El PICAXE

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El PICAXE
EL PICAXE
Microcontroladores
Carlos E. Canto Quintal M.C.
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Qué es un microcontrolador PICAXE?
EL PICAXE
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• Un PICAXE es un microcontrolador estándar de
  Microchip PICmicro que ha sido pre-programado
  con el código de bootstrap PICAXE( de Revolution
  Education).
• El código bootstrap habilita al microcontrolador
  PICAXE para que pueda ser re-programado
  directamente vía una simple conexión serie.
• Esto elimina la necesidad de un (costoso)
  programador convencional, haciendo el sistema
  total de descarga un simple cable serie de muy
  bajo costo.

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Qué es un microcontrolador PICAXE?
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• El programa de descarga también contiene rutinas
  comunes (tales como generar un retardo o un
  sonido de salida), tal que cada descarga no
  tiene que perder tiempo descargando estos datos
  comúnmente requeridos. Esto hace que el tiempo de
  descarga sea mucho más corto.
• El programa de descarga PICAXE no está disponible
  para programarse en microcontroladores en blanco.
• Se debe comprar el microcontrolador PICAXE (más
  que microcontroladores en blanco, no programados
  ) para usar en el sistema PICAXE.

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Cúal chip PICAXE ?
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• El sistema PICAXE puede ser usado con 4 tamaños
  de chips PICAXE (8, 18, 28 y 40 pines).
• La principal diferencia entre los tamaños de
  chips es el número de pines disponibles para
  entradas /salidas
• mientras más grande el chip un poco más alto es
  el costo pero se tienen más pines disponibles de
  entrada/salida.
• Se programa en lenguaje Basic que es común
  para todos los tamaños de chips.

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Tabla que muestra las principales diferencias
funcionales entre los microcontroladores PICAXE.
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Distribución de terminales de los PICAXE
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Diagramas de terminales para los dispositivos de
28 pines
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Circuito de descarga Serial
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El circuito de descarga Serial es idéntico para
todos los chips PICAXE . Consiste de 3 alambres
del chip PICAXE al puerto serial de la PC. Un
alambre envía datos de la PC a la entrada serial
del PICAXE, un alambre transmite datos de la
salida serial del PICAXE a la computadora , y el
tercer alambre proporciona la tierra común.
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El circuito mínimo para descarga
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El circuito mínimo para descarga
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Circuito mínimo de descarga
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Circuito de descarga Serial
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Construcción del cable serial usando un jack
estereo
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Circuito mejorado de Descarga Serial
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(1)
(2)
(3)
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El circuito mínimo de operación de los
dispositivos de 8 pines
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• Ninguno de los PICAXE de 8 terminales tienen
  terminal de RESET por lo tanto para resetear el
  microcontrolador la fuente de poder debe ser
  desconectada y después reconectada .

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El circuito mínimo de operación de los
dispositivos de 18 pines
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• Todos los PICAXE de 18,28 y 40 tienen una
  terminal para reset. Esta terminal debe estar
  en alto para que el microcontrolador PICAXE
  funcione, si la terminal se deja sin conectar el
  microcontrolador no funciona .

