Niple 16F84 - Ejemplo 02

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Niple para PIC 16F84 v3 - Programación Visual de Microcontroladores

Niple 16F84 – Ejemplo 2 - Contador de eventos externos desde 0 hasta 99. Página 1/23

Ejemplo Nº 2 Modelo PIC utilizado: 16F84

Este proyecto también puede ser desarrollado con los PIC: 16F6xx / 16F87x

Título Contador de eventos externos de 0 a 99.

Descripción Desarrollar un contador de eventos externos de 0 a 99 visualizando el estado dela cuenta en 2 displays de 7 segmentos mediante un codificado CD4511. El esta-

do de la cuenta de incrementa al presionar un pulsador.

Objetivo Mostrar la manera de contabilizar eventos externos.

Procedimiento Iniciar e l contador a 0 y visualizarlo en los displays de 7 segmentos. Cada vez

que se presione un pulsador se incrementa el estado de la cuenta y se actualiza

la visualización.

Módulos utilizadosConfiguración de puerto.

Asignación da registro

Evaluación de registro

Evaluación de bits

Conversión a BCD

Visualización en display de 7 segmentos con codificador

Desarrollo del ejemplo

Comience creando un

nuevo proyecto.

Una vez generado un

nuevo proyecto, comen-

zamos declarando regis-

tros que vamos a utili zar.

Para eso debemos ir al menú “Declaración/Registros” como se

muestra en la imagen a la der echa.

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Para declarar un registro haga doble clic

sobre uno de los registros de Usuario (de co-

lor verde). Estos registros son los que Ud.

puede utilizar para guardar los datos que se

requieran en el proyecto. Declare un registro

llamado “contador”.

Del mismo modo declare otro registro lla-

mado “Banderas”. Este registro lo utilizare-

mos para declarar un Bit en el cual vamos a

guardar el estado del pulsador.

Una vez declarados los registros proceda

a declarar un Bit llamado “Pulsado”.

Este Bit lo utilizaremos para indicar el es-

tado actual del pulsador.

Para declarar un bit ingrese al menú De-

claración/Bits.

Declare un bit llamado “pulsado” en el bit 0 del registro “banderas”.

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A continuación vamos a configurar el puerto B. Para es to ingrese al ár-

bol de herramientas como se muestra en la imagen de la derecha.

Se presenta la pantalla de configuración del puerto B. El puerto B lo uti -

lizaremos para conectar los displays de 7 segmentos, por esto l o configu-

ramos como salida.

Luego configure el puerto A. El pin RA0 como entrada como entrada y el resto como salidas.

El pin A0 lo utilizaremos para conectar el pulsador. Por esto debe estar configurado como “Entrada”.

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Hasta ahora, el diagrama de flujo debería verse como la siguiente imagen.

Al comienzo del programa inicialice el Bit “Pulsador” en 0. Esto significa

que el pulsador no esta presionado. Para esto ingrese al árbol de herra-

mientas como se muestra en la imagen de la derecha.

Se presenta la pantalla “Asignar un Valor a un Bit”.

Asigne el valor “0” al Bit “Presionado” tal como se muestra en la siguien -

te imagen.

El diagrama debería verse como la siguiente imagen.

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A continuación vamos a inic ializar el registro “contador” en 0.

Para esto ingrese al árbol de herramientas como se muestra en la im agen

de la derecha.

Se presenta la pantalla “Asignar un valor a un registro”.

Asigne el valor literal decimal “0” al registro “contador” como lo muestra la

imagen siguiente.

Hasta ahora el diagrama debe verse como la siguiente imagen.

El siguiente paso consiste en visualizar el estado de la cuenta en los displays de 7 segmentos.

Para esto, es necesario primero convertir el valor del contador a formato BCD, es decir que debemos

descomponer el valor de la cuenta en Unidades y Decenas para luego mostrar cada valor en el display co-

rrespondiente.

