YS 51 Tarjeta de Desarrollo en STC chip único tarjeta de sistema microcomputadora mínima

Descripción

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🔧 YS-51 Tarjeta de Desarrollo – Descripción Completa

📌 Resumen

La YS-51 es una tarjeta de desarrollo diseñada en torno al microcontrolador STC89C52, perteneciente a la familia STC (Single-chip microcomputer). Se trata de un microcontrolador compatible con 8051, muy utilizado en el ámbito educativo y para aplicaciones embedded de bajo costo.

🧠 Características principales

Característica	Descripción
Microcontrolador	STC89C52RC (compatible con Intel 8051)
Reloj	Oscilador de cuarzo a 11.0592 MHz (típico)
RAM interna	128 bytes
EEPROM/Flash	8KB (programmable via UART)
GPIO	32 puertos I/O (4 puertos de 8 bits)
Interfaces	UART, Timer, Interrupt, SPI/I2C (a través de bit-banging)
Tensión de operación	5V DC
Programación	A través del puerto serial TTL (UART)

🔌 Componentes en la placa

• LED de estado
• Botón de reinicio
• Cuarzo externo
• Conector serial para la programación
• Conectores macho para cada puerto I/O
• Alimentación a través de USB o pin header

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🔗 Compatibilidad con Arduino

La placa YS-51 no es compatible directamente con elIDE Arduino ya que el microcontrolador STC89C52 no está soportado por Arduino de forma nativa (como lo están ATmega328p, ATmega2560, etc.).

Sin embargo, puedes:

• Programar el STC89C52 con su software oficial (STC-ISP).
• Usar Arduino como puente serial para cargar el código en el STC.
• O hacerlos comunicarse a través de UART como dispositivos separados.

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🛠️ Guía de Programación de la YS-51

1️⃣ Requerido

• Placa YS-51
• Convertidor USB-TTL (por ejemplo CH340 o FTDI)
• Software de programación STC-ISP
• IDE para escribir el código: Keil uVision 5 (lenguaje C)

2️⃣ Conexiones para la programación

Conecta los pines de la siguiente manera:

YS-51 Pin	USB-TTL
TX	RX
RX	TX
GND	GND
VCC	5V

Para iniciar la programación:

1. Presiona el botón RESET en la YS-51.
2. Inicia la carga desde el software STC-ISP.
3. Suelta RESET.

3️⃣ Escribe un programa LED blink simple

#include <reg52.h>

sbit LED = P1^0;

void delay_ms(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;
    for (i = 0; i < ms; i++)
        for (j = 0; j < 123; j++);
}

void main() {
    while (1) {
        LED = 0;
        delay_ms(500);
        LED = 1;
        delay_ms(500);
    }
}

4️⃣ Compilación y carga

• Compila el archivo .c en Keil uVision → genera archivo .hex.
• Abre STC-ISP → selecciona el puerto COM correcto.
• Carga el archivo .hex en la YS-51.
• Presiona RESET para iniciar.

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🧪 Ejemplos de comunicación con Arduino

➕ Arduino como master UART

Conexión (comunicación serial):

Arduino	YS-51
TX	RX
RX	TX
GND	GND

Código Arduino:

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.println("Hello from Arduino");
  delay(1000);
}

Código STC (Keil C):

#include <reg52.h>
#include <stdio.h>

void UART_Init(void) {
    SCON = 0x50;  // UART mode 1
    TMOD = 0x20;  // Timer 1 mode 2
    TH1 = 0xFD;   // Baud rate 9600
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;      // Start Timer1
    TI = 1;
}

void main() {
    UART_Init();
    while (1) {
        if (RI) {
            RI = 0;
            P1 = SBUF;  // visualizza byte ricevuto su P1
        }
    }
}

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🧭 Otros Proyectos Ejemplo

1. Display LCD 1602 con STC
   • Control con bibliotecas compatibles 8051.
2. Contador con display de 7 segmentos
   • Usa Timer + GPIO.
3. Sensor de temperatura (DS18B20 o LM35)
   • Lectura analógica (a través de ADC externo) o digital (1-wire).

