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EXPERIMENTACIÓN Y DEMOSTRACIÓN SITEPLAYER SP1

1. EXPERIMENTACI N in E lectr nics Y DEMOSTRACI N i el lector sigui el cursillo sobre el m dulo SitePlayer recordar sin duda la Demoboard en kit FT497K cuya descripci n se incluy en el Cap tulo segundo La utilidad de este circuito no se limita al laboratorio de ensayo y aprendizaje sino que se constituye en una eficaz plataforma para la programaci n del m dulo y la verificaci n de su funcionamiento cara a su puesta en pr cti ca En efecto la reacci n del mercado hacia este circuito de demostraci n ha sido muy positiva y la demanda del kit por parte de aficionados y profe sionales justifica sobradamente su publicaci n segregada del cursillo En la imagen se identifican con facilidad las conexiones entre todos los ele mentos que conforman el sistema un conector para el m dulo SitePlayer SP1 un microcontrola dor Microchip PIC16F876 la interfaz hacia la conexi n Ethernet y hacia el programador in cir cuit para el PIC como por ejemplo el progra mador en kit FT386K de lberFutura y una serie n 10 In Electronics SITEPLAYER SP1 El cursillo pr ctico de pro gramaci n y utilizaci n del m dulo SitePlayer publica do en los n meros 205 a 211 de la revista Resistor se apoya en esta sencilla pero completa tarjeta de Demostraci n FT497K en estas p ginas se detalla su con figuraci n construcci n conexionado posibilidades y modo de empleo de recursos de l O que se an
2. se al anal gi ca Recu rdese que una se al PWM es una onda rectangular de frecuencia constante cuyo ciclo de trabajo duty cycle puede variarse entre O y 100 el duty cycle es la relaci n E y ii a a a r el Ledia E a ref ASEENSA Varios regleta conex 2 polos 2 ud conector RJ45 z calo 7 7 patillas z calo 14 14 patillas tira de 2 polos 2 ud tira de 3 polos macho 2 ud entre la duraci n del nivel l gico alto y el nivel l gico bajo Si se hace pasar esta se al por el fil tro basa bajos formado por R11 y C12 se obtiene una tensi n bastante estable cuya amplitud es proporcional al duty cycle Para evitar que esta tensi n var e a causa de la carga apli cada se ha intercalado un buf fer no inversor un amplificador de ganancia unitaria en el cual la polaridad de la se al de sali da es la misma que la de entra da realizado con el operacional U4b La t cnica PWM suele aplicarse al control de cargas como por ejemplo motores de corriente continua o la intensi dad luminosa de l mparas por tira de 6 polos macho 2 ud tira de 8 polos macho 2 ud tira de 9 polos macho 4 ud coaxial alimentaci n tornillo cabeza red 3MA 10 mm tuerca 3 MA circuito impreso el sencillo expediente de variar el ciclo de trabajo de la se al Cuanto menor es el ciclo de tra bajo menor ser la velocidad de rotaci n del motor o la e
3. 1 g PWR RI 7 LD9 NY en ella se genera para conocer cu ndo hay datos a leer acu diendo a interrogar el m dulo s lo cuando se ha establecido efectivamente una comunica ci n Este truco permite aligerar el PIC de esta pesada funci n ya que de no ser as deber a dedicarse a interrogar el m dulo a intervalos regulares con una t cnica de polling sobre todo evita que el PIC vaya a interro gar al m dulo SP1 mientras ste est recibiendo datos de la n 10 In Electronics Esquema el ctrico 5V VPP SDA C6 R2 D2 w VCC MCLR DEVI RB7 RB6 RBS RB4 RB3 RB2 RB1 RBO ma ro j no D w ro ro R12 gt 00 1 Pa ao A 16 pS ro R19 pa gt R10 R11 red Las conexiones del m dulo se completan con la l nea del led destinado a se alar que se est efectuando una comunica ci n con la red Iniciaremos el an lisis del PIC y sus interfaces por la Puerta B todas sus l neas se conectan a un dip switch de 8 v as DS1 No se utilizan resis tores de pull up porque esta puerta dispone de ellos en el interior del PIC El conmutador Y q R18 c12 SCL GND Q Q O AS AO o 99 er r O gt Y L07 E Los E PWM OUT 12V gt 5 4 ANALOG 7 OUT n gt GND DEV1 Pic Program Selector permite unir las l neas RB6 y RB7 a los contactos SDA y SCL del conector para la programa ci n in c
