Puerto paralelo

Instituto Tecnológico Superior de Lerdo Ingeniería en Electrónica Proyecto integrador Reporte de proyecto integrador 3er semestre Carlos de Jesús Martínez Romo 1323117 !"sta#o Moreno Reyes 132311$7 Jorge %l&erto Ri#era Ri#era J"'rez 1323117$ 1323117$ (erdo) *"rango+ 3 de diciem&re diciem&re de 2,1-

1

Índice

P'gina

I+ I./R I./R0* 0*C CCI CI. .         + 3 II+ II+ 04JE 04JE/I /I5 50 0         3 III+ M%RC0 /ERIC0 /ERIC0   +3 I5+ I5+ PR6 PR6C/IC C/IC% %           +8 I5+1 I5+1 pr'ctica pr'ctica , armado armado de PC4 PC4 +8 I5+2 I5+2 pr'c pr'cti tica ca 1 4(I.9 ++11 I5+3 I5+3 pr'ctica pr'ctica 2 C0./ C0./ ++ ++1I5+I5+- pr'ctica pr'ctica 3 R0/ R0/%4I/+ %4I/+ ++18

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Índice

P'gina

I+ I./R I./R0* 0*C CCI CI. .         + 3 II+ II+ 04JE 04JE/I /I5 50 0         3 III+ M%RC0 /ERIC0 /ERIC0   +3 I5+ I5+ PR6 PR6C/IC C/IC% %           +8 I5+1 I5+1 pr'ctica pr'ctica , armado armado de PC4 PC4 +8 I5+2 I5+2 pr'c pr'cti tica ca 1 4(I.9 ++11 I5+3 I5+3 pr'ctica pr'ctica 2 C0./ C0./ ++ ++1I5+I5+- pr'ctica pr'ctica 3 R0/ R0/%4I/+ %4I/+ ++18

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I5+: I5+: pr'ctica pr'ctica - I.;0/ I.;0/ ++ ++22 I5+$ I5+$ pr'ctica pr'ctica : *IP(% *IP(%< <++ ++ ++27 I5+7 I5+7 pr'ctica pr'ctica $ MC( MC(0C9+ 0C9+ 33 I5+8 I5+8 pr'c pr'cti tica ca 7 *%C(P/ ++3 I5+ I5+ pr'ctica pr'ctica 8 I.(P/+ I.(P/+ ++-: I5+1 I5+1, , pr'c pr'cti tica ca  %C*(P/ ++:2 I5+1 I5+11 1 pr'c pr'cti tica ca 1, 1, %!R%P=+ :8 5+ C0.C C0.C((I0 I0.E .E          +$$ 5I+ 5I+ 4I4( 4I4(I0 I0!R !R%> %>?% ?%          $7 I. OBJETIVO

3

Programar aplicaciones &'sicas en leng"a@e CAA) para la digitalización) manip"lación y #is"alización de datos eBternos+ (eer y procesar #aria&les ísicas como temperat"ra) presión) ni#el) etc+

II. INTRODUCCIN (a programación es "na Derramienta poderosa en c"al"ier campo de la ingeniería+ %ún me@or) la posi&ilidad de poder emplear los rec"rsos disponi&les por la comp"tadora como lo son s"s p"ertos) y poder esta&lecer "na com"nicación entre #aria&les eBternas y el potencial de procesamiento de la m'"ina) es "n campo de aplicación e interFs para todo ingeniero electrónico+ En este proyecto se de&er' analizar y diseGar sistemas &'sicos de ad"isición de datos a tra#Fs del "so eHciente de programas en leng"a@e CAA aplicando la lógica de programación) con la inter#ención de elementos electrónicos "e Da&iliten la interace con el m"ndo real+

III. !"RCO TERICO Pcb

En electrónica) "n circ"ito impreso) tar@eta de circ"ito impreso o PC4 del inglFs printed circ"it &oard) es "na s"perHcie constit"ida por caminos o pistas de material cond"ctor laminadas so&re "na &ase no cond"ctora+ El circ"ito impreso se "tiliza para conectar elFctricamente ; a tra#Fs de los caminos cond"ctores) y sostener mec'nicamente ; por medio de la &ase) "n con@"nto de componentes electrónicos+ (os caminos son generalmente de co&re mientras "e la &ase se a&rica de resinas de H&ra de #idrio reorzada la m's conocida es la >R-) cer'mica) pl'stico) teKón o polímeros como la &a"elita+ Composición ísica (a mayoría de los circ"itos impresos est'n comp"estos por entre "na a diecisFis capas cond"ctoras) separadas y soportadas por capas de material aislante s"strato laminadas pegadas entre sí+ (as capas p"eden conectarse a tra#Fs de oriHcios) llamados #ías+ (os oriHcios p"eden ser electro;rec"&iertos) o se p"eden "tilizar pe"eGos remacDes+ (os circ"itos impresos de alta densidad p"eden tener #ías ciegas) "e son #isi&les en sólo "n lado de la tar@eta) o #ías enterradas) "e no son #isi&les en el eBterior de la tar@eta+

-

Puerto paralelo

n p"erto paralelo es "na interaz entre "na comp"tadora y "n periFrico) c"ya principal característica es "e los &its de datos #ia@an @"ntos) en#iando "n pa"ete de &yte a la #ez+ Es decir) se implementa "n ca&le o "na #ía ísica para cada &it de datos ormando "n &"s+ Mediante el p"erto paralelo podemos controlar tam&iFn periFricos como ocos) motores entre otros dispositi#os) adec"ados para a"tomatización+ El ca&le paralelo es el conector ísico entre el p"erto paralelo y el dispositi#o periFrico+ En "n p"erto paralelo Da&r' "na serie de &its de control en #ías aparte "e ir' en am&os sentidos por caminos distintos+ En contraposición al p"erto paralelo est' el p"erto serie) "e en#ía los datos &it a &it por el mismo Dilo+ (os sistemas operati#os &asados en *0 y compati&les gestionan las interaces de p"erto paralelo con los nom&res (P/1) (P/2 y así s"cesi#amente) mientras "e los de tipo niB los nom&ran como Lde#Llp,) Lde#Llp1) y dem's+ (as direcciones &ase de los dos primeros p"ertos son (P/1 N ,B378+ (P/2 N ,B278

:

/erminales del p"erto (P/ L Pino"t (P/ El p"erto (P/ tiene 2: D"ecos para al&ergar pines destinados a la alimentación elFctrica y transmisión de datos) en la sig"iente Hg"ra se m"estran las líneas elFctricas y s" descripción &'sica+

• • • •

• • • • • • •

1+; tro&en 5alida datos 2 a +; *,;*7 *atos 1,+; %cO Reci&ir dato o no 11+; 4"sy Impresora oc"pada L error

12+; PE in papel 13+; lct in Impresora en línea 1-+; %"to>* Retorno de carro 1:+; Error Error 1$+; Init Reset 17+; elect Impresora seleccionada 18 a 2:+; !ro"nd /ierra

El p"erto paralelo m's conocido es el p"erto de impresora "e c"mplen m's o menos la norma IEEE 128-) tam&iFn denominados tipo Centronics "e destaca por s" sencillez y "e transmite 8 &its+ e Da "tilizado principalmente para conectar impresoras) pero tam&iFn Da sido "sado para programadores EPR0M) esc'neres) interaces de red EtDernet a 1, M&) "nidades QIP) "per*isO y para com"nicación entre dos PC M;*0 tra@o en las #ersiones :+, R0M a $+22 "n programa para soportar esas transerencias+ P"erto paralelo (P/ El p"erto paralelo de las comp"tadoras) de ac"erdo a la norma Centronics) est' comp"esto por "n &"s de com"nicación &idireccional de 8 &its de datos) adem's de "n con@"nto de líneas de protocolo+ (as líneas de com"nicación c"entan con "n retenedor "e mantiene el último #alor "e les "e escrito Dasta "e se escri&e "n n"e#o dato) las características elFctricas son /ensión de ni#el alto 3)3 o : 5+ /ensión de ni#el &a@o , 5+ Intensidad de salida m'Bima 2)$ m%+ Intensidad de entrada m'Bima 2- m%+ •

sos especíHcos del p"erto paralelo ó (P/

e "tilizan para conectar dispositi#os) tales como impresoras) esc'neres) Plotters) "nidades eBternas para discos QIP) coneBiones directas entre

$

comp"tadoras por medio de ca&le (aplinO y alg"nos dispositi#os m's especializados como colectoras de datos+ •

P"erto paralelo CI

n tercer p"erto paralelo) m"y "sado en los ordenadores %pple MacintosD y en ser#idores) son las dierentes implementaciones del CI+ %l ig"al "e I*E Da sido "sado para la coneBión de discos d"ros) "nidades ópticas lectorasLgra&adoras C*;R0M) *5*) "nidades magneto;ópticas y "per*isO) pero tam&iFn de otros dispositi#os como esc'neres e incl"so otro ordenador de dierente plataorma Dardare y sistema operati#o) como la torre siamese Dece reerencia para el "so en el comp"tador y sir#e como "n p"erto serial el Dardare 1+: para PCLCommodore %miga+ •

P"erto paralelo I*E

.o o&stante eBiste otro p"erto paralelo "sado masi#amente en los ordenadores el p"erto paralelo I*E) tam&iFn llamado P%/% Paralell %/%) "sado para la coneBión de discos d"ros) "nidades lectorasLgra&adoras C*;R0M) *5*) "nidades magneto;ópticas) "nidades QIP y "per*isO) entre la placa &ase del ordenador y el dispositi#o+

Uni#ers$l Seri$l Bus %USB& El S4"s ni#ersal en erieT 4) en inglFs ni#ersal erial 4"s m's conocido por la sigla 4) es "n &"s est'ndar ind"strial "e deHne los ca&les) conectores y protocolos "sados en &"s para conectar) com"nicar y pro#eer de alimentación entre comp"tadoras) periFricos y dispositi#os electrónicos+

"n elFctrica

" desarrollo partió de "n gr"po de empresas del sector "e &"sca&an "niHcar la orma de conectar periFricos a s"s e"ipos) por a"ella Fpoca poco compati&les entre sí) entre las "e esta&an Intel) Microsot) I4M) Compa) *EC) .EC y .ortel+ (a primera especiHcación completa 1+, se p"&licó en 1$) pero en 18 con la especiHcación 1+1 comenzó a "sarse de orma masi#a+ El 4 es "tilizado como est'ndar de coneBión de periFricos como teclados) mo"ses) memorias 4) @oysticOs) esc'neres) c'maras digitales) telFonos mó#iles) reprod"ctores m"ltimedia) impresoras) dispositi#os m"lti"ncionales) sistemas de ad"isición

