lab 6 - Departamento de Electrónica
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1. a 3 P63 A3 Dis Posima As S POS AS ya SE POS wa SS E POT ATIDACISVSIN POO AD SS E 57 XIN TK Y XUTITAK IM Verft TAK E Vit Verd mom PLO TACKL XIZN 3 PLI TAO xnour P12 TAL PS TBOJTASVSCUT P13 TA2 PSS ACIK SE PIA SMAK PSSISMIK SS PIS TAD Ps gt P16 TAI PS3 UCIKI SE PL7 TAZ PS2 soM1 E P20 ACIK PS USIMOL E P2 1 TAINIK POSTA SS 2 CACUTTAO P47 BAK SS P23 CADTAL PAS TB6 i A CAYTAZ PAS IBS Gp P25 Roso P44 IB4 SO P26 ADCI2CIK DMAB PA3 TB3 SS P27 TAD P42 1B2 E P3O STH PBI SE P3 1 SIMOD SDA P40 TB0 SO 2 SOMO PTRD SS P33 UCIKO SOL P3 3 P3A UDDO P3S URXDO MSP430H612 R 22k ve Figura 6 1 Se ales de Interconexi n Teclado Matricial Lab 06 07 10 2008 P g 1 de 6 UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores Segundo Semestre 2008 Existen 2 t cnicas principales para hacer la lectura de cualquier tipo de botones por interrupci n y por encuesta La primera consiste en que al presionar el bot n el cambio de estado en el pin genera una interrupci n El problema con esta t cnica consiste en que los botones tienen rebotes lo que el microcontrolador puede interpretar como si se hubiese presionado el bot n varias veces seguidas Adem s al soltar el bot n el ruido puede generar nuevas interrupciones obteniendo por lo tanto una nueva lectura err nea Por esta raz n se necesita eliminar el re2. UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores Segundo Semestre 2008 Laboratorio 6 Teclado Matricial y Comunicaci n Serial Asincr nica Objetivos e Experimentar con la conexi n de dispositivos externos al microcontrolador e Aprender a adquirir datos desde un teclado matricial e Aprender a manejar la comunicaci n serial asincr nica e Manejar puertos del microcontrolador en forma bidireccional Preparaci n previa 6 1 Teclado Matricial Una de las formas m s simples de ingresar informaci n a un micro es a trav s de botones Para ahorrar pines se conectan los botones en forma matricial A stos se les llama Teclados Matriciales los cuales pueden encontrarse en diversos equipos como Tel fonos Alarmas y Microondas Un teclado matricial tiene t picamente 12 16 botones En esta oportunidad utilizaremos un teclado de 16 botones conectados en una matriz de 4 x 4 Cada uno de los botones tiene un terminal conectado a una fila y el otro conectado a una columna Para saber qu tecla est presionada se efect a un barrido por filas para ver si ha habido un cambio en el estado de las columnas En la figura 6 1 se muestra la conexi n del teclado matricial a un puerto de la MSP430 u v
3. bote ya sea por hardware por software La segunda t cnica consiste en encuestar pooling el estado de los botones a intervalos fijos de entre 5 y 20 ms y comparar la lectura actual de los botones con la lectura anterior Esta t cnica tiene la ventaja de ser inmune al rebote de los botones cuando el tiempo del rebote es menor al tiempo entre lecturas En la figura 6 1 los 4 bits menos significativos Isb del puerto 1 son entradas mientras que los 4 bits m s significativos msb son salidas Normalmente el estado de los 4 pines de salida es alto y las resistencias de pull up conectadas a los 4 bits menos significativos se encargan de mantener en un estado alto las columnas cuyos botones no se encuentran presionados Para hacer el barrido se parte poniendo en O el primer bit BIT4 correspondiente a la primera fila y se comprueba el estado de los 4 bits de entrada BITO 3 Si hay alg n bot n de la primera fila que est presionado se pondr en O el estado de su respectiva columna Si ning n bot n est presionado se vuelve a dejar la fila en 1 y se pone en O la fila siguiente y as sucesivamente hasta barrer todas las filas Luego de obtener la posici n del bot n presionado debe compararse ste con el bot n presionado en la lectura anterior Si es el mismo entonces no se ejecuta ninguna acci n puesto que el bot n TODAV A se encuentra presionado Puede tambi n incluirse una variable que cuente el tiempo que se encuentra p
4. d main void WDTCTL WDTPW WDTHOLD _EINT P1DIR 0x01 P2DIR 0x01 P3SEL 0x30 ME1 UTXEO URXEO UCTLO CHAR UTCTLO SSELO UBROO 0x0D UBR10 0x00 UMCTLO 0x6B Lab 06 07 10 2008 P g 4 de 6 UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores Segundo Semestre 2008 UCTLO SWRST IE1 URXIEO while IFG1 amp UTXIFGO TXBUFO t for 75 t getchar while IFG1 amp UTXIFGO TXBUFO t pragma vector UARTORX_VECTOR interrupt void usart0_rx void Completar Lab 06 07 10 2008 P g 5 de 6 UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores Segundo Semestre 2008 En el Laboratorio 6 1 6 2 6 3 6 4 Muestre el funcionamiento del programa 6 1 Utilizando el programa 6 2 e Cambie el programa de manera de poder transmitir a 4800 y a 9600 bps Mida con osciloscopio e Cambie el programa de manera de utilizar dos bits de stop e Cambie el programa para transmitir caracteres de 7 bits sin paridad a 2400 bps Mida con osciloscopio Considerando el programa 6 3 complete la rutina de servicio de interrupci n serial de tal modo de retransmitir el car cter ingresado por consola indicando en el display la tecla presionada y la cantidad de retransmisiones Las retransmisio