4. alizar n en breve Veamos previamente el esquema de conexionado del sistema que se muestra en la p gina 2 Se distingue el alimentador de red de 12 voltios el cable de la LAN para conexi n al hub o al switch la tarjeta no debe conectarse directa mente a la LAN a menos que se utilice un cable del tipo cruzado Actualmente el precio de un hub Ethernet no es demasiado oneroso pocas decenas de euros por lo que sta es la soluci n m s c moda y econ mica sobre todo teniendo en cuenta que al mismo hub pueden conectarse otros ordenadores o perif ricos constituyendo as una red LAN completa De manera que una vez conectado f sicamente a la red el m dulo puede ser inmediatamente visto desde cualquier punto de sta siempre que la direcci n IP atribuida al SitePlayer sea v lida Obs rvese la conexi n dedicada a una operaci n fundamental la progra maci n del PIC Por supuesto puede utilizarse un Conexiones Hub 10 100 Base LPT Puerta paralela LAN Ethernet Programador PIC FT386K Demoboard SP1 le FT497K programador externo con z ca lo ZIF extrayendo el PIC de la demoboard para insertarlo en el programador cada vez que se desee reprogramarlo Pero como esta familia de microcon troladores permite su programa ci n in circuit puede evitarse Program PIC In Circuit Salidas digitales Entradas digitales Selector Programaci n Uso normal PIC local retirarlo de su alojam
5. e conexi n el trimmer el conector Ethernet y el coaxial de alimentaci n Tras una detallada inspecci n visual en busca de posibles errores o soldaduras fr as colocar los diversos cables a los elementos perif ricos y l neas y la demoboard est a punto de funcionar S lo falta insertar en su lugar cada integrado y el m dulo SitePlayer Los programas de demostraci n que se detallaban en el Cursillo mencionado se han reunido en un disquette de 1 44 MHz que se incluye con el kit de la demoboard Proces ndolos de acuerdo con la metodolog a que se describe podr accederse a muchos de los secretos que brinda el inte resante m dulo SitePlayer La demoboard est disponible en kit para montar C d FT497K al precio de Eur 48 00 El kit incluye la placa de circuito impreso taladrada y serigrafiada el PIC16F876 sin pro gramar todos los componentes necesarios y un disco conteniendo los programas de demostraci n descritos en el Curso de Programaci n y Utilizaci n del SP1 publicado en la revista Resistor No incluye el m dulo SitePlayer caja ni alimentador El m dulo SitePlayer C d SP1 est disponible montado y verificado en forma de circuito h brido a Eur 42 00 contiene el Web Server un controlador Ethernet una memoria Flash y un dispositivo de interfaz serie El programador en kit FT386K est disponible a Eur 86 00 n 10 In Electronics
6. iento Este es el objeto del conector PIC In Circuit Programming que permite enlazar con un progra mador preparado para este tra bajo como el kit FT386K de IberFutura el otro extremo de este programador se lleva con Conector RJ45 EOE EE E E EE E E E E EA o i dos Entrada Neas N anal gica PWM un cable adecuado a la puerta paralela del PC que puede ser el mismo que se utiliza para visi tar las p ginas web del SitePlayer a trav s de la LAN En el esquema de la demoboard U1 es el m dulo SitePlayer SP1 comunica por un lado con la red Ethernet a trav s de un conector RJ45 y por el otro con el PIC a trav s de una l nea serie normal TX y RX y una l nea de I O La cone xi n RJ45 hace uso de las l neas TPO TPO TPI y TPI patillas 2 3 4 y 5 del SitePlayer Obs rvese que el conector RJ45 como es un fil tro precisa de 4 condensadores externos en este caso los C1 C2 C3 y C4 En cuanto a la uni n con el microcontrolador adem s de las indispensables l neas TX patilla 8 y RX patilla 7 se utiliza la linea de l O del SitePlayer patilla 11 que nor malmente se encuentra a nivel l gico alto pasa a nivel bajo por cerca de 5 microsegundos cuando llegan datos desde la red En la pr ctica el PIC utili zar esta l nea y la se al que La placa Alimentaci n 12 V C C M dulo SitePlayer Sensor temperatura i anal gica n 10 In Electronics D
