n da forma de onda positiva [como en (i)]
– diodo conectado en polarización inversa, la unión p da forma de onda negativa [como en (ii)]
Por lo tanto, en un rectificador de onda completa para obtener un voltaje positivo, conecte las uniones n de dos diodos juntos, y para el voltaje negativo, conecte las uniones p de otros dos diodos, las patas que queden se conectan con la salida de CA del transformador. El condensador está conectado en paralelo a la salida para disminuir los factores de ondulación y proporcionar una salida de CC adecuada (observe la forma de onda del rectificador); en términos simples, consume AC y descuida DC a través de él.
Entonces ahora tenemos una fuente de alimentación que proporciona un voltaje de salida de CC de √2Vin; si está usando un transformador 9-0-9, obtendrá aproximadamente 12.7 V (usando cables de 0 V y 9 V del transformador como entrada). Pero la mayoría del microcontrolador necesita un suministro regulado de 5 V; Si el suministro no está regulado, el controlador incorporado podría dañarse, por lo tanto, utilizará IC 7805 regulado por voltaje y conéctelo como se muestra a continuación:
Hay otros circuitos integrados de regulador que puede necesitar para su proyecto, como algunos que se enumeran a continuación
Ahora que tiene una salida regulada de 5 V, ahora puede encender el IC del microcontrolador, está cerca de hacer su propio circuito maestro. Si está obteniendo Arduino, entonces puede omitir la sección de la placa del Circuito Maestro, pero si, como dije, está interesado en reinventar la rueda, continúe.
3. Placa de circuito maestro para controlador integrado: para ejecutar cualquier controlador que
Necesidad de satisfacer necesidades específicas, principalmente tres necesidades:
- Lógica de suministro
- Lógica del reloj
- Restablecer la lógica
Ya ha creado una lógica de suministro (regulada + 5V), todo lo que necesita es reloj y restablecer la lógica. La lógica del reloj es esencial para el microcontrolador al igual que lo es para cualquier CPU que se ejecute a una frecuencia dada (digamos 2.2 GHz) en su computadora; la rapidez con la que se deben ejecutar las instrucciones se alimenta mediante la frecuencia del reloj al controlador (Nota: la mayoría de los circuitos integrados del controlador vienen con lógica de reloj interna); puede comprar un cristal de 4 MHz y conectar sus dos patas al OSC1 (XTA1) y al OSC2 (XTA2) de los pines del microcontrolador, con condensadores de 22pf, una pata conectada a cada pata de cristal y otra conectada a tierra. La lógica de reinicio es simple: análogo al botón de reinicio en su PC, como cuando presiona un botón de reinicio, la PC se reinicia, se inicia desde el BIOS, realiza la autocomprobación de encendido, verifica las unidades para el cargador de arranque, lo carga en la memoria si encuentra uno y arranca un sistema operativo. De todos modos, estoy divagando. Del mismo modo, un botón de reinicio restablecerá y ejecutará el código, grabado en el controlador, desde el inicio; tome un par de interruptor y resistencia (puede incluir un capacitor para mantener las cosas suaves) y conéctelo al pin MCLR del controlador, utilizando la configuración de resistencia pull-up si hay una barra sobre MCLR, de lo contrario, la resistencia pull-down.
Conecte los pines de tierra del controlador a tierra y tenemos un modelo básico para el controlador integrado. Ahora podemos jugar con él y hacer algunos proyectos divertidos usando sus pines de E / S. Recuerde siempre consultar la hoja de datos del controlador para verificar las especificaciones y el diagrama de pines, ya que varía. Así que tenemos una base completa y podemos pasar a la programación del microcontrolador.
Programacion Embebida
Antes de comenzar a programar, averigüe qué controlador será preferible para su proyecto. Hay tantos controladores disponibles para comenzar que un principiante podría confundirse. Por lo tanto, utilizaré el microcontrolador PIC 16F72; es bueno para empezar: tiene ADC de 8 bits, 3 puertos [1 analógico / digital (Puerto A), 2 digitales (Puerto B, Puerto c)], 3 temporizadores, etc.
Puede usar el compilador que más le convenga, como PICBasic (código en BASIC), Mikro C (código en C), MPLab (código en C o ASM); Esto lo dejo a usted ya que crear lógica para el código es más importante que la sintaxis del compilador.
Proyecto: parpadear un LED cada 3 segundos con el pin de E / S del microcontrolador, por ejemplo
PORTB.7
Diagrama de circuito:
Algoritmo:
1. Indique al compilador qué dispositivo está utilizando: PIC 16F72
2. Indique al compilador cuánta frecuencia de cristal está utilizando: 4 MHz
3. Indique al compilador si usará el puerto como Salida / Entrada, qué pin de puerto
está conectado a un LED y le da un valor predeterminado a ese puerto: PORTB como
salida, PORTB.7 como LED, PORTB.7 bajo como valor predeterminado.
4. Encienda un LED
5. Espera 3 segundos
6. Apaga un LED
7. Espere 3 segundos.
8. Ir al paso 4
Código para PICBasic:
Dispositivo 16F72
Xtal 4Salida PORTB.7
Bajo PORTB.7Etiqueta:
Alto PORTB.7
DelayMS 3000
Bajo PORTB.7
DelayMS 3000
Etiqueta GoTo
Compile y grabe este código, utilizando un quemador como PicKit2, en el controlador PIC 16F72; Después de grabar el código, coloque el controlador en el circuito y ¡Voila! El LED parpadea. ¡Felicidades!
Juegue con el controlador usando pines de E / S, puede encontrar una variedad de proyectos en Internet o puede encontrar el suyo después de tocar el Sistema Embebido. Para empezar, algunos básicos son:
- Conducción de pantalla LED de 7 segmentos
- Comunicación con la PC a través del terminal a través del puerto RS-232
- Controlador de temperatura del edificio
- Construyendo un sistema basado en SCADA
En mi opinión, qué microcontrolador elegir o cuál aprender, juega un papel menor en el Sistema Embebido, ya que primero tiene que resolver la electrónica, luego averiguar qué necesita su circuito de un microcontrolador, luego seleccionar el controlador apropiado para su circuito, y ya estás listo para partir. ¡Todo lo que tiene que hacer ahora es codificar, experimentar y aprender!