專題製作專題製作--PIC16PIC16系列系列/PIC18/PIC18系列應用實務系列應用實務報告人：黃嘉輝

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問題

為什麼要選用為什麼要選用PICPIC，而不用，而不用8051 ?8051 ?

為什麼要選用為什麼要選用C ?C ?

為什麼要選用為什麼要選用PIC16?PIC16?

為什麼要選用為什麼要選用MikroCMikroC ??

容易上手嗎容易上手嗎??

發展設備貴嗎發展設備貴嗎 ??

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大綱

單晶片概論1

程式發展步驟2

專題常用技術3

技能競賽相關技術4

3

單晶片概論（1）

單晶片全球現況

28.4%Others

3.4%10Samsung

4.4%9ST

4.8%8NXP

5.5%7Fujitsu

5.5%6Texas

6.6%5Infineon

6.7%4Microchip

7.4%3ATMEL

10.1%2Freescale17.3%1Renesas

佔有率2011排名MCU廠商

4

單晶片概論（2）

8 bit 單晶片概況(2009)

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單晶片概論（3）

PIC與8051硬體特性有何不同？

便宜貴燒錄器

I:25mA O:5mAI/O:25mA~50mAI/O能力

稍慢(12T)快（4T）執行速度

多少資源

稍低高C/P値

XO內部振盪

少多種類

XO內部RESET

稍差稍好抗干擾

20 PIN6 PIN最小包裝

2.7~5.52~5.5工作電壓

8051PIC

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單晶片概論（4）

PIC與8051寫法有何不同？ PIC需有初始化，8051不用 PIC需有輸出入設定，8051不用 PIC暫存器多，必需規劃，8051較少 PIC組態必須設定，8051不用

例：單純I/O PIC16F883 8051

PORTA=0; P1.0=1;ANSEL=0;TRISA=0;PORTA.B0=1;

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單晶片概論（5）

PIC的系列產品 8位元晶片：PIC10系列、PIC12系列、PIC16系

列、PIC18系列 16位元晶片：PIC24系列、dsPIC系列 32位元晶片：PIC32系列

適用場合 8 bit：一般控制用 16 bit：馬達控制、DSP需求 32 bit：SOC、通訊、PDA

常用包裝 6PIN、8 PIN、 14 PIN、16 PIN、28 PIN、40 PIN

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單晶片概論（6）

PIC16F883特性 振盪頻率：1Hz~20MHz

工作電壓：2~5.5V

EEPROM：256 bytes

ROM：4K

RAM： 256 Bytes

I/O：I: 25 PIN O:24 PIN

Watch Dog：防止當機

A/D：11 CH 10 bit

PWM：2個

(1 Enhance , 1 Normal )

USART：1個，可與

RS232,RS485,SPI, I2C通訊

計時器: T0,T1,T2

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單晶片概論（7）

PIC16F883單晶片腳位

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單晶片概論（8）

PIC16F883完整必備電路

使用內部振盪及RESET使用外部振盪電路及RESET

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單晶片概論（9）

PIC實驗板

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單晶片概論（10）

PIC16F883實驗板能做什麼？ LED 實驗 七段顯示+解碼實驗 LCD實驗 喇叭實驗 SSR實驗 直流馬達正反轉實驗 步進馬達實驗 PWM實驗 計時實驗 計次實驗

按鈕實驗 DIP SW實驗 4*3鍵盤實驗 麥克風實驗 A/D實驗 EEPROM實驗 溫度感測實驗 串列埠實驗 看門狗實驗 外部中斷實驗

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程式發展步驟（1）

PIC C編譯器比較 MicroChip

• PIC18、PIC24/dsPIC、PIC32• MPLAB XC8、XC16、XC32(ALL US495)

Hi-Tech• PIC10/12/16/18、PIC24、PIC32• Microchip原廠合作，US495/US???/US895

MikroC• PIC12/16/18、dsPIC/PIC24、PIC32• 3rd party，US249/US249/US299

CCS• PIC12/16/18、PIC24、PIC32• 3rd party，US350/US500/US600

KEIL C (不支援) IAR (不支援)

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程式發展步驟（2）

撰寫撰寫CC原始碼原始碼 編譯編譯//除錯除錯 燒錄燒錄//執行執行HEXHEX檔檔

Mikro CIDE

EZ PIC實驗板

Mikro CDebug

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程式發展步驟（3）

8051組合語言delay:

mov r7,#100l1_delay:

mov r6,#217l2_delay:

mov r5,#10djnz r5,$djnz r6,l2_delaydjnz r7,l1_delayret

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程式發展步驟（4）

KEIL C KEIL C(Delay ms) // 函數須自己撰寫void Delay_ms(int temp) //11.0592MHz{ //頻率換了又得重寫

int i,j;for(i=0;i

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程式發展步驟（5）

KEIL C與MikroC的不同例：按鈕處理 KEIL C (按鈕處理)

