TRUCOS e IDEAS DE HARDWARE

• Conectando LEDS a nuestro PIC

• Ahorrándonos pines de entrada para leer interruptores

• Ahorrándonos pines de salida para encender Leds : 2 Leds con 1 Pin

• Adaptador de niveles de voltaje

• Conectando un actuador mediante Solenoide con un MOSFET

• Conectando un Display LED Siete Segmentos mediante el BCD to 7-SEG 4511B

• Conectando un Display LED Siete Segmentos mediante el DECADE COUNTER to 7-SEG 4026

• Conectando Switches, Contactos, Interruptores y Botones leyendo "0" ó "1"

• Teclado Matricial 4x4 con Driver Analógico

• Generando una Onda Senoidal con un PIC y 4 resistencias

• El primer método para poder hacer esto consiste en conectar todos los interruptores a VDD a través de distintas resistencias, de tal modo que cada uno de ellos nos generen voltajes distintos. El Pin al que están conectados debemos configurarlo en modo Conversor Analógico Digital y lo que hacemos es entonces leer el voltaje que nos llega y de ese modo discriminar qué interruptor es el que tenemos pulsado. Abajo se puede ver el esquema de esta conexión.

• El segundo método es muy parecido al anterior salvo que conectamos el pin a masa a través de un condensador. De esta forma lo que debemos medir es el tiempo que el condensador tarda en cargarse, que va a ser distinto dependiendo de la corriente que le llega que a su vez depende de cada una de las resistencias. En este caso el pin a usar debe ser configurado como Comparador. Abajo se puede ver la modificación del esquema anterior para este nuevo uso:
   

• Y por último podemos conectar con cualquiera de ambos métodos todo un teclado. Éstos realmente son una matriz de contactos, formada por filas y columnas, que se conectan entre si mediante el interruptor situado en cada cruce entre ambas. Con la configuración que se puede ver abajo podemos leer todas las teclas analizando el voltaje que nos llega a nuestro único pin ADC.
   

•    Lo único que hay que hacer es conectar ambos Leds a la inversa como puede verse en el esquema que se muestra abajo. Cuando pongamos en bajo el pin entonces conduce D1 a través de R1, cuando ponemos nuestro pin en alto entonces es D2 quien conduce a través de R2. Así que podemos encender un led o el otro con solo cambiar el estado del pin. Sencillo a la par que elegante.
   

Ver Divisores de Tensión

No, no vamos a conseguir una onda senoidal en alterna, nuestros PIC's aún no trabajan en alterna. Vamos a hacerla en continua, haciendo variar nuestro voltaje entre 0V y aproximadamente el 65% de VCC, o sea unos 3.20V. Subirá y bajará entre estas dos tensiones siendo su "neutro" aproximadamente un voltaje de unos 2.34V.  
 

Para empezar demos un repaso a un par de conceptos de primero de electrónica básica: El cálculo de la resistencia equivalente en una red de resistencias en paralelo y el cálculo del voltaje de salida en un divisor de tensión. No os preocupéis, es cosa fácil y nada complicada con tan solo saber manejar una simple calculadora.
 

Arriba podemos ver dos resistencias R₁ y R₂ conectadas en paralelo y lo que queremos es conocer qué resistencia tendríamos que poner en su lugar para que el circuito fuese el mismo, o sea calcular el valor de R_T. Para eso debemos utilizar la siguiente fórmula:
 

En una configuración como la de la imagen superior el voltaje de salida es igual al voltaje de entrada multiplicado por la resistencia superior y dividido por la suma de las resistencias superior e inferior.
 

Así si R_top es igual a 9.4 KOhmios y R_Bottom es igual a 1 KOmhs con un voltaje de entrada V_in de 5V tendríamos un voltaje de salida V_out = 5*(1.000/(1.000+9.400)) = 0.48 Voltios (^B). A que es fácil. Ya os lo dije, que no había que asustarse por cómo hacer estos cálculos.
 

Supongamos un circuito tal como mostramos en la imagen inferior, en la que conectamos cuatro resistencias a cuatro pines de nuestro PIC, digamos que a RB0:3, conectadas todas a una quinta resistencia conectada a masa:
 

Como fácilmente podéis notar esta configuración combina los dos conceptos a que nos hemos referido mas arriba. Son cuatro resistencias en paralelo que hacen el efecto del R_top de un divisor de tensión junto a la quinta resistencia conectada a masa que sería nuestra R_Bottom. (De ahí que empezase este artículo por dichos conceptos).
 

Si ponemos todos los pines del PIC a Low tendremos el Out a Low y no tendríamos voltaje de salida.
 

Si ponemos RB0 a High tendremos un divisor de tensión con R_Top igual a 9.4 KOhmios y R_Botom igual a 1 KOhmios que es el cálculo que hemos realizado en B
 

Si  ponemos a High los pines RB2 y RB3 tendremos dos resistencias en paralelo conectadas a VCC cuya resistencia equivalente sería igual al calculo realizado en A y que sería nuestra nueva R_Top del divisor de tensión junto a la resistencia R_Bottom de 1 KOhmios. Este divisor sería entonces Vout = 5 * (687,5 / (687,5 + 1.000)) = 2.03 V.
 

Y ya estamos viendo el funcionamiento de nuestro invento. Activando unos u otros pines del PIC tendremos distintas combinaciones de resistencias en paralelo que nos harán distintas R_Top del divisor de tensión. Tendremos así distintas tensiones de salida que con las resistencias que hemos elegido irán variando desde 0V cuando no activamos ninguna de ellas hasta 3.20V con todas activadas.
 

Abajo podéis ver una tabla donde presentamos los voltajes que se generan en el divisor de tensión con las distintas combinaciones de bits en alto en los pines de nuestro PIC:
 

Si estos voltajes los representamos sobre un eje X en función del tiempo tenemos el resultado que estábamos buscando, una onda senoidal realizada con nuestro PIC.
 

Como puede deducirse de este gráfico con ángulos de 0º, 180º y 360º tendremos el voltaje intermedio entre los valores 2.17V y 2.51 o sea unos 2.34V.
 

Como es lógico la forma real de la onda no es realmente senoidal sino que sería una especie de escalera con peldaños discretos, uno por cada combinación de 4 bits de nuestros pines. Si colocamos un condensador en serie con la salida podremos suavizar estos escalones y aproximarnos así a la senoidal que hemos dibujado.

while(1)
	{
		PORTB=0b00010000; //Comienza desde 0 subiendo 
		PORTB=0b10010000;
		PORTB=0b01010000;
		PORTB=0b11010000;
		PORTB=0b00110000;
		PORTB=0b10110000;
		PORTB=0b01110000;
		PORTB=0b11110000; //alcanza el centro
		PORTB=0b01110000; //y continua subiendo
		PORTB=0b10110000;
		PORTB=0b00110000;
		PORTB=0b11010000;
		PORTB=0b01010000;
		PORTB=0b10010000;
		PORTB=0b00010000; //llega al máximo
		PORTB=0b11100000; //y comienza a bajar
		PORTB=0b01100000;
		PORTB=0b10100000;
		PORTB=0b00100000;
		PORTB=0b11000000;
		PORTB=0b01000000;
		PORTB=0b10000000;
		PORTB=0b00000000; //alcanza el centro de nuevo
		PORTB=0b10000000; //continua hasta volver a 0
		PORTB=0b01000000;
		PORTB=0b11000000;
		PORTB=0b00100000;
		PORTB=0b10100000;
		PORTB=0b01100000;
		PORTB=0b11100000;

	}  

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