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Tesina de seminario


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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación

UTILIZACION DE MICROCONTROLADORES ATMEL PARA LA REALIZACION DE HARDWARE DEMOSTRATIVO DE DIVERSOS TIPOS DE INTERRUPCIONES INTERNAS Y EXTERNAS DE LOS MICROCONTROLADORES ATMEL”



TESINA DE SEMINARIO

Previo la obtención del Título de:

INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

Presentada por:

Giovanni Bismark Granados Ortiz

Jorge Antonio Vega Rosero

GUAYAQUIL – ECUADOR

2012
AGRADECIMIENTO
En primer lugar a Dios, ya que sin la ayuda de Él, nada de lo que hemos logrado hubiera sido posible.

A la ESPOL por habernos permitido ser parte de ella y de esa manera recibir nuestra formación académica.

Al Ing.Carlos Valdivieso, por su ayuda indispensable y desinteresada durante el desarrollo de este trabajo de investigación.

Jorge Antonio Vega Rosero

DEDICATORIA
El trabajo y lo que representa la elaboración de este documento no sería posible sin el soporte y respaldo de mis Padres, sin el apoyo incondicional de mi novia y amigos y sin la oportunidad que me dio la Escuela. Mi dedicatoria va para todos ellos.

Jorge Antonio Vega Rosero


AGRADECIMIENTO
A todas las personas que desde el inicio hasta el presente han contribuido con mi desarrollo.

En especial a mi Familia.

Giovanni Bismark Granados Ortiz
DEDICATORIA

El presente Trabajo se lo Dedico a mis Padres por su apoyo en todo momento.

Giovanni Bismark Granados Ortiz
TRIBUNAL DE SUSTENTACION

_________________________________________

Ing. Carlos Valdivieso A.

Profesor del Seminario de Graduación
_________________________________________

Ing.Hugo Villavicencio V.

Delegado del Decano

DECLARACIÓN EXPRESA



La responsabilidad del contenido de esta Tesina, nos corresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la Escuela Superior Politécnica del Litoral”.


(Reglamento de Graduación de la ESPOL)
__________________________ __________________________

Jorge Vega Rosero. Giovanni Granados Ortiz

RESUMEN

El objetivo de este proyecto es el de entregar una guía práctica y material indispensable para todo estudiante que desee conocer sobre la Tecnología de los Microcontroladores Atmel.

Este proyecto se centra en la Utilización de las Interrupciones del Microcontrolador ATMEGA169 y su flexibilidad para ser implementadas en kit de evaluación AVR BUTTERFLY.

Aquí se tratan algunas de las interrupciones importantes y su implementación en 5 problemas resueltos que serán de guía para futuros proyectos y mejores desarrollos.

Los problemas implementados aquí se realizaron en el Programa AVR 4, los primeros dos están en Lenguaje ASEMBLER y los tres siguientes en lenguaje C. Su demostración y simulación están para ser probados en el Programa PROTEUS, y su implementación física se presenta en un Protoboard para hacerlo muy didáctico.

INDICE GENERAL

Contenido Pag


AGRADECIMIENTO i

DEDICATORIA ii

AGRADECIMIENTO iii

DEDICATORIA iv

TRIBUNAL DE SUSTENTACION v

DECLARACIÓN EXPRESA vi

RESUMEN vii

INDICE GENERAL viii

INDICE DE FIGURAS x

INDICE DE TABLAS xvi

INTRODUCCION. xvii

CAPITULO 1 1

1.- INTERRUPCIONES, COMPARACION DEL AVR CON OTROS MICROCONTROLADORES 1

CAPITULO 2 29

CAPITULO 3 30

3.-DESCRIPCION DE LOS PROYECTOS 30

CAPITULO 4 52

4.-SIMULACION E IMPLEMENTACION 52

CONCLUSIONES 124

RECOMENDACIONES 125

ANEXOS 127

127



BIBLIOGRAFÍA 128

INDICE DE FIGURAS

1.- INTERRUPCIONES, COMPARACION DEL AVR CON OTROS MICROCONTROLADORES 1

Figura 1-1: Diagrama de bloque básico de un programa con subrutinas de Interrupción 1


Figura 1-2a: Inicial Stack. 2



Figura 1-2b: Stack después del Primer PUSH 3



Figura 1.-c: Stack después del segundo PUSH 3



Figura 1-2d: Stack después de instrucción POP 3



Figura 1-2e: Stack después de tercer PUSH 4


Figura 1-3: Pines del Microcontrolador Intel 8052 11

Figura 1-4: Interrupciones del Intel 8052 12

Figura 1-5: Distribución de pines de Microcontrolador 16f887 14

Figura 1-6: Distribución de pines de Microcontrolador ATMEGA169
16


Figura 1-8: Diagrama propuesto para prueba de Interrupción Externa INT0 18

Figura 1-11. Distribución de bits del Registro EIFR,
(External Interrupt Flag Register) 21


Figura 1-12. Distribución de bits del Registro PCMSK0
(Pin Change Mask Register 1) 26


Figura 1-13. Distribución de bits del Registro PCMSK1
(Pin Change Mask Register 1) 26


Figura 1-14. Distribución de bits del Registro EIMSK,
(External Interrupt Mask) 27