• 硬體處理 //• 軟體處理 // 程序須自己撰寫

// 彈跳要自己處理 MikroC (按鈕處理)

• 硬體處理• 軟體處理 // 內建函數

Button(&PORTB,0,x,y); //x你要的彈跳延遲//y為作動的準位

例：PWM處理 KEIL C

• 需自己轉寫程式 MikroC

• PWM1_init(5000); // 內建函數

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程式發展步驟（6）

STEP1：撰寫C程式(Mikro C IDE) C 程式的樣子：全域變數宣告;func1(){

區域變數宣告;::

}void main() //一開機後開始執行的地方{

區域變數宣告;初始化部分; // 這是跟8051不同的地方您的程式;

}

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程式發展步驟（7）

STEP 2：編譯與除錯 MikroC IDE 介紹

STEP 3：燒錄與執行MikroC 檔案概述 *.mcppi：MikroC Pro專案檔 *.c：C原始檔 *.hex：十六進制檔（燒錄檔） *.asm：編譯之後的組語檔 *.mcl：編譯之後的二進制函數檔 *.lst：編譯後的記憶體配置情形

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程式發展步驟（8）

PIC組態介紹(Mikro IDE ctrl+shift+E) OSC設定

• HS：石英振盪器 4MHz

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程式發展步驟（9）

撰寫MikroC PIC16程式：初始化輸出篇 PIC數位控制規劃三步驟：

• STEP 1. 給定I/O初始值• STEP 2. 關閉複合功能• STEP 3. 規劃I/O方向

例：PORTA全部數位輸出void main() // 一開機後開始執行的地方{

PORTA=0; //1.讓PORTA輸出低電位ANSEL=0; //2.關閉PORTA的類比功能TRISA=0; //3.PORTA所有I/O為輸出::

}

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程式發展步驟（10）

撰寫MikroC PIC18程式：初始化輸出篇 PIC數位控制規劃三步驟：

• STEP 1.給定I/O初始值• STEP 2. 關閉複合功能• STEP 3. 規劃I/O方向

例：PORTA全部數位輸出void main() // 一開機後開始執行的地方{

PORTA=0; //1.讓PORTA低電位LATA=0; //2.讓LATA低電位ADCON1=0x0F; //3.關閉PORTA類比功能CMCON=7; //4.關閉PORTA比較器功能TRISA=0; //5.PORTA所有I/O為輸出::

}

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程式發展步驟（11）

撰寫MikroC PIC16程式：初始化輸出篇 例： RB0~RB3輸出,RB4~RB7輸入

void main() // 主程式開始{

PORTB=0; //讓PORTB輸出低電位ANSELH=0; //關閉PORTB類比功能TRISB=0b11110000; //0b：二進制

}

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程式發展步驟（12）

撰寫MikroC PIC18程式：初始化輸出篇 例： RB0~RB3輸出,RB4~RB7輸入

void main() // 主程式開始{

PORTB=0; //1. 讓PORTB低電位LATB=0; //2. 讓LATB低電位ADCON1=0x0F; //3. 關閉AN8~AN12功能TRISB=0b11110000; //4. 0b：二進制:

:

}

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程式發展步驟（13）

撰寫MikroC PIC16程式：初始化輸出篇 例： RC0~RC3輸出,RC4~RC7輸入

void main() // 主程式開始{

PORTC=0; //讓PORTC輸出低電位C1ON_bit=0; //關閉PORTC比較器C2ON_bit=0;

TRISC=0xf0; //0x：十六進制:

:

}

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程式發展步驟（14）

撰寫MikroC PIC18程式：初始化輸出篇 例： RC0~RC3輸出,RC4~RC7輸入

void main() // 主程式開始{

PORTC=0; //1. 讓PORTC低電位LATC=0; //2. 讓LATC低電位TRISC=0xf0; //3. 0x：十六進制:

:

}

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程式發展步驟（15）

撰寫MikroC PIC18程式：初始化輸出篇 例： PORTD輸出

void main() // 主程式開始{

PORTD=0; //1. 讓PORTD低電位LATD=0; //2. 讓LATD低電位TRISD=0x00; //3.

