Trabajo Práctico Nº 1: "Programador KIT2"

Trabajo Práctico Nº 1:

"Programador KIT2"

Este primer trabajo práctico, lo hemos hecho con los siguientes fines:

• Aprender a usar herramientas de diseño más sofisticadas
• Poder hacer placas con limitaciones mecánicas y electrónicas.
• Saber hacer placas de buena calidad.
• Buscar los componentes adecuados para el diseño realizado.
• Probar el funcionamiento del mismo debidamente.
• Armar un programador, para realizar trabajos con el mismo en un futuro.

Desarrollo teórico:

Un microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes necesarios para controlar el funcionamiento de una tarea determinada. El microcontrolador dispone de una memoria de programa interna donde se almacena el programa que la controla y que consiste realmente en una serie de números hexadecimales.

El programa de control se graba en la memoria del programa mediante un equipo físico denominado grabador o programador.

El proceso grabar o programar consiste en:

• El grabador se conecta a un ordenador a través de un puerto COM 1 o COM 2.
• El ordenador se ejecuta un software que controla la grabación de la memoria de programa del microcontrolador.

El grabador

Es el equipo físico donde se procede a grabar la memoria del microcontrolador con las instrucciones del programa de control. Tiene un zócalo libre sobre el que se inserta el circuito integrado a grabar, el cual debe orientarse siguiendo la señal de la cápsula del chip.

Software de grabación ic-prog

Es uno de los software mas populares para la grabación de microcontroladores PIC. Permite la programación de muchos dispositivos y esta probado con números programadores.

Grabación con medios reducidas

Este microcontrolador PIC permite desarrollar el proceso de grabación con muy poco gasto. Para aquellos que desarrollan proyectos sencillos basados en microcontroladores, ya que es suficiente utilizar el procedimiento de grabación con medios reducidos:

• Un ordenador personal.
• Un cable de conexión entre el ordenador y programador del tipo serie DB9 para puerto COM.

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Herramientas de diseño:

Hay muchas herramientas de diseño como por ejemplo algunas que comentamos en clase:

• PCBWizard
• Free
• PCB
• Proteus
• Altium
• OrCAD
• DesignSpark PCB
• Eagle
• CircuitMarker
• Crocodile Clips
• Livewire
• CirCAD 98
• Express PCB
• PCB Layout
• PCB Elegance
• Fritzing

Con este practico aprendimos a usar, el KiCAD por recomendación del profesor, es un poco complejo para personas que nunca tuvieron experiencia con diseños de placas.

Mini-tutorial del KiCAD:

KiCad es una suite de utilidades para crear esquemas electrónicos y de circuitos impresos.

Ha sido concebido y creado por Jean-Pierre

Charras, investigador en el LIS (Laboratorio des Images et des Signaux) y profesor de electrónica en el Instituto Universitario de Tecnología de Saint Martin d'Hères (Francia), lo cual es una buena referencia en cuanto al rigor del programa.

La suite KiCad se compone de:

• Kicad: Gestor de proyectos
• Eeschema: Creación de esquemas
• PcbNew: Realización de circuitos impresos
• Gerbview: Visualización de documentos generados en formato GERBER
• Cvpcb: Utilidad de selección de las huellas físicas de los componentes electrónicos utilizados en el esquema.
  
  

Una vez instalado el programa:

Al prender el programa:

Vemos lo siguiente:

Esquema del circuito:

"Parte del PIC":

"Parte del Oscilador":

"Parte de los LED's":

"Parte del RJ12(hembra)":


"Parte del USB_B":

"Parte de ":

Asignación de Footprints terminada:

PCB terminado:

Visualización en 3D:

Componentes de la placa:

Instrumentos y cosas a usar:

¿Para qué utilizamos el flux?

Es como un barniz para las placas, que con el tiempo permite que el cobre de la placa no se oxide, ya que el flux protege el cobre.



Curiosidad: ¿Por qué el cloruro férrico concentrado come el cobre?

La reacción que ocurre es la siguiente:

2FeCl3 + Cu ----> 2FeCl2 + CuCl2

El procedimiento para realizar una plaqueta

1. Si la plaqueta es grande, tenemos que limar lo para que entre perfecto en la caja.
2. Ya de haber hecho el circuito en el KICAD como se muestra en las fotos, el primer paso es imprimir el circuito en una hoja ilustración.
   
   
   
3. Luego de esta cortar en lo posible en papel para la medida de la plaqueta y después colocar el circuito impreso sobre esta.
4. Antes de planchar colocar un cartón de debajo de la plaqueta. Y es preferible colocar una hoja entre la placa y la plancha. Ya luego de esto podemos empezar a realizar el planchado de la placa.
5. Al terminar de plancharlo y revisarlo (para controlar que haya pegado todo el circuito) tenemos dos opciones para sacarlo : primero es de mojarlo del lado contrario al cobre para luego poder retirar el papel. Segundo , esperar a que esta se enfrié para que esta salga mas rápido.
   
6. Revisar la plaqueta para verificar que no se haya borrado o movido ninguna pista. Pero si esto hubiera pasado es posible remarcar con un marcador indeleble las pistas que no se plancharon correctamente.
7. Colocar en un recipiente de plástico el liquido PERCLORURO FÉRRICO . Y luego sumergir la plaqueta completamente en el plástico para que esta se procese, mientras esta se procesa es preferible mover la plaqueta.
   
   
8. Luego de terminar con el procedimiento , sacar la plaqueta del ácido (cuidadosamente ya que este liquido mancha). Lavar lo bien y dejar que se seque un buen rato. Después de esto pulir la plaqueta con una virulana.
   
9. Para agujerear la plaqueta necesitas una agujereadora y un taco de madera. Y luego colocar la plaqueta entre estas dos y comenzar a agujerear. La mecha que tenemos que usar en este trabajo es de 0,8 mm.
10. Planchar del lado contrario del cobre la serigrafia (donde están dibujados los componentes) y esta tiene que coincidir con los agujeros. Aplicar el flux del lado de la soldadura y dejar que se seque durante 2 horas.
11. Una vez secado el flux soldarle los componentes, en sus respectivos lugares(con cuidado).
    Imagenes en la que se muestran la placa son todos sus componentes soldados.
     
    

     

    
    

    12.Comprobamos el funcionamiento de la placa.Actividad realizada con la ayuda de un Tester.

    a) Revisamos la continuidad de las pistas.

    b) Medimos la resistencia entre dos puntos en la placa.

    c) Conectamos la placa sin el microcontrolador a la PC usando una cable USB para comprobar el funcionamiento de la misma, midiendo las tensiones.

    
    

    13. Programamos el microcontrolador 18F2550 con la ayuda del programa MPLAB.
    a)Instalamos el MPLAB en la PC.
    b)Instalamos el firmware.
    c) Conectamos el programador a la PC y al protoboard en el que colocamos el pic a programar.
    d) Usando el MPLAB "cargamos" el programa del PICKIT2.
    
    (De los puntos 13 y 14 no dispongo de fotos ya que fue una actividad realizada completamente en los días de clase) 
    14. Ahora viene una de las etapas mas difícil a mi criterio: El ensamblado de la placa con la caja. 
    a) Primero se marca donde agujereamos. b)  Agujereamos en los lugares marcados.
     
    c) Limamos las rebabas.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     d) Ensamblamos la placa con la caja.  
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    FIN DEL TRABAJO:
    Placa soldada y terminada 
      
    Caja agujereada y ensamblada con la placa.