7

de datos) módems) tar@etas de red) tar@etas de sonido) tar@etas sintonizadoras de tele#isión y gra&adoras de *5* eBterna) discos d"ros eBternos y dis"eteras eBternas+ " FBito Da sido total) Da&iendo desplazado a conectores como el p"erto serie) p"erto paralelo) p"erto de @"egos) %pple *esOtop 4"s o PL2 a mercados;nicDo o a la consideración de dispositi#os o&soletos a eliminar de las modernas comp"tadoras) p"es m"cDos de ellos p"eden s"stit"irse por dispositi#os 4 "e implementen esos conectores+ •

so

El campo de aplicación del 4 se eBtiende en la act"alidad a c"al"ier dispositi#o electrónico o con componentes) desde los a"tomó#iles las radios de a"tomó#il modernas #an con#irtiFndose en reprod"ctores m"ltimedia con conector 4 o iPod a los reprod"ctores de 4l";ray *isc o los modernos @"g"etes como Pleo+ e Dan implementado #ariaciones para s" "so ind"strial e incl"so militar+ Pero en donde m's se nota s" inK"encia es en los telFonos inteligentes E"ropa Da creado "na norma por la "e todos los mó#iles de&er'n #enir con "n cargador micro 4) ta&letas) P*% y #ideoconsolas) donde Da reemplazado a conectores propietarios casi por completo+ %lg"nos dispositi#os re"ieren "na potencia mínima) así "e se p"eden conectar #arios sin necesitar "entes de alimentación eBtra+ Para ello eBisten concentradores llamados 4 D"&s "e incl"yen "entes de alimentación para aportar energía a los dispositi#os conectados a ellos) pero alg"nos dispositi#os cons"men tanta energía "e necesitan s" propia "ente de alimentación+ (os concentradores con "ente de alimentación p"eden proporcionarle corriente elFctrica a otros dispositi#os sin "itarle corriente al resto de la coneBión dentro de ciertos límites+ En el caso de los discos d"ros) sólo "na selecta minoría implementan directamente la interaz 4 como coneBión nati#a) siendo los discos eBternos mayoritariamente I*E o erial %/% con "n adaptador en s" interior+ Incl"so eBisten ca@as eBternas y c"nas "e implementan conectores e%/% y 4) incl"so 4 3+,+ Estas y las miBtas 4L>ireUire Dan eBp"lsado del mercado de discos eBternos a CI y las coneBiones por p"erto paralelo+

!icrocontrol$dores (os %5R son "na amilia de microcontroladores RIC del a&ricante estado"nidense %tmel+ (a empresa s"&sidiaria de %tmel) "ndada por los dos

8

ar"itectos del cDip+ C"enta con &astantes aHcionados de&ido a s" diseGo simple y la acilidad de programación+ e p"eden di#idir en los sig"ientes gr"pos •

%/Bmega procesadores m"y potentes con

1$

a

38-

O4

de memoria

KasD programa&le) encaps"lados de --) $- y 1,, pines %-) %3) %1) capacidad de *M%) e#entos) criptograía y amplio con@"nto de periFricos con *%Cs+ •

%/mega

microcontroladores

%5R

grandes con - a 2:$ O4 de memoria KasD programa&le) encaps"lados de 28 a

1,,

pines) con@"nto

de

instr"cciones eBtendido

m"ltiplicación

y

direccionamiento de programas mayores y amplio con@"nto de periF ricos+ •

%/tiny pe"eGos microcontroladores %5R con ,): a 8 O4 de memoria KasD programa&le) encaps"lados de $ a 2, pines y "n limitado set de periFricos+

•

%/,4 %/mega integrado con controlador 4

•

%/,C%. %/mega con controlador de &"s C%.

•

/ipos especiales alg"nos modelos especiales) por e@emplo) para el control de los cargadores de &aterías) pantallas (C* y los controles de los motores o la il"minación+

•

%/, tipos o&soletos) los %5Rs cl'sicos

El %5R es "na CP de ar"itect"ra =ar#ard+ /iene 32 registros de 8 &its+ %lg"nas instr"cciones sólo operan en "n s"&con@"nto de estos registros+ (a concatenación de los 32 registros) los registros de entradaLsalida y la memoria de datos conorman "n espacio de direcciones "niHcado) al c"al se accede a tra#Fs de operaciones de cargaLalmacenamiento+ % dierencia de los microcontroladores PIC) el stacO se "&ica en este espacio de memoria "niHcado) y no est' limitado a "n tamaGo H@o+

IV. 'r(ctic$s



'r(ctic$ N) *+ $r,$do de 'CB O-eti#o gener$l Realizar "na PC4 del circ"ito "e sim"la "n p"erto paralelo para poder realizar las practicas posteriores O-eti#os espec/0cos+ 

Implementar los conocimientos ad"iridos d"rante el c"rso de programación estr"ct"rada+



Implementar los conocimientos de c"rsos anteriores como mediciones elFctricas+

!$teri$l • • • • • • • • • • • •

Placa de &a"elita %tmega 8 *& de 2: pines Vtal de 12 M=z 2 capacitores cer'micos de 22p 1 capacitor cer'mico de 1,, n 1 led 2 diodos zener de 3# 1 entrada macDo 4 1 resistencia de -+7 O W 1 resistencia de 1+: O W 2 resistencias de $8 W 1 resistencia de -7, W

E1uipo • • • •

Ca"tín oldad"ra de estaGo /aladro dremel M"ltímetro

1,

Des$rrollo •

Realiza el sig"iente diagrama en "n programa para constr"ir PC4Xs

•

Pasa el diagrama de PC4 a "na &a"elita y realiza el armado del mismo

Result$dos

11

*iagrama

tipo

PC4

del

circ"ito

%rmado de PC4 en &a"elita

12

13

'r(ctic$ N) 2+ Blin3. O-eti#o gener$l %prender a instalar la ma"ina #irt"al y Dacer la coneBcion entre la misma y el %/ME!% ,8 O-eti#os espec/0cos+ 





!$teri$l 4 e1uipo     

PC Programa de ma"ina #irt"al I0 de indos Bp ser#ice pacO 3 Resistencias de 33, W (E*

!$rco Teórico+ M'"ina #irt"al

1-

En inorm'tica "na m'"ina #irt"al es "n sotare "e em"la a "na comp"tadora y p"ede e@ec"tar programas como si "ese "na comp"tadora real+ Este sotare en "n principio "e deHnido como Y"n d"plicado eHciente y aislado de "na m'"ina ísicaY+ (a acepción del tFrmino act"almente incl"ye a m'"inas #irt"ales "e no tienen ning"na e"i#alencia directa con ningún Dardare real+ na característica esencial de las m'"inas #irt"ales es "e los procesos "e e@ec"tan est'n limitados por los rec"rsos y a&stracciones proporcionados por ellas+ Estos procesos no p"eden escaparse de esta Ycomp"tadora #irt"alY+ no de los "sos domFsticos m's eBtendidos de las m'"inas #irt"ales es e@ec"tar sistemas operati#os para Ypro&arlosY+ *e esta orma podemos e@ec"tar "n sistema operati#o "e "eramos pro&ar !.L(in"B) por e@emplo desde n"estro sistema operati#o Da&it"al Mac 0 V por e@emplo sin necesidad de instalarlo directamente en n"estra comp"tadora y sin miedo a "e se desconHg"re el sistema operati#o primario+

Resistencia elFctrica Resistencia elFctrica es toda oposición "e enc"entra la corriente a s" paso por "n circ"ito elFctrico cerrado) aten"ando o renando el li&re K"@o de circ"lación de las cargas elFctricas o electrones+ C"al"ier dispositi#o o cons"midor conectado a "n circ"ito elFctrico representa en sí "na carga) resistencia " o&st'c"lo para la circ"lación de la corriente elFctrica+ (E* El LED Light-Emitting Diode *iodo Emisor de ("z) es "n dispositi#o semicond"ctor "e emite l"z incoDerente de espectro red"cido c"ando se polariza de orma directa la "nión P. en la c"al circ"la por Fl "na corriente elFctrica+ Este enómeno es "na orma de electrol"miniscencia) el (E* es "n tipo especial de diodo "e tra&a@a como "n diodo común) pero "e al ser atra#esado por la corriente elFctrica) emite l"z+ Este dispositi#o semicond"ctor est' comúnmente encaps"lado en "na c"&ierta de pl'stico de mayor resistencia "e las de #idrio "e "s"almente se emplean en las l'mparas incandescentes+ %"n"e el pl'stico p"ede estar coloreado) es sólo

1:

por razones estFticas) ya "e ello no inK"ye en el color de la l"z emitida+ s"almente "n (E* es "na "ente de l"z comp"esta con dierentes partes) razón por la c"al el patrón de intensidad de la l"z emitida p"ede ser &astante comple@o+ Des$rrollo a Creación del código en /C+ El sig"iente código es para pro&ar la primer salida del %/ME!% 8 el código realiza "n encendido y "n apagado de "n (E* pero lo Dace a "na #elocidad de 1,, ms por lo c"al no es aprecia&le para el o@o D"mano+ incl"deZiostream+D[LL (i&rerías incl"deZconio+D[LL (i&rerías incl"deZdos+D[LL (i&rerías deHne 4%E ,B278LL se deHne el p"erto "e se "sara con la pala&ra 4%E #oid main #oid LL inicia el programa principal \ clrscr]LL comando "e limpia la pantalla DileÔ&DitLL ciclo "e dicta "e en tanto no se presiona nada se realizara el código \ o"tport4%E)1] LL instr"cción "e manda al p"erto indicado "n 1 el c"al en electrónica digital indica "n encendido o :# delay1,,] LL pa"sa de 1,, ms o"tport4%E),] LL instr"cción "e manda al p"erto indicado "n , el c"al en electrónica digital indica "n apagado o , # delay1,,] LL pa"sa de 1,, ms _ _ & constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

1$

Res"ltados

Not$+ p$r$ su ,$4or #isu$li5$ción ingrese $ l$ siguiente lig$+ 6ttps+77888.4outu-e.co,78$tc69 #:2S5;,<-#=d;>t:*,*?s 'r(ctic$ N) @+ Count. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto %/mega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ 







*esarrollar "n contador &inario con las salidas del interaz del p"erto paralelo+

17

!$teri$l 4 e1uipo+ 

im"lador de p"erto paralelo+



4arra de (E*+



Resistencias de 33,W



otare /C y M'"ina #irt"al+

!$rco Teórico+ Resistencia e le denomina resistencia elFctrica a la ig"aldad de oposición "e tienen los electrones para desplazarse a tra#Fs de "n cond"ctor+ (a "nidad de resistencia en el istema Internacional es el oDmio) "e se representa con la letra griega omega `) en Donor al ísico alem'n !eorge 0Dm) "ien desc"&rió el principio "e aDora lle#a s" nom&re+ (a resistencia est' dada por la sig"iente órm"la R=

V I

El resistor es el elemento de circ"ito m's "tilizado en la pr'ctica+ "s "sos m's com"nes son la disipación de potencia) generación de calor) limitación de corriente) di#isión de #olta@e) etc+ El resistor se descri&e matem'ticamente mediante la ley de 0Dm+ (os resistores se miden por esa razón en "nidades llamadas 0Dms+ En la pr'ctica los #alores "tilizados se eBtienden entre alg"nas dFcimas de oDm a #arios millones de 0Dms+ Es "n material ormado por car&ón y otros elementos resisti#os para dismin"ir la corriente "e pasa+ e opone al paso de la corriente+ (a corriente m'Bima en "n resistor #iene condicionada por la m'Bima potencia "e p"eda disipar s" c"erpo+ Esta potencia se p"ede identiHcar #is"almente a partir del di'metro sin "e sea necesaria otra indicación+ (os #alores m's com"nes son ,)2: U) ,): U y 1 U+