Para conectar este pin a alto, conecte una
resistencia de pull-up entre el pin y V. Un
Push button conectado entre la terminal de reset
y tierra, nos proporciona un reset manual.
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El circuito mínimo de operación de los
dispositivos de 28 pines
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PICAXE FAQ
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Es necesario conectar las entradas o salidas
no usadas ? No, las entradas o salidas no usadas
pueden mantenerse sin conectar en forma segura,
siempre y cuando no se usen como referencia
dentro del programa de control
!Compré unos PICs en blanco y no trabajan con el
sistema PICAXE ! El microcontrolador PICAXE no es
un PIC en blanco. Es un microcontrolador que ha
sido pregrabado con un programa BOOTSTRAP que
lo habilita para descargar directamente vía un
cable ( el programa bootstrap le dice al
microcontrolador como interpretar los comandos de
programación del cable directo). Por eso es que
se debe comprar microcontroladores PICAXE , más
que microcntroladores en blanco, para usar con el
sistema PICAXE.
He programado un micrcontrolador PICAXE usando un
programador convencional y ahora no trabaja con
el sistema PICAXE Se ha sobreescrito , y por lo
tanto se borró el programa bootstrap del PICAXE .
El micrcontrolador ya no podrá se usado como un
microcontrlador PICAXE, pero naturalmente se
puede continuar usando con el programador
convencional.
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EL PICAXE
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PICAXE FAQ
Se necesita borrar el dispositivo? Cómo paro
el programa que está corriendo en el
microcontrolador PICAXE? Cada descarga
automáticamente sobreescribe la totalidad del
programa previo. Por lo general no es necesario
borrar la memoria en mingún punto. Sin embargo si
se desea parar un programa corriendo se puede
seleccionar el menú Clear Hardware Memory para
descargar un programa vacío a la memoria del
PICAXE.
Hasta cuántas veces puede ser programado el
PICAXE? La hoja de datos del fabricante establece
que el dispositivo puede ser reprogramado al
menos 10,000 veces . En la práctica el número
puede ser mucho mayor.
Qué tan rápido opera el PICAXE? Los
microcontroladores PICAXE-08/18 tienen un
resonador interno de 4 Mhz, y el PICAXE-28 usa un
resonador cerámico externo de de 4 MHz. Esto
significa que el microcontrolador procesa 1
millón de comandos en ensamblador por segundo, lo
cual equivale a aproximadamente 10,000 comandos
BASIC por segundo.
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PICAXE FAQ
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Se pueden controlar servos usando el PICAXE? Si,
el sistema PICAXE-28tiene un comando servo que
permite controlara hasta 8 servos (uno en cada
salida).   Se puede controlara un display
LCD?Si, el PICAXE soporta módulos seriales LCD
(como el módulo Serial LCD/Clock AXE033) viá el
comando serout. Note que el el AXE033 también
puede ser preprogramado hasta con 8 mensajes para
reducir el uso de la memoria del microcontrolador
PICAXE.
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Arquitectura del PICAXE
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Procesadores usados
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• Variante PICmicro Flash RAM 1
  EEPROM
• PICAXE-08 12F629 1K None 2 128 3
• PICAXE-08M 12F683 2K
  48  50-7F 256 3
• PICAXE-18 16F627 1K 96  50-7F /
  C0-EF 4 128 3
• PICAXE-18A 16F819 2K 48  50-7F
  256 3
• PICAXE-18X 16F88 4K 96  50-7F /
  C0-EF 256 5
• PICAXE-28 16F872 2K 48  50-7F
  64256 56
• PICAXE-28A 16F872 2K 48  50-7F
  64256 56
• PICAXE-28X 16F873A 4K
  112  50-7F / C0-FF 128 5
• PICAXE-40X 16F874A 4K
  112  50-7F / C0-FF 128 5

1 SFR disponible para el usuario usando los
comandos PEEK y POKE 2 No soporta los comandos
PEEK y POKE3 El programa del usuario
almacenado en EEPROM, comparte la EEPROM de datos
4 No se recomienda usar C0--FF para retener
compatibilidad hacia arriba.5 EEPROM de datos
separada del programa del usuario6 64 bytes
usan READ/WRITE, más 256 bytes que usan
READMEM/WRITEMEM
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Interfase Básica
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Variante Entrada Digital Salida
Digital Entrada Análoga PWM SERVO
PICAXE-08 1-4 1 1-4 1 0-1 Low
Res 2 0-4 Burst 3
No PICAXE-08M 1-4 1 1-4 14 0-3
2 0-1 Continuous
0-4 PICAXE-18 2-5 2 8 0-3 Low
Res 2 No No PICAXE-18
2-5 2 8 0-3 2 No 0-8 PICAXE-18X
2-5 2 8 4 0-3 2 0-1
Continuous 0-8 PICAXE-28 8
8 4 No 0-8 PICAXE-28
8 8 4 No
0-8 PICAXE-28X 0-12 12 8-16
14 0-4 2 0-2 Continuous
0-8 PICAXE-40X 8-16 1 8-16
14 3-7 2 0-2 Continuous
0-8
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Interfase Avanzada
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• Variante I2C 1 Temp 2 Serial Num 3
  IR 4 Keyboard 5
• PICAXE-08 - - - - -
• PICAXE-08M - Yes Yes Yes 6 -
• PICAXE-18 - - -
  - -
• PICAXE-18A - Yes
  Yes Yes
  Yes
• PICAXE-18X Yes Yes Yes Yes
  Yes
• PICAXE-28 - - - Yes -
• PICAXE-28A - Yes - Yes -
• PICAXE-28X Yes Yes Yes Yes
  Yes
• PICAXE-40X Yes Yes Yes Yes
  Yes