Para mayor información sobre visualización de datos en displays de 7 segmentos consulte el Anexo1-

“Visualización de datos en displays de 7 segmentos”.

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Para convertir un valor a BCD ingrese al menú como se muestra en la

imagen de la derecha:

Se presenta la pantalla “convertir registro a BCD”.

Primero seleccione el registro que desea convertir a BCD. En este caso, el registro Contador.

Luego debe seleccionar los registros donde guardar el resultado de la conversión. Como aún no hemos

declarado los registros, presionamos el botón “nuevo” correspondiente a las unidades. Se presentará la

pantalla de declaración de registros y declaramos el registro “Unidad”.

Al volver de la pantalla de declaración de registros, el registro recién declarado ha sido seleccion ado en

la lista automáticamente.

Procedemos de la misma manera para el registro “Decena”.

Dado que nuestro proyecto sólo cuenta hasta 99, el valor d e las centenas no es necesario declararlo.

Al presionar ingresar se inserta el bloque en el diagrama de f lujo.

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A continuación vamos a evaluar el estado del pulsador.

El pin de entrada A0 lo conectamos a 5V mediante una resistencia de

10K y el pulsador lo conectamos a masa. De esta manera, mientras no se

presiona el pulsador, el pin de entrada se encuentra asegurado en estado

alto (5 V) y al presionar el pulsador se conecta directamente a masa gene-

rando un pulso bajo (0V).

Este tipo de conexión es muy común al utilizar pulsadores ya que se el i-

minan los “falsos pulsos” a causa de ruido eléctrico.

Para evaluar el estado del pin de entrada, se utiliza el bloque de evalua-

ción de Bit, para lo cual ingresamos al árbol de herramientas como lo mues-

tra la imagen de l a derecha.

Se presenta la pantalla “Evaluar un Bit”.

Seleccione el Bit a evaluar “RA0”, el operador de comparación “=” y el

valor de comparación “0”, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Al ingresar el bloque, el diagrama de

flujo debería verse como la siguiente ima-

gen.

El bloque de evaluación de Bit se pue-

de interpretar como la formulación de la

siguiente pregunta:

“Si el bit RA0 es igual a 0”

Dado que se trata de un bloque de

evaluación (símbolo rombo), el mismo

debe tener 2 salidas, una para el “SI” y

otra para el “NO”.

El primer bloque que se inserta des-

pués de un bloque de evaluación corres-

ponde a la salida el “SI” y el segundo blo-

que corresponde a la salida del “NO”.

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Con el bloque anterior (evaluación del Pin RA0) estamos detectando si el pulsador se encuentra presio-

nado. Si el resultado de esta evaluación es verdadero, debemos consultar el bit “Pulsado” que nos indica si

el pulsador ya estaba pr esionado desde el ciclo anterior.

La ejecución del programa del microcontrolador se produ ce a tan alta velocidad, que en el breve instante

en que mantenemos presionado el pulsador, el microcontrolador evalúa varias veces el estado del pulsador

encontrándolo en estado “presionado”. Es aquí donde utilizamos el Bit “pulsado” para determinar si la pulsa-

ción que se detecta en el pin de entrada corresponde a la misma pulsación detectada en el ciclo anterior. Si

el Bit “pulsado” es 1, significa que la tecla se mantiene presionada, mientras que si el bit “pulsado” se en-

cuentra en 0, significa que se ha presionado el pulsador nuevamente y en este caso corresponde incremen-

tar el estado de la cuenta.

Mientras el pulsador no se encuentre presionado, ponemos el Bit “pulsado” a 0, de esta manera detec-

tamos cada vez que el usuario suelta la tecla y así podemos detectar una nueva pulsación.

Entonces, si el bit “Pulsador” es “0” significa que el pulsador no ha sido presionado anteriormente, y sig-

nifica que el usuario acaba de oprimir el pulsador. Por el contrario, si el bit “pulsado” esta en “1” es porque el

pulsador esta presionado desde el ciclo anterior y el usuario aún no ha soltado el pulsador.