Figura 2-1: entorno de desarrollo de AVRstudio 4 31

Figura 2-2 AVR Studio, interfaz del usuario en AVR Simulator 32

Figura 2-3: AVR Studio, selección de Microcontrolador 33

Figura 2-4: Interfaz gráfica de Proteus 35

Figura 2-5 Kit de Desarrollo AVR Butterfly 36

Figura 2-6: Hardware Disponible (Parte Frontal) 39

Figura 2-7: Hardware Disponible (Parte Posterior) 40

Figura. 2-8 Firmware Incluido en el AVR Butterfly (en español) 42

Figura 2-9: Entrada tipo Joystick 43

Figura. 2-10 AVR Prog en el AVR Studio4 44

Figura. 2-11: Conector J403 para ISP 44

Figura. 2-12: AVR Prog 45

Figura. 2-13: Conectores del AVR Butterfly para acceso a periféricos 46

Figura. 2.14 Conexiones para interfaz USART del AVR Butterfly 47

Figura. 2-15 Vidrio LCD 49

Figura. 2-16 Segmentos y Letras de Referencia de los Dígitos LCD 49

Figura. 2-17 AVR Butterfly, PORTB (a) y PORTD (b) 50

3.-DESCRIPCION DE LOS PROYECTOS 30

Figura 3-1 Diagrama Esquemático de PROYECTO 1 52

Figura 3-2 Diagrama de Flujo de Subrutina INT_PCINT0 52

Figura 3-3 Diagrama de Flujo de PROYECTO 1 53

Figura 3-4 Diagrama de Flujo de Subrutina INT_PCINT1 54

Figura 3-5 Diagrama de Flujo de Rutina HABILITACION _PCINT0 55

Figura 3-6 Diagrama de Flujo de Rutina HABILITACION _PCINT0 56

Figura 3-7 Diagrama de Bloque Proyecto 2 68

Figura 3-8 Gamas de Colores 68

Figura 3-9 Diagrama de Flujo Principal Proyecto 2 69

Figura 3-10 Diagrama de Flujo Rutina Ciclo Infinito 70

Figura 3-11 Diagrama de Flujo Habilitación de Timer0 71

Figura 3-12: diagrama de bloque de Cerradura Electrónica. 81

Figura 3-13: diagrama de flujo principal 82

Figura 3-14: diagrama de flujo de Interrupción. 83

Figura 3-15: diagrama de rutina Comparar datos. 84

Figura 3-16: Esquema de Control de temperatura. 89

Figura 3-17: Diagrama Esquemático de sensor de temperatura interno del AvrButterfly. 90

Figura 3-18: ubicación del sensor NTC en el AvrButterfly. 91

Figura 3-19: Esquema de Encendido- apagado del Ventilador con relación al cambio de Temperatura. 91

Figura 3-20: diagrama de flujo principal de Control de Temperatura 92

Figura 3-21: Diagrama de Flujo de Interrupción ADC 93

Figura 3-22 Esquema del Proyecto 98

Figura 3.23: diagrama de flujo principal proyecto 5 99

Figura 3.24: Diagrama de flujo de Interrupción PCINT DEL PROYECTO 5 100

Figura 3.25: diagrama de flujo de subrutina VERIFICADOR() proyecto 5. 101

4.-SIMULACION E IMPLEMENTACION 52

FIGURA 4-1: CIRCUITO TERMINADO DEL PROYECTO1 52

Figura 4-2: simulación del circuito en el programa Proteus. 109

FIGURA 4-3: EDICION DE COMPONENTE ATMEGA169 110

Figura 4-5: proyecto dos en Proteus vista esquemática 112

FIGURA 4-8: Librerías Externas agregadas. 115

FIGURA 4-9: Diagrama de Cerradura Electrónica, Clave Correcta. 116

figura 4-10: diagrama del controlador de temperatura. 117

Figura 4-12: Simulación del circuito. 119

Figura 4-13: circuito del Proyecto 5. 120



Figura 4-14: A la espera de que se presione botón start. 121

Figura 4-15: dados generados por los dos jugadores. Gana jugador 2. 122

Figura 4-16: Gana jugador 2. 123

INDICE DE TABLAS

1.- INTERRUPCIONES, COMPARACION DEL AVR CON OTROS MICROCONTROLADORES 1


Tabla 1-1: distribución de los Vectores de Interrupción del Atmega169. 5


Tabla 1-2: Vectores de Interrupción para ser utilizados en Lenguaje C. 6


Tabla 1-3: distribución de los Vectores de Interrupción del Intel 8052. 13


Tabla 1-4: Distribución de los Vectores de Interrupción del PIC16F887. 15

Tabla 1-5: Configuración de bits del registro MCUCR 20

Tabla 1-6: Distribución de pines en el dispositivo Butterfly 23

Tabla. 2-1 Distribución de pines, AVR Butterfly Vs. PC 47

3.-DESCRIPCION DE LOS PROYECTOS 30

4.-SIMULACION E IMPLEMENTACION 52

INTRODUCCION.

El Objetivo de este trabajo es desarrollar proyectos didácticos con metodología gradual de dificultad para el aprendizaje de los microcontroladores Atmel, se ha concentrado el trabajo en particular con el microcontrolador Atmega169, siendo un peldaño para los futuros compañeros de ingeniería electrónica, ya que existe muy poca bibliografía en lengua hispana sobre este tipo de microcontroladores, colaborando con nuestro aporte, esperemos que sea un complemento guía para que sigan en desarrollo de esta tecnología.

En este proyecto se concentra en el tema de las interrupciones, desarrollando cinco aplicaciones, dos de los cuales son desarrollados en el lenguaje asembler y tres restantes en lenguaje C.

Este trabajo se divide en una gama de cinco capítulos los cuales serán descritos en base a la teoría y aplicación en el tema de las interrupciones, considerando las especificaciones del microcontrolador.

CAPITULO 1

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