Laboratorio 8 Microcontroladores Practica PDF

Preview

Summary

Practica Microcontroladores UMNG Mecatronica 2015 , descripcion de la practica...

Description

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers GUÍA PARA LABORATORIO DE MICROS LABORATORIO 8 TIMERS 1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: INGENIERÍA 2. PROGRAMA: MECATRÓNICA 3. ASIGNATURA: MICROS Y LABORATORIO 4. SEMESTRE: QUINTO 5. OBJETIVOS: Desarrollar las habilidades para la implementación de Timers y sus interrupciones como estrategia de control del tiempo. 6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Diseño, análisis y creatividad para implementar circuitos con óptimos resultados, pocos elementos y costos razonables. 7. MARCO TEÓRICO: Una característica fundamental de los sistemas basados en microcontrolador es la capacidad para trabajar con tiempos con una gran precisión. El periférico que realiza estas funciones son los timers. Cada fabricante tiene un diseño propio para los timers, aunque los fundamentos son los mismos. En este apartado se introduce el funcionamiento de los timers de la familia STM32F4 y la configuración mediante librerías CMSIS. Se asume que el estudiante tiene un conocimiento básico de esta familia de microcontroladores, del sistema de relojes y de los registros. La familia de microcontroladores STM32F4 tiene una serie de timers de propósito general (TIM2 a TIM5) que tienen las siguientes características: El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 3 de 8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers • Contador de autorecarga de 16 o 32 bits, con cuenta creciente o decreciente. • Prescaler programable de 16 bits para dividir la frecuencia de reloj por un valor entre 1 y 65535. • 4 canales independientes que se pueden utilizar para: o Captura de señal (de entrada) o Comparación de cuenta (para salida) o Generación automática de señales PWM o Salida en modo “un pulso”. • Generación automática de señales de interrupción en diferentes eventos. Es posible dividir el timer en dos grandes bloques, la circuitería de base de tiempos y los canales de captura/comparación. La guía se centra en el primero. El circuito de base de tiempos está formado por tres bloques, cada uno de ellos con un registro asociado: • El contador. Es un contador ascendente o descendente de 16 o 32 bits. Es el corazón del timer. Tiene asociado el Counter Register (TIMx_CNT), en el que se puede leer y escribir. El contador se incrementa o decrementa en una unidad cuando lega un flanco del siguiente bloque. • El prescaler. Es un divisor de frecuencia programable. En realidad es un timer dentro del timer. Tiene un registro asociado, el Prescaler Register (TIMx_PSC). La frecuencia del reloj a la salida del prescaler sigue la fórmula de la ecuación 1, por lo que el valor a escribir en el prescaler vendrá dado por la ecuación 2.

Donde: El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 4 de 8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers CK_PSC es la frecuencia de entrada al prescaler (Clock Prescaler) CK_CNT es la frecuencia de salida del prescaler (Clock Counter) TIMx_PSC es el valor contenido en el Prescaler Register El registro de autorecarga, Auto-Reload Register (TIMx_ARR). Es un registro que almacena el periodo que va a contar el timer. El funcionamiento es diferente si la cuenta es ascendente o descendente. Contador ascendente. El valor del contador crece hasta que alcanza al valor contenido en el TIMx_ARR. En la siguiente cuenta el contador se pone a cero y vuelve a empezar. Contador descendente. El valor del contador disminuye hasta llegar a 0. En la siguiente cuenta se escribe el contenido de TIMx_ARR en el contador y se vuelve a empezar.

El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 5 de 8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers

Ilustración 1 Arquitectura de los Timer

8. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS: · · ·

Materiales del laboratorio 7. Materiales del laboratorio 6. Materiales del laboratorio 5.

9. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZAR: Utilizar un equipo de cómputo acorde a las condiciones técnicas recomendadas El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 6 de 8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers por el fabricante del software uVision Keil. Evitar colocar las terminales de la tarjeta STM32F4 Discovery en contacto con superficies conductores de la electricidad, o cerca de elementos o herramientas metálicas tales como atornilladores, alicates, etc. Hacer conexión suave y delicada en las terminales USB de la tarjeta STM32F4 Discovery. 10. CAMPO DE APLICACIÓN: Las habilidades y competencias adquiridas en esta práctica de laboratorio son de aplicación en los siguientes campos, control digital, tratamiento digital de señales, sistemas microcontrolados, robótica, aviónica, inteligencia artificial. 11. PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES: 11.1 Como primer paso de realiza la creación de un nuevo proyecto en función de lo presentado en la guía de laboratorio 1, 2 y 3. 11.2

El estudiante debe crear un programa que realice dos conteos independientes por medio de dos Timers diferentes, los dos conteos deben ser de 0 a 100 y el primero se debe ver por medio del display 7 segmentos dinámico y de forma ascendente con cambios cada 100m segundos. El segundo se debe ver por medio del LCD, contando de forma descendente con cambios cada 500m segundos.

12. RESULTADOS ESPERADOS: Crear la habilidad de manipular la configuración de Timers. Crear una actividad multitarea por medio de los Timers. 13. CRITERO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA · Originalidad del trabajo realizado. · Calidad del código y clases C++, desarrollado. · Grupos de estudiantes máximos de 3 integrantes. · Correcto funcionamiento del hardware. · Informe escrito en formato Paper IEEE.

El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 7 de 8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

Timers 14. BIBLIOGRAFIA:

(24)

Ceballos, J. (2009). Enciclopedia del lenguaje C++. Mexico: Alfaomega. Clavijo, J. R. (2011). Diseño y simulación de sistemas microcontroladores en lenguaje C. Bogota: Mikroc. Keil. (15 de Julio de 2015). uVision Sofware de desarrollo. Obtenido de Keil tools by ARM Web site: www.keil.com ST Microelectronics. (16 de Abril de 2014). STM32F4DISCOVERY. Obtenido de www.st.com ST Microelectronics. (15 de Julio de 2015). Drivers ST-Link V2. Obtenido de ST Microelectronics Sitio Web: www.st.com ST Microelectronics. (15 de Julio de 2015). Manual de referencia RM0090. Obtenido de ST Microelectronics Sitio Web: www.st.com/web/en/resource/technical/document/reference_manual/DM00031020. pdf ST Microelectronics. (15 de Julio de 2015). Manual UM1472. Obtenido de ST Microelectronics Sitio Web: www.st.com/st-webui/static/active/cn/resource/technical/document/user_manual/DM00039084.pdf

El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 8 de 8...