Curso de Microcontroladores PIC Programação em linguagem C

1. Curso de Microcontroladores PIC Programação em linguagem C

2. Introdução • O que é um microcontrolador? • Microcontrolador X microprocessador • Aplicações • PIC16F628A e PIC16F876A

3. Estrutura básica dos PICs usados

4. Características Elétricas

5. Hardware mínimo • GND e VDD: 2,2 a 5,5V (nos exemplos: 5V) • Pino MCLR em 5 V (em 0V reseta o uC) • Pinos OSC1 e OSC2 ligados a um cristal • O PIC16F628A dispensa o uso do MCLR e do cristal, utilizando apenas a alimentação

6. Hardware mínimo

7. Software mínimo Inicialização • Configuração dos pinos (entradas ou saídas) • Configuração dos periféricos utilizados • Declaração das variáveis da main() • Chamadas das funções iniciais Loop infinito • Leitura das entradas • Processamento dos dados • Atualização das saídas

8. Software mínimo //---- Programa Esqueleto---- #include <16F876A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) voidmain(void){ set_tris_a (0b11111111); set_tris_b (0xff); set_tris_c (0xff); while(true){ } } • //---- Programa Esqueleto---- • #include <16F628A.h> • #fuses INTRC_IO, NOMCLR • #use delay(clock=4000000) • #use fast_io(a) • #use fast_io(b) • voidmain(void){ • set_tris_a (0b11111111); • set_tris_b (0xff); • while(true){ • } • }

9. Funções de saída / tris O compilador é case insensitive! Output_high(pino); Ex: output_high(PIN_A0); Output_low(pino); Ex: output_low(PIN_A1); Output_toggle(pino); Ex: Output_toggle(PIN_A2); Output_x(dado); Ex: Output_a(0b00010001); Output_float(pino) Ex: Output_float(PIN_A4); Output_drive(pino) Ex: Output_drive(PIN_A5);

10. Funções de delay delay_ms(tempo em milisegundos); delay_us(tempo em microsegundos); delay_cycles(tempo em ciclos);

11. 1ºEx: Hello World! //---- Programa Esqueleto---- #include <16F876A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) voidmain(void){ set_tris_a (0b11111110); set_tris_b (0xff); set_tris_c (0xff); set_tris_d (0xff);set_tris_e (0xff); while(true){ ouput_high(pin_a0); delay_ms(500); output_low(pin_a0); delay_ms(500); } } • //---- Programa Esqueleto---- • #include <16F628A.h> • #fuses INTRC_IO, NOMCLR • #use delay(clock=4000000) • #use fast_io(a) • #use fast_io(b) • voidmain(void){ • set_tris_a (0b11111110); • set_tris_b (0xff); • while(true){ • ouput_high(pin_a0); • delay_ms(500); • output_low(pin_a0); • delay_ms(500); • } • }

12. 1ºEx: Hello World!

13. 1ºEx: Hello World!

14. Push-button e o Resistor de Pull-down • Em uma entrada utilizada para ler um botão, deve-se usar um resistor ligado ao terra. Sem o resistor (chamado de pull-down), se o botão não estiver pressionado, o nivel lógico na entrada não será zero, pois este está em alta impedância. Esse estado pode ser denominado floating (flutuando), onde o sinal não tem um valor fixo, fica variando aleatoriamente em função de ruídos locais.

15. Funções entrada digital Input(pino); Ex: if(input(pin_a0)){ ... } Input_x(); Ex: a = Input_a(); Input_state(pino); Ex: estado = input_state(PIN_A2);

16. 2ºEx: Push-button //-------- Pisca LED --------- #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) voidmain(void){ set_tris_a (0b11111110); set_tris_b (0xff); set_tris_c (0xff); set_tris_d (0xff);set_tris_e (0xff); while(true){ if(input(pin_c4)) ouput_high(pin_a0); elseoutput_low(pin_a0); } } • //-------- Pisca LED --------- • #include <16F628A.h> • #fuses INTRC_IO, NOMCLR • #use delay(clock=4000000) • #use fast_io(a) • #use fast_io(b) • voidmain(void){ • set_tris_a (0b11111110); • set_tris_b (0xff); • while(true){ • if(input(pin_c4)) • ouput_high(pin_a0); • elseoutput_low(pin_a0); • } • }

17. 2ºEx: Push-button

18. Interrupção externa • Podemos engatilhar uma rotina específica dentro do nosso microcontrolador a partir de sinais externos ou mesmo eventos internos do microcontrolador, sendo esta uma forma mais eficiente de controlar as suas atividades já que desta forma não há perda de tempo ao se realizar a leitura do estado do pino a cada ciclo de trabalho.

