Actividad 3 - Astables - Monoestables (Desafío)

En esta parte de la actividad vamos a variar los tiempos del astable y del monoestable a partir de los programas fuente que utilizamos anteriormente.

Para modificar el astable, abrimos el archivo AST_40K.asm (Descargar de acá) y vamos hasta la parte del programa principal:

Notamos que está dividido en 2 partes casi iguales, el tiempo en estado en alto, y el tiempo en estado en bajo. La primera parte comienza con la instrucción "bsf" que, debido a que el integrado esta funcionando a 8 MHz, dura 0,5 us. Esto ocurre porque cada instrucción, excepto las de salto de programa, duran 4 ciclos de reloj, por lo tanto: 1/8.000.000 Hz = 0,125 us -> 0,125 us x 4 = 0,5 us.

Después siguen 12 instrucciones iguales, "goto $+1". La instrucción "goto $" produce un salto a la misma posición de programa donde se encuentra en ese momento, pero agregandole "+1" salta a la siguiente instrucción. Como son instrucciones de salto duran el doble que una instrucción normal (1 us).

En esta primera parte tenemos en total 1 instrucción de 0,5 us y 12 de 1 us, lo que nos da una duración de 12,5 us. Aqui obtuvimos el estado en alto de nuestra señal astable, cuyo período será de 25 us, que es igual a una frecuencia de 40 KHz.

Si por ejemplo queremos cambiar la frecuencia a la mitad, todo lo que tenemos que hacer es duplicar las instrucciones de las 2 partes para que el período sea de 50 us:

Así obtuvimos que los tiempos de estado en alto y bajo fue de aproximadamente 24 us:

El período fue de aproximadamente 50 us, con una frecuencia de 20 KHz:

Y la señal tenía una tensión de 5 V:

En el caso del monoestable, abrimos el archivo MST_5s.c (Descargar de acá) y vamos a la linea que dice "delay_ms (5000)":

Antes obteníamos una señal que duraba 5 segundos (5000 ms), pero vamos a cambiara a 1 segundo, así que cambiamos el "5000" por "1000":

Así obtenemos una señal monoestable que dura 1 segundo, con una tensión de 5 V:

Actividad 3 - Astables - Monoestables (3° Parte)

3° Parte - Astable y Monoestable con uC:

Lo primero que debemos hacer es, con el PIC12F683 y una tensión Vcc de 5 V regulados, armar el siguiente circuito:

Aqui tenemos el circuito armado en el protoboard:

Con el circuito armado, ahora grabamos el microcontrolador con el ejecutable AST_40K.hex y, con el microcontrolador en el circuito, medimos con el osciloscopio los tiempos y los valores de tensión de salida. Nuestro objetivo es conseguir una señal de 40 KHz.

Obtuvimos que los tiempos de estado en alto y en bajo son iguales (aproximadamente 12,5 us):

El período es aproximadamente igual a 25 us, lo que nos da una frecuencia de 40 KHz, que era lo que queríamos conseguir:

La tensión de salida es igual a 5V:

Ahora que terminamos con el astable, proseguimos a grabar el microcontrolador con el ejecutable MST_5s.hex, y a continuación medimos con el osciloscopio los tiempos y los valores de tensión de salida.

Esta vez obtuvimos una señal que duraba 5 segundos, como queríamos:

Y la señal tenía una tensión de 5 V:

Despues tuvimos que diseñar una placa impresa que midiera menos de 30 mm x 30 mm (Descargar de acá):

Finalmente, ¿qué ventajas y desventajas tiene el uso de microcontroladores en el diseño?

El uso del PIC12F683 en el diseño nos dio mejores resultados que usando el 555. Esto ocurre porque este último depende de capacitores y resistencias para darnos los valores de salida que deseamos. Otra de las ventajas del PIC es que si no necesitamos más el circuito podemos sacarlo de ahi y usarlo en otro lado.

La principal desventaja del PIC es su costo, ya que para un circuito tan simple como este tal vez nos convenga usar el 555, que es mas barato, aunque no tan preciso. Otra desventaja es que para variar el tiempo de salida que nos da el PIC hay que cambiar el programa y grabarlo de nuevo.