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📚 Recursos Útiles

• Hoja de datos STC89C52RC
• Keil uVision 5
• Programador STC-ISP (oficial)
• Ejemplos 8051 en C

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📌 Conclusión

La YS-51 es una placa versátil para quienes quieren comenzar con la arquitectura 8051. Aunque no es directamente compatible con el ecosistema Arduino, puede ser utilizada para comunicarse con Arduino o programarse mediante herramientas dedicadas. Ofrece una excelente manera de aprender las bases de los microcontroladores tradicionales.

Empecemos con un proyecto específico completo basado en la placa YS-51 (STC89C52): Control de un relé mediante pulsador y comunicación serial con Arduino.

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🔌 Proyecto: Control de un relé con STC89C52 y comunicación con Arduino

🎯 Objetivos

• Conectar un pulsador para activar/desactivar un módulo relé.
• Recibir un comando por serie de Arduino para activar/desactivar el relé.
• Enviar el estado del relé a Arduino.

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🧱 Material Necessario

Componente	Cantidad
YS-51 con STC89C52	1
Arduino Uno/Nano	1
Módulo relé 5V	1
Pulsador + resistencia de 10kΩ	1
Cables dupont	varios
Alimentación 5V	1

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🔌 Esquema de Conexiones

YS-51 → Relé

STC89C52	Relé
P1.0	IN (señal)
GND	GND
VCC	VCC

YS-51 → Pulsador

Pulsador	STC89C52
Un extremo	P1.1
Otro extremo	GND

Usa una pull-up interna o una resistencia externa de 10kΩ entre P1.1 y VCC.

YS-51 ↔ Arduino (UART)

STC89C52	Arduino
TX (P3.1)	RX
RX (P3.0)	TX
GND	GND

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💾 Código STC89C52 (Keil C)

#include <reg52.h>
#include <stdio.h>

sbit RELAY = P1^0;
sbit BUTTON = P1^1;

void UART_Init(void) {
    TMOD = 0x20;       // Timer1 Mode2
    TH1 = 0xFD;        // 9600 baud
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;           // Start timer
    SCON = 0x50;       // UART mode 1, 8-bit, enable RX
    TI = 1;            // Set transmit ready
}

void UART_SendString(char *s) {
    while (*s) {
        SBUF = *s++;
        while (!TI);
        TI = 0;
    }
}

void delay_ms(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;
    for (i = 0; i < ms; i++)
        for (j = 0; j < 123; j++);
}

void main() {
    UART_Init();
    RELAY = 0;  // relè OFF

    while (1) {
        if (BUTTON == 0) {  // premuto (collegato a GND)
            RELAY = !RELAY;  // cambia stato
            UART_SendString(RELAY ? "Relay ONn" : "Relay OFFn");
            delay_ms(500);  // debounce
        }

        if (RI) {
            char cmd = SBUF;
            RI = 0;

            if (cmd == '1') {
                RELAY = 1;
                UART_SendString("Relay ONn");
            } else if (cmd == '0') {
                RELAY = 0;
                UART_SendString("Relay OFFn");
            }
        }
    }
}

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💻 Código Arduino (Monitor Serial + Envío de Comandos)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {
    String stato = Serial.readStringUntil('n');
    Serial.println("STC ha risposto: " + stato);
  }

  if (Serial.availableForWrite()) {
    char comando = Serial.read();
    // Comandi manuali da Serial Monitor
    if (comando == '1') Serial.write('1');
    else if (comando == '0') Serial.write('0');
  }

  // Simula un comando automatico ogni 5 sec
  static unsigned long t = millis();
  if (millis() - t > 5000) {
    Serial.write('1');
    delay(2000);
    Serial.write('0');
    t = millis();
  }
}

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⚙️ Instalación Keil uVision y STC-ISP (Paso a Paso)

🔽 1. Descargar las herramientas

• Keil uVision5:
  https://www.keil.com/download/product/
• STC-ISP Programador (v6.85 o similar):
  http://www.stcmcu.com/datasheet/stc-isp-15xx-v6.85.zip

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🧰 2. Instalación Keil

1. Inicia el instalador.
2. Durante la instalación, selecciona «soporte para microcontrolador 8051».
3. Crea un nuevo proyecto:
   • Target: STC89C52RC o Generic 8051
   • Añade archivos .c
4. Compila (F7) → obtén archivos .hex.

