12 de abril de 2012

Osciladores en PIC

Cómputo Integrado
Laboratorio

En electrónica un oscilador es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo. Estas oscilaciones pueden ser senoidales, cuadradas, triangulares, etcétera, dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobina L y un condensador C, mientras que a los demás se le asignan nombres especiales.


Un oscilador electrónico es fundamentalmente un amplificador cuya señal de entrada se toma de su propia salida a través de un circuito de realimentación. Se puede considerar que está compuesto por:
-Un circuito cuyo desfase depende de la frecuencia (Oscilante eléctrico, LC ó electromecánico, cuarzo).
-Un elemento amplificador.
-Un circuito de realimentación.

Todo microprocesador o microcontrolador requiere de un circuito que le indique a que velocidad debe trabajar. Este circuito es conocido por todos como un oscilador de frecuencia.

Este oscilador es como el motor del microcontrolador por lo tanto, este pequeño circuito no debe faltar. En el caso del microcontrolador PIC16F84 el pin 15 y el pin 16 son utilizados para introducir la frecuencia de reloj.

La imagen no muestra el PIC mencionado pero si un ejemplo de como es colocado en el circuito.

Existen microcontroladores que tienen su oscilador internamente y no requieren de pequeños circuitos electrónicos externos como el PIC16F628A. El microcontrolador PIC16F84 requiere de un circuito externo de oscilación o generador de pulsos de reloj. La frecuencia de reloj máxima es de 20 Mhz, sin embargo, es recomiendable que se comience a trabajar con una frecuencia de reloj de 4 MHz, ya que es más práctico y está más extendido.

El PIC16F84 puede utilizar cuatro tipo diferentes de reloj oscilador externos. El tipo de oscilador dependerá de la precisión, velocidad y potencia que requiramos, por otro lado, el coste también es una aspecto a tener en cuenta a la hora de elegir un oscilador u otro.

En el momento de programar el microcontrolador se deberá especificar en los parámetros el tipo de oscilador que utilizamos en nuestro proyecto electrónico. Por ejemplo si su frecuencia de trabajo es de 10 MHz entonces la configuración del microcontrolador deberá estar en HS, pero si su frecuencia de trabajo es de 4 Mhz entonces la configuración del microcontrolador deberá estar en XT.

Otro punto importante a tener en cuenta es que no todos los PICs del mercado permiten la misma velocidad, puesto que unos admiten más que otros. Este dato viene reflejado en el encapsulado, siendo 20 MHz la máxima frecuencia de oscilación que nos podemos encontrar.

Aparte de usar unas de las siguientes configuraciones hay otra parte que hay que configurar que es más importante que el circuito que usemos. Esta parte se configura al programar el PIC.

Tipos de osciladores


Podemos hacer uso de 4 tipos diferentes de osciladores en el PIC16F84:

  • Oscilador tipo "XT" (XTal) para frecuencias no mayores de 4 Mhz.

  • Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 Khz. Este oscilador es igual que el anterior, con la diferencia de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente.
  • Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias comprendidas entre 4 y 20 MHz. Habremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz. La conexión es la misma que la de un cristal normal, a no ser que usemos un circuito oscilador como el relatado unas líneas más abajo, en la sección de Otras configuraciones.
  • Oscilador tipo "RC" (Resistor/Capacitor) para frecuencias no mayores de 5.5 Mhz. Por último tenemos el oscilador tipo RC que es el más económico por que tan solo se utiliza un condensador no polarizado y una resistencia. Este tipo de oscilador proporciona una estabilidad mediocre en la frecuencia generada y podrá ser utilizado para aquellos proyectos que no requieran precisión.


En las imágenes anteriores se indica como deben de conectarse al PIC dos de los mencionados tipos de osciladores.

Configurar oscilador de PIC en Mikro Basic Pro


Al trabajar con mi proyecto PIC, tuve problemas con eso del oscilador, primeramente usaba el PIC mencionado en este documento, y al no encontrar el oscilador que necesitaba, compré un PIC que ya tenia oscilador interno.

Aún así es necesario indicar el tipo de oscilador que se va a usar cuando se hace el programa que será puesto en el PIC, yo aquí les muestro como es en Mikro Basic.

  1. Abrir Mikro Basic en nuestra PC.
  2. Abrir el projecto en el que estamos trabajando.
  3. Nos vamos a la pestaña que dice "Project".
  4. En el menú desplegable seleccionamos "Edit Project".

  5. Se nos mostrará la siguiente ventana emergente al hacer lo anterior. Aquí en la esquina superior izquierda tenemos la opción de la elección del oscilador.

  6. Asegúrate de que esta seleccionado también el modelo de PIC que estas usando, ya que varían las opciones dependiendo del que tu tengas.
  7. Por último ponemos "Ok", y esta listo.

  8. Antes de volver a verificar en nuestro circuito, no se te olvide compilar nuevamente el código, para que surga efecto el cambio.

Bibliografía
Tipos de osciladores

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