POR: EDWIN ROZO

MANEJO DEL MODULO DE COMPARADORES DEL PIC 16F628

LOS COMPARADORES:

Frecuentemente queremos comparar una tensión con otra para ver cual es la mayor de estas. En esta situación, un comparador puede ser la solución perfecta. Este circuito tiene dos terminales de entrada (inversor y no inversor identificados con signo menos y mas respectivamente) y un terminal de salida. Cuando la tensión de entrada no inversora (+) es mayor que la entrada inversora, en comparador producirá una tensión de salida de estado alto. Cuando la tensión de entrada no inversora es menor que la entrada inversora, el comparador producirá un nivel de estado bajo.

NO INVERSORA+

-INVERSORA SALIDA

MANEJO DE LOS REGISTROS QUE MANIPULAN LOS COMPARADORES DEL PIC 16F628

El módulo comparador contiene 2 comparadores de entradas análogas. Las entradas son multiplexadas desde RA0 a RA3. El módulo de voltaje de referencia incluido en el PIC 16f628, también se puede conectar con el módulo de los comparadores, el cual se describirá mas adelante.

-Registro CMCON (dirección 01Fh): es el encargado de configurar los comparadores, manejando el registro como se ilustra en la tabla 2. Para el modo de uso esta dado en la tabla 3

TABLA 2: REGISTRO CMCON

CONFIGURACIÓN DEL COMPARADOR

Existen ocho posibles modos de operación con los comparadores en este chip. El registro CMCON es usado para seleccionar el modo. En la tabla 3 se muestra las 8 posibilidades. El registro TRISA controla la dirección de los datos de los pines del comparador para cada modo. Si el modo del comparador es cambiado, el nivel de salida podría no ser valido.

MODULO DE REFERENCIA DE VOLTAJE:Este módulo posee 16 resistencias internas intercaladas conectadas en serie y preseleccionables, para generar caídas de voltaje y así obtener una selección de voltaje de referencia. Estas resistencias proveen dos rangos de valores de Vref, y función de activo/desactivo para un bajo consumo.El modulo Vref(voltaje de referencia), puede tener 16 diferentes niveles de voltaje para cada rango. Las ecuaciones para su respectivo calculo se dan a continuación:Si Vrr =1, entonces Vref = (Vr/24)*VddDonde Vr es un valor de 0 a 15 dado el los bits de 3 a 0 en el registro VRCON, y Vdd es el valor de la fuente, de 5 V. La máxima referencia de voltaje en este rango es de 3.125Vcc para los valores máximos.Si Vrr=0, entonces Vref = (Vdd*1/4) + (Vr/32)*VddDonde Vr es un valor de 0 a 15, dado en el registro VRCON; Vdd es el valor de la fuente (5V) y la máxima referencia de voltaje en este rango es de 3.59Vcc para los valores máximos.

NUESTRA PRACTICA CON EL MODULO COMPARADOR YEL MODULO DE VOLTAJE DE REFERENCIA:

El objetivo de esta práctica es el de familiarizarnos con la manipulación de uno de varios módulos que incluye el PIC 16F628, que en nuestro caso se enfocaran en los módulos ya antes mencionados.

Nuestro circuito va a trabajar con ambos módulos a la vez de la siguiente forma, pues con la ayuda de un potenciómetro de un valor de 50K (es preferible un valor grande en este caso para que podamos ajustar con mas precisión el voltaje que se aplicará al comparador) variaremos el voltaje que entrará por el pin RA0, si el voltaje que se ajusta es menor que el voltaje que hemos dado como referencia, enviará un estado alto por el pin RA3, y en caso contrario enviará un bajo y encenderá un led que esta conectado a RA3, ya que este pin es una salida de un comparador, que como se observa el la tabla de configuración del comparador (para un valor del CMCON (CM2:CM0) de 110 en binario).