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💾 3. Uso de STC-ISP

1. Conecta la YS-51 a través de USB-TTL.
2. Inicia STC-ISP.
3. Selecciona:
   • Puerto COM correcto
   • Tipo de chip: STC89C52RC
   • Carga archivo .hex
4. Presiona RESET en la tarjeta.
5. Haz clic «Descargar/Programar».
6. Espera confirmación (tiempo: aproximadamente 3–4 segundos).

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✅ Prueba final

• Al presionar el botón en YS-51, el relé se activa/desactiva.
• Desde el monitor serial de Arduino, envía '1' o '0'.
• Verifica el feedback en salida de STC → Arduino → PC.

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Tutorial: Cómo usar la Tarjeta de Desarrollo YS 51 STC

La tarjeta YS 51 en STC es ideal para los makers que desean explorar el mundo de los microcontroladores a bajo costo. Se trata de un solo chip integrado en una tarjeta de desarrollo completa, adecuada tanto para principiantes como para desarrolladores intermedios.

Qué necesitas

• Tarjeta de Desarrollo YS 51 STC
• Conexión USB a micro-USB
• Arduino IDE instalada

Pasos

1. Conectar el cable USB a la tarjeta YS 51 y al hardware del ordenador.
2. Abrir Arduino IDE y seleccionar ‘STC89C52RC’ como dispositivo en el menú ‘Herramientas > Tarjetas.’
3. Verifica la versión del firmware instalada en la tarjeta. Si es necesario, descarga e instala la última versión desde el sitio web oficial.
4. Carga un sketch de ejemplo de la biblioteca Arduino (por ejemplo, Blink) para probar la conexión.
5. Selecciona ‘Archivo > Nuevo’ en Arduino IDE y copia y pega el sketch proporcionado en el tutorial.
6. Compila y carga el sketch en el microcontrolador YS 51.
7. Verifica la correcta ejecución del código monitoreando las salidas a través del Serial Monitor de Arduino.
8. Explora funciones adicionales de la tarjeta siguiendo los documentos proporcionados por el fabricante.

Código de ejemplo

// Includi la libreria necessaria
#include <STC89.h>
// Definisci le pin
#define LED_BUILTIN 13
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // Accendi il LED
  delay(1000);                       // Attende un secondo
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // Spegni il LED
  delay(1000);                       // Attende un secondo
}

Miniproyecto

Crea una pequeña luz nocturna con la Tarjeta de Desarrollo YS 51 STC. Conecta un sensor de luz y programa la tarjeta para encender automáticamente una bombilla cuando cae la oscuridad.

Errores comunes

• Asegúrate de que el IDE Arduino esté configurado correctamente con las configuraciones del microcontrolador.
• Verifica los conectores USB entre el ordenador y la tarjeta.
• Comprueba si hay errores de compilación en el código cargado.
• Verifica la compatibilidad hardware entre la placa YS 51 y el hardware de desarrollo utilizado.

Accesorios recomendados

• Conexión USB a micro-USB
• Cable JTAG para depuración
• Protoboard
• Sensores variados

Preguntas frecuentes

¿Dónde puedo encontrar el datasheet de la placa YS 51?
El datasheet está disponible en el sitio web del fabricante o en la carpeta ‘documentación’ del paquete de instalación del IDE Arduino.

¿Puedo utilizar la YS 51 con otros lenguajes de programación además de C/C++?
La mayoría de las funciones de la placa son accesibles a través del Arduino IDE, pero podrías tener que instalar bibliotecas adicionales para usar otros lenguajes.

¿Cuál es la diferencia entre YS 51 y Arduino Uno?
La YS 51 es un microcontrolador de bajo costo con funciones limitadas en comparación con el Arduino Uno, pero ofrece una solución económica para proyectos simples.