Curso de simulación e interfaces de PIC

Lección 1 • Conjunto de Instrucciones y Ciclos de Ejecución

Presenta el conjunto de instrucciones reducido, los modos de direccionamiento y los conteos de ciclos. Los cálculos precisos de temporización dependen del dominio de estos fundamentos.

Lección 2 • Introducción a los Microcontroladores PIC

Cubre las variantes de la familia PIC, las convenciones de nomenclatura y los dominios de aplicación. Establece el contexto para todos los temas posteriores de hardware y software del curso.

Lección 3 • Arquitectura Interna y Núcleo de la CPU

Examina la arquitectura Harvard, la ALU, el registro de trabajo y las etapas de segmentación. Conecta los componentes internos de la CPU con la temporización de ejecución de instrucciones que se cubre más adelante.

Lección 4 • Bits de Configuración y Ajustes del Dispositivo

Explica la selección del oscilador, el temporizador watchdog, la protección de código y los bits de reset por caída de tensión. Una configuración correcta previene fallos comunes en el arranque del hardware.

Lección 1 • Creación y Gestión de Proyectos

Demuestra los asistentes de creación de proyectos, la organización de archivos y las configuraciones de compilación. Los proyectos estructurados reducen los errores y simplifican la colaboración en equipo.

Lección 2 • Instalación y Configuración del IDE

Guía la instalación del IDE MPLAB X, la gestión de complementos y la disposición del espacio de trabajo. Un IDE correctamente configurado es la base para todas las tareas de codificación y simulación.

Lección 3 • Configuración del Compilador y la Cadena de Herramientas

Cubre la instalación, las licencias y los niveles de optimización de los compiladores XC8, XC16 y XC32. La selección correcta de la cadena de herramientas asegura que el código compile para el dispositivo objetivo.

Lección 1 • Configuración de Puertos de E/S de Propósito General

Cubre los registros TRIS, LAT y PORT para el control de entrada y salida. Una configuración adecuada del GPIO es necesaria antes de que cualquier periférico o interfaz de sensor pueda funcionar.

Lección 2 • Arquitectura de Interrupciones y Niveles de Prioridad

Detalla la tabla de vectores de interrupción, los bits de habilitación global y los niveles de prioridad alta/baja. El conocimiento de la arquitectura de interrupciones es esencial para todos los diseños de firmware en tiempo real.

Lección 3 • Escritura y Prueba de Rutinas de Servicio de Interrupción

Demuestra patrones de codificación de ISR, medición de latencia y preocupaciones de reentrada. Las ISR probadas forman la columna vertebral de las arquitecturas de proyectos basadas en eventos.

Lección 4 • Simulación del Comportamiento de GPIO y Temporizadores

Utiliza archivos de estímulos y vistas de analizador lógico para verificar el funcionamiento de GPIO y temporizadores. La validación mediante simulación reduce el tiempo de depuración de hardware en proyectos posteriores.

Lección 1 • Fundamentos de Acondicionamiento de Señales

Cubre divisores de voltaje, filtrado y protección de entrada para señales analógicas. Un acondicionamiento adecuado asegura que el ADC reciba señales limpias y dentro del rango.

Lección 2 • Módulo de Comparador Analógico

Introduce la configuración del comparador, las fuentes de referencia y el enrutamiento de salida. Los comparadores permiten la detección de umbrales sin consumir recursos del ADC.

Lección 3 • Técnicas de Muestreo y Temporización del ADC

Explica la conversión por sondeo vs. basada en interrupciones, la multiplexación de canales y el sobremuestreo. La técnica de muestreo adecuada afecta directamente la precisión de la medición.

Lección 4 • Arquitectura y Registros del Módulo ADC

Cubre la resolución del ADC, la selección del voltaje de referencia y los registros de tiempo de adquisición. Comprender los componentes internos del ADC previene errores de muestreo en aplicaciones de sensores.

Lección 1 • Comunicación Asíncrona UART

Configura la velocidad de baudios, el formato de trama y los registros EUSART para la transferencia de datos en serie. UART es la interfaz de depuración y comunicación con el host más común en sistemas embebidos.