:

:

}

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程式發展步驟（16）

撰寫MikroC PIC18程式：初始化輸出篇 例： PORTE輸出

void main() // 主程式開始{

PORTE=0; //1. 讓PORTE低電位LATE=0; //2. 讓LATE低電位ADCON1=0x0A; //3. 關PORTE上AD功能TRISE=0x03; //4. RE0、RE1為輸入:

:

}

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程式發展步驟（17）

操作示範：PIC16 EX：利用RA0閃爍一顆LED

void main() // 程式一開始{

PORTA=0; // 初始化ANSEL=0; // 關閉類比功能TRISA=0; // 規劃I/O方向while(1){

PORTA.B0=1; //也可以改為PORTA=0x01;Delay_ms(500);PORTA.B0=0; //也可以改為PORTA=0x00;Delay_ms(500);

}}

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程式發展步驟（18）

操作示範：PIC18 EX：利用RA0閃爍一顆LED

void main() // 程式一開始{

PORTA=0; // 初始化LATA=0;ADCON1=0xF; // 關閉類比功能CMCON=7; // 關閉比較器功能TRISA=0; // 規劃I/O方向while(1){

LATA=1; //也可以改為LATA.B0=1;Delay_ms(500);LATA=0;Delay_ms(500);

}}

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專題常用技術（1）

101年 臺中高工-自動調節車流號誌系統

• NE555+IR(8051) 臺中高工-智慧型停車場引導系統

• Cds+PLC(8051) 100年 台中高工-智慧型追蹤電風扇

• IR+焦電感測(A/D)+LCD+步進馬達(89S8252) 台中高工-LED環保香

• Cds+驅蚊蟲電路(22KHz)(8051) 99年 台中高工-無線數位語音時鐘

• IR+4*1 SEG(8051) 台中高工-步進馬達轉速控制

• 步進馬達(8051)

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專題常用技術（2）

內部振盪 節省週邊電路

Button 按鈕輸入

ADC cds照度偵測 焦電感測 溫度感測(LM35)

PWM IR

DC Motor速度控制 頻率產生 LED照度控制

KeyPad 輸入

LCD 顯示

EEPROM 參數記錄 資料記錄

馬達控制 步進馬達控制 DC Motor控制

溫度感測 環境控制 參數修正

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專題常用技術（3）

內部震盪器之使用• 優點：無外部振盪電路• 缺點：振盪頻率有1%的誤差。

內部振盪器使用方式(MikroC IDE)• 組態設定：選擇INTOSCIO• 軟體書寫void main(){

區域變數區;OSCCON=0x7F; // 8 MHz, 0x6F=4MHz: // 參考：OSCCON暫存器:

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專題常用技術（4）

按鈕技術 硬體電路

• 同8051

軟體• 使用內建函數

內建函數Button Button(&PORTA,0,20,0) ;//檢查RA0是否為0(按下)

//避開彈跳時間為20ms

• 傳回値：1有 0無

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專題常用技術（5）

使用方式(Active Low) 有無按下(按下瞬間)：直接偵測是否為0Vif(button(&PORTB,0,20,0)){

按鈕被按下時，想做的事;}

按下又放開(放開瞬間)：先偵測按下，然後再測放開if(button(&PORTB,0,20,0))

KeyPressed=1; // 使用變數記錄起來if(KeyPressed==1 && button(&PORTB,0,20,1)) // &&：AND{

看你要幹嘛!}

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專題常用技術（6）

LCD顯示技術 腳位介紹

D0~D7：資料線 Vo：控制對比 RS：暫存器選擇 E：晶片制能 R/W：讀取/寫入 A、K：背光

EGN

D

Vo RS

VCC

R/W D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7 A K

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專題常用技術（7）

LCD顯示器之使用 STEP1：規劃控制腳位(RS,E,R/W)及資料腳

(D7,D6,D5,D4)

STEP 2：利用輸出函數輸出ASCII內建函數 Lcd_Init() //初始化LCD的函數

• 例：Lcd_Init();

Lcd_Cmd(命令) //可以對LCD下命令的函數• 例：Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);

Lcd_Out(1,1,“This is a test”) // (1,1)輸出字串 Lcd_Chr(2,1,’0’) // (2,1)輸出字元 Lcd_Chr_Cp(0x30); // 游標位置輸出字元

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專題常用技術（8）

LCD硬體 R/W：必須直接接地

軟體書寫範例(LCD使用範例)sbit LCD_RS at RB4_bit;sbit LCD_EN at RB5_bit;sbit LCD_D7 at RB3_bit;sbit LCD_D6 at RB2_bit;sbit LCD_D5 at RB1_bit;sbit LCD_D4 at RB0_bit;sbit LCD_RS_Direction at TRISB4_bit;sbit LCD_EN_Direction at TRISB5_bit;sbit LCD_D7_Direction at TRISB3_bit;sbit LCD_D6_Direction at TRISB2_bit;sbit LCD_D5_Direction at TRISB1_bit;sbit LCD_D4_Direction at TRISB0_bit;

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專題常用技術（9）

void main(){

PORTB=0;

ANSELH=0;

TRISB=0;

Lcd_Init(); // 初始化LCDLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // 清除LCD螢幕Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // 關閉游標Lcd_Out(1,3,”PIC EASY GO!”); // (1,3) 顯示

}

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專題常用技術（10）

ADC技術 硬體

• 請參閱接腳圖

內建函數• Adc_Read(x); // x:channel NO.

信號計算：

軟體• 開啟A/D功能

– ANSEL=0x01; // 打開RA0之AD功能• AD PIN規劃為輸入

– TRISA=0x01; // 規劃RA0為輸入

1023

)(_V

VrefVrefDataADin

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專題常用技術（11）

例：Cds+ADCvoid main()

{

unsigned AD_Data=0;

float Vin=0.0;

PORTA=0;

ANSEL=0x01;

TRISA=0x01;

AD_Data=ADC_Read(0); // AN0：AD輸入Vin=AD_Data*(5-0)/1023;

：：

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專題常用技術（12）

PWM技術• 硬體：

• PWM1：RC2• PWM2：RC1

內建函數• PWM1_Init(freq); // 所需頻率• PWM1_Set_Duty(百分比*255/100); // 設定Duty• PWM1_Start(); // PWM啟動• PWM1_Stop(); // 停止PWM

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專題常用技術（13）

使用方式 STEP 1：PWM初始化

• Pwm1_Init(38000); // 38KHz

STEP 2： PWM開始• Pwm1_Start () ; // PWM開始

STEP 3：設定Duty• Pwm1_Set_Duty(50*255)/100); // Duty=50%

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專題常用技術（14）

例：IR+PWMvoid main(){

PORTC=0;CCP1CON=CCP2CON=0;TRISC=0;Pwm1_Init(38000); // 38KHzPwm1_Start () ; // PWM開始Pwm1_Set_Duty(50*255)/100); // Duty=50%while(1){

::

}}

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專題常用技術（15）

例：IR+PWM(硬體)

2N2222

220

IR LED

Vcc

VCC

U9

PIC16F883

RA7/OSC1/CLKIN9

RA6/OSC2/CLKOUT10

RE3/MCLR/VPP1

RA0/AN0/ULPWU/C12IN0-2

RA1/AN1/C12IN1-3

RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+4

RA3/AN3/VREF+/C1IN+5

RA4/T0CKI/C1OUT6

RA5/AN4/SS/C2OUT7

RC0/T1OSO/T1CKI11

RC1/T1OSI/CCP212

RC2/P1A/CCP113

RC4/SDI/SDA15RC5/SDO16RC6/TX/CK17RC7/RX/DT18

RB2/AN8/P1B23RB3/AN9/PGM/C12IN2-24RB4/AN11/P1D25RB5/AN13/T1G26

VSS19VDD20RB0/AN12/INT21RB1/AN10/P1C/C12IN3-22

RB6/ICSPCLK27RB7/ICSPDAT28

VSS8

RC3/SCK/SCL14

38KHz

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技能競賽相關技術（1）

ADC之使用(使用內建函數即可) RA0 RA1

PWM之使用(使用內建函數即可) RC1(PWM2)

LCD之使用(使用內建函數即可) D4~D7:RD4~RD7 RS:RE0 R/W:直接接地 E:RE2

74HC595之使用(使用內建函數) CK:RC0 SDO:RC2 LATCH:RC3

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技能競賽相關技術（2）

例：74HC595N之使用(腳位被固定)

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技能競賽相關技術（3）

自寫函數寫法#define clock LATC.B0

#define latch LATC.B1

#define SDI LATC.B2void hc595 (unsigned unsigned char temp){

unsigned int i;i=8;while (i>0){

if (temp.F7==0) SDI = 0;else SDI = 1;temp = temp

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技能競賽相關技術（4）

void latch595(){

latch = 1;Delay_us(1);latch = 0;

}void main(){

char i;PORTC=0; //1. 讓PORTC低電位LATC=0; //2. 讓LATC低電位TRISC=0x0; //3. 讓PORTC都輸出while(1){

for(i=0;i

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技能競賽相關技術（5）

使用內建SPI函數#define latch LATC.B1sbit SoftSpi_SDI at RC7_bit;sbit SoftSpi_SDO at RC2_bit;sbit SoftSpi_CLK at RC0_bit;sbit SoftSpi_SDI_Direction at TRISC7_bit;sbit SoftSpi_SDO_Direction at TRISC2_bit;sbit SoftSpi_CLK_Direction at TRISC0_bit;void latch595(){

latch = 1;Delay_us(1);latch = 0;

}

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技能競賽相關技術（6）

void main(){

char i;PORTC=0; //1. 讓PORTC低電位LATC=0; //2. 讓LATC低電位TRISC=0x0; //3. 讓PORTC都輸出Soft_SPI_Init();while(1){

for(i=0;i