RE-10-LAB-248 MICROPROCESADORES II v6.pdf

GUIAS DE PRÁCTICA ELECTRÓNICA
Código de registro: RE-10-LAB-248 Versión 6.0
UNIVERSIDAD DEL VALLE
LABORATORIO DE MICROPROCESADORES II
1
Título de la Practica
PRACTICA Nº 1 PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA
PRACTICA Nº 2 MANEJO DE TEMPORIZADORES
PRACTICA Nº 3 MANEJO DEL ADC
PRACTICA Nº 4 COMUNICACIÓN MEDIANTE PUERTO SERIAL UART
PRACTICA Nº 5 COMUNICACIÓN MEDIANTE INTERFAZ I2C
PRACTICA Nº 6 COMUCICACIÓN MEDIANTE INTERFAZ SPI
PRACTICA Nº 7 COMUNICACIÓN USB
PRACTICA Nº 8 SISTEMA CON FreeRTOS
UNIVERSIDAD PRIVADA
DEL VALLE
FACULTAD DE INFORMATICA Y
ELECTRONICA
GUIA PRACTICA DE LABORATORIO
MICROPROCESADORES II

2
Practica Nº 1
PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA
1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO
• El estudiante deberá tener conocimiento de los componentes y las características de un
microcontrolador ARM CORTEX M3 de 32 bits.
• Conocimiento del código de programación.
• El estudiante deberá tener conocimiento de un Entorno de Desarrollo Integrado para el
STM32.
• Manejo de puertos de microcontroladores ARM CORTEX M3 de 32 bits.
• Manejo del circuito de programación ST-LINK/V2.
2. COMPETENCIAS
Al finalizar la práctica el estudiante:
• Manejará y configurará los puertos de entrada y salida de los ARM CORTEX M3 de 32
bits.
• Será capaz de operar los lenguajes de entorno de programación de los
microcontroladores.
• Estará familiarizado con el repertorio de instrucciones del ARM CORTEX M3 de 32 bits
asociados a la configuración de los puertos.
• Manejará y entenderá el funcionamiento de los pulsadores de acción momentánea y su
utilización con los microcontroladores.
• Creara y depurara un proyecto
• Identificara los relojes de los periféricos asociados en el programa.
3. MATERIALES, INSUMOS Y EQUIPOS
MATERIALES Y EQUIPOS
Ítem Denominación Cantidad Unidad Observaciones
1 Fuente De Poder 1 pza
La práctica es para 1 grupo de
2 estudiantes, la capacidad del
Laboratorio es de 10 grupos
2 Multímetro Digital 1 pza
3 Simulador PROTEUS 1 pza
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
La práctica es para 1 grupo de 2
estudiantes, la capacidad del
2 STM32F103C8T6 1 pza
3 Kit ST-LINK/V2 1 pza
4 Pulsador 1 pza
5 LED rojo 8 pza
6 Display C.C. 1 pza
7 Resistencia de 220 Ω 8 pza

3
Practica Nº 1
PUERTOS DE ENTRADA Y SALIDA
4. TÉCNICA O PROCEDIMIENTO
Parte 4.1
Realizar un programa que rote a la izquierda el encendido de uno de ocho LEDs conectados a un
puerto configurado como salida. La rotación se efectuará cada vez que se presione un pulsador
conectado a otro puerto configurado como salida.
Parte 4.2
Desarrollar un programa, que cuente las veces que se presiona un pulsador. El conteo debe
mostrarse en un display de 7 segmentos conectado a un puerto configurado como salida. El conteo
debe ser en base hexadecimal que empiece en 0 y termine en F.
5. TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRÁCTICA
Tiempo de duración de la práctica 100 minutos.
6. MEDICIÓN, CÁLCULOS Y GRÁFICOS
Parte 6.1
Verificar el funcionamiento de la aplicación.
Parte 6.2
Parte 6.3
El informe que el estudiante debe presentar deberá contener los siguientes puntos:
• Objetivos.
• Marco teórico simplificado.
• Diseño del circuito.
- Cálculos.
- Códigos.
• Layout del circuito.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Explicar los algoritmos utilizados en los distintos programas de la práctica.
7.2 Explicar los diagramas de los circuitos utilizados en la práctica.

4
Practica Nº 2
MANEJO DE TEMPORIZADORES
1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO.
El estudiante deberá tener conocimiento de:
• El repertorio de instrucciones y/o funciones.
• De la estructura de programación.
• Del concepto de temporizadores.
• Del concepto de comparación y captura.
• Del concepto de modulación por ancho de pulso (PWM).
• De un Entorno de Desarrollo Integrado para el STM32.
• Del manejo de puertos de microcontroladores ARM CORTEX M3 de 32 bits.
• Del manejo del circuito de programación ST-LINK/V2.
2. COMPETENCIAS
• Será capaz de configurar temporizadores básicos en un STM32.
• Será capaz de configurar un STM32 para medir la frecuencia de un evento externo (Modo
Captura).
• Será capaz de configurar un STM32 para controlar una forma de onda de salida, o para
indicar cuando ha trascurrido un periodo de tiempo (Modo Comparador).
2 estudiantes, la capacidad
del Laboratorio es de 10
grupos
3 Osciloscopio Digital 1 pza
4 Punta de prueba 2 pza
5 Generador de Señales 1 pza
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
4 Conversor TTL - USB 1 pza
5 LED rojo 8 pza