Lección 2 • Interfaz de Dos Hilos I2C

Explica el direccionamiento I2C, las condiciones de inicio/parada, el manejo de ACK/NACK y el estiramiento de reloj. I2C soporta buses multi-dispositivo comunes en aplicaciones de sensores y pantallas.

Lección 3 • Interfaz Serial Síncrona SPI

Cubre los modos maestro/esclavo SPI, la polaridad del reloj, los ajustes de fase y el entramado de datos. El conocimiento de SPI permite la interfaz con sensores, pantallas y dispositivos de memoria.

Lección 4 • Simulación de Protocolos y Terminales Virtuales

Utiliza terminales seriales virtuales de MPLAB X e instrumentos virtuales de Proteus para verificar el comportamiento del protocolo. La simulación detecta errores de trama y temporización antes del ensamblaje del hardware.

Lección 1 • Proyectos de Control de Motores DC y Servos

Aplica PWM para controlar circuitos de puente H para motores DC y servos de posición. La práctica basada en proyectos consolida la teoría de PWM en firmware de control de motores funcional.

Lección 2 • Captura de Entrada para Medición de Frecuencia

Demuestra el modo de captura para medir el ancho de pulso y la frecuencia de señales externas. La medición basada en captura se utiliza en tacómetros y en la medición de distancias por ultrasonido.

Lección 3 • Simulación de PWM en Proteus

Utiliza el osciloscopio y los modelos de motor de Proteus para verificar las formas de onda PWM y la respuesta del motor. La simulación valida la lógica de control antes de conectar actuadores físicos.

Lección 4 • Generación de Señal PWM y Ciclo de Trabajo

Cubre el periodo PWM, los registros de ciclo de trabajo y las compensaciones de resolución. El control preciso del ciclo de trabajo es la base de las aplicaciones de velocidad de motor y atenuación de LED.

Lección 1 • Flujo de Trabajo de Co-Simulación y Depuración

Combina la depuración a nivel de fuente de MPLAB X con la simulación de circuitos de Proteus simultáneamente. La co-simulación reduce drásticamente el ciclo de depuración para proyectos embebidos complejos.

Lección 2 • Simulación de Sistemas Multi-Componente

Integra pantallas LCD, teclados, sensores y actuadores en un solo proyecto de Proteus. La simulación multi-componente refleja la complejidad real del producto y expone los errores de integración.

Lección 3 • Carga de Firmware en Modelos de Proteus

Explica la generación de archivos hex, las propiedades del modelo PIC y la configuración del reloj en Proteus. La carga correcta del firmware asegura que la simulación coincida con el comportamiento previsto del hardware.

Lección 4 • Fundamentos de la Captura Esquemática en Proteus

Cubre la ubicación de componentes, el cableado, las etiquetas de red y los rieles de alimentación en Proteus ISIS. Un esquemático correcto es el prerrequisito para cualquier simulación de circuito significativa.

Lección 1 • Programación de Hardware y Programadores

Cubre las conexiones de los programadores PICkit, ICD y SNAP, el protocolo ICSP y el voltaje de programación. La configuración correcta del programador es el primer paso para dar vida a los diseños simulados.

Lección 2 • Proyecto Final: Registrador de Datos de Sensor

Construye un registrador de datos completo basado en ADC con salida UART y almacenamiento en EEPROM en hardware. Este proyecto integra habilidades de ADC, UART, EEPROM y temporizadores de todos los capítulos anteriores.

Lección 3 • Proyecto Final: Sistema de Control de Motor

Implementa un control de velocidad de motor DC en lazo cerrado usando salida PWM y captura de entrada de encoder. Demuestra dominio de CCP, interrupciones y control en tiempo real en hardware físico.

Lección 4 • Prototipado en PCB y Técnicas de Protoboard

Demuestra la disposición en protoboard, la colocación de capacitores de desacoplo y las prácticas de integridad de señal. Los buenos hábitos de prototipado previenen fallos inducidos por ruido durante las pruebas de hardware.