18

>ig"ra 1+ 4%RR% *E (E* El (E* es "n tipo especial de diodo) "e tra&a@a como "n diodo común) pero "e al ser atra#esado por la corriente elFctrica) emite l"z+ EBisten diodos LED de #arios colores "e dependen del material con el c"al "eron constr"idos+ =ay de color ro@o) #erde) amarillo) 'm&ar) inrarro@o) entre otros+ ElFctricamente el diodo LED se comporta ig"al "e "n diodo de silicio o germanio+ i se pasa "na corriente a tra#Fs del diodo semicond"ctor) se inyectan electrones y D"ecos en las regiones P y .) respecti#amente+ *ependiendo de la magnit"d de la corriente) Day recom&inación de los portadores de carga electrones y D"ecos+ =ay "n tipo de recom&inaciones "e se llaman recom&inaciones radiantes a"í la emisión de l"z+ (a relación entre las recom&inaciones radiantes y el total de recom&inaciones depende del material se,iconductor "tilizado !a%s) !a%sP)y !aP+ *ependiendo del material de "e est' DecDo el LED) ser' la emisión de la longit"d de onda y por ende el color+

>ig"ra 2+

>ig"ra 3+

Des$rrollo+ c Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de "tilizar las ocDo salidas del p"erto paralelo %/mega8 en el c"al se realice "n &arrido de dicDas saldas) adem's

1

implemente en s" código "na orma de poderlo #is"alizar dicDo código de manera ísica+ Res"ltados incl"deZiostream+D[LLe declara li&rería incl"deZconio+D[LLe declara li&rería incl"deZdos+D[LLe declara li&rería deHne 4%E ,B278LLe deHne "n nom&re para el p"erto a "tilizar #oid main #oidLLe inicia el programa principal \ "nsigned sDort int i]LL*eclaración de #aria&les DileÔ&DitLLe inicia ciclo con la condición de "e no se presione ning"na tecla \ oriN,]iZN1:]iAALLCiclo "e lle#a la c"enta de , a 1: \ clrscr]LL(impia la pantalla gotoBy1)1]LLColoca c"rsor en la posición renglon1)col"mna1 co"tZZYdatoNYZZi]LLImprime la pala&ra dato) seg"ido del #alor "e este en i o"tport4%E)i]LLEn#ía al P"erto el #alor de i delay2:,]LLMantiene "n tiempo de 2:, miliseg"ndos iO&DitLLPreg"nta si se presionó alg"na tecla &reaO]LLCierra programa _ _ o"tport4%E),]En#ía al P"erto "n , _ d constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

2,

Result$dos+

na #ez realizado el programa y s" correspondiente circ"ito o&tenemos como res"ltado la #is"alización en display o con "n arreglo de (E*s) la representación &inaria de la c"enta de ,;1:+

Not$+ p$r$ su ,$4or #isu$li5$ción ingrese $ l$ siguiente lig$+ 6ttps+77888.4outu-e.co,78$tc69#:2S5;,<-#=d;>t:*,2s

21

'r(ctic$ N) + Rot$-in. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto %tmega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ Implementar los conocimientos ad"iridos d"rante el c"rso de



programación estr"ct"rada+ Implementar los conocimientos de c"rsos anteriores como mediciones



elFctricas+ !$teri$l 4 e1uipo+ 




4arra de (E*+








V I

El resistor es el elemento de circ"ito m's "tilizado en la pr'ctica+ "s "sos m's com"nes son la disipación de potencia) generación de calor) limitación de corriente) di#isión de #olta@e) etc+ El resistor se descri&e matem'ticamente mediante la ley de 0Dm+ (os resistores se miden por esa razón en "nidades

22

llamadas 0Dm+ En la pr'ctica los #alores "tilizados se eBtienden entre alg"nas dFcimas de oDm a #arios millones de 0Dms+ Es "n material ormado por car&ón y otros elementos resisti#os para dismin"ir la corriente "e pasa+ e opone al paso de la corriente+ (a corriente m'Bima en "n resistor #iene condicionada por la m'Bima potencia "e p"eda disipar s" c"erpo+ Esta potencia se p"ede identiHcar #is"almente a partir del di'metro sin "e sea necesaria otra indicación+ (os #alores m's com"nes son ,)2: U) ,): U y 1 U+

>ig"ra 1+ (E* El (E* es "n tipo especial de diodo) "e tra&a@a como "n diodo común) pero "e al ser atra#esado por la corriente elFctrica) emite l"z+ EBisten diodos LED de #arios colores "e dependen del material con el c"al "eron constr"idos+ =ay de color ro@o) #erde) amarillo) 'm&ar) inrarro@o) entre otros+ ElFctricamente el diodo LED se comporta ig"al "e "n diodo de silicio o germanio+ i se pasa "na corriente a tra#Fs del diodo semicond"ctor) se inyectan electrones y D"ecos en las regiones P y .) respecti#amente+ *ependiendo de la magnit"d de la corriente) Day recom&inación de los portadores de carga electrones y D"ecos+ =ay "n tipo de recom&inaciones "e se llaman recom&inaciones radiantes a"í la emisión de l"z+ (a relación entre las recom&inaciones radiantes y el total de recom&inaciones depende del material se,iconductor "tilizado !a%s) !a%sP) y !aP+ *ependiendo del material de "e est' DecDo el LED) ser' la emisión de la longit"d de onda y por ende el color+

>ig"ra 2+

23

Des$rrollo a Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de "tilizar las ocDo salidas del p"erto paralelo %/mega8 en el c"al se realice "n &arrido de dicDas saldas) adem's implemente en s" código "na orma de poderlo #is"alizar dicDo código de manera ísica+ incl"deZiostream+D[ LL (i&rerías incl"deZconio+D[ LL (i&rerías incl"deZdos+D[ LL (i&rerías deHne 4%E nom&re

,B278 LLse declara el p"erto "e se "sara poniFndole "n

#oid main #oid LLinicio del programa principal \ "nsigned sDort int datoN1] LLdeclaración de 5aria&les DileÔ&Dit LLinicio de "n &"cle el c"al se realizara mientras no se presione ning"na tecla \ clrscr] LLse ordena "e se &orre lo "e est' escrito en pantalla+ gotoBy1)1] LL ,ue#e el cursor de l$ #ent$n$ de teto $ l$ posición 22 co"tZZYdatoN YZZdato] LLimprime el dato "e est' en ese momento o"tport4%E)dato] LLse en#ía el dato "e este en el momento a las salidas del p"erto paralelo delay2:,] LL se da "n tiempo de 2:, miliseg"ndos antes de seg"ir datoNdatoZZ1] LLse da "n corrimiento de las salidas Dacia la iz"ierda idato[128 LLse Dace "na comparati#a entre el dato y "n #alor esta&lecida datoN1] LLde c"mplirse lo anterior el dato regresa a ser 1 _ o"tport4%E),] LLse en#ía "n , a el p"erto _ & constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

2-

Result$do

na #ez escrito el código y conectado el circ"ito se p"ede apreciar como este realiza "n &arrido de todas s"s salidas comenzando desde la %, Dasta la %7 p"diendo ser #is"alizado a tra#Fs de la coneBión de (eds a cada "na de s"s salidas+

Not$+ p$r$ su ,$4or #isu$li5$ción ingrese $ l$ siguiente lig$+ DttpsLL+yo"t"&e+comLatcD#N1z
2:

'r(ctic$ N) F+ InGOut. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las entradas y salidas del sim"lador de p"erto %tmega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ 









4arra de (E*+



- Resistencias de 33,W



- resistencias de -+79 W






*IP itcD de 8 pines

!$rco Teórico+ Interr"ptor *IP Con@"nto de interr"ptores *IP tipo tecla+ n *IP se trata de "n con@"nto de interr"ptores elFctricos "e se presenta en "n ormato encaps"lado en lo "e se denomina *"al In; line PacOage) la totalidad del pa"ete de interr"ptores se p"ede tam&iFn reerir como interr"ptor *IP en sing"lar+ Características Este tipo de interr"ptor se diseGa para ser "tilizado en "n ta&lero similar al de circ"ito impreso @"nto con otros componentes electrónicos y se "tiliza comúnmente para modiHcarLpersonalizar el comportamiento Dardare de "n

2$

dispositi#o electrónico en ciertas sit"aciones especíHcas+ >"eron "tilizados considera&lemente en las #ie@as tar@etas I% %crónimo de Ind"stry tandard %rcDitect"re+ En inorm'tica la denominación del diseGo de &"s del e"ipo PCLV/ de I4M) "e permite aGadir #arios adaptadores adicionales de orma "e las tar@etas "e se conecta&an en zócalos de eBpansión de "n PC) para seleccionar el número de IRs) "na petición de la interr"pción IR es "na seGal reci&ida por el procesador de "n ordenador) indicando "e de&e Yinterr"mpirY el c"rso de e@ec"ción act"al y pasar a e@ec"tar código especíHco para tratar esta sit"ación) y direcciones de memoria+ (os interr"ptores *IP son "na alternati#a a los @"mper+ " #enta@a principal es "e son m's r'pidos y 'ciles de conHg"rar y cam&iar y no Day piezas s"eltas "e perder+ e p"eden considerar como con@"nto de interr"ptores minúsc"los para ser insertados en circ"itos impresos+ El encaps"lado para los interr"ptores es el *IP donde la separación est'ndar entre patas es de "na dFcima de p"lgada+ Resistencia e le denomina resistencia elFctrica a la ig"aldad de oposición "e tienen los electrones para desplazarse a tra#Fs de "n cond"ctor+ (a "nidad de resistencia en el istema Internacional es el oDmio) "e se representa con la letra griega omega `) en Donor al ísico alem'n !eorge 0Dm) "ien desc"&rió el principio "e aDora lle#a s" nom&re+ (a resistencia est' dada por la sig"iente órm"la R=

V I

El resistor es el elemento de circ"ito m's "tilizado en la pr'ctica+ "s "sos m's com"nes son la disipación de potencia) generación de calor) limitación de corriente) di#isión de #olta@e) etc+ El resistor se descri&e matem'ticamente mediante la ley de 0Dm+ (os resistores se miden por esa razón en "nidades llamadas 0Dm+ En la pr'ctica los #alores "tilizados se eBtienden entre alg"nas dFcimas de oDm a #arios millones de 0Dm+ Es "n material ormado por car&ón y otros elementos resisti#os para dismin"ir la corriente "e pasa+ e opone al paso de la corriente+ (a corriente m'Bima en "n resistor #iene condicionada por la m'Bima potencia "e p"eda disipar s" c"erpo+ Esta potencia se p"ede identiHcar #is"almente a partir del di'metro sin "e sea necesaria otra indicación+ (os #alores m's com"nes son ,)2: U) ,): U y 1 U+