19. Funções básicas: Interrupção • Enable_interrupts(parâmetros) • Ex: enable_interrupts(GLOBAL|INT_RB0) Ext_int_edge(parâmetros) ex: ext_int_edge(L_TO_H) Definição da interrupção: #INT_RB Voidfuncao(){ código }

20. 3ºEx: Interrupção Externa #INT_RB void piscaled(void) { if(input(pin_b0)) { delay_ms(20); if(input(pin_b0)) { output_toggle(pin_a0); } } } /----Interrupção Externa----/ #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) voidmain(void){ set_tris_a (0b11111110); set_tris_b (0xff); set_tris_c (0xff); set_tris_d (0xff); set_tris_e (0xff); ext_int_edge(L_TO_H); enable_interrupts(GLOBAL|INT_RB); while(true){ sleep(); } }

21. Display LCD • #include <lcdt.c> • Biblioteca de comunicação com o LCD, • lcd_init() • Inicializa o LCD • Lcd_gotoxy(posição x, posição y) • Vai para a posição x,y do lcd. O canto superior esquerdo é a posição (1,1) • lcd_getc(posição x, posição y) • Pega o caracter da posição x,y • Printf(lcd_putc,”Mensagem”) • Escreve a mensagem na tela a partir da posição atual.

22. Display LCD • \f - Apaga todo o conteúdo do lcd e volta à posição (1,1) • \b – Volta 1 caractere no lcd • \n – pula uma linha

23. voidmain(void){ unsignedint i; set_tris_a(0b11111110); set_tris_c(0b01111111); lcd_init(); printf(lcd_putc,"\fIS WEEEE!! "); printf(lcd_putc,"\n PICapturando"); lig(bl); des(led); for(i=0;i<6;i++){ seta(led,!input(led)); esp(400); } while(true){ if(input(bot)){ printf(lcd_putc,"\f Feliz"); printf(lcd_putc,"\n :)"); lig(led); lig(bl); }else{ printf(lcd_putc,"\f Triste"); printf(lcd_putc,"\n :("); des(led); des(bl) } esp(200); } } 4ºEx: Display //--------- LCD --------- #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) #include <lcdt.c> #define ligoutput_high #define desoutput_low #define seta output_bit #define espdelay_ms #define led pin_a0 #define bot pin_c4 #define bl pin_c7

24. 4ºEx: Display

25. Conversão Analógico -Digital • Neste exemplo o uC será configurado para uma conversão de 8 bits, e o range de tensão a ser convertida será o padrão, (0–5V). Portanto, essa faixa será dividida em 256 partes iguais, e o resultado de uma conversão será o byte correspondente a parte em que se encontra a tensão convertida.

26. Conversão AD • Setup_adc_ports(parâmetros) • Ex: setup_adc_ports(all_analog); • Setup_adc() • Setup_adc(adc_clock_internal) • Set_adc_channel() • Setup_adc_channel(0); • Read_adc() • Variavel=read_adc

27. 5ºEx: ADC

28. Sensor de Temperatura : LM35 • Para cada para cada grau de temperatura a tensão de saída do LM35 é de 10 mV

29. 5ºEx: Termômetro (LM35) #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) #include <lcdt.c> voidmain(void){ floattemp = 0; set_tris_a (0b11111111); set_tris_c (0x01111111); setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); setup_adc_ports(AN0); set_adc_channel(0); lcd_init(); printf(lcd_putc, "Testando LCD"); output_high(pin_c7); while(true){ temp=(float)read_adc()*5.0/(256.0*0.01); printf(lcd_putc, "\fTemperatura:\n%f", temp); delay_ms(200); } }

30. Comunicação Serial (UART) • A UART é definida como um periférico de comunicação entre dispositivos digitais. Este módulo se baseia no protocolo RS-232, o mais popular padrão de comunicação assíncrona, ou seja, entre dispositivos com fontes de relógio distintas. A grande maioria dos uCs possuem este hardware integrado. Uma comunicação síncrona permite uma taxa de transmissão mais elevada, pois o instante da leitura do sinal é bem definido devido à referência do relógio. O nosso exemplo abordará a comunicação assíncrona.

