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Descripción del PIC 16F877




Enviado por dannyherrera_s



    1. PIC 16f877
    2. Diagrama de
      bloques
    3. Descripción de
      pines
    4. Aplicación

    PIC
    16F877

    Se denomina microcontrolador a un dispositivo
    programable capaz de realizar diferentes actividades que
    requieran del procesamiento de
    datos digitales y del control y
    comunicación digital de diferentes
    dispositivos.

    Los microcontroladores poseen una memoria interna
    que almacena dos tipos de datos; las
    instrucciones, que corresponden al programa que se
    ejecuta, y los registros, es
    decir, los datos que el usuario maneja, así como registros
    especiales para el control de las diferentes funciones del
    microcontrolador.

    Los microcontroladores se programan en Assembler y cada
    microcontrolador varía su conjunto de instrucciones de
    acuerdo a su fabricante y modelo. De
    acuerdo al número de instrucciones que el microcontrolador
    maneja se le denomina de arquitectura RISC
    (reducido) o CISC (complejo).

    Los microcontroladores poseen principalmente una ALU
    (Unidad Lógico Aritmética), memoria del programa,
    memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU es
    la encargada de procesar los datos dependiendo de las
    instrucciones que se ejecuten (ADD, OR, AND), mientras que los
    pines son los que se encargan de comunicar al microcontrolador
    con el medio externo; la función de
    los pines puede ser de transmisión de datos, alimentación de
    corriente para l funcionamiento de este o pines de control
    especifico.

    En este proyecto se
    utilizo el PIC 16F877. Este microcontrolador es fabricado por
    MicroChip familia a la cual
    se le denomina PIC. El modelo 16F877 posee varias
    características que hacen a este microcontrolador un
    dispositivo muy versátil, eficiente y practico para ser
    empleado en la aplicación que posteorimente será
    detallada.

    Algunas de estas características se muestran a
    continuación:

    • Soporta modo de comunicación serial, posee dos
      pines para ello.
    • Amplia memoria para datos y programa.
    • Memoria reprogramable: La memoria
      en este PIC es la que se denomina FLASH; este
      tipo de memoria se puede borrar electrónicamente (esto
      corresponde a la "F" en el modelo).
    • Set de instrucciones reducido (tipo RISC), pero con
      las instrucciones necesarias para facilitar su
      manejo.

    CARACTERISTICAS

    En siguiente tabla de pueden observar las
    características más relevantes del
    dispositivo:

    CARACTERÍSTICAS

    16F877

    Frecuencia máxima

    DX-20MHz

    Memoria de programa flash palabra de 14
    bits

    8KB

    Posiciones RAM de
    datos

    368

    Posiciones EEPROM de datos

    256

    Puertos E/S

    A,B,C,D,E

    Número de pines

    40

    Interrupciones

    14

    Timers

    3

    Módulos CCP

    2

    Comunicaciones Serie

    MSSP, USART

    Comunicaciones paralelo

    PSP

    Líneas de entrada de CAD de 10
    bits

    8

    Juego de instrucciones

    35 Instrucciones

    Longitud de la instrucción

    14 bits

    Arquitectura

    Harvard

    CPU

    Risc

    Canales Pwm

    2

    Pila Harware

    Ejecución En 1 Ciclo
    Máquina

    Descripción de los puertos:

    Puerto A:

    • Puerto de e/s de 6 pines
    • RA0 è RA0 y AN0
    • RA1 è RA1 y AN1
    • RA2 è RA2, AN2 y Vref-
    • RA3 è RA3, AN3 y Vref+
    • RA4 è RA4 (Salida en colector abierto) y
      T0CKI(Entrada de reloj del modulo Timer0)
    • RA5 è RA5, AN4 y SS (Selección esclavo para el puerto serie
      síncrono)

    Puerto B:

    • Puerto e/s 8 pines
    • Resistencias pull-up programables
    • RB0 è Interrupción externa
    • RB4-7 èInterrupcion por cambio de
      flanco
    • RB5-RB7 y RB3 è programacion y debugger in
      circuit

    Puerto C:

    • Puerto e/s de 8 pines
    • RC0 è RC0, T1OSO (Timer1 salida oscilador) y
      T1CKI (Entrada de reloj del modulo Timer1).
    • RC1-RC2 è PWM/COMP/CAPT
    • RC1 è T1OSI (entrada osc timer1)
    • RC3-4 è IIC
    • RC3-5 è SPI
    • RC6-7 è USART

    Puerto D:

    • Puerto e/s de 8 pines
    • Bus de datos en PPS (Puerto
      paralelo esclavo)
    • Puerto E:
    • Puerto de e/s de 3 pines
    • RE0 è RE0 y AN5 y Read de PPS
    • RE1 è RE1 y AN6 y Write de PPS
    • RE2 è RE2 y AN7 y CS de PPS

    Dispositivos periféricos:

    • Timer0: Temporizador-contador de 8 bits con
      preescaler de 8 bits
    • Timer1: Temporizador-contador de 16 bits con
      preescaler que puede incrementarse en modo sleep de forma
      externa por un cristal/clock.
    • Timer2: Temporizador-contador de 8 bits con
      preescaler y postescaler.
    • Dos módulos de Captura, Comparación,
      PWM (Modulación de Anchura de
      Impulsos).
    • Conversor A/D de 1 0 bits.
    • Puerto Serie Síncrono Master (MSSP) con SPI e
      I2C (Master/Slave).
    • USART/SCI (Universal Syncheronus Asynchronous
      Receiver Transmitter) con 9 bit.
    • Puerta Paralela Esclava (PSP) solo en encapsulados
      con 40 pines

    DIAGRAMA DE
    BLOQUES

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    DESCRIPCIÓN DE PINES

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    NOMBRE DEL PIN

    PIN

    TIPO

    TIPO DE

    BUFFER

    DESCRIPCIÓN

    OSC1/CLKIN

    13

    I

    ST/MOS

    Entrada del oscilador de cristal / Entrada de
    señal de reloj externa

    OSC2/CLKOUT

    14

    O

    Salida del oscilador de cristal

    MCLR/Vpp/THV

    1

    I/P

    ST

    Entrada del Master clear (Reset) o entrada de
    voltaje de programación o modo de control high
    voltaje test

    RA0/AN0

    RA1/AN1

    RA2/AN2/ Vref-

    RA3/AN3/Vref+

    RA4/T0CKI

    RA5/SS/AN4

     

     

    2

    3

    4

    5

    6

    7

     

     

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

     

    TTL

    TTL

    TTL

    TTL

    ST

    TTL

    PORTA es un puerto I/O bidireccional

    RAO: puede ser salida analógica
    0

    RA1: puede ser salida analógica
    1

    RA2: puede ser salida analógica 2 o
    referencia negativa de voltaje

    RA3: puede ser salida analógica 3 o
    referencia positiva de voltaje

    RA4: puede ser entrada de reloj el
    timer0.

    RA5: puede ser salida analógica 4 o el
    esclavo seleccionado por el puerto
    serial síncrono.

    RBO/INT

    RB1

    RB2

    RB3/PGM

    RB4

    RB5

    RB6/PGC

    RB7/PGD

     

     

    33

    34

    35

    36

    37

    38

    39

    40

     

     

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

     

     

    TTL/ST

    TTL

    TTL

    TTL

    TTL

    TTL

    TTL/ST

    TTL/ST

    PORTB es un puerto I/O bidireccional. Puede ser
    programado todo como entradas

    RB0 pude ser pin de interrupción
    externo.

    RB3: puede ser la entada de programación
    de bajo voltaje

    Pin de interrupción

    Pin de interrupción

    Pin de interrupción. Reloj de
    programación serial

    RCO/T1OSO/T1CKI

    RC1/T1OS1/CCP2

    RC2/CCP1

    RC3/SCK/SCL

    RC4/SD1/SDA

    RC5/SD0

    RC6/Tx/CK

    RC7/RX/DT

    15

    16

    17

     

    18

     

    23

    24

    25

    26

    I/O

    I/O

    I/O

     

    I/O

     

    I/O

    I/O

    I/O

    I/O

    ST

    ST

    ST

     