27

>ig"ra 1+

(E* El (E* es "n tipo especial de diodo) "e tra&a@a como "n diodo común) pero "e al ser atra#esado por la corriente elFctrica) emite l"z+ EBisten diodos (E* de #arios colores "e dependen del material con el c"al "eron constr"idos+ =ay de color ro@o) #erde) amarillo) 'm&ar) inrarro@o) entre otros+ ElFctricamente el diodo (E* se comporta ig"al "e "n diodo de silicio o germanio+ i se pasa "na corriente a tra#Fs del diodo semicond"ctor) se inyectan electrones y D"ecos en las regiones P y .) respecti#amente+ *ependiendo de la magnit"d de la corriente) Day recom&inación de los portadores de carga electrones y D"ecos+ =ay "n tipo de recom&inaciones "e se llaman recom&inaciones radiantes a"í la emisión de l"z+ (a relación entre las recom&inaciones radiantes y el total de recom&inaciones depende del material semicond"ctor "tilizado !a%s) !a%sP) y !aP+ *ependiendo del material de "e est' DecDo el (E*) ser' la emisión de la longit"d de onda y por ende el color+ >ig"ra 2+ Des$rrollo a Creación del código en /C+ incl"deZconio+D[LL (i&rerías incl"deZstdio+D[LL (i&rerías incl"deZiostream+D[LL (i&rerías incl"deZdos+D[LL (i&rerías deHne 4%E ,B278LL se deHne la pala&ra 4%E para el p"erto indicado

28

#oid main#oid LL inicia el programa principal \ "nsigned sDort int dato] LL se declara la #aria&le dato clrscr]LL comando para limpiar pantalla DileÔ&DitLL ciclo "e indica "e en tanto no se oprima "na tecla el código se e@ec"tara \ datoNinport&4%EA1  ,B>,  ,B8,[[ -] LL se deHne dato gotoBy1)1] LLse posiciona el c"rsos en el renglón 1 col"mna 1 co"tZZYdatoN

Y]LL se imprime la pala&ra datoN

gotoBy1)1] LLse posiciona el c"rsos en el renglón 1 col"mna 1 co"tZZYdato N la #aria&le dato

YZZdato] LL se imprime la pala&ra datoN y el #alor "e tiene

o"tport4%E)dato] LL se da la instr"cción "e salga por el p"erto indicado la #aria&le de dato _ _

& %rme el sig"iente circ"ito

2

Result$dos

3,

El

programa y circ"ito anterior realizan "n contador en &inario "tilizando las salidas del %/ME!% 8 y mediante "n controlador el c"al es el *IP itcD enciende cada led los c"ales cada "no de ellos representan los primeros c"atro &its o c"atros ceros en el sistema &inario) por e@emplo en la primer toma #emos acti#ado el primer interr"ptor y enciende el primer (E* esto nos indica "e en &inario estaría de la sig"iente manera ,,,1 lo c"al representa "n 1 en el sistema decimal y por e@emplo en la toma - #emos acti#os lo "e sería 1,11 lo c"al representa "n 11 en el sistema decimal+ Este contador solo p"ede llegar al 1: decimal ya "e la posi&le com&inación m's grande es 1111 lo c"al representa "n 1: como se Da dicDo+

'r(ctic$ N) ?+ Displ$4. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto %/mega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ 





31

*esarrollar "n contador digital de ,; con las salidas del interaz del



p"erto paralelo+ !$teri$l 4 e1uipo+ 




*isplay do&le+






Comp"erta 7-(,-



Integrado 7--8





V I

El resistor es el elemento de circ"ito m's "tilizado en la pr'ctica+ " "sos m's com"nes son la disipación de potencia) generación de calor) limitación de corriente) di#isión de #olta@e) etc+ El resistor se descri&e matem'ticamente mediante la ley de 0Dm+ (os resistores se miden por esa razón en "nidades llamadas 0Dms+ En la pr'ctica los #alores "tilizados se eBtienden entre alg"nas dFcimas de oDm a #arios millones de 0Dms+ Es "n material ormado por car&ón y otros elementos resisti#os para dismin"ir la corriente "e pasa+ e opone al paso de la corriente+ (a corriente m'Bima en "n resistor #iene condicionada por la m'Bima potencia "e p"eda disipar s"

32

c"erpo+ Esta potencia se p"ede identiHcar #is"almente a partir del di'metro sin "e sea necesaria otra indicación+ (os #alores m's com"nes son ,)2: U) ,): U y 1 U+

>ig"ra 1+ *isplay do&le

33

>ig"ra 2+*isplay do&le est'ndar+ >ig"ra 3+ConHg"ración

>ig"ra -+ConH "ración CIRCUITO HF*F

>ig"ra :+Integrado 7-(,-+ 7-(,-+

>ig"ra $+ im&ología

3-

CIRCUITO HFF TTL+

>ig"ra 7+ConeBión interna y ta&la de #erdad 7-(,-+

>ig"ra 8+Circ"ito 7-8- y ta&la de #erdad+

El circ"ito integrado 7--8 o s"&amilia 7-(-8) 7->-8) 7--8) 7-=C/-8)++ es "n circ"ito integrado "e con#ierte el código &inario de entrada en ormato 4C* a ni#eles lógicos "e permiten acti#ar "n display de 7 segmentos de c'todo común en donde la posición de cada &arra orma el número decodiHcado+ (as salidas del circ"ito Dacia los segmentos del display son en P"ll p+ Con este tipo de salida podemos controlar displays "e cons"man $ m% m'Bimo por segmento+ (as "nciones (/) R4I y4ILR40+ Como indican los círc"los del sím&olo lógico) todas las salidas de a a g son acti#as a ni#el &a@o) al ig"al "e lo son (/ (amp /est) R4I Ripple 4lanOing Inp"t y4ILR40 4lanOing Inp"tLRipple 4lanOing 0"tp"t+ C"ando se aplica "n ni#el &a@o a la entrada (/ y la entrada 4ILR40 est' a ni#el alto) se encienden todos los segmentos del display+ (a entrada de compro&ación se "tiliza para #eriHcar "e ning"no de los segmentos est' "ndido+ (a s"presión de cero es "na característica "tilizada en displays de #arios dígitos para eliminar los ceros innecesarios+ Por e@emplo) en "n display de $ dígitos) el número $)2 podría mostrarse como ,,$)2,, si no se eliminaran los ceros+

3:

(a s"presión de ceros al principio de "n número reci&e el nom&re de s"presión anterior de cero) mientras "e si son los últimos los "e se eliminan se denomina s"presión posterior de cero+ Este decodiHcador sir#e para mostrar salidas decimales a entradas &inarias+ (as entradas p"eden estar dadas por c"al"ier dispositi#o "e tenga - salidas digitales como "n p"erto de "n PIC o "n micro) o "tilizando sitcDes para conm"tar los "nos y ceros como en el e@emplo de circ"ito prop"esto+ i "eremos "tilizar "n modelo de display de 'nodo común tendremos "e "tilizar el circ"ito integrado 7--7+ En la última imagen se o&ser#a "e en la serie 7--7 y 7--8 en el dígito $ y  tienen "n segmento menos "e en la serie 7-2-7 y 7-2-8+

Des$rrollo+ e Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de "tilizar las ocDo salidas del p"erto paralelo %/mega8 en el c"al se realice "n &arrido de dicDas saldas) adem's implemente en s" código "na orma de poderlo #is"alizar dicDo código de manera ísica+ incl"deZconio+D[LL*eclara li&rería incl"deZstdio+D[LL*eclara li&rería incl"deZiostream+D[LL*eclara li&rería incl"deZdos+D[LL*eclara li&rería deHne 4%E ,B278LL*eHne "n nom&re para el p"erto #oid main#oidLLInicia el prigrama \ "nsigned sDort int ddato) "dato) i]LL*eclaración de #aria&les a "sar clrscr]LL(impia pantalla ddatoN,]LLInicia la #aria&le en , "datoN,]LLInicia la #aria&le en , co"tZZYpresiona "na tecla para terminar+++Y]LLImprime "n mensa@e DileÔ&DitLLCiclo con la condición de "e no se presione "na tecla \ oriN,]iZN2-]iAALLCiclo con "n contador de , a 2\ gotoBy1)3]LLPosiciona el c"rsorrenglon1)col"mna3 co"tZZYdatoN Y]LLImprime "n mensa@e gotoBy1)3]LLPosiciona el c"rsorrenglon1)col"mna3 co"tZZYdatoN YZZddatoZZ"dato]LLImprime "n mensa@e) seg"ido de la #aria&le o"tport4%E),B1,f"dato]LL*el p"erto deHnido se en#ía a la primer salida del decodiHcador) con "na &itor el #alor de la #aria&le

3$

delay1,]LLMantiene "n tiempo de 1, miliseg"ndos o"tport4%E),]LLEn#ía al P"erto "n ,signiHca apagado delay1,]LLMantiene "n tiempo de 1, miliseg"ndos o"tport4%E),B2,fddato]LL*el p"erto deHnido se en#ia a la seg"nda salida del decodiHcador) con "na &itor el #alor de la #aria&le delay1,]LLMantiene "n tiempo de 1, miliseg"ndos o"tport4%E),]LLEn#ia al P"erto "n ,signiHca apagado iO&DitLLPreg"nta si se Da presionado alg"na tecla para realizar lo "e contiene &reaO]LLCierra programa _ "datoAA]LLIncrementa la #aria&le i"dato[LLPreg"nta si la #aria&le es mayor a  para realizar lo "e contiene \ "datoN,]LLInicia la #aria&le en , ddatoAA]LLIncrementa la #aria&le iddato[LLPreg"nta si la #aria&le es mayor a  para realizer lo "e contiene ddatoN,]LLInicia la #aria&le en , _ _ _  constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

Result$dos+

37

Como res"ltado del armado del circ"ito y s" correspondiente programa o&tenemos "n contador m"ltipleBado "e lle#a&a la c"enta de , a ) dierenciando en cada display "nidades de las decenas y asi en el display contando de , a  y en el momento en "e #"el#e a iniciar coloca "n 1 en el display de decenas y así s"cesi#amente+

38

'r(ctic$ N) + !cloc3. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto %tmega ,8 e implementar "n relo@ con estas+ O-eti#os espec/0cos+ 









*isplay de 7 segmentos y c"atro dígitos de c'todo común+



Resistencias de 33,W+



C+I+ 7--8+ < 7-,-+




!$rco Teórico+ El displ$4 de H seg,entos) es "n componente "e se "tiliza para la representación de números en m"cDos dispositi#os electrónicos+ Cada #ez es m's rec"ente encontrar LCDs en estos e"ipos de&ido a s" &a@ísima demanda de energía) toda#ía Day m"cDos "e "tilizan el display de 7 segmentos por s" simplicidad+ Este elemento se ensam&la o arma de manera "e se p"eda acti#ar cada segmento diodo (E* por separado logrando de esta manera com&inar los elementos y representar todos los números en el displ$4 del , al +

3

El displ$4 de H seg,entos m's común es el de color ro@o) por s" acilidad de #is"alización+ Cada asignado posición en

elemento del displ$4 tiene "na letra "e identiHca s" el arreglo del displ$4.