31. Start bit: Avisa que a transferência de um dado será feita. Possui nível lógico zero. Stop bit: Avisa que a transferência do dado foi finalizada. Possui nível lógico um. Baud rate: Determina quantos bits estarão contidos em um segundo de comunicação. Tempo de bit: É o tempo de duração de um bit, tem o valor 1/(baud rate). Payload: É a carga de dados da comunicação, nesse caso o caractere “a”.

32. Comunicação Serial (UART) • use rs232(parâmetros) Ex: #use rs232(baud=9600,rcv=PIN_C7,xmit=PIN_C6) • Putc(caracter) • Ex: putc(‘a’) • Variável = Getc(); • Ex: caractere = getc(); • Puts(mesagem) ou printf(“mensagem”) • Ex: puts(“mensagem feliz”) • Variável = Gets(); • Ex: msg = gets(); • Kbhit(); • Ex: if(kbhit());

33. 8ºEx: UART TX #include <16f628A.h> #fuses INTRC_IO, NOMCLR #use delay(clock=4000000) #use rs232(baud=9600, rcv=pin_b1, xmit=pin_b2) #use fast_io(a) #use fast_io(b) voidmain(void){ char dado='a'; set_tris_a(0b11111111); set_tris_b(0b11111011); while(true){ if(input(pin_a0)){ delay_ms(20); if(input(pin_a0)){ putc(dado++); if(dado == 'h') dado = 'a'; delay_ms(200); }} } }

34. 8º Ex: UART TX

35. 8ºEx: UART RX while(true){ if(kbhit()){ dado = getc(); printf(lcd_putc,"\fDado:\n%c", dado); } } } #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock = 4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #define use_portb_lcdtrue #include <lcdt.c> #use rs232(baud=9600 , rcv = pin_c7 , xmit = pin_c6) voidmain(void){ char dado; set_tris_a(0b11111110); set_tris_c(0b10111111); lcd_init();

36. 8º Ex: UART RX

37. 8ºEx: RX Int. recebimento #include <16f877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c)#use fast_io(d) #use fast_io(e) #include <lcdt.c> #use rs232(baud=9600, xmit=pin_c6, parity=N, rcv=pin_c7) short flag=1; char dado=‘K’; #INT_RDA voidint_receber(void){ dado=getc(); flag=1; } voidmain(void){ set_tris_a(0xff); set_tris_c(0b10111111); lcd_init(); enable_interrupts(GLOBAL); enable_interrupts(INT_RDA); while(TRUE){ if(flag){ printf (lcd_putc,"\f Dado: "); printf (lcd_putc,"\n %1c", dado); flag = 0; } } }

38. Timer • Os Timers são periféricos responsáveis pela contagem de tempo, mas que também podem ser usados para contar pulsos de um sinal externo. São muito úteis quando se deseja um intervalo de tempo preciso entre eventos. Podem realizar o papel da função “delay_ms(X);”, mas permitindo que o programa trabalhe em outras atividades enquanto o tempo está sendo contado.

39. Interrupção Timer • setup_timer_x(parâmetros); • setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_64); • set_timerx(valor); • Ex: set_timerx(131); • enable_interrupts(parâmetros); • enable_interrupts(GLOBAL|INT_TIMER0); • #INT_timerx • Define a função de tratamento de interrupção

40. 11º Ex: Timer 0 //----- Pisca LED ------ #include <16F877A.h> #fuses XT #use delay(clock=4000000) #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) short led; unsignedintcont; #INT_TIMER0 void trata_tmr0(void){ set_timer0(131+get_timer0()); if(++cont==125){ cont=0; led=!led; output_bit(pin_a0,led); } } voidmain(void){ set_tris_a(0b11111110); set_tris_b(0b11111111); set_tris_c(0b11111111); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_64); set_timer0(131); enable_interrupts(GLOBAL|INT_TIMER0); while(true){ } }

42. FIM