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uC e sistemas de interface

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Bibliografia

-> Apostila Microgenios;-> Apostila Exsto;->Apostila UPTEX;-> RogerCom;-> Manual MikroC;



Os microcontroladores PIC são fabricados pela empresa Microchip. Existembasicamente quatro famílias de PICs diferenciadas pelo tamanho da palavra dememória de programa: 12,14 , 16 e 32 bits. Atualmente a Microchip lançou nessesúltimos anos uma nova família de microcontroladores chamada DsPIC que possuibarramento interno de 16 bits e 24 bits, contrário da tradicional família de 8 bits, etambém a família PIC32, com barramento de dados em 32 bits.

Microcontroladores PIC



OBS:

O aumento no tamanho da palavra de programa possibilita um aumento no número deinstruções: os PICs de 12 bits (12C508, 12C509, 12CE518, 16C54, 16C55) possuem apenas 33 instruções, os de 14 bits (12C671, 12C672, 12CE673, 12C674, 14000, 16C55x) possuem 35 instruções e os de 16 bits (17C4x, 17C75X, 17C76X, 18C2XX, 18C4XX) possuem 77 instruções.



Desempenho da família PIC

Um ciclo de máquina no PIC equivale a 4 ciclos de clock, ou seja, o sinal de clock édividido por 4 antes de executar a instrução (falaremos mais sobre esse tópico adiante).Outra característica importante da arquitetura PIC reside na semelhança ecompatibilidade entre os diversos microcontroladores membros de sua família. Istofacilita grandemente a migração de microcontrolador para outro, bastando mudar, emalguns casos, apenas alguns comandos no programa, pois partes dos registradoresinternos não se diferem muito entre si.

Cristais e Configurações



O PIC18F4520

O PIC18F4520 é um microcontrolador que possui memória do tipo FLASH, que nosrepresenta uma grande facilidade em desenvolvimentos de projetos e protótipos poisnão requer apagá-lo através de luz-ultravioleta como as versões antigas que utilizavamEEPROM, com tecnologia CMOS (baixíssimo consumo) fabricado pela empresaMicrochip Technology.



Veja em seguida as principais características do PI18F4520

• Microcontrolador de 40 pinos;• Memória de programa FLASH de 32K ( 16384 bytes words)• Memória de dados RAM de 1536 bytes;• Memória EEPROM de 256 byte;• Processamento de até 10MIPS (milhões de instruções por segundo)• 2 canais capture/compare/PWM - módulo CCP• Master synchronous Serial Port (MSSP) module.• Usart• 13 canais A/D de 10 bits• Permite até 100 000 ciclos de escrita e leitura na memória de programa Flash• Permite 1.000.000 ciclos de leitura e escrita na E2PROM• Retenção de dados na Flash de 40 anos• Detector de baixa voltagem programável• Watchdog timer com oscilador próprio e programável• Três pinos de interrupção externa.• 4 Temporizadores/contadores (TIMER0, TIMER1, TIMER2, TIMER3)





Tipos de encapsulamentos

• DIP → Dual In-line Pin• PLCC → Leadless Chip Carrier.• TQFP → Thin Quad Flat Pack.

DIP







Estrutura interna do PIC18F4520



Pinos de I/O’s PIC18F4520





O PI18F4520 possui no total de 34 pinos de I/O divididos entre as PORTA, PORTB, PORTC,PORTD e PORTE.

PORTA: encontramos 7 pinos físicos intitulados de RA0 a RA7 que podem ser utilizados como I/Ode uso geral ou como conversor analógico/ digital A/D, além de possuir também a função dedetecção de baixa tensão (LVD), referência analógica do A/D e contador externo.

PORTB: encontramos 8 pinos intitulados de RB0 a RB7 configuráveis como I/O de uso geral.Nesse port podemos trabalhar com três interrupções externas, módulo CCP e pinos de gravação edebugger.