>ig"ra 1+ ; i se acti#an todos los segmentos se orma el número Y8Y+ ; i se acti#an solo los segmentos Ya) &) c) d) e) )Y se orma el número Y,Y+ ; i se acti#an solo los segmentos Ya) &) g) e) d)Y se orma el número Y2Y+ ; i se acti#an solo los segmentos Y&) c) ) g)Y se orma el número Y-Y+ p+d. representa el p"nto decimal+ 

El display 'nodo común+

En el display 'nodo común) todos los 'nodos de los diodos (E* "nidos y conectados a la "ente de alimentación+ En este caso para acti#ar c"al"ier elemento Day "e poner el c'todo del elemento a tierra a tra#Fs de "na resistencia para limitar la corriente "e pasa por el elemento+

>ig"ra 2+ 

El display c'todo común+

-,

El displ$4 c(todo co,Kn tiene todos los 'nodos de los diodos LED "nidos y conectados a tierra+ Para acti#ar "n segmento de estos Day "e poner el 'nodo del segmento a encender a 5cc tensión de la "ente a tra#Fs de "na resistencia para limitar el paso de la corriente+

>ig"ra 3+ /am&iFn Day displ$4 $l$nu,Mricos "e permiten representar tanto letras como números+ El circ"ito integrado 7--8 o s"&amilia 7-(-8) 7->-8) 7--8) 7-=C/-8)++ es "n circ"ito integrado "e con#ierte el código &inario de entrada en ormato 4C* a ni#eles lógicos "e permiten acti#ar "n display de 7 segmentos de c'todo común en donde la posición de cada &arra orma el número decodiHcado+ (as salidas del circ"ito Dacia los segmentos del display son en 'ull Up+ Con este tipo de salida podemos controlar displays "e cons"man $ m% m'Bimo por segmento+ (as "nciones (/) R4I y4ILR40+ Como indican los círc"los del sím&olo lógico) todas las salidas de a a g son acti#as a ni#el &a@o) al ig"al "e lo son (/ (amp /est) R4I Ripple 4lanOing Inp"t y4ILR40 4lanOing Inp"tLRipple 4lanOing 0"tp"t+ C"ando se aplica "n ni#el &a@o a la entrada (/ y la entrada 4ILR40 est' a ni#el alto) se encienden todos los segmentos del display+ (a entrada de compro&ación se "tiliza para #eriHcar "e ning"no de los segmentos est' "ndido+

-1

>ig"ra -+

(as comp"tadoras digitales "tilizan el sistema de números &inarios) "e tiene dos dígitos , y 1+ n dígito &inario se denomina "n bit. (a inormación est' representada en las comp"tadoras digitales en gr"pos de &its+ tilizando di#ersas tFcnicas de codiHcación los gr"pos de &its p"eden Dacerse "e representen no solamente números &inarios sino tam&iFn otros sím&olos discretos c"ales"iera) tales como dígitos decimales o letras de ala&eto+ tilizando arreglos &inarios y di#ersas tFcnicas de codiHcación) los dígitos &inarios o gr"pos de &its p"eden "tilizarse para desarrollar con@"ntos completos de instr"cciones para realizar di#ersos tipos de c'lc"los+ El circ"ito .0/ es "n in#ersor "e in#ierte el ni#el lógico de "na seGal &inaria+ Prod"ce el .0/) o "nción complementaria+ El sím&olo alge&raico "tilizado para el complemento es "na &arra so&ra el sím&olo de la #aria&le &inaria+ i la #aria&le &inaria posee "n #alor ,) la comp"erta .0/ cam&ia s" estado al #alor 1 y #ice#ersa+ El círc"lo pe"eGo en la salida de "n sím&olo gr'Hco de "n in#ersor designa "n in#ersor lógico+ Es decir cam&ia los #alores &inarios 1 a , y #ice#ersa+

Des$rrollo

Figura 5. 7404

-2

g Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de mostrar la Dora del sistema en "n display de 7 segmentos y - dígitos Daciendo "so de s"s conocimientos+ Res"ltado incl"deZconio+D[ LLe declaran li&rerías incl"deZiostream+D[LL se declaran (i&rerias incl"deZdos+D[ LLe declaran (i&rerias deHne 4%E ,B278 LLse deHne "n nom&re para el p"erto a "tilizar #oid main #oid LLse inicia el programa principal \ str"ct time t] LLse declara la estr"ct"ra a "sar para leer la Dora del sistema "nsigned sDort int n)i)@)Btime$h] LLse declaran las #aria&les a "sar DileÔ&Dit LL se incicia "n &"cle "e se estar' realizando mientras no se oprima ning"na tecla \ gettimet] LLinstr"cción para o&tener la Dora del sistema Btime,hNt+tibDo"rL1,] LLe ragmenta la Dora para poder mostrarse en el display Btime1hNt+tibDo"r1,] LLe ragmenta la Dora para poder mostrarse en el display Btime2hNt+tibminL1,] LLe ragmenta los min"tos para poder mostrarse en el display Btime3hNt+tibmin1,] LLe ragmenta los min"tos para poder mostrarse en el display Btime-hNt+tibsecL1,] LLe ragmenta los seg"ndo para mostrarse en la pantalla Btime:hNt+tibsec1,] LLe ragmenta los seg"ndo para mostrarse en la pantalla clrscr] LL se limpia la pantalla nN,] co"tZZYtimeN Y] LLse imprime "na seGalización para sa&er "e es la Dora oriN,]iZN:]iAALLse inicia "n &"cle para "e se m"estre la Dora en pantalla \ co"tZZBtimeih]LLse imprime la Dora en pantalla nAA] in[1iZ: \ nN,] co"tZZYY] _ _ or@N,]@ZN11]@AA \ nN1$] oriN,]iZN3]iAA \

-3

o"tport&4%E)nZZifBtimeih]LLse en#ía la Dora Dacia el p"erto para #is"alizarla en el display delay2] o"tport&4%E),] _ iO&Dit &reaO]LLde c"mplirse la condición anterior se cierra el programa _ _ _

D constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

Result$do+

--

Como podemos #er en la imagen) la Dora del sistema se m"estra en el display "e est' conectado al sim"lador de p"erto paralelo y adem's podemos apreciarla en la pantalla del ordenador+

-:

'r(ctic$ N) H+ D"CL'T O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador del %tmega ,8 y "tilizar "n *%Ccon#ersor de seGal digital;an'loga+ O-eti#os espec/0cos+ 






%/ME!% 8



%mpliHcador operacional (M7-1



*%C,8,,



1 capacitor de ,+1j>



3 Resistencias de :9W



>"ente de #olta@e &ipolar



M"ltímetro




!$rco Teórico+ Con#ersor de se$l digit$l $ $n$lógic$ n con#ersor de seGal digital a analógica o con#ersor digital analógico) C*% o *%C del inglFs digital to analog"e con#erter es "n dispositi#o para con#ertir seGales digitales con datos &inarios en seGales de corriente o de tensión analógica+

-$

e "tilizan pro"ndamente en los reprod"ctores de discos compactos) en los reprod"ctores de sonido y de cintas de #ídeo digitales) y en los e"ipos de procesamiento de seGales digitales de sonido y #ídeo+ (a mayoría de los *%C "tilizan alg"na orma de red reost'tica+ (os datos digitales se aplican a los reóstatos en gr"pos de &its+ (as resistencias #arían en proporciones deHnidas y el K"@o de corriente de cada "no est' directamente relacionado con el #alor &inario del &it reci&ido+

(as aplicaciones m's signiHcati#as del *%C son] En instr"mentación y control a"tom'tico) son la &ase para implementar dierentes tipos de con#ertidores analógico digitales) así mismo) permiten o&tener) de "n instr"mento digital) "na salida analógica para propósitos de graHcación) indicación o monitoreo) alarma) etc+ El control por comp"tadora de procesos ó en la eBperimentación) se re"iere de "na interace "e transHera las instr"cciones digitales de la comp"tadora al leng"a@e de los act"adores del proceso "e normalmente es analógico+ En com"nicaciones) especialmente en c"anto se reHere a telemetría ó transmisión de datos) se trad"ce la inormación de los transd"ctores de orma analógica original) a "na seGal digital) la c"al res"lta m's adec"ada para la transmisión+

C%R%C/ER?/IC% C0.5ER/I*0RE

46IC%

*E

(0

(as características &'sicas "e deHnen "n con#ertidor digital analógico son en primer l"gar) s" resol"ción "e depende del número de &its de entrada del con#ertidor) otra característica &'sica es la posi&ilidad de con#ersión "nipolar ó &ipolar) "na tercera característica la constit"ye el código "tilizado en la inormación de entrada) generalmente los con#ertidores digitales analógicos operan con el código &inario nat"ral ó con el decimal codiHcado en &inario 4C*) el tiempo de con#ersión es otra característica "e deHnen al con#ertidor necesario para "na aplicación determinada) y se deHne como el tiempo "e necesita para

-7

eect"ar el m'Bimo cam&io de s" tensión con "n error mínimo en s" resol"ción) otras características "e deHnen al con#ertidor son] s" tensión de reerencia) "e p"ede ser interna o eBterna) si es eBterna p"ede ser #ariada entre ciertos m'rgenes) la tensión de salida #endr' aectada por este actor) constit"yFndose Fste a tra#Fs de "n con#ertidor m"ltiplicador) así mismo de&er' tenerse en c"enta) la tensión de alimentación) el margen de temperat"ra y s" tecnología interna+ EPECI>IC%CI0.E *%C e dispone de "na amplia #ariedad de *%C como circ"itos integrados o &ien como pa"etes encaps"lados a"to contenidos+ no de&e estar amiliarizado con las especiHcaciones m's importantes de los a&ricantes a Hn de e#al"ar "n *%C en "na determinada aplicación+ •

•

Resol"ción Como se mencionó antes) la resol"ción porcent"al de "n *%C depende únicamente del número de &its+ Por esta razón) los a&ricantes por lo general especiHcan "na resol"ción de *%C como el número de &its+ n *%C de 1, &its tiene "na resol"ción m's sensi&le mayor eBactit"d "e "no de 8 &its+ Precisión (os a&ricantes de *%C tienen #arias maneras de especiHcar la precisión o eBactit"d+ (as dos m's com"nes se las llama Error de Escala Completa y Error de (inealidad) "e normalmente se eBpresan como "n porcenta@e de la salida de escala completa del con#ertidor >+

El error de escala completa es la m'Bima des#iación de la salida del *%C de s" #alor estimado teórico+ El error de linealidad es la des#iación m'Bima en el tamaGo de etapa del teórico+ %lg"nos de los *%C m's costosos tienen errores de escala completa y de linealidad en el inter#alo ,+,1 ; ,+1+ •

/iempo de resp"esta (a #elocidad de operación de "n *%C se especiHca cómo tiempo de resp"esta) "e es el tiempo "e se re"iere para "e la salida pase de cero a escala completa c"ando la entrada &inaria cam&ia de todos los ceros a todos los "nos+ (os #alores com"nes del tiempo de resp"esta #ariar'n de :,ns a 1,ms+ En general) los *%C con salida de corriente tendr'n tiempos de resp"esta m's &re#es "e a"ellos con "na salida de #olta@e+ Por e@emplo) el *%C 128, p"ede operar como salida de corriente o &ien de #olta@e+ " tiempo de resp"esta a s" salida es 3,,ns c"ando se "tiliza salida de corriente 2+:ms c"ando se emplea salida de #olta@e+ El *%C 128, es "n con#ertidor *L% constr"ido con "n ampliHcador s"mador+

-8

•

5olta@e de &alance En teoría) la salida de "n *%C ser' cero #oltios c"ando la entrada &inaria es todos los ceros+ En la pr'ctica) Da&r' "n #olta@e de salida pe"eGo prod"cido por el error de des&alance del ampliHcador del *%C+ Este desplazamiento es comúnmente ,+,: >+ Casi todos los *%C con #olta@e tendr'n "na capacidad de a@"ste de &alance eBterno "e permite eliminar el error de des&alance+