    ST

     

    ST

    ST

    ST

    ST

    PORTC es un puerto I/O bidireccional

    RCO puede ser la salida del oscilador timer1 o
    la entrada de reloj del timer1

    RC1 puede ser la entrada del oscilador timer1 o
    salida PMW 2

    RC2 puede ser una entrada de captura y
    comparación o salida PWN

    RC3 puede ser la entrada o salida serial de
    reloj síncrono para modos SPI e I2C

    RC4 puede ser la entrada de datos SPI y modo
    I2C

    RC5 puede ser la salida de datos SPI

    RC6 puede ser el transmisor asíncrono
    USART o el reloj síncrono.

    RC7 puede ser el receptor asíncrono USART
    o datos síncronos

    RD0/PSP0

    RD1/PSP1

    RD2/PSP2

    RD3/PSP3

    RD4/PSP4

    RD5/PSP5

    RD6/PSP6

    RD7/PSP7

     

    19

    20

    21

    22

    27

    28

    29

    30

     

    I/O

    I/O I/O I/O I/O I/O I/O
    I/O

     

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    ST/TTL

    PORTD es un puerto bidireccional
    paralelo

    REO/RD/AN5

    RE1/WR/AN

    RE2/CS/AN7

    8

     

    9

     

    10

    I/O

     

    I/O

     

    I/O

    ST/TTL

     

    ST/TTL

     

    ST/TTL

    PORTE es un puerto I/O bidireccional

    REO: puede ser control de lectura para el puerto esclavo paralelo o
    entrada analógica 5

    RE1: puede ser escritura de control para el puerto
    paralelo esclavo o entrada analógica 6

    RE2: puede ser el selector de control para el
    puerto paralelo esclavo o la entrada analógica
    7.

    Vss

    12.31

    P

    Referencia de tierra
    para los pines lógicos y de I/O

    Vdd

    11.32

    P

    Fuente positiva para los pines lógicos y
    de I/O

    NC

    No está conectado internamente

    APLICACIÓN

    El proyecto presentado tendrá como objetivo
    principal, diseñar un controlador de temperatura
    usando un microcontrolador.

    Se parte del hecho de que para realizar el control, hay
    que sensar la variable de proceso en
    primer lugar, posteriormente se debe enviar las señales
    e instrucciones respectivas al elemento de control
    (microcontrolador) para que este actue en consecuencias
    realizando la acción
    de control.

    Se tiene como elemento principal un microcontrolador
    PIC16F877, el cual recibirá a través de pulsadores,
    el valor de
    Setpoint que desee el usuario.

    Se utilizará una pantalla de LCD, donde se
    visualizarán los valores de
    Setpoint. El manejo de dicha pantalla se realizará a
    través de los puertos de salida del
    microcontrolador.

    PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    En los procesos
    industriales es necesario tener un registro y
    control eficiente sobre todas las variables que
    intervienen en el proceso, con el fin de conocer el comportamiento
    de la misma durante cada una de las fases del proceso, de manera
    tal que esta información realizar las acciones
    necesarias para un control seguro y
    eficiente. Basándonos en esto se desea diseñar un
    controlador de temperatura.

    FACTIBILIDAD

    Puede decirse que el presente proyecto es factible
    puesto que todos los dispositivos que intervienen el,
    están disponibles en el mercado al igual
    que la información referente a su funcionamiento y los
    costos de los
    mismos son accesibles. También podemos mencionar entre
    otras razones que se cuenta con los equipos y accesoria
    técnica para la programación del PIC (dispositivo
    principal) así como también para la
    manipulación de los de más dispositivos que
    intervienen en el proyecto. Se ha realizados proyectos
    similares anteriormente obteniéndose buenos
    resultados.

    DIAGRAMA DE BLOQUES

     Para ver el
    gráfico seleccione la opción "Descargar" del
    menú superior

    Br. Aníbal Hernández

    Br. Danny Herrera

    IX Electrónica

    REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
    MINISTERIO DE LA DEFENSA

    UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA
    ARMADA

    NUCLEO MARACAY – DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA

    MARACAY, 2004

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