Solo cuando el bit “Pulsador”

esta en 0 debemos realizar el in-

cremento del contador.

Entonces procedemos a inser-

tar otro bloque de evaluación de

bit del mismo modo que lo hicimos

con el pin RA0.

El diagrama de flujo debería

verse de la siguiente manera.

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Como explicamos anteriormente, si el bit “Pulsado” es “0” de procede a

incrementar en 1 el estado de la cuenta. Para esto ingrese al árbol de

herramientas como se muestra en la imagen de la derecha.

El campo “sintaxis” presenta la manera de interpretar los datos solicita-

dos. En el campo “Sumando 1” seleccione el registro contador y en el

campo “Sumando 2” seleccione la opción “un literal”, formato decimal, va-

lor “1”. Por último, seleccione el registro donde desea guardar el resultado

del cálculo, en este caso, seleccione la opción “en otro registro”, registro

“Contador”.

El diagrama de flujo el cual debería quedar como lo muestra la siguiente imagen .

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Dado que el presente proyecto sólo cuenta hasta 99, una vez realizado el incremento del registro conta-

dor, debemos controlar que el valor del mismo no supere el número 99. Esto lo hacemos comparando el re-

gistro con el valor literal (constante) 99 y reiniciar la cuenta a 0 cuando el registro sea mayor a 99.

Para comparar el valor del registro utilizamos el bloque de “comparación

de registro a 8 bits” ingresando al árbol de herramientas como se muestra

en la imagen de la derecha.

Se presenta la pantalla “Evaluar un registro”.

El registro a evaluar es el registro “Contador”, el operador de compara-

ción es “>” y el valor de comparación es de tipo “Literal”, “Decimal” y valor

“99”. En la siguiente imagen se muestran los datos seleccionados.

Al insertar el bloque, el d iagrama de f lujo debe verse como la siguiente imagen.

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El bloque que acabamos de insertar puede interpretase como la formulación de la siguiente pregunta:

¿El registro “Contador”, es mayor que el valor decimal 99?

Y como todo bloque de comparación, debe

tener 2 salidas; una para el “SI” y otra para el

“NO”.

El primer bloque insertado a continuación de

éste, corresponde a la salida del “SI” y el se-

gundo a la salida del “NO”.

Entonces, si el registro contador es mayor

que 99, debemos reiniciar la cuenta a 0. Esto

se realiza asignando el valor “0” al registro

“Contador”. Para esto utilizamos el módulo de

“Asignar un valor a un Registro” del mismo mo-

do que explicamos al inicio del ejemplo.

El diagrama de flujo debe verse como la

imagen de la derecha.

Una vez que incrementamos le valor de la cuenta, debemos poner en 1 el valor del bit “Pulsado”, con es-

to estamos indicando que ya hemos realizado el incremento correspondien-

te a la pulsación actual.

Para esto ingrese al árbol de herramientas como se muestra en la ima-

gen de la derecha.

Se presenta la pantalla “Asignar un Valor a un Bit”.

Asigne el valor “1” al Bit “Presionado” tal como se muestra en la siguien-

te imagen.

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El diagrama debería verse como la siguiente imagen.

Ahora vamos a completar la sali da del “NO” correspondiente al bloque de evaluación de registro.

Para esto, genere un vínculo (flecha) entre el bloque desde el bloque de evaluación de registro hasta el

bloque de asignación a bit. Esto significa que cuando el valor del registro contador sea menor que 99, se

pasa directamente a poner el bit ”Pulsado” = 1 y no reinicia la cuenta.

La siguiente imagen muestra como debe quedar el diagrama de flujo.

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El siguiente paso consiste en visualizar el estado de la cuenta en los displays de 7 segmen tos .

Para esto, es necesario primero convertir el valor del contador a fo rmato BCD, es decir que debemos

descomponer el valor de la cuenta en Unidades y Decenas para luego mostrar cada valor en el display co-

rrespondiente.