CI (M7-1 %mpliHcador operacional de propósito general (a serie (M7-1 son ampliHcadores operacionales de propósito general "e orecen "n me@or rendimiento rente a los est'ndares ind"striales) como el (M7,+ El (M7-1 es el remplazo directo de los CIs 7,C) (M2,1) MC1-3 y 7-8 en la mayoría de las aplicaciones+ (os ampliHcadores orecen m"cDas características "e Dacen "e s" "tilización sea casi inali&le Protección de so&recarga en la entrada y la salida) s" salida no "eda con tensión c"ando se eBcede el rango en modo común) a"sencia de oscilaciones+ (os (M7-1CL(M7-1E son idFnticos a los (M7-1L(M7-1% sal#o "e el (M7-1CL(M7-1E tienen s" "ncionamiento garantizado en "n rango de temperat"ras de entre , kC a A7, kC) en l"gar de ;:: kC a A12: kC+ *iagrama de coneBión

Des$rrollo+

-

a Creación del código en /C+ incl"deZstdio+D[LLe declaran li&rerías incl"deZconio+D[LLe declaran li&rerías incl"deZdos+D[LLe declaran li&rerías deHne 4%E ,B278LLe deHne la pala&ra 4%E al p"erto indicado #oid main#oid LLe inicia el programa principal \ int dato] LLe declara la #aria&le dato Koat #olts] LLe declara la #aria&le #olts clrscr]LLcomando para limpiar pantalla doLLe inicia "n ciclo \ printY dato N Y]LLe imprime en pantalla datoN scanYdY)dato] LLpide el ingreso de dato para la #aria&le dato #olts N datoL:1+,] LLe deHne el #alor de #olta@e) y se di#ide entre :1 por"e se tiene 2:: datos totales) entonces se &"sca #er c"'nto tiene cada #olt por tanto se Dace la operación en m5 entonces "eda asi) 1,,,m52::L:,,,m5) son :,,,m5 o :5 por"e es el #olta@e total entregado por el 4+ printY #olts N ,+2nnY)#olts] LLe imprime la pala&ra #olts y el #alor "e tiene la #aria&le #olts o"tport&4%E)dato] LLe da la instr"cción "e salga por el p"erto indicado el #alor "e tenga la #aria&le dato _ Diledato^N;1] LLe declara "n ciclo para terminar el anterior o"tport&4%E),] LLe manda "n , por el p"erto indicado _ & %rme el sig"iente circ"ito

:,

Result$dos

:1

El circ"ito y programa anterior y gracias al *%C p"ede realizar "e al e@ec"tar el programa pida "n dato de ingreso de entre , y 2:: ya "e 2:: es la com&inación total de los 8 &its y cada dato de entre esos #alores arro@a "n #olta@e teniendo como m'Bimo : #olts "e es el #olta@e "e "samos y nos entrega la coneBión 4 "e conecta al %/ME!% 8 con la PC) como podemos #er en la toma anterior tenemos - #olts en el m"ltímetro y podemos apreciar "e en el programa se ingresó el digito 2,- lo c"al e"i#ale a - #olts+

:2

'r(ctic$ N) + SINL'T. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto %/mega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ 







*esarrollar "n osciloscopio #is"alizado en "na PC con las salidas del interaz del p"erto paralelo+








%mpliHcador operacional 7-1



*%C ,8,,



Capacitor +1j>



0sciloscopio




!$rco Teórico+ Resistencia e le denomina resistencia elFctrica a la ig"aldad de oposición "e tienen los electrones para desplazarse a tra#Fs de "n cond"ctor+ (a "nidad de resistencia en el istema Internacional es el oDmio) "e se representa con la letra griega omega `) en Donor al ísico alem'n !eorge 0Dm) "ien desc"&rió el principio "e aDora lle#a s" nom&re+ (a resistencia est' dada por la sig"iente órm"la

:3

R=

V I

El resistor es el elemento de circ"ito m's "tilizado en la pr'ctica+ " "sos m's com"nes son la disipación de potencia) generación de calor) limitación de corriente) di#isión de #olta@e) etc+ El resistor se descri&e matem'ticamente mediante la ley de 0Dm+ (os resistores se miden por esa razón en "nidades llamadas 0Dms+ En la pr'ctica los #alores "tilizados se eBtienden entre alg"nas dFcimas de oDm a #arios millones de 0Dms+ Es "n material ormado por car&ón y otros elementos resisti#os para dismin"ir la corriente "e pasa+ e opone al paso de la corriente+ (a corriente m'Bima en "n resistor #iene condicionada por la m'Bima potencia "e p"eda disipar s" c"erpo+ Esta potencia se p"ede identiHcar #is"almente a partir del di'metro sin "e sea necesaria otra indicación+ (os #alores m's com"nes son ,)2: U) ,): U y 1 U+

>ig"ra 1+ ",pli0c$dor oper$cion$l HF2+ Este circ"ito integrado contiene internamente "n ampliHcador dierencial es capaz de ampliHcar la dierencia de dos tensiones de entrada constr"ido principalmente a partir de transistores y resistencias

> ig"ra 2+im&ología y circ"ito 7-1+

:-

%"n"e el cDip dispone de ocDo patillas pines tres de ellas se reser#an para "nciones especiales el resto) tienen asignadas las sig"ientes "nciones •

Pin .k 2 entrada de seGal in#ersora+

•

Pin .k 3 entrada de seGal no in#ersora+

•

Pin .k $ terminal de salida+

•

Pin .k 7 terminal de alimentación positi#a 5cc

•

Pin .k - terminal de alimentación negati#a ;5cc

(a alimentación del circ"ito p"ede realizar mediante "na sola pila o mediante dos) en c"yo caso se denomina alimentación simFtrica+ El ampliHcador operacional reci&e este nom&re por"e inicialmente "e diseGado para poder realizar operaciones matem'ticas con seGales elFctricas ormando parte de los denominados calc"ladores analógicos+ =oy en día se emplea en inHnidad de aparatos e instr"mentos de la ind"stria) medicina+ etc+ Entre las características m's importantes "e posee este circ"ito integrado) se p"eden destacar •

•

•

•

%lta impedancia resistencia de entrada del orden de 1 MU ) lo c"al implica "e la intensidad de corriente por los terminales de entrada ser' desprecia&le+ 4a@a impedancia de salida del orden de 1:, U) p"diendo atacar c"al"ier carga circ"ito sin "e s" "ncionamiento se modiH"e dependiendo del #alor de Fsta+ /ensión m'Bima de alimentación 5cc N  18 5+ Implica "e la tensión de salida n"nca podr' s"perar a la de alimentación+ %lta ganancia de tensión en lazo a&ierto sin conectar ningún componente entre la salida y c"al"iera de las entradas con pe"eGos #alores de tensión en los terminales de entrada se consig"en grandes tensiones de salida+

C$p$citores cer(,icos (os capacitores cer'micos s"eles ser de dos tipos dierentes+ (os cer'micos disco son los m's com"nes y tienen "na orma m"y simple se trata de "n disco de material aislante cer'mico de ele#ada constante dielFctrica metalizado en s"s dos caras+ o&re el metalizado se s"eldan los dos cDicotes de coneBión res"ltando "n dispositi#o como el mostrado en la Hg"ra 3 en donde se o&ser#a el capacitor si s" &aGo Hnal de pint"ra epoBi "e tapa el disco y parte de los terminales+

::

>ig"ra 3+Capacitor cer'mico disco+ Este tipo de capacitor se pro#ee desde capacidades de 2)2 p> Dasta +1 "> en tensiones relati#amente &a@as de $35+ EBisten tam&iFn capacitores cer'micos disco de mayor tensión para aplicaciones especiales "e llegan a #alores de 2 95+ Este tipo de capacitor se "tiliza en constantes de tiempo &a@as del orden del " o menores a"n+ (a tolerancia m's común es del : y los de #alores &a@os Dasta 1,, p> no #arían con la temperat"ra y se denominan .P,+ (os #alores mayores p"eden tener coeHcientes de #ariación con la temperat"ra positi#os o negati#os "e alg"nas #eces se "tilizan para compensar el coeHciente del resistor y lograr "na constante de tiempo H@a "e no #aríe con la temperat"ra+ Por lo general estos capacitores est'n marcados con lo "e se llama el mFtodo JaponFs "e consiste en "tilizar "n código de 3 ciras en donde las dos primeras ciras indican el #alor a&sol"to del capacitor y la tercera indica la cantidad de ceros "e se de&en agregar a las dos primeras ciras) para o&tener la capacidad en p>+ Por e@emplo "n capacitor marcado 223 es de 22+,,, p>+ Para "e no eBistan con"siones con los capacitores de &a@os #alores c"ando se "tiliza este código se lo escri&e s"&rayado en n"estro e@emplo 223+ i "n capacitor es de 22, con s"&rayado es de 22 p> y si no lo est' es de 22,p>+ 0&ser#e "e el mismo capacitor de 22 p> podría estar marcado 22, o 22+ 0tra tecnología m"y parecida es la de los capacitores Plate "e se caracterizan por tener "na orma rectang"lar en l"gar de la cl'sica circ"lar como la de los disco+ En realidad la pala&ra Plate es "na marca registrada de PDilips+ Pero s" "so es tan común "e se lo toma como "n denominación de tipo+ Est'n constr"idos ig"al "e los disco con "na pastilla cer'mica plateada en s"s dos caras en donde se s"eldan posteriormente los terminales de alam&re de co&re+ (a marcación de estos capacitores es simplemente escri&ir el #alor en "na "nidad cómoda "tiliz'ndola la letra de la "nidad como "na coma decimal+ Por e@emplo "n capacitor marcado -n7 es "n capacitor de -)7 n>+ e p"ede o&ser#ar "e los capacitores poseen s" ca&eza pintada de "n color "e determina la #ariación de la capacidad con la temperat"ra+ Por e@emplo "na ca&eza negra signiHca "e es "n capacitor .P, "e no #aría con la temperat"ra+ (os dos tipos de capacitores tratados s"elen tener #ersiones m"lticapa "e poseen "na ele#ada capacidad en "n pe"eGo tamaGo+ D"C***+

:$

El con#ertidor analógico digital es "n dispositi#o "e es capaz de con#ertir "na entrada analógica de #olta@e en "n #alor &inario) en otras pala&ras se encarga en transormar seGales analógicas de entrada a digitales de salida+

>ig"ra -+%nalisis de con#ersiones an'logas;&inarias y #ice#ersa+ n con#ersor digital;analógico *%C es "n dispositi#o "e reci&e "na inormación digital en orma de "na pala&ra de n;&its) y la transorma en "na seGal analógica+ (a transormación se realiza mediante "na correspondencia entre 2n com&inaciones &inarias posi&les en la entrada y 2n tensiones o corrientes discretas o&tenidas a partir de "na tensión de reerencia 5RE>+ (a seGal analógica así o&tenida no es "na seGal contin"a) sino "e se o&tiene "n número discreto de escalones como consec"encia de la desratización de la entrada+ e o&ser#a "e al pasar de "na conHg"ración digital a la sig"iente M  M A 1 (a salida analógica se incrementa en "n #alor YY) conocido como inter#alo de c"antiHcación) es decir) "e a la #ariación de 1 (4 &it menos signiHcati#o le corresponde la mínima #ariación analógica YY+ (a "nción de transerencia de "n *%C en general est' dada por alida analógica N  5alor decimal de la pala&ra digital de entrada+