5
Practica Nº 2
MANEJO DE TEMPORIZADORES
Parte 4.1
Realizar un programa que rote a la izquierda el encendido de uno de ocho LEDs conectados a un
puerto configurado como salida. El salto de la rotación de LED a LED debe ser en primera instancia
cada 0,0625 segundos durante 4 segundos y luego de 0,25 segundos durante los siguientes 4
segundos.
Parte 4.2
Realizar un programa que incremente y decremente la intensidad lumínica de un LED conectado
a un PIN de salida del STM32. Para tal efecto utilice una salida PWM.
Parte 6.1
Parte 6.2
Parte 6.3
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Explicar la diferencia de la captura y la comparación.
7.2 Explique la diferencia entre un temporizador básico y un contador de eventos.

6
Practica Nº 3
MANEJO DEL ADC
• De la estructura de programación.
• Configuración del ADC.
• Manejo del ADC usando polling o encuesta.
• Manejo del ADC por interrupciones.
• Del concepto de tiempo de conversión.
2. COMPETENCIAS
• Será capaz de configurar los puertos analógicos en un STM32.
• Será capaz de configurar un STM32 para realizar una conversión analógica digital, usando
polling e interrupciones.
grupos
3 Osciloscopio Digital 1 pza
4 Punta de prueba 2 pza
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
4 LCD paralelo 1 pza
5 Potenciómetro de 5 KΩ 1 pza

7
Practica Nº 3
MANEJO DEL ADC
Parte 4.1
Escriba un programa simple que realice una conversión analógica digital de un voltaje de entrada
obtenido a partir de un divisor de voltaje, luego el dato de conversión deberá ser desplegado en
un LCD en tiempo real para su visualización.
Parte 6.1
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Explicar el funcionamiento interno de una conversión analógica digital.

8
Practica Nº 4
COMUNICACIÓN MEDIANTE PUERTO SERIAL UART
• La estructura de programación.
• Los conceptos de comunicación RS232 serial síncrono y asíncrono.
• El manejo de un Entorno de Desarrollo Integrado para el STM32.
• El manejo de puertos de microcontroladores ARM CORTEX M3 de 32 bits.
• El manejo del circuito de programación ST-LINK/V2.
2. COMPETENCIAS
• Será capaz de manejará y configurar las distintas opciones de comunicación serial, que el
STM32F103C8T6 ofrece.
1 Fuente De Poder 1 pza La práctica es para 1 grupo de
grupos
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
5 LED rojo 8 pza

9
Practica Nº 4
Parte 4.1
Programar el STM32F103C8T6 para que pueda transmitir muestras digitales provenientes de un
puerto hasta una computadora. En la computadora se debe poder visualizar el equivalente en
decimal del dato que recibió. El inicio de la transmisión debe empezar al introducir el comando “S”
por medio del teclado de la computadora. Debe configurar el periférico UART del microcontrolador
en modo interrupción.
Diagrama de conexión Parte 4.1
Parte 6.1
Parte 6.2
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
Puerto X
TX
RX

10
Practica Nº 4
7. CUESTIONARIO.
7.1 Explicar los algoritmos utilizados en los distintos programas de la práctica.
7.2 Explicar las diferencias de la comunicación serial síncrona y la comunicación serial
asíncrona.
7.3 Explicar las diferencias de la comunicación serial en modo sondeo y modo interrupción.

11
Práctica Nº 5
COMUNICACIÓN MEDIANTE INTERFAZ I2C
• Sensores en general.
• La configuración del periférico de Conversión Analógico a Digital (ADC).
• La configuración del módulo I2
C.
2. COMPETENCIAS
El estudiante:
• Maneja el módulo I2C para poder configurar esta interface en los microcontroladores
STM32 como:
• Maestro.
• Esclavo.
grupos
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
2 STM32F103C8T6 1 Pza
4 DS1621 1 pza
5 Resistencia de 1k5Ω 2 pza
6 LCD-I2C 1 pza
7 Caja de cables 1 pza

12
Práctica Nº 5
Parte 4.1
Diseñar un programa aplicando la interface I2C e implementar el circuito que cumpla la siguiente
función: Se debe programar un Micro STM32F103C8T6 como maestro I2C para controlar dos
dispositivos esclavos I2C: Sensor de temperatura-I2C (DS1621) y un LCD-I2C. El maestro debe
recuperar la lectura de la temperatura ambiente del dispositivo esclavo y reenviarlo a un LC-I2C
para su visualización en tiempo real.
Diagrama de Bloques general.
Parte 6.1

13
Práctica Nº 5
.
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Mencionar el criterio del algoritmo que se eligió para realizar la aplicación designada.
7.2 ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la interface I2C respecto a la interface SPI?