Configuración tomada en nuestra practica con el módulo comparador

Ahora si detallamos bien este esquema, observamos que la entrada que estamos manipulando es la del comparador C1 , en su pin inversor, y su otra entrada a la entrada no inversora esta por el pin RA2, , simultáneamente conectada a la otra entrada no inversora del comparador C1; y su salida lógica va por el pin RA3 que es comparador C1, que es el que estamos usando. Bien ahora se preguntarán dónde esta conectado la salida de módulo de voltaje de referencia, si esta configuración no posee pin para este fin? La respuesta esta aquí:

Recuerdan el registro VRCON?, en su bit 6, nos indica a donde se conectará la salida del voltaje de referencia, y en nuestro ejemplo será destinado al pin RA2 escribiendo en el bit 6 un 1. Es importante para este caso que el pin RA2 en el registro TRISA se especifique

que será una entrada, pues si se toma el pin RA2 como salida, la configuración interna del puerto ignorará esta información.

Bien ahora comentemos sobre el módulo de voltaje de referencia, el cual se ajustó para un voltaje de aproximadamente 2.91 VCC. La forma en que se elaboró fue la siguiente:

- primero se utilizó en nuestro caso el rango bajo escribiendo un 1 en el bit 5 del registro VRCON así:

- ahora teniendo en cuenta la formula para cuando Vrr es en bajo rango:

Vref = (Vr<3:0>/24)*VddBien ahora reemplazando los valores será así:

para Vr<3:0>, se escribirá 14 en binario (1110) en el registro VRCON, pero en nuestros cálculos lo tomaremos en decimal.Y Vdd es la fuente que esta alimentando el circuito, que es de 5Vcc. Ahora si reemplazamos los valores predeterminados, la formula quedará así:

Vref= (14/24)*5 = 0.583333*5=2.9166 que es el deseado

Ahora variando el potenciómetro, y ayudados con un voltímetro en el tab del potenciómetro, compararemos si es cierto que que hay cambio de estado por el pin RA3. es de tener en cuenta que puede darse la posibilidad que en el cambio de voltaje, cuando esté el potenciómetro exactamente en el voltaje de referencia (si realmente se da el caso), puede ser que el led no brille adecuadamente, esto es debido a que internamente el comparador esta tratando con voltajes de umbral(el comparador esta indeciso por decirlo así), y no logra decidir si es mayor o menor que son sus únicas respuestas, por eso es preferible en lo posible evitar estas situaciones.

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA PRACTICA CON EL COMPARADOR Y MODULO DE VOLTAJE DE REFERENCIA

INICIO

CMCON > 6RA3,RA4> OUTPORTA’ > INVRCON > RANGO BAJO PARA REFERENCIA 2.91 V

BUCLE INFINITO PARA OCUPAR AL PROCESADOR

DIAGRAMA ESQUEMATICO PARA EXPERIMENTAR CON EL MODULO DE COMPARADORES Y EL DE VOLTAJE DE REFERENCIA

voltimetro

DC VNO DATA

LED150k 40%

5V

PIC 16F628

RA2RA3

RA4RA5/MCLRVSSRB0RB1

RB2

RB3 RB4

RB5

RB6RB7VDD

RA6/OSC2

RA7/OSC1RA0

RA1

U1

220

PROGRAMA EN MPLAB PARA EXPERIMENTAR CON EL MODULO DE COMPARADORES Y EL DE VOLTAJE DE REFERENCIA

LIST P=16F628INCLUDE <P16F628.INC>

ORG 00GOTO INICIOORG 05

INICIO MOVLW .6 ;SE ESCRIBE 6 PARA SELECCIONAR ;ESTA MODALIDAD SEGÚN TABLA

;ANTERIORMOVWF CMCONBSF STATUS,RP0 ;BANCO 1 MOVLW B'11100111' ;RA3 Y RA4 SALIDAS DEL

;COMPARADORMOVWF TRISAMOVLW B'11101110' ;EL VRCON SE CARGO DE LA

;SIGUIENTE FORMA EL VREF ;ACTIVADO, LA SALIDA POR ;RA2,LOW RANGE Y SENSARÁ +/- 2.91 ;VOLTIOS SEGUN FORMULA

;PARA RANGO BAJO.MOVWF VRCONBCF STATUS,RP0

LOOP GOTO LOOP ;CICLO INFINITO PARA OCUPAR LA ;CPU

END