>ig"ra :+2, 5P;P 0"tp"t *igital;to;%nalog Con#erter+ Des$rrollo+ i Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de "tilizar las ocDo salidas del p"erto paralelo %/mega8 en el c"al se realice "n &arrido de dicDas saldas) adem's implemente en s" código "na orma de poderlo #is"alizar dicDo código de manera ísica+

:7

incl"deZconio+D[ incl"deZmatD+D[ incl"deZstdio+D[ incl"deZdos+D[ deHne 4%E ,B278 deHne pi 3+1-1:2 #oid main#oid \ "nsigned int dato)m)i)s] do"&le n)y)>)c] clrscr] printYIngresa la rec"encia > Y] scanYlY)>] printYIngresa el n"ero de m"estras m Y] scanY"Y)m] cN2+-] sN1,,,1L>m] printYnEl periodo de m"estreo es s " msY)s] gotoBy1)2:] printYPrecione "na tecla para salir++++Y] DileÔ&Dit \ oriN,]iZNcm]iAA \ nNiL>m] yNsin2pi>n] dato N 127+:yA127+:] iO&Dit &reaO] o"tport&4%E)dato] delays] _

:8

_ o"tport&4%E),] _ @ constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

Result$dos+

:

Como res"ltado del armado del circ"ito y s" correspondiente programa o&tenemos "e con este programa podemos ingresar "na rec"encia y el número de m"estras para o&tener las seGales en el osciloscopio como se m"estra en las im'genes+

Not$+ p$r$ su ,$4or #isu$li5$ción ingrese $ l$ siguiente lig$+ 6ttps+77888.4outu-e.co,78$tc69#:2S5;,<-#=d;>t:@,**s

$,

'r(ctic$ N) <+ "DCL'T. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas an'logas del sim"lador de p"erto paralelo %tmega ,8+ O-eti#os espec/0cos+ 









Potenciómetro de 19W+



Resistencias de 1,9W+



Capacitor de 1:, p>+



%*C,8,-+



C+I+ 7-1:7




!$rco Teórico+ n potenciómetro es "n componente electrónico similar a los resistores pero c"yo #alor de resistencia en #ez de ser H@o es #aria&le) permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de "n circ"ito conect'ndolo en paralelo ó la caída de tensión al conectarlo en serie+ n potenciómetro es "n elemento m"y similar a "n reóstato) la dierencia es "e este último disipa m's potencia y es "tilizado para circ"itos de mayor corriente) de&ido a esta característica) por lo general los potenciómetros son generalmente "sados para #ariar el #olta@e en "n circ"ito colocados en paralelo) mientras "e los reóstatos se "tilizan en serie para #ariar la corriente +

$1

n potenciómetro est' comp"esto por "na resistencia de #alor total constante a lo largo de la c"al se m"e#e "n cursor) "e es "n contacto mó#il "e di#ide la resistencia total en dos resistencias de #alor #aria&le y c"ya s"ma es la resistencia total) por lo "e al mo#er el cursor "na a"menta y la otra dismin"ye+ % la Dora de conectar "n potenciómetro) se p"ede "tilizar el #alor de s" resistencia total o el de "na de las resistencias #aria&les ya "e los potenciómetros tienen tres terminales) dos de ellos en los eBtremos de la resistencia total y otro "nido al c"rsor+ e p"eden disting"ir #arios tipos de potenciómetros+ •

egún la orma en la "e se instalan para cDasis o para circ"ito impreso+

•

egún el material de car&ón) de alam&re ó de pl'stico cond"ctor+

•

egún s" "so de a@"ste) normalmente no accesi&les desde el eBterior) ó de mando) para "e el "s"ario p"eda #ariar par'metros de "n aparato) estos a s" #ez p"eden ser rotatorios) se controlan girando s" e@e) deslizantes) c"ya pista resisti#a es recta y el c"rsor c"rsor se m"e#e en línea recta ó múltiples+

•

egún s" resp"esta al mo#imiento del c"rsor p"eden ser lineales) logarítmicos) sin"soidales y anti logarítmicos+

•

Potenciómetros digitales son circ"itos integrados con "n "ncionamiento similar a "n potenciómetro analógico+

(os "sos m's com"nes del potenciómetro son los reeridos a al control de "nciones de e"ipos elFctricos) como el #ol"men en los e"ipos de a"dio y el contraste ó el &rillo en la imagen de "n tele#isor+

$2

>ig"ra 1+

>ig"ra 2+Estr"ct"ra del

M"ltipleBores+ (os m"ltipleBores son circ"itos com&inacionales con #arias entradas y "na salida de datos) y est'n dotados de entradas de control capaces de seleccionar "na de las entradas de datos para permitir s" transmisión desde la entrada seleccionada a la salida "e es única+ (a entrada seleccionada #iene determinada por la com&inación de ceros , y "nos 1 lógicos en las entradas de control+ (a cantidad de entradas de control "e necesitaremos para seleccionar) ser' el res"ltado de ele#ar el 2 a "na potencia+ %sí) por e@emplo) a "n m"ltipleBor de 8 entradas le corresponder'n 3 de control+ Podemos decir "e la "nción de "n m"ltipleBor consiste en seleccionar "na entrada de entre "n número de líneas de entrada y transmitir el dato de "n canal de inormación único+ Por lo tanto) es e"i#alente a "n conm"tador de #arias entradas y "na salida+

$3

>ig"ra 3+ M"ltipleBores 7-1:7L1:8+ (os %*C son con#ertidores analógicos a digitales tienen "na gran #ariedad de aplicaciones) como "n dispositi#o intermedio "e con#ierte las seGales de orma analógica a digital+ Estas seGales al ser digitalizadas se "tilizan para el procesamiento de los procesadores digitales+ Por e@emplo nosotros encontramos "na gran di#ersidad de sensores "e con#ierten las características ísicas del medio en seGales analógicas sensores tales como latidos del corazón) la temperat"ra) presión) "erza) distancia) etc+ El "DC**F El %*C,8,- es "n con#ertidor de seGal analógica a digital de 8 &its+ Este %*C,8,- c"enta con "n solo canal de entrada analógica con "na salida digital de ocDo &its "e p"ede mostrar 2:$ #alores de medidas dierentes+ El tamaGo de paso se a@"sta mediante el esta&lecimiento de la tensión de reerencia en pin la entrada de reerencia de #olta@e p"ede ser a@"stado para permitir "e codiHcar c"al"iera rango de tensión analógica m's pe"eGa para la totalidad de 8 &its de resol"ción+ C"ando en el adc,8,- no se conecta el pin tensión de reerencia) la tensión de reerencia por deecto es la tensión de "ncionamiento) es decir) 5cc+ El tamaGo del paso a :5 es 1+:3m5 :5L2::) es decir) por cada a"mento de 1+:3m5 en la entrada analógica) la salida #aría por 1 "nidad+ Para esta&lecer "n ni#el de tensión determinado como #alor de reerencia) esta cla#i@a est' conectada a la mitad de la tensión+ Por e@emplo)

$-

para esta&lecer "na reerencia de 25 5re) pin est' conectado a 15 5re L 2) red"ciendo de este modo el tamaGo del paso a 7+8-m5 25L2::+ %*C,8,- tam&iFn necesita "n relo@ para operar+ El tiempo de con#ersión del #alor analógico a "n #alor digital depende de la "ente de relo@+ Podemos conectar "n relo@ eBterno en el pin - o podemos Dacer "so de s" relo@ incorporado) colocando de "n circ"ito RC+

>ig"ra -+

Des$rrollo+ O Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de leer "n potenciómetro y "e este arro@e en pantalla el #alor leído en sistema DeBadecimal y "n n"mero de &its , a 2::+ Res"ltado incl"deZiostream+D[ LL(i&rerías incl"deZconio+D[ LL(i&rerías incl"deZdos+D[ LL(i&rerías deHne 4%E ,B278 LLse deHne "n nom&re para el p"erto a "sar #oid Didec"rsor#oid LLse crea "na "nción \ asm mo# cD)32 asm mo# aD)1 asm int 1,D _ #oid main#oid LLInicio del programa principal \ "nsigned sDort int adato)ldato)Ddato] LLdeclaración de #aria&les clrscr] LLe ordena &orrar la pantalla Didec"rsor] LLse llama a la "nción antes creada o"tport&4%E)1] LLse manda "n 1 al p"erto

$:

DileÔ&Dit LLe inicia "n &"cle "e solo parara en caso de "e se presione "na tecla \ o"tport&4%E),] LLse en#ía "n , al p"erto delay1,] LLse da "n momento de espera o"tport&4%E)1] LLse en#ía "n 1 al p"erto Dile^inport&4%EA1  ,B,8] LLse inicia "n seg"ndo 4"cle ldato N inport&4%EA1  ,B>,  ,B8, [[-] o"tport&4%E)3] DdatoNinport&4%EA1  ,B>,  ,B8,] adatoN DdatoA ldato] gotoBy1)1] LLen#ía a las coordenadas 1)1 co"tZZY*%/0NY] gotoBy1)1] LLen#ía a las coordenadas 1)1 co"tZZY*%/0 YZZdec ZZadato] LLse imprime el #alor del dato o&tenido en el potenciómetro en decimal gotoBy1)2] LLen#ía a las coordenadas 1)2 co"tZZY*%/0NY] gotoBy1)2] LLen#ía a las coordenadas 1)2 co"tZZY*%/0N YZZDeB ZZadato]LLse imprime el #alor del dato o&tenido en el potenciómetro en DeBadecimal _ _

$$

l constr"cción del circ"ito ísico+ %rma el sig"iente circ"ito

Result$dos

% tra#Fs del potenciómetro podemos #ariar la cantidad de &its teniendo como m'Bimo 2:: "e e"i#ale a los 8 &its "e "samos en el p"erto paralelo y "e se #is"alizan en la pantalla de la PC a tra#Fs del p"erto y genera el mismo número en el sistema DeBadecimal+

$7

'r(ctic$ N)2*+ Ar$0c$dor. O-eti#o Aener$l+ Pro&ar las salidas del sim"lador de p"erto paralelo %tmega ,8) así como "sar la Derramienta para graHcar "e incl"ye el sotare /C+ O-eti#os espec/0cos+ 









Potenciómetro de 19W+



Resistencias de 1,9W+



Capacitor de 1:, p>+



%*C,8,-+



C+I+ 7-1:7




!$rco Teórico+ n potenciómetro es "n componente electrónico similar a los resistores pero c"yo #alor de resistencia en #ez de ser H@o es #aria&le) permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de "n circ"ito conect'ndolo en paralelo ó la caída de tensión al conectarlo en serie+ n potenciómetro es "n elemento m"y similar a "n reóstato) la dierencia es "e este último disipa m's potencia y es "tilizado para circ"itos de mayor corriente) de&ido a esta característica) por lo general los potenciómetros son generalmente "sados para #ariar el