Para mayor información sobre visualización de datos en displays de 7 segmentos consulte el Anexo1-

“Visualización de datos en displays de 7 segmentos”.

Para convertir un valor a BCD ingrese al menú como se muestra en

la imagen de la derecha:

Se presenta la pantalla “convertir registro a BCD”.

Primero seleccione el registro que desea convertir a BCD. En este

caso, el registro Contador.

Luego debe seleccionar los registros donde guardar el resultado de la

conversión. Como aún no hemos declarado los registros, presionamos el

botón “nuevo” correspondiente a las unidades. Se presenta la pantalla

de declaración de registros y declare el registro “Unidad”.

Al volver de la pantalla de declaración de registros, el registro recién

declarado ha sido seleccionado en la lista automáticamente.

Proceda de la misma manera para el registro “Decena”.

Dado que nuestro proyecto solo cuenta hasta 99, el valor de las centenas no es necesario declararlo.

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El diagrama de flujo debe verse como la siguiente imagen.

Una vez que ya ha realizado la conversión a BCD, esta en condiciones de visualizar los datos en los dis-

plays de 7 segmentos. Vamos a utilizar un codificador CD4511 para ocupar menos cantidad de pines del

microcontrolador.

Ingrese al árbol de herramientas como se muestra en la im agen de la

derecha:

Se presenta la pantalla de visualización de displays de 7 segmentos con

codificador CD4511.

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Primero debe seleccionar el tipo de display a utilizar. El CD4511 es un codificador para displays tipo cá-

todo común, por esto seleccionamos este tipo de display.

Luego debe seleccionar la cantidad de dígitos a utilizar, en este caso seleccione 2 dígitos.

Al seleccionar la cantidad de dígitos a utilizar, se muestra un mensaje que le indica como seleccionar los

valores de mostrar en cada display.

El proceso de visualización de datos en los displays consiste en enviar el valor de las unidades, habilitar

el display correspondiente a las unidades y apagar el display de las decenas, mantener el display de las

unidades encendido durante un breve periodo de tiempo (algunos microsegundos), luego se apaga el dis-

play correspondiente a las unidades y se envía el dato correspondiente a la decenas, se habilita el display

de las decenas y se mantiene encendido durante algunos microsegundos.

Este proceso debe repetirse muchas veces y se produce a gran velocidad. De esta manera se genera la

ilusión óptica de estar visualizando el valor representado por los 2 dígitos.

El campo “repeticiones” contiene la cantidad de veces que el proceso de multiplexado se repite. El valor

por defecto es de 1000 repeticiones. Si el valor de las repeticiones aumenta, mayor será el tiempo que el

micro permanecerá “mostrando” el dato antes de seguir con la ejecución del resto del programa.

Para nuestro proyecto ingrese un valor bajo para que el microcontrolador no se quede mucho tiempo

mostrando los datos y revise mas seguido el estado del pin de entrada (RA0).

Ingrese el valor 10 en el campo “Cantidad de repeticiones”

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Luego debe seleccionar el valor a visualizar en cada display. Esto se realiza haciendo un doble clic sobre

cada imagen de display.

Se presenta la pantalla “Mostrar

un valor en un display”.

Seleccione el registro “Unidad”.

Recordemos que este registro con-

tiene el valor de las unidades del es-

tado actual de la cuenta calculado

mediante el bloque de conversión a

BCD.

Proceda del mismo modo para el

registro de las decenas.

Una vez seleccionados los datos a visualizar en cada display, se debe seleccionar el pin por el cual des-

ea habilitar e inhabilitar cada display para realizar el multiplexado.

Esto se realiza seleccionando el Pin correspondiente en cada una de las listas desplegables que se pre-

sentan debajo de cada uno de los displays.

Observe que Niple sólo presenta en la lista, los pines que están configurados como “Salida”. De esta

manera se evitan los errores por seleccionar pines configurados como “Entrada” o no configurados.