5. esponda las siguientes preguntas a Qu valor deben tener los registros UVBR1 y UOBRO Cu l es el m ximo error de bit configurando s lo estos 2 registros b Para qu sirve el registro UVUMCTL Es necesario configurarlo para este caso c Qu hace el registro UUTXBUF C mo se sabe si est vac o u ocupado d Cu l es la diferencia entre el flag UTXIFGO registro IFG1 y el flag TXEPT registro UOTCTL Lab 06 07 10 2008 P g 3 de 6 UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA ELO312 Laboratorio de Estructuras de Computadores SA Segundo Semestre 2008 Programa 6 2 finclude lt msp430x16x h gt Depende del uC que Ud est ocupando char mensaje 10 Hola Mundo int i 0 3 0 void main void WDTCTL WDTPW WDTHOLD P5SEL 0x70 Se dispone de los 3 relojes del sistema P5DIR 0x70 en los bits 4 5 y 6 de la puerta 5 MCLK SMCLK y ACLK P3SEL 0x30 ME1 UTXEO URXEO UCTLO CHAR UTCTLO SSELI UTCTLO 0x10 UBROO 0x03 UBR10 0x00 UMCTLO 0x4A UCTLO amp SWRST while 1 while IFG1 amp UTXIFGO TXBUFO mensaje i while j lt 1000 j J 0 if i gt 10 i 0 Analice el programa 6 3 que permite capturar la recepci n de datos v a una rutina de servicio de interrupci n Programa 6 3 include lt msp430x16x h gt include lt stdio h gt char t 0x0 voi
6. nes ocurren solamente mientras un pin de control a elecci n se encuentre en alto en caso contrario deben cesar El display muestra siempre el ltimo estado de las retransmisiones Considere para esto un funcionamiento con 1 Un loopback v a software 11 Un loopback f sico Dise e un programa que captura la entrada del teclado matricial de acuerdo al programa de la secci n 6 1 y la env a por el puerto serie Configure para 4800 bps o 9600 bps dependiendo del estado de un pin Use paridad par y 1 bit de stop Habilite la rutina de recepci n de datos seriales e interprete los datos como si fueran introducidos por el teclado matricial programa 6 1 Para las pruebas conecte el pin RX con el TX Conecte su circuito con el de otro grupo y pruebe el programa Compruebe que ambos est n utilizando la misma configuraci n para la UART Lab 06 07 10 2008 P g 6 de 6
7. resionado el bot n Si por ejemplo el bot n lleva presionado m s de 1 segundo se asume como si el bot n se volvi a presionar Es el equivalente a dejar presionado cualquier bot n en el teclado de un PC por m s de 1 segundo Luego de reconocerse que se acaba de presionar un nuevo bot n debe traducirse esto al caracter o acci n asociado al bot n Por ejemplo al presionar la letra A o el signo el programa deber entrar a un men y desplegarlo en el LCD al presionar uno de los d gitos del 0 al 9 ste deber ser impreso por pantalla Analice los programas button_matrix c y tic c que se entregan como ayuda para la captura de datos desde el teclado matricial se encuentran en la p gina de la asignatura Programa 6 1 Cree un programa que vaya mostrando en la 2 l nea del display LCD un n mero introducido a trav s de teclado matricial correspondiente a los d gitos Si se presiona la tecla Enter la MSP deber copiar el texto de la fila 2 en la fila 1 borrar la fila 2 y poner el cursor al principio de la fila 2 utilice An del lab4 Si se presiona la tecla C Clear deber borrarse la fila 2 y poner el cursor al principio de sta Al presionar la tecla B back space deber borrarse el ltimo d gito ingresado Para el resto de las teclas Lab 06 07 10 2008 P g 2 de 6 er foo UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA OR DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA A ELO312 Laboratorio de Estruct
8. uras de Computadores OE RE Segundo Semestre 2008 proponga alguna acci n a su elecci n Utilice un timer para generar un barrido peri dico del teclado matricial 6 2 Comunicaci n Serial En la MSP430 existe por lo menos un m dulo USART En el caso espec fico de los modelos MSP430F149 y MSP430F1612 se cuenta con dos m dulos Este m dulo se puede utilizar en dos tipos de comunicaci n serial como UART comunicaci n asincr nica o como USART comunicaci n sincr nica en modo SPI fC Toda la documentaci n necesaria para su utilizaci n se encuentra en el manual del usuario Es imprescindible su lectura En comunicaci n UART un frame de datos comienza cuando ocurre un canto de bajada luego se env a un bit de start con nivel bajo Luego los bits de datos con el menos significativo lsb primero y el m s significativo msb al final Luego termina el frame con un bit de stop en nivel alto En la figura 6 2 se muestra un frame de transmisi n serial start stop Figura 6 2 Frame de una comunicaci n Serial Asincr nica Puede programarse un frame con uno 1 5 2 bits de stop La paridad de la comunicaci n tambi n puede ser programada La velocidad de transmisi n se mide en baudios que est definido como el n mero de s mbolos en este caso 1 s mbolo 1 bit por segundo Las velocidades usuales son 300 1200 2400 4800 9600 19 200 38 400 hasta 115 200 en algunas puertas seriales Estudie el programa 6 2 y r
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