1 General Purpose I2C / DS1307 Clock -
I2CSLAVE, READI2C, WRITEI2C2 DS18B20 One-Wire
Temperature Sensor - READTEMP, READTEMP123
One-Wire Serial Number - READOWSN4 IR Input
Sensor - INFRAIN, IF INFRA5 PC keyboard
Interface - KEYIN, IF KEYVALUE, KEYLED6 IR
Input and Output Interfaces - INFRAIN2, INFRAOUT
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Entendiendo la memoria del PICAXE.
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La memoria del PICAXE consiste de tres diferentes
áreas. La cantidad de memoria varía entre los
tipos de PICAXE.
Variables -de propósito Gral. -Almacén -de
Función Especial (SFR)
RAM
Memoria de datos
Memoria de programa
MEMORIA FLASH
Bootstrap
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Entendiendo la memoria del PICAXE.
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• Memoria de Programa.
• La memoria de programa es donde el programa es
  almacenado después de una nueva descarga . Esta
  es una memoria FLASH re-escribible que puede ser
  reprogramada hasta ( típicamente) 100,000 veces.
• . Generalmente no se requiere borrar un programa,
  ya que en cada descarga automáticamente se sobre
  escribe la totalidad del último programa .
• En un chip PICAXE estándar se pude descargar
  alrededor de 40 líneas de código en Basic. En
  partes revisión A o M se pueden descargar
  alrededor de 80 líneas y en partes X alrededor
  de 600 líneas.

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Memoria de Datos
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• La memoria de datos es un espacio adicional de
  almacén dentro del microcontrolador. el dato
  tampoco se pierde cuando se quita la energía.
• En cada descarga se resetean todo los bytes de
  datos a 0, al menos que un comando EEPROM haya
  sido usado para precargarel dato en memoria de
  datos.
• En el PICAXE-08/08M/18 la memoria de datos es
  compartida con la memoria de programa . En
  consecuencia, programas más largos producirá
  una memoria de datos más pequeña.
• En todos los demás chips PICAXE la memoria de
  datos y de programa están completamente
  separados.

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RAM (Variables)
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• La memoria RAM es usada para almacenar datos
  temporalmente, datos que adoptan las variables
  conforme corre el programa. Esta pierde todos
  los datos cuando se quita la potencia.
• Hay tres tipos de variables
• De propósito general,
• De Almacén,
• y De función especial.
• Las variables son localidades de memoria dentro
  del PICAXE que almacena los datos mientras el
  programa está corriendo.
• Toda esta información se pierde cuando se
  resetea el microcontrolador.

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Variables de propósito General.
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• Hay 14 bytes para variables de propósito General.
  Estos bytes variables son etiquetados como b0 a
  b13. Los bytes variables pueden almacenar números
  enteros entre 0 y 255. Los bytes variable no
  pueden usar números negativos o fracciones, y se
  rebasan sin aviso si se excede los valores
  límites 0 ó 255 ( por ejemplo. 25431, 2-3255)
• Sin embargo para números grandes se pueden
  combinar dos bytes variables para crear una
  variable word, la cual es capaz de de almacenar
  números enteros entre 0 y 65,535. Estas variables
  word son etiquetadas w0 a w6, y se construyen
  como sigue
• w0 b1 b0
• w1 b3 b2
• w2 b5 b4
• w3 b7 b6
• w4 b9 b8
• w5 b11 b10
• w6 b13 b12

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Variables de propósito General.