Seleccione los pines B3 y B2 para las unidades y las decenas respectivamente.

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Por último, debe seleccionar los pines correspondientes al bus de datos por el cual se envía el dato a vi -

sualizar al codificador CD4511.

Para este ejemplo seleccione los pines B4 al B7 como lo muestra la siguiente imagen.

Por último puede consultar e imprimir el esquema de conexión de la configuración que ha seleccionado.

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El diagrama de flujo debe verse como lo muestra la siguiente imagen.

De esta manera hemos programado las 2 sa-

lidas correspondientes al “SI” de cada una de las

2 comparaciones de Bits (RA0 y Pulsado).

Solo resta programar lo que debe realizar el

micro cuando el resultado de estas evaluaciones

sea “Falso”. Es decir, las salidas del “NO”.

Para insertar el boque correspondiente al

“NO”, primero debe seleccionar el bloque de

evaluación al cual se insertará el nuevo blo que .

La figura de la derecha muestra esto.

Una vez seleccionado el bloque, ingrese un

bloque de asignación de Bit, poniendo el Bit

“pulsado” en 0. De esta manera se detecta que

el pulsador no esta presionado.

El diagrama de flujo debe verse como lo

muestra la imagen de la derecha.

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Entonces, si el pulsador no esta presionado, se pone el bit “Pulsador” a 0 y luego genere un vínculo has-

ta el bloque de visualización de datos en los display. Esto significa que mientras no se presione el pulsador,

el micro se quedará mostrando el valor actual de la cuenta.

Luego, desde el bloque de evaluación del bit “Pulsado” genere un vínculo hasta el bloque de visualiza-

ción de datos en display de 7 segmentos.

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Con esto estamos indicando que cuando se dete cte el pin RA0 como presionado y el bit Pulsado es = “1 ”

no se incrementa porque el incremento de la cuenta ya fue realizado en el ciclo anterior y directamente se

pasa a mostrar el estado actual de la cuenta.

Luego debe cerrar el ciclo. Para esto genere un vínculo desde el bloque visualización de datos en dis-

plays de 7 segmentos hacia el bloque de evaluación del pin RA0.

La siguiente imagen muestra como debe quedar el diagrama de flujo.

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Por último, debemos tener en cuenta un

detalle final.

Observe el como ha quedado el diagrama

de flujo hasta ahora. Al iniciar el programa se

inicializa el registro “Contador” a “0” e inme-

diatamente se evalúa el estado del pin RA0.

Si en este momento, el pulsador no se

encuentra presionado, el programa continúa

la ejecución por la salida correspondiente al

“NO” del bloque de evaluación del pin RA0.

Pone el bit “Pulsado” a “0” y luego “salta” al

bloque de visualización de datos en displays

de 7 segmentos.

Aquí hay algo que esta mal y es lo si-

guiente: como mencionamos a lo largo del

desarrollo del ejemplo, para visualizar datos

en displays de 7 segmentos es necesario

realizar la conversión a BCD del dato que se

quiere visualizar, en este caso el registro

contador.

Observe que la conversión BCD para vi -

sualizar datos sólo se realiza cuando se in-

crementa el estado de la cuenta.

Entonces, desde que se inicia el progra-

ma hasta que no se realice el primer incre-

mento, no se realiza la conversión a BCD y

durante este tiempo el bloque de multiplexa-

do puede funcionar erráticamente.

Para esto, la solución es realizar una con-

versión a BCD en el inicio del programa des-

pués de asignar el registro “Contador” a “0”.

De esta manera cuando se ejecute el bloque

de visualización sin haber realizado ningún

incremento, el bloque de multiplexado fun-

cionará de manera correcta mostrando el valor “00”.

Lo mas fácil es duplicar el bloque de conversión a BCD y ubicarlo después de la asignación “Contador =

0 “. De esta manera, los datos quedan “preparados” para ser visualizador en los displays.

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El diagrama de flujo completo se ve como la siguiente i magen.

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