7. ircuit del PIC lado PROG Para el uso normal de la demoboard el conmutador conecta RB6 y RB7 con el dip switch lado USE Para la pro gramaci n in circuit se necesi tan las l neas SDA SCL masa GND y una cuarta l nea la de reset MCLR ya que la fase de programaci n se abre aplicando Diagrama de montaje Lista de componentes 1 kohm 4 7 kohm 220 ohm 1 kohm trimmer 330 ohm 3 3 kohm 33 kohm 100 kohm R9 R10 1 kohm R11 10 kohm R12 R19 470 ohm C1 C2 10 nF 1 kV C3 C4 10 nF 1 kV C5 100 uF 25V electrol tico C6 10 uF 63V electrol tico C7 C9 100 nF multicapa C8 100 pF multicapa C10 C11 22 pF cer mico C12 1 uF 100V electrol tico D1 1N4007 D2 1N4007 LD1 LD4 led rectangular verde LD5 LD8 led rectangular amarillo LD9 led 5 mm verde LD10 led 5 mm amarillo U1 m dulo SitePlayer SP1 U2 PIC16F876A U3 7805 U4 LM324 SENS sensor temperatura LM35 Q1 cuarzo 4MHz DS1 dip switch 8 polos DEV1 desviador 12 polos cir impr 90 a esa patilla del microcontrola dor una tensi n positiva de 13 5 voltios valor t pico El diodo D2 impide que esta tensi n progre se hacia el estabilizador U3 ya que podr a da arlo La Puerta C del PIC se utiliza para visualizar los datos todas sus l neas est n dedicadas a encender y apagar los leds LD1 a LD8 De RC2 se obtiene una se al PWM Pulse Width Modulated que convenientemente filtrada se convierte en una
8. misi n de luz de la l mpara Pero el microcontrolador s lo soporta cargas poco importantes de modo que suele intercalarse un transistor normalmente un Darlington o un MOS de poten cia para manejar holgadamen te la corriente necesaria El soft ware del microcontrolador impo ne la elecci n de esta l nea en efecto este PIC dispone de un m dulo basicamente un conta dor que permite obtener en RC2 se ales PWM cuyo ciclo de trabajo se ajusta con toda n 10 In Electronics comodidad con s lo actuar ade cuadamente sobre el contenido de algunos registros dedicados a usos especiales Finalmente en la demoboard se han incluido dos entradas anal gicas hacia las patillas RAO y RA1 El PIC16F876 contiene un conver tidor anal gico digital de preci si n equipado con un multiple xor que permite utilizar m s l neas de la Puerta A como entradas anal gicas En esta demoboard s lo se han utilizado dos de estas l neas La primera RAO recibe entre O y casi 5 V ajustados por el trimmer R4 La segunda RA1 recibe la se al de la sonda de temperatura SENS a trav s de una etapa de amplificaci n y filtrado Esta sonda es una vieja conocida la LM35 que entrega una tensi n proporcional a la temperatura ambiente 10 mV por grado As para el intervalo O 40 C se obtendr a la salida una tensi n comprendida entre 0 y 400 mV Pero este escal n de tensi n aplicado directamente no basta para aprovechar la di
9. n mica del convertidor que trabaja entre O y 5 voltios de modo que se ha insertado el amplificador opera cional U4 en configuraci n no inversor cuya ganancia viene expresada por la f rmula Insertando los valores que se indican en la Lista de Componentes la ganancia obtenida es del orden de 10 veces con lo que la gama de variaci n de la tensi n se sit a entre 0 y 4 voltios El condensa dor C8 determina el funciona miento del circuito como filtro pasa bajos reduciendo los posi bles ruidos presentes S lo falta conocer la secci n de alimentaci n un habitual 7805 alimenta casi todo el circuito incluido el m dulo SitePlayer La construcci n de la demoboard no comporta dificul tad alguna Manteniendo a la vista el Diagrama de Montaje y el Esquema El ctrico se inser tar y soldar cada componente en su lugar siguiendo las reglas del arte trabajando desde el centro hacia afuera comenzar por los componentes de menor perfil que son los resistores y diodos vigilando la polaridad de stos ltimos Seguir por los z calos para los integrados y los conectores formados con terminales de tira El regulador de tensi n debe montarse ajus tando la longitud de las patillas de modo que al acostarlo pueda atornillarse a la placa sin forzarlo Al montar los conden sadores electrol ticos debe respetarse la polaridad Los lti mos componentes a incorporar pueden ser el conmutador DEV1 las regletas d

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