14
Practica Nº 6
COMUNICACIÓN MEDIANTE INTERFAZ SPI
• La configuración del módulo SPI.
2. COMPETENCIAS
El estudiante:
• Es capaz de configurar la interface SPI en un microcontrolador STM32 de las siguientes
formas:
• Maestro y Esclavo.
• Para el envío y recepción simultanea de datos.
• Sólo para enviar datos.
• Sólo para recibir datos.
grupos
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
4 LED 2 pza
7 MCP3204 1 pza
8 DS1620 1 pza
9 LCD paralelo 1 pza

15
Practica Nº 6
COMUNICACIÓN MEDINTE INTERFAZ SPI
Parte 4.1
Diseñar un programa aplicando la interface SPI e implementar el circuito que cumpla la siguiente
función: Se debe programar un Micro STM32F103C8T6 como maestro SPI para controlar dos
dispositivos esclavos SPI: Convertidor analógico digital SPI (MCP3204) y termostato-SPI
(DS1620). Se deberá programar el maestro para que mediante la utilización de los esclavos, haga
que todo el sistema funcione como un termostato, se tiene dos leds (Tlow y Thigh) que indicaran
que los rangos máximos y mínimos de operación en el LCD se desplegará la temperatura ambiente
que detecta el termostato, y con el potenciómetro de calibrara el punto e operación.
Diagrama de Bloques general.
Practica Nº 6
COMUNICACIÓN MEDINTE INTERFAZ SPI

16
Parte 6.1
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Mencionar el criterio del algoritmo que se eligió para realizar la experiencia 5.1.
7.2 Dibujar un diagrama que muestre como puede configurarse un STM32F103C8T6 como
maestro solo para que reciba datos provenientes del esclavo.
Práctica Nº 7
COMUNICACIÓN USB

17
.
• Conocimiento del dispositivo USB.
• Configuración de los registros USB de los microcontroladores STM32.
• Conocimiento del módulo UART de los microcontroladores AVR.
2. COMPETENCIAS
El estudiante:
• Realiza en breadboard o desarrolla en un circuito la implementación del puerto USB.
• Desarrolla del firware o programa que configure el módulo USB del Micro STM32. .
• Desarrolla la aplicación de escritorio que servirá de interfaz de comunicación entre el usuario
y el microcontrolador.
• Diseña e implementa la interface en la PC para la transmisión de datos por USB.
1 Fuente De Poder 1 pza La práctica es para 1 grupo de 2
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
4 Capacitor de 0.1 uf 1 pza
7 Cable conector con USB 1 pza
9 Pulsador 1 pza
10 Caja con Cables 1 pza
Práctica Nº 7
COMUNICACIÓN USB

18
Parte 4.1
Diseñar e implementar la comunicación entre un STM32F103C8T6 y una aplicación de escritorio,
utilizando un entorno de programación Multiplataforma, que nos permita ejecutar la aplicación en
diferentes sistemas operativos.
Diagrama de Bloques general Parte 7.1.
Se emplearán Microcontroladores STM32F103C8T6 el cual tiene la capacidad USB.
Parte 6.1
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
Práctica Nº 7
COMUNICACIÓN USB
PIC
D+
D-
Canal A/D
+5V
D+
D-
+5V
GND
PIN X
D+
D -
Maestro

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7. CUESTIONARIO.
7.1 ¿Cómo se define la velocidad de transmisión de los bits en la comunicación USB?
7.2 Comentar las complejidades y virtudes de la comunicación por medio del puerto USB que se
va aplicar durante el desarrollo de esta la práctica
Práctica Nº 8
SISTEMA CON FreeRTOS

20
• De los Sistemas Operativos en Tiempo Real.
2. COMPETENCIAS
El estudiante:
• Crea, define y asigna diferentes hilos de ejecución.
• Maneja el software de configuración con interface grafica STM32Cube MX para
importar las dependencias del middleware usado
INSUMOS
1 Bread Board 1 pza
4 LED 8 pza
6 Cable conector con USB 1 pza
Práctica Nº 8
SISTEMA CON FreeRTOS

21
Parte 4.1
Diseñar un programa que maneje un sistema operativo en tiempo real con dos hilos de ejecución,
el primero se encargara de cambiar el estado de un LED cada 0.5 segundos. El segundo hilo
trasmitirá usando la comunicación UART una cadena de caracteres con el nombre de pila de cada
uno de los integrantes del grupo.
Parte 6.1
• Objetivos.
- Cálculos.
- Códigos.
• Cuestionario.
• Conclusiones.
7. CUESTIONARIO.
7.1 Mencionar el criterio del algoritmo que se eligió para realizar la aplicación designada.
7.2 ¿Por qué es útil y deseable la capacidad FreeRTOS en los microcontroladores, de algunos
ejemplos?

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