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#olta@e en "n circ"ito colocados en paralelo) mientras "e los reóstatos se "tilizan en serie para #ariar la corriente + n potenciómetro est' comp"esto por "na resistencia de #alor total constante a lo largo de la c"al se m"e#e "n cursor) "e es "n contacto mó#il "e di#ide la resistencia total en dos resistencias de #alor #aria&le y c"ya s"ma es la resistencia total) por lo "e al mo#er el cursor "na a"menta y la otra dismin"ye+ % la Dora de conectar "n potenciómetro) se p"ede "tilizar el #alor de s" resistencia total o el de "na de las resistencias #aria&les ya "e los potenciómetros tienen tres terminales) dos de ellos en los eBtremos de la resistencia total y otro "nido al c"rsor+ e p"eden disting"ir #arios tipos de potenciómetros+ •

egún la orma en la "e se instalan para cDasis o para circ"ito impreso+

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egún el material de car&ón) de alam&re ó de pl'stico cond"ctor+

•

egún s" "so de a@"ste) normalmente no accesi&les desde el eBterior) ó de mando) para "e el "s"ario p"eda #ariar par'metros de "n aparato) estos a s" #ez p"eden ser rotatorios) se controlan girando s" e@e) deslizantes) c"ya pista resisti#a es recta y el c"rsor c"rsor se m"e#e en línea recta ó múltiples+

•

egún s" resp"esta al mo#imiento del c"rsor p"eden ser lineales) logarítmicos) sin"soidales y anti logarítmicos+

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Potenciómetros digitales son circ"itos integrados con "n "ncionamiento similar a "n potenciómetro analógico+

(os "sos m's com"nes del potenciómetro son los reeridos a al control de "nciones de e"ipos elFctricos) como el #ol"men en los e"ipos de a"dio y el contraste ó el &rillo en la imagen de "n tele#isor+

$

>ig"ra 1+

>ig"ra 2+Estr"ct"ra del

M"ltipleBores+ (os m"ltipleBores son circ"itos com&inacionales con #arias entradas y "na salida de datos) y est'n dotados de entradas de control capaces de seleccionar "na de las entradas de datos para permitir s" transmisión desde la entrada seleccionada a la salida "e es única+ (a entrada seleccionada #iene determinada por la com&inación de ceros , y "nos 1 lógicos en las entradas de control+ (a cantidad de entradas de control "e necesitaremos para seleccionar) ser' el res"ltado de ele#ar el 2 a "na potencia+ %sí) por e@emplo) a "n m"ltipleBor de 8 entradas le corresponder'n 3 de control+ Podemos decir "e la "nción de "n m"ltipleBor consiste en seleccionar "na entrada de entre "n número de líneas de entrada y transmitir el dato de "n canal de inormación único+ Por lo tanto) es e"i#alente a "n conm"tador de #arias entradas y "na salida+

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>ig"ra 3+ M"ltipleBores 7-1:7L1:8+ (os %*C son con#ertidores analógicos a digitales tienen "na gran #ariedad de aplicaciones) como "n dispositi#o intermedio "e con#ierte las seGales de orma analógica a digital+ Estas seGales al ser digitalizadas se "tilizan para el procesamiento de los procesadores digitales+ Por e@emplo nosotros encontramos "na gran di#ersidad de sensores "e con#ierten las características ísicas del medio en seGales analógicas sensores tales como latidos del corazón) la temperat"ra) presión) "erza) distancia) etc+ El "DC**F El %*C,8,- es "n con#ertidor de seGal analógica a digital de 8 &its+ Este %*C,8,- c"enta con "n solo canal de entrada analógica con "na salida digital de ocDo &its "e p"ede mostrar 2:$ #alores de medidas dierentes+ El tamaGo de paso se a@"sta mediante el esta&lecimiento de la tensión de reerencia en pin la entrada de reerencia de #olta@e p"ede ser a@"stado para permitir "e codiHcar c"al"iera rango de tensión analógica m's pe"eGa para la totalidad de 8 &its de resol"ción+ C"ando en el adc,8,- no se conecta el pin tensión de reerencia) la tensión de reerencia por deecto es la tensión de "ncionamiento) es decir) 5cc+ El tamaGo del paso a :5 es 1+:3m5 :5L2::) es decir) por cada a"mento de 1+:3m5 en la entrada analógica) la salida #aría por 1 "nidad+ Para esta&lecer "n ni#el de tensión determinado como #alor de reerencia) esta cla#i@a est' conectada a la mitad de la tensión+ Por e@emplo)

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para esta&lecer "na reerencia de 25 5re) pin est' conectado a 15 5re L 2) red"ciendo de este modo el tamaGo del paso a 7+8-m5 25L2::+ %*C,8,- tam&iFn necesita "n relo@ para operar+ El tiempo de con#ersión del #alor analógico a "n #alor digital depende de la "ente de relo@+ Podemos conectar "n relo@ eBterno en el pin - o podemos Dacer "so de s" relo@ incorporado) colocando de "n circ"ito RC+

>ig"ra -+

*esarrollo %partado 1 =acer "so de la Derramienta para graHcar de /C m Creación del código en /C+ Cree "n código en /C capaz de crear "na seGal senoidal Daciendo "so de la Derramienta para graHcar "e incl"ye el sotare /C+ Res"ltados incl"deZgrapDics+D[ LLli&rerías a "sar incl"deZconio+D[ LLli&rerías a "sar incl"deZiostream+D[ LLli&rerías a "sar incl"deZmatD+D[ LLli&rerías a "sar incl"deZdos+D[ LLli&rerías a "sar deine pi 3+1-1:2 LL se deine la constante  para s" "so posterior #oid setByteBt"nsigned int ymaB)do"&le O)do"&le BLLse crea "na "nción \ LLpara crear la graHca setcolor1:] o"tteBtBy,),+7:ymaBA13)YB#al N Y] gotoBy8)2-] co"tZZY Y] gotoBy8)2-] co"tZZO] o"tteBtBy,),+7:ymaBA2)Y<#al N Y] gotoBy8)2:]

72

co"tZZY gotoBy8)2:] co"tZZB] _

Y]

#oid setByaBis"nsigned int BmaB)"nsigned int ymaBLLse crea otra "nción para \ LLcrear los e@es "nsigned int i] setcolor8] oriN1]iZN11]iAA line,)i,+7:ymaBL12)BmaB)i,+7:ymaBL12] oriN1]iZN]iAA lineiBmaBL1,),)iBmaBL1,),+7:ymaB]

setcolor] circleBmaBL2),+7:ymaBL2)2] line,),+7:ymaBL2)BmaB),+7:ymaBL2] lineBmaBL2),)BmaBL2),+7:ymaB]

setcolor12] rectangle,),)BmaB),+7:ymaB] _ #oid main#oid LLse inicia el programa principal \ int dri#er N *E/EC/)mode] *E/EC/)mode] LL se declaran 5aria&les "nsigned int BmaB)ymaB)i).] BmaB)ymaB)i).] LL se declaran 5aria&les do"&le yo)yi)y)O)B)>] LL se declaran 5aria&les initgrapDdri#er)mode)Y++&giY] BmaB N getmaBB] ymaB N getmaBy] . N -] > N 1,,] yo N ,+7:ymaBL2] DileÔ& DileÔ&Dit Dit tecla \ yi N yo]

LLse inicia inicia "n &"cle &"cle "e terminara terminara solo si se presiona presiona "na

clearde#ice] clearde#ice] LLlimpia el dispositi#o graHca setByaBisBmaB)ymaB]

oriN1]iZNBmaB]iAA \

73

O N .iL>BmaBA1] .iL>BmaBA1] BN sin2pi>O]

setcolor1-]

y N yo;yoB] linei;1)yi)i)y] yi N y]

setByteBtymaB)O)B]

iO&Dit &reaO]

_

_

delay1,]

closegrapD] LLse cierra el graHcador _ Res"ltados

e p"ed p"ede e #is" #is"al aliz izar ar "na "na gr'H gr'Hca ca gene generad rada a a tra# tra#Fs Fs de la Derr Derram amie ient nta a de graHcación de /C

%partado 2 Emplear el graHcador de /C con "n potenciómetro+ a Creación Creación del código código en /C+ /C+ Cree "n código capaz de crear graHcas Daciendo "so del graHcador de /C empleando "n potenciómetro para determinar la onda+ Res"ltados incl"deZgrapDics+D[ incl"deZgrapDics+D[ LL(i&rerías a "sar incl"deZconio+D[ incl"deZconio+D[ LL(i&rerías a "sar

7-

incl"deZiostream+D[ incl"deZiostream+D[ LL(i&rerías a "sar "sar incl"deZdos+D[ incl"deZdos+D[ LL(i&rerías a "sar deHne 4%E ,B278 LLse le da "n nom&re al p"erto a "sar #oid setByaBis setByaBis int BmaB) int ymaB LL Creación Creación de "na "nción "nción para crear crear la graHca \ "nsigned int i] setcolor12] rectangle,),)BmaB),+7:ymaB] setcolor12] oriN1]iZN11]iAA line,)i,+7:ymaBL12)BmaB)i,+7:ymaBL12] oriN1]iZN]iAA lineiBmaBL1,),)iBmaBL1,),+7:ymaB]

setcolor] circleBmaBL2),+7:ymaBL2)2] line,),+7:ymaBL2)BmaB),+7:ymaBL2] lineBmaBL2),)BmaBL2),+7:ymaB]

_ #oid setByteBt"nsigned int ymaB)"nsigned int i)"nsigned int yLLCreacion de "na "ncion \ setcolor1:] o"tteBtBy,),+7:ymaBA13)YB#al o"tteBtBy,),+7:ymaBA13)YB#al N Y] gotoBy8)2-] co"tZZY Y] gotoBy8)2-] co"tZZi] o"tteBtBy,),+7:ymaBA2)Y<#al o"tteBtBy,),+7:ymaBA2)Y<#al N Y] gotoBy8)2:] co"tZZY Y] gotoBy8)2:] co"tZZy] _ & Constr"cción del circ"ito circ"ito ísico+ ísico+ %rma %rma el sig"iente circ"ito

7:

Res"ltados

a tra#Fs de "n potenciómetro en esta pr'ctica podemos #ariar la amplit"d de la onda y la podemos #is"alizar en /C gracias a la Derramienta de /C y m"estra a dem's los #alores "e se #an generando al #ariar el P0/+

V.

Conclusiones

En el proyecto integrador de 3er semestre de Ing. Electrónica que fue la comunicación del puerto paralelo el cual en la actualidad a quedado obsoleto

7$

gracias al U! m"s sin embargo es necesario conocer sus funciones y aparte la cantidad incre#ble de aplicaciones que podemos reali$ar gracias a este. %l poder utili$arlas las salidas a un ni&el de lengua'e maquina es decir en sistema binario. %s# como implementar la programación estructurada para la comunicación con otros dispositi&os electrónicos( y tambi)n el poder implementar lo aprendido en cursos anteriores lo cual es el ob'eti&o principal de un proyecto integrador. *ada la obsolescencia de este puerto paralelo tu&imos la necesidad de emplear conocimientos adquiridos anteriormente y usar un microcontrolador el cual nos proporcionara un simulador de dic+o puerto paralelo para poder usarlo con las maquinas actuales( adem"s de que tu&imos que reali$ar un circuito impreso a,adiendo componentes para su total funcionamiento y a partir de aqu# empe$ar a reali$ar las practicas mostradas en este reporte. -omo punto final creemos que a pesar de su desuso actual es necesario que como futuros ingenieros electrónicos cono$camos su funcionamiento ya que nos ayudan a comprender por e'emplo la electrónica digital y los con&ersores *%- y %*- para que podamos implantarlo a lo largo de nuestra carrera.

77

Puerto paralelo

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