Diseño de un sistema microcontrolador con el PIC 18F4550

El objetivo de esta práctica es diseñar un entrenador didáctico para programar el PIC 18F4550. El programa que vamos a utilizar para su diseño es el Cadense Orcad v16.3.

Abrimos el entorno orcad y lo primero que hacemos es crear un cajetín dónde se especifica el diseño que se realiza y los datos del autor. Este cajetín nos servirá para más proyectos, por lo que le guardamos en nuestra librería personal, en Options/ Design Template.



El cajetín creado tendrá la siguiente apariencia:

Una vez hecho el cajetín, ya empezamos con el diseño del circuito. Para ello buscamos las características del PIC 18F4550.

Buscamos el PIC en la librería personal y modificamos su patillage ya que no coincide con el del data sheet.

Una vez modificado el PIC lo guardamos en la librería personal para poder utilizarlo en un futuro. A  continuación le vamos añadiendo los componentes al PIC.

Creamos el reset del PIC con un pulsador doble para evitar fallos, y un sistema RC que nos resetea el PIC en el instante de su conexión.

Conectamos al PIC cuatro condensadores de bypass que nos limpian el ruido de la tensión. Conectamos el oscilador de 4MHz.

Para alimentar el PIC necesitamos crear la fuente de alimentación. Lo principal es el regulador LM7805 que nos estabiliza la tensión a 5V y disipa la tensión sobrante en calor. Le conectamos los conectores por donde tendremos la alimentación de la red a través de un adaptador. También le conectamos unos condensadores de bypass y un led con su resistencia que nos indica su correcto funcionamiento.



Necesitamos un dispositivo que comunique el PIC con el ordenador a lo hora de programarle. En nuestro caso al tener un sistema de 64bits necesitaremos un ICD3, al que le ponemos etiquetas para conectarle con el PIC sin tener un lío de cables por la hoja de diseño.



Otro elemento necesario para un sistema mínimo microcontrolador es un puerto RS232. Este dispositivo no trabaja con la tecnología TTL de 5V del pic, por lo que necesitamos un conversor MAX232. También conectamos el DB9 macho al MAX232, al que se le conectará un cable RS232 módem nulo para comunicar el PIC con el ordenador. Finalmente ponemos etiquetas en las conexiones necesarias.

Por último conectamos un bus de 40 pines al PIC para poder conectarle otras placas con componentes como displays, LCD, etc. Al que le ponemos etiquetas para conectarle a los puertos del PIC.

Ya está hecho el diseño, nos queda comprobar que las conexiones de los pines están bien hechas y no tengamos un posible corto. Primero hay que comprobar que no tengamos ningún componente con el mismo nombre, puede ser que se haya copiado un componente y tengan la misma referencia, lo que nos daría error. Para ello vamos a Annotate y marcamos la opción de resetear todas las referencias y aceptamos.

Una vez quitadas las referencias, entramos en la misma ventana y marcamos la opción de poner las referencias. Estas referencias las pondrá el programa automaticamente.



Comprobamos que las conexiones del circuito están bien hechas entrando en Design Rules Check, marcamos los dos reports señalados y aceptamos. Esta acción nos crea un fichero con la extensión .drc donde nos aparecerán los errores y advertencias.



Si tenemos algún error lo corregimos y ya tenemos hecho el diseño del sistema microcontrolador, para posteriormente crear el layout de los componentes y poder hacer la placa impresa.