Diseño y simulación de sistemas microcontrolados en lenguaje C

Diseño y simulación de sistemas microcontrolados en lenguaje C

Contenido
1 El Compilador MikroC y los PICMicro.................................................................................17
1.1 El compilador MikroC PRO............................................................................................18
2 Fundamentos de lenguaje C ...................................................................................................20
2.1 Declaración de variables en lenguaje C...........................................................................20
2.2 Formatos numéricos usados en el lenguaje C..................................................................23
2.3 Operadores en lenguaje C................................................................................................23
2.4 Funciones en lenguaje C..................................................................................................27
2.5 Creación de un programa en lenguaje C..........................................................................29
2.6 Condicionales e iteraciones en lenguaje C ......................................................................30
2.6.1 Creación de condiciones lógicas en lenguaje C .......................................................30
2.6.2 La sentencia condicional if e if else .........................................................................31
2.6.3 La sentencia switch case...........................................................................................32
2.6.4 El ciclo iterativo while y do while............................................................................32
2.6.5 El ciclo iterativo for..................................................................................................33
2.6.6 Uso anidado de ciclos iterativos...............................................................................33
3 El simulador ISIS de Proteus .................................................................................................34
3.1 Características básicas del ISIS para simular ..................................................................35
4 Creación del primer programa en MikroC PRO ....................................................................38
5 Visualización de datos............................................................................................................44
5.1 Display de 7 segmentos...................................................................................................44
5.1.1 Control de display de 7 segmentos...........................................................................45
5.1.2 Control de displays 7 segmentos dinámicos.............................................................47
5.2 Display LCD de caracteres..............................................................................................50
5.2.1 Funciones para imprimir caracteres .........................................................................54
5.2.2 Funciones para imprimir cadenas de texto...............................................................55
5.2.3 Impresión de valores numéricos...............................................................................57
5.2.4 Creación de caracteres propios.................................................................................59
5.3 Display LCD gráficos......................................................................................................64
6 Teclados y sistemas de entrada de datos................................................................................74
6.1 Uso de pulsadores............................................................................................................74
6.2 Uso de Dip-Switch...........................................................................................................76
6.3 Uso de teclados matriciales .............................................................................................78
6.4 Uso de teclados PS2 o Din ..............................................................................................84
7 Comunicaciones seriales........................................................................................................88

7.1 Modulo serial I2C.............................................................................................................88
7.2 Módulo USART ..............................................................................................................91
7.3 Módulo USB....................................................................................................................95
8 Conversión AD y DA...........................................................................................................109
8.1 Conversión AD, o ADC.................................................................................................109
8.2 Conversión DA o DAC..................................................................................................110
8.2.1 Conversión DA con PWM .....................................................................................110
8.2.2 Conversión DA con arreglo R-2R..........................................................................114
9 Memorias EEPROM y FLASH............................................................................................117
9.1 Memoria EEPROM .......................................................................................................117
9.2 Memoria FLASH...........................................................................................................118
10 Módulos Timer.....................................................................................................................121

8
11 Interrupciones.......................................................................................................................124
12 Sensores................................................................................................................................128
12.1 Sensor de temperatura LM35.....................................................................................128
12.2 Sensores de presión....................................................................................................131
12.3 Sensores de distancia .................................................................................................134
12.4 Sensores LDR ............................................................................................................138
12.5 Sensores de humedad y temperatura..........................................................................141
13 Comunicación con dispositivos............................................................................................147
13.1 Módulos GPS .............................................................................................................147
13.2 Módulos inalámbricos unidireccionales.....................................................................161
13.3 Módulos inalámbricos bidireccionales.......................................................................167
13.4 Comunicación RS 485 ...............................................................................................172
13.5 Módulos inalámbricos infrarrojos..............................................................................174
13.6 Comunicación con memorias SD...............................................................................177
13.7 Relojes en tiempo real................................................................................................183
14 Tratamiento digital de señales..............................................................................................190
14.1 Muestreo ....................................................................................................................190
14.2 Funciones de transferencia.........................................................................................191
14.3 Convolución...............................................................................................................192
14.4 Filtros FIR..................................................................................................................192
14.4.1 Filtro Pasa bajas .....................................................................................................193
14.4.2 Filtros Pasa Altas....................................................................................................194
14.4.3 Filtro Pasa Banda ...................................................................................................194
14.4.4 Filtro Rechaza Banda .............................................................................................195
14.4.5 Filtro Multi Band....................................................................................................196
14.4.6 Ventanas fijas.........................................................................................................196
14.4.7 Ventanas Rectangulares .........................................................................................197
14.4.8 Ventanas Hamming ................................................................................................198
14.4.9 Ventanas Hanning ..................................................................................................199
14.4.10 Ventanas Blackman ............................................................................................201
14.5 Ejemplos de diseño para filtros FIR...........................................................................202
14.5.1 Ejemplo de diseño para filtro pasa bajas................................................................204
14.5.2 Ejemplo de diseño para filtro pasa altas.................................................................207
14.5.3 Ejemplo de diseño para filtro pasa banda...............................................................208
14.5.4 Ejemplo de diseño para filtro rechaza banda .........................................................209
14.5.5 Ejemplo de diseño para filtro multi banda .............................................................210
14.6 Filtros IIR...................................................................................................................212
14.6.1 Transformación bilineal .........................................................................................213
14.6.2 Filtro Pasa Bajas IIR ..............................................................................................213
14.6.3 Ejemplo de diseño para filtro pasa bajas................................................................215
14.6.4 Filtro Pasa Altas IIR...............................................................................................216
14.6.5 Ejemplo de diseño para filtro pasa altas.................................................................217
14.6.6 Filtro Pasa Banda IIR .............................................................................................219
14.6.7 Ejemplo de diseño para filtro pasa banda...............................................................220
14.6.8 Filtro Rechaza Banda IIR.......................................................................................221
14.6.9 Ejemplo de diseño filtro rechaza banda .................................................................222
14.7 Osciladores digitales..................................................................................................224
14.7.1 Ejemplo de diseño oscilador doble cuadrado.........................................................225
14.7.2 Ejemplo de diseño para oscilador de acople en cuadratura....................................226

9
14.8 Transformada discreta de Fourier DFT......................................................................228
14.8.1 Transformada rápida de Fourier FFT .....................................................................232
14.9 Control digital PID.....................................................................................................238
15 Transmisión de datos............................................................................................................243
15.1 Control de flujo..........................................................................................................244
15.2 Transparencia de datos...............................................................................................247
15.3 Control de errores CRC .............................................................................................252
16 Actuadores y potencia ..........................................................................................................262
16.1 Actuadores DC...........................................................................................................262
16.1.1 Relevadores............................................................................................................263
16.1.2 Motores DC............................................................................................................264
16.1.3 Puente H .................................................................................................................265
16.1.4 Motores Paso ..........................................................................................................267
16.1.5 Servomotores..........................................................................................................271
16.2 Actuadores AC...........................................................................................................273
17 Anexos..................................................................................................................................279
17.1 Tabla ASCII...............................................................................................................279
Bibliografía...................................................................................................................................281
Índice............................................................................................................................................283
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