• Además los bytes b0 y b1 (w0) son desmembrados en
  variables individuales de 1 bit.
• Estas variables de bit pueden ser usadas donde se
  requiera la capacidad de almacenaje de un bit
  solo.
• b0 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1
  bit0
• b1 bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10
  bit9 bit8
• Se pueden usar cualquier variable word, byte o
  bit en cualquier asignación matemática o comando
  que soprte variables.
• Todas las variables de propósito general se
  resetean a 0 con un reset del programa.

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Variables de almacenaje
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• Las variables de almacenaje son localidades
  adicionales de memoria para almacén temporalmente
  bytes de datos. No se pueden usar en cálculos
  matemáticos, pero se pueden usar para almacenar
  temporalmente valores de byte usando los comandos
  peek y poke
• El número de localidades disponibles para
  almacenaje varía dependiendo del tipo de PICAXE.
• Estas direcciones varían de acuerdo a las
  especificaciones técnicas del microcontrolador.

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• PICAXE-08 no tiene
• PICAXE-08M 48 bytes de 80 a 127 (50 to 7F)
• PICAXE-18 48 bytes de 80 a 127 (50 to 7F)
• PICAXE-18A 48 bytes de 80 a 127 (50 to 7F)
• PICAXE-18X 96 bytes de 80 a 127 (50 to 7F),
  192 to 239 (C0 to EF)
• PICAXE-28A 48 bytes de 80 a 127 (50 to 7F)
• PICAXE-28X 112 bytes de 80 a 127 (50 to 7F),
  192 to 239 (C0 to FF)
• PICAXE-08M 112 bytes de 80 a 127 (50 to 7F),
  192 to 239 (C0 to FF

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Variables de Función Especial (SFR Special
Function Variables)
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• El uso de las variables de función especial
  depende del tipo de PICAXE

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Special Function Variables (SFR)
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• pins el puerto de entrada cuando se leen del
  puerto
• pins El puerto de salida cuando se escribe al
  puerto
• infra una variable separada usada con el
  comando infrain
• Dirs registro de drección de datos (indica
  cuando las terminales son entradas o
  salidas)
• keyvalue otro nombre para infra, usado con el
  comando keyin

La variable pins se subdivide en variables de
bits individuales para leer de entradas
individuales con el comando ifthen. Solo son
implementadas terminales válidas de
entrada. pins x x x pin4 pin3 pin2
pin1 x Las variables dirs también se
subdividen en bits individuales . Solo se
implementan configuración de bits de pines
bidireccionales válidos. dirs x x x dir4
x dir2 dir1 x
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Special Function Variables (SFR)
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• Note que pins es una pseudo variable que puede
  ser aplicada tanto al puerto de entrada como al
  puerto de salida.
• Cuando se usa a la izquierda del estatuto pins se
  aplica al puerto de salida
• por ejemplo
• let pins 11000011
• Conmutará las salidas 7,6,1,0 a alto y los otros
  a bajo.
• Cuando se usa a la derecha de un estatuto pins
  aplica al puerto de entrada. Por ejemplo.
• let b1 pins
• Cargará b1 con el estado actual del puerto de
  entrada.
• Además, note que
• let pins pins
• Significa haz el puerto de salida igual al
  puerto de entrada

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Entradas y Salidas en el PICAXE
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• .

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Entradas Digitales
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• Se pueden conectar interruptores digitales de
  entrada con una resistencia de 10K pull down.
• La resistencia es esencial porque previene que
  la estrada flote cuando el interruptor esté en
  posición abierto. Lo cual daría una operación
  poco confiable.

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Entradas Analógicas
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• Las entradas análogas pueden conectarse en un
  arreglo divisor de voltaje entre V y 0V.
• La referencia análoga es la fuente de poder y la
  señal análoga no debe exceder la fuente de poder
• .

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Salidas Digitales
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• El microcontrolador puede drenar y suministrar
  20mA en las terminales de salida.
• Por lo tanto dispositivos de baja corriente
  simples tales como los LEDs pueden conectarse
  directamente a las terminales de salida .
• Dispositivos de más alta corriente pueden
  conectarse vía un transistor (como el BC548B),
  FET o manejador Darlington

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