PORTC: encontramos 8 pinos intitulados de RC0 a RC7 configuráveis como I/O de uso geral,saídado oscilador do timer, módulo CCP, Clock e data para os modos SPI, I2C e UART.

PORTD: encontramos 8 pinos intitulados de RC0 a RC7 que pode ser configurado como I/O deuso geral ou ser configurado como PSP para ter saída TTL (por exemplo: interfaceamento commicroprocessadores ).

PORTE: podemos utilizá-lo como PORT de I/O de uso geral ou utilizar os pinos de WR e CSparaacesso ao modo paralelo Slave Port (acesso a memória externa por exemplo).



Registradores de Funções Especiais -> SFR’s



Registrador PORTA

O PORTA é port responsável pela saída e entrada de dados digitais (físico). O port TRISA configura o PORTA como entrada ou saída de dados. Exemplo:TRISA = 0x0F => RA7/6/5/4 – Entrada de dados e RA3/2/1/0 – Saída de Dados

Os demais ports a configuração é mesma para entrada e saída digital PORTB/C/D/E.Para a configuração dos outros periféricos (TIMERs, Interrupções e etc), são outros portsou registradores para configuração.



Compilador MikroC PRO

Abaixo temos a tela inicial do compilador:



Compilador MikroC PROCriando um projeto:Inicialmente precisamos criar um projeto para iniciarmos o desenvolvimento do nossoprograma.

Para isso, no Menu, clique em Project e em seguida escolha New Project:




Inicialmente teremos esta tela de boas vindas, clique em Next:




Selecione agora o PIC, no caso, P18F4520, Nome do Projeto e a Pasta. Selecione aFreqüência do Clock e clique em Next:




Próxima tela é para adição de algum arquivo ao projeto que está sendo criado.Clique em Next, pois, no momento, não adicionaremos nenhum arquivo.




A próxima tela é para incluir as bibliotecas. Podemos escolher entre não selecionarnenhuma ou selecionar todas. Se a sua escolha foi não incluir nenhuma, escolhendo aopção Include None (Advanced) e clique em Next, porém, lembre-se que seránecessário selecionar a biblioteca para os periféricos a serem utilizados, como porexemplo: LCD, USB, Convertions, etc. Caso escolha a opção Include All (Default),todas as bibliotecas são selecionadas e você não terá preocupação aguma casosurja alguma dúvida se habilitou ou não determinadas bibliotecas. Essa opção nãoaumenta o seu programa!




A última tela indica que o novo projeto foi criado com sucesso!



Exemplo:/*****************************************************************************************************************************************************//***Elabaorado por: Walter Müller *//***Data: 26/01/14 *//***Exemplo: Pisca Led com Botão *//*****************************************************************************************************************************************************/// Define as entradas e saídas para o LED (saída - OUT1) e Botão (B1 - entrada)#define B1 PORTB.RB0#define OUT1 PORTB.RB1void main(){

TRISB=0x01; // PORTB.RB0 definido como entrada de dados digitais e PORTB.RB1 como saídaPORTB=0x00; // Limpa o PORTBOUT1=0; // Limpa saída do LEDwhile(1){

if(B1){

OUT1=~OUT1; // Altera o Estado atual do bit PORTB.RB0 ou OUT1Delay_ms(1000); // Espera 1 segundoOUT1=~OUT1; // Altera o Estado atual do bit PORTB.RB0 ou OUT1Delay_ms(1000); // Espera 1 segundo

}// fim ifelse{OUT1=0; // Altera o Estado atual do bit PORTB.RB0 para 0

}// fim else}// fim while

}// fim main





Gravando o arquivo .hex no MPLAB

Abra a IDE MPLAB



Selecione no Menu Configure-> Select Device



Na Janela Select Device, selecione o uC PIC18F4520 na Device e clique em OK



Conecte o Kit no PC (cabo USB de Comunicação) e no Menu Programmer -> SelectProgrammer -> 6 PICkit 3 ( seleção do gravador)



Na janela Voltage Caution clique em OK



Na Janela OUTPUT, na aba PICkit3 aparece a confirmação da conexão do Gravador



No Menu File->Import, selecione o arquivo .hex para gravar, e após abrir.



Na janela OUTPUT, na aba Build, está o endereço do arquivo .hex selecionado para a gravação.



Clique em PROGRAM e na janela OUTPUT a confirmação da Gravação (Programming /Verify complete) - Gravação Completa.



Na pratica...

1) Faça a mesma montagem do circuito acima no Proteus e no Periférico externo de acordo com o Hardware disponível nos esquemas eletrônicos. Use a barra de led para demonstrar o acionamento desse dispositivo (ambiente físico de simulação - maleta)



Display de LCD



Os display de LCD são amplamente usados para os diversos tipos de aplicações,principalmente no âmbito industrial. Esse dispositivo é também denominado comoInterface Homem Máquina (IHM) que visualiza informações para o usuário. Abaixo,seguem alguns exemplos de aplicação:



Para a comunicação com o display são necessários 8 bits como via de dados (podendotambém ser configurado para trabalhar com 4 bits), um bit EN (Enable - Habilitação) eum bit RS (seleção entre dados e comandos). O display reconhece dois tipos deinformação na via de dados: comandos e dados. Os comandos, que são reconhecidosquando RS = 0, são instruções para o display (limpar a tela, ir para a segunda linha, irpara a décima coluna, etc... ); os dados são caracteres a serem escritos no display, esão indicados por RS = 1. A 4 bits da via de dados são ligados aos bits 4 a 7 do LCD.



Comando do Display de LCD (Hexadecimal)



Os endereços de cada posição no display são dados pela tabela abaixo. Para que um caractere seja escrito em uma determinada posição, envia-se o valor dessa posição como comando e em seguida envia-se o caractere a ser escrito.

Endereços de Posição





void Lcd_Init(); -> Initializes Lcd module.Requires:

Global variables:LCD_D7: Data bit 7 LCD_D6: Data bit 6 LCD_D5: Data bit 5 LCD_D4: Data bit 4 LCD_RS: Register Select (data/instruction) signal pin LCD_EN: Enable signal pin

LCD_D7_Direction: Direction of the Data 7 pin LCD_D6_Direction: Direction of the Data 6 pin LCD_D5_Direction: Direction of the Data 5 pin LCD_D4_Direction: Direction of the Data 4 pin LCD_RS_Direction: Direction of the Register Select pin LCD_EN_Direction: Direction of the Enable signal pin

Funções do LCD para o Mikro C PRO



// Lcd pinout settingssbit 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;

// Pin directionsbit 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;

Exemplo:



void Lcd_Out(char row, char column, char *text);

Prints text on Lcd starting from specified position. Both string variables and literals can be passed as a text.

Parameters :row: starting position row number column: starting position column number text: text to be written

Example:

// Write text "Hello!" on Lcd starting from row 1, column 3:Lcd_Out(1, 3, "Hello!");



void Lcd_Chr(char row, char column, char out_char);

Prints character on Lcd at specified position. Both variables and literals can be passed as a character.

Parameters : row: writing position row number column: writing position column number out_char: character to be written

Example:// Write character "i" at row 2, column 3:Lcd_Chr(2, 3, 'i');



void Lcd_Cmd(char out_char);

Sends command to Lcd.



Exemplo



/***************************************************************************************************//***Elaborado por: Walter Müller *//***Data: 21/07/14 *//***Exemplo: Aplicação com Display de LCD *//***************************************************************************************************/

sbit lcd_rs at RE0_bit;sbit lcd_en at RE2_bit;sbit lcd_d7 at RD7_bit;sbit lcd_d6 at RD6_bit;sbit lcd_d5 at RD5_bit;sbit lcd_d4 at RD4_bit;

//LCD: direcionamento dos pinos

sbit lcd_rs_direction at TRISE0_bit;sbit lcd_en_direction at TRISE2_bit;sbit lcd_d7_direction at TRISD7_bit;sbit lcd_d6_direction at TRISD6_bit;sbit lcd_d5_direction at TRISD5_bit;sbit lcd_d4_direction at TRISD4_bit;

// insere as variaveis globais

unsigned char sText[10]={"Teste"}; // cria uma string com texto "Teste"

void main(){

// configura os principais registradoresADCON1=0x0D; // Configura os Pinos 2(RA0) e 3(RA1) como canal analógico e o restante com digitalTRISE=0x00; // Configura como Pinos de saída DigitalTRISD=0x00; // Configura como Pinos de saída DigitalPORTE.RE1=0; // Seleciona como '0' o pino RE1 (R/W do display de lCD)PORTD=0x00; // Seleciona como '0' os pinos D0, D1, D2 E D3 para limpar o PORTD (pinos do display de LCD)

// inicia as principais funçõesLcd_Init(); // Inicia o LCDLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Limpa o Display de LCDLcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // Desliga o cursor do LCD

while(1){Lcd_Out(1,1,sText); // Envia para 1º linha e coluna o texto contido na variavel sTextLcd_Out(2,1,"Programa LCD"); // Escreve na linha 2 coluna 1 "Programa LCD"}// fim while

}// fim main



Na pratica...

1) Monte o circuito acima (exemplo) no Proteus e copiei e cole no programa no Mikro Ce teste a funcionalidade no ambiente virtual. Após, simule na maleta portátil.

2) Simule no Proteus a seguinte condição com Display de LCD: 1,1, “Motor M1” e 2,1“Ligado” e aciona um LED para indicar o funcionamento quando um B1 for acionado.E, 1,1, “Motor M2” e 2,1 “Ligado M2” e aciona um LED para indicar o funcionamentoquando um B2 for acionado. Após, simule na maleta o funcionamento do sistema.



Canal Analógico

O PIC18F4520 possui internamente 12 canais de A/D com resolução de 10 bits cada.Através de um conversor A/D com resolução de 10 bits e tensão de referência de 5V,podemos obter um valor de 4,8876.. mV, pois 5V/ (2E10 - 1) = 4,8876... mV. Osconversores A/D dos PICs utilizam uma técnica de aproximação sucessivas,normalmente com resolução de 10 bits, com clock selecionável pelo usuário e múltiplasentradas multiplexadas.Os registradores que participam da configuração do conversor A/D são: ADCON0, ADCON1 e ADCON2.Nosso A/D possui resolução de 10 bits (8 + 2 bits), onde os valores das conversões sãoarmazenados nos registradores ADRESH e ADRESL.













Conversores A/D

A/D

Sensor do ProcessoSinal em V

Barramento de

dados douC

Conversor A/D de 10 bits (10 saídas na A/D),ou seja, 210 = 1024 (0 ~ 1023 possibilidades).

A/D



O bit de ADFM tem a função de organizar o resultado da conversão A/D, de forma que oos valores convertidos sejam justificados a direita ou a esquerda nos registradoresADRESH e ADRESL. Caso venhamos configurar ADFM = 1, organizamos o valor daconversão a direita, ou seja, os oitos bits menos significativo será armazenando emADRESL, e os 2 bits mais significativo serão armazenados em ADRESH. Caso ADFM =0, justificaremos a esquerda os valores de conversão, desta forma os oitos bits maissignificativos ficarão em ADRESH e os 2 menos significativo ficará em ADRESL.





ANSI C Stdlib Biblioteca A mikroC PRO para PIC fornece um conjunto de funções da biblioteca padrão ANSI C de utilidade geral. Nota: Nem todas as funções padrão foram incluídos. Nota: As funções têm sido quase sempre executado de acordo com o padrão ANSI C, mas certos funções foram alteradas a fim de facilitar a programação de PIC. Certifique-se de percorrer o descrição antes de usar funções C padrão.

Funções da biblioteca

absatofatoiatol div ldivuldivmaxminrandsrandxtoi









min





Biblioteca C ANSI String A mikroC PRO para PIC fornece um conjunto de funções da biblioteca padrão ANSI C útil para manipular strings e memória RAM. Nota: Nem todas as funções padrão foram incluídos. Nota: Funções têm sido maioritariamente implementados de acordo com o padrão ANSI C, mas algumas funções têm sido modificados de modo a facilitar a programação de PIC. Seja Certifique-se de percorrer a descrição antes de usar funções C padrão. Funções da biblioteca memchrmemcmpmemcpymemmovememsetstrcatstrchrstrcmpstrcpystrlenstrncatstrncpystrspnstrncmpstrstrstrcspnstrpbrkstrrchr



















CONVERSÕES DE BIBLIOTECA

A mikroC PRO para PIC Conversões Biblioteca disponibiliza rotinas para numerais para cordas e BCD / conversões decimal.

Rotinas da biblioteca Você pode obter representação de texto do valor numérico passando-a para um dos following rotinas:

ByteToStrShortToStrWordToStrIntToStrLongToStrLongWordToStrFloatToStr

















Exemplo:

Comunicação com Display de LCD com leitura do canal analógico.



/***************************************************************************************************//***Elaborado por: Walter Müller *//***Data: 15/08/14 *//***Exemplo: Aplicação com Display de LCD *//***************************************************************************************************/

sbit lcd_rs at RE0_bit;sbit lcd_en at RE2_bit;sbit lcd_d7 at RD7_bit;sbit lcd_d6 at RD6_bit;sbit lcd_d5 at RD5_bit;sbit lcd_d4 at RD4_bit;

//LCD: direcionamento dos pinos

sbit lcd_rs_direction at TRISE0_bit;sbit lcd_en_direction at TRISE2_bit;sbit lcd_d7_direction at TRISD7_bit;sbit lcd_d6_direction at TRISD6_bit;sbit lcd_d5_direction at TRISD5_bit;sbit lcd_d4_direction at TRISD4_bit;

// insere as variaveis globais

unsigned char sText[10]; // cria uma string para utilização na conversão do canal analógico.

unsigned int iCanalAnalog; // variável para a leitura do canal analógico RA2

void main(){// inicia o canal analógicoADC_Init(); // Inicia o canal analógico



// configura os principais registradoresADCON1=0x0E; // Configura os Pinos 2(RA0) como canal analógico e o restante com digitalTRISE=0x00; // Configura como Pinos de saída DigitalTRISD=0x00; // Configura como Pinos de saída DigitalPORTE.RE1=0; // Seleciona como '0' o pino RE1 (R/W do display de lCD)PORTD=0x00; // Seleciona como '0' os pinos D0, D1, D2 E D3 para limpar o PORTD (pinos do display de LCD)

// inicia as principais funções do LCDLcd_Init(); // Inicia o LCDLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Limpa o Display de LCDLcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // Desliga o cursor do LCD

// Texto inicial no display de lcdLCD_Out(1,1,"Valor da A/D");

while(1){iCanalAnalog= ADC_Read(0); // realiza a leitura do canal analógico RA2IntToStr(iCanalAnalog,sText); // converte a variável do tipo inteiro para string para impressão no Display de LCDLCD_Out(2,1,"A/D:");LCD_Out(2,5,sText+2); // Imprimi o valor convertido da A/D em string no lCD e desloca 2 casas para esquerda na string

}// fim while}// fim main



Na prática....

6) Monte um circuito utilizando LCD e Canal analógico um voltímetro que faça a leitura de 0 ~ 5000mV e fique amostra o valor no Display. Conforme alteram-se as casas das leituras, deve-se manter espaço de impressão, ou seja, sem espaço:

Tensao:1010mV //(para 4 casas)Tensao:517mV //(para 3 casas)Tensao:72mV //(para 2 casas)Tensao:1mV //(para 1 casas)

Simule no Proteus e na prática.



Comunicação RS232 - UART



Tipos de Comunicação







Tipos de Transmissão



















Comunicação Dispositivo periférico



Interfaces de Comunicação

CHIPSET

Um Chipset é o nome dado ao conjunto de chips (ou circuitos integrados) utilizado naplaca-mãe e cuja função é realizar diversas funções de hardware, como controle dosbarramentos (PCI, AGP e o antigo ISA), controle e acesso à memória, controle dainterface IDE e USB, Timer, controle dos sinais de interrupção IRQ e DMA, entre outras.



FTDI- CHIPSETO FT232R é o último dispositivo a ser adicionado ao intervalo de interface USB UARTde dispositivos de circuitos integrados de FTDI. O FT232R é uma USB à interfaceUART serial com saída do gerador de relógio opcional, eo novo recurso de segurançadongle ™ FTDIChip-ID. Além disso, os modos síncronas e assíncronas de interfacepouco estrondo estão disponíveis. USB para projetos de série usando o FT232R foramainda mais simplificada, integrando totalmente a EEPROM externa, circuito de relógio eUSB resistências para o dispositivo.O FT232R acrescenta duas novas funções emcomparação com os seus antecessores, efetivamente tornando-se um chip "3-em-1"para algumas áreas de aplicação. O relógio gerado internamente (6MHz, 12MHz,24MHz e 48MHz) pode ser levado para fora do dispositivo e usado para conduzir ummicrocontrolador ou lógica externa. Um único número (o FTDIChip-ID ™) é queimadono interior do dispositivo durante o fabrico e pode ser lido por USB, formando assim abase de um dongle de segurança que pode ser utilizado para proteger o software deaplicação ao cliente de ser copiado.



Conexão do chipset com PC



Porta “COM” de comunicação Serial

Essa porta é criada após ainstalação Do drive do chipset eplugado no PC “cria-se” a portapara a comunição serial baseadoem RS232. A grande vantagemda utilização do Chipset é a queos níveis de comunicação é TTL0V e 5V.



FTDI – FT232RL – Níveis TTL de comunicação



Utilização do conversor USB - Serial

Além de criar um COM, após da instalação do drive, é possívelcomunicar com uC. Porém deve-se utilizar a um conversor RS232 para TTL, como exemplo MAX232.



Conversor RS232/CMOS -> TTL

Observa-se que o conversor é um CI que é utilizado realizar a transmutação da comunicação serial do PC com uC. Abaixo também há o circuito detalhado para a montagem.



EUSART do PIC18F4520

O modulo EUSART do PIC18F4520 permite gerar sinais de comunicação assíncrona segundo o exposto acima. Ela e capaz de operar em modo full-duplex (transmissão e recepção simultâneas) e gerar uma taxa de transmissão/sincronismo de FOSC/4 bits por segundo.

A EUSART do PIC e controlada pelos registros:

TXSTA: Controle de transmissão;RCSTA: Controle de recepção;BAUDCON: Controle da taxa de transmissão;SPBRGH: SPBRG: Gerador de taxa de transmissão.Operando em modo assíncrono, a EUSART e composta de um modulo de recepção e um de transmissão que trabalham de forma independente, apenas compartilhando o mesmo gerador de taxa de recepção/transmissão.



As figuras abaixo apresentam os diagramas em blocos do sistema de recepção e odiagrama em blocos do modulo de transmissão.

Recepção



Transmissão



Gerador de Taxa de Transmissão

Para gerar a temporização necessária para a transmissão e a recepção, existe um gerador detaxa de transmissão (baud rate). Esse gerador deve ser configurado para a taxa de transmissão desejada levando-se em consideração a frequência de clock do oscilador principal.O gerador de baud rate pode operar em dois modos, taxas altas e taxas baixas. Conforme a seleção do modo e usada uma das seguintes equações:

Taxas altas (USART BRGH HIGH)



Taxas baixas (USART BRGH LOW)

Sendo spbrg o valor a ser carregado no gerador de baud rate e BR a taxa detransmissão desejada Deve-se estar atento, pois valor calculado pode não ser uminteiro. Neste caso, ao fazer a aproximação para um inteiro mais próximo o valor detaxa de transmissão pode ser muito diferente do valor nominal. Sempre que arredondaro valor obtido para spbrg calcule a taxa real obtida com o valor de spbr e obtenha o erroatravés da equação a seguir.

Na pratica, podem ocorrer problemas de comunicação para se a diferença entre o valor real e o nominal forem maiores que 1%.



UART BIBLIOTECA

UART módulo de hardware está disponível com uma série de microcontroladores PIC. mikroCPRO para PIC Biblioteca UART dá trabalho confortável com o (full duplex) assíncrona modo.Você pode facilmente comunicar com outros dispositivos via protocolo RS-232 . Você precisaum microcontrolador PIC com hardware UART integrado, por exemplo 16F887. Então,simplesmente use as funções listadas abaixo.Nota: PIC18 MCUs Alguns têm vários módulos UART. Alternando entre os módulos UARTUART na biblioteca é feito pela função UART_Set_Active (UART módulo tem que ser previamenteinicializada).Nota: Para usar a rotina da biblioteca UART desejado, basta alterar o número 1no protótipo com o número adequado de módulo, ou seja, UART2_Init (2400);

Rotinas da biblioteca UART1_InitUART1_Data_ReadyUART1_Tx_IdleUART1_Read UART1_Read_TextUART1_WriteUART1_Write_TextUART_Set_Active

















/*******************************************************Programa Eco Caracter Pela Serial***************************************************//* Por Walter Müller *//* Programa para comunicação Serial pela RS-232: recepciona um caracter + 1 e envia novamente pela serial *//********************************************************************************************************************************************/

/***********************************************************Variaveis globais*******************************************************************/unsigned char cCaracter; // recepção dos caracteres/*********************************************************Protótipos das funções**************************************************************/void config_serial(void);/**********************************************************Programa Principal******************************************************************/

void main(){

config_serial(); // Chama a função para configuração da serial

while(1){if (PIR1.RCIF==1) // Verifica se na recepção da serial há dado ou caracter válido

{cCaracter=RCREG; // Atribui o valor recebido do registrador para a variável RCREGTXREG=cCaracter+1; // Envia o valor recebido (ECO)while(PIR1.TXIF==0) // Faz enquanto não há nada sendo enviado pela serialPIR1.RCIF=0; // Zera a Flag de RecepçãoPIR1.TXIF=0; // Zera a Flag de Envio

} // fim if (PIR1.RCIF==1)

} // fim While(1)} // fim Main

Exemplo de Programa Utilizando os registradores



/***********************Funções da Programação********************************************/

/*******************Função Para configuração da Serial**************************************/

void config_serial(void){//**************Calculo para Determinar SPBRG*********************************************/// calculo para baud rate// BAUDRATE= FOSC/[64*(SPBRG + 1)], assim tem-se:// SPBRG = [FOSC/(64*BAUDRATE)] - 1, portanto// SPBRG = [8000000/(64*9600)] - 1 = 12

/***********Configuração dos Registradores*********************************************/

SPBRG=12; // Configura o registrador para 9600 bpsTXSTA=0x20; // Modo Assincrono;Trasmissão Continua; Baixa Velocidade de Transmissão; 8 bits de Transmissão de dadosRCSTA=0x90; // Habilita RC7->RX e RC6->TX; 8 bits de recepção de dados;TRISC.F7=1; // Configura o Pino RC7 como entrada de dadosTRISC.F6=0; // Configura o pino RC6 como saída de dados} // Fim config_Serial



O programa acima deve ser montado no Proteus utilizando COMPIM para um periféricoexterno e virtual terminal. Para Comunicação Interna utiliza-se o COMPIM , VirtualTerminal e Gerador de COM Virtual como o software VSPE. (Utilizando somenteRegistradores) . Interface externa de comunicação com uC. OBS: No COMPIM usa-seos sinais invertidos TX-TX e RX-RX. Configurado 9600bps e selecionado com aCOMx criada. (Clique duas vezes no componente e faça as alterações).



/****************************Programa Principal*****************************************/

void main(){

UART1_Init(9600); // inicia a comunicação serial 9600 bits/segundo

while(1){

if(UART1_Data_Ready()) // verifica se tem dado valido na porta{

cCaracter= UART1_Read(); // faz a leitura de dados na portaUART1_Write(cCaracter+1); // imprimi na serial o caracter recebido mais 1

}// fim if

} // fim While(1)} // fim Main

Programação Utilizando MikroC



O programa acima deve ser montado no Proteus utilizando COMPIM para um periféricoexterno e virtual terminal. Para Comunicação Interna utiliza-se o COMPIM , VirtualTerminal e Gerador de COM Virtual como o software VSPE. (Utilizando funções doMikroC) . Interface externa de comunicação com uC. OBS: No COMPIM usa-se ossinais invertidos TX-TX e RX-RX. Configurado 9600bps e selecionado com aCOMx criada. (Clique duas vezes no componente e faça as alterações).



Utilizando “COMs” virtuais.

Nessa configuração de teste de dispositivos em serial, é possível criar “COMs” virtuaissem mesmo ter uma COM física. Criando-se duas COMs virtuais é possível simularuma comunicação em Serial no Proteus e enviar dados em outro Software, o próprioMikroC por exemplo, ou seja, Proteus <->MikroC enviando e recebendo sinais via serial.

Criando COM Virtual

Abra o programa VSPE e será mostrada a seguinte Tela:



Clique em Device ->Create

Na janela Specify device type,Selecione na Device Type-> Pair,após, avançar



Selecione duas “COMs” que não estão em utilização, após, Concluir

Observe que foi criada as COMsVirtuais, e agora, pode-se comunicar dois softwares.Minimize a tela.



Comunicando MikroC e Proteus: Enviando dados com software ECO caracter.Utilizando o mesmo software Eco Caracter utilizando as funções do MikroC, monte no Proteus o seguinte circuito:

No Phisical Port das Configurações do COMPIM, Selecione uma COM: COM1 (Exemplo) e 9600bps Baudrate. Após OK. Faça upload do arquivo .hex para o uC.

Utiliza o Virtual Terminal a vizualização dos caracteres recebidos.

COM Seleção

BaudRate

OBS: No COMPIM,RX-RX



No MikroC, Selecione na barra Tools-> USART Terminal



Selecione a outra COM criada “COM2” (por exemplo) e velocidade de 9600bps e CONNECT

9600bps

COM2



bbbb

aaaa

RecebidoEnviado

Nesse modo de simulação é possível enviar mensagens de outros programas etestar a comunicação serial sem um hardware externo.



Na pratica...

7)Utilizando o que foi aprendido até o momento, faça uma comunicação PC ->uC,aonde o virtual Terminal envia as letras ‘a->0’ e ‘A->1’ comando o LED 1 e ‘b->0’ e ‘B->1’comanda o LED2, no uC externo. Assim, devem ser amostrados no display de LCD ostatus de LED1 Ligado e Desliga com a respectiva letra recebida. O mesmo deve serempregado para o LED2. Simule no Proteus e na Prática.

8) Faça a mesma comunicação PC->uC acione o Motor1 (ventoinha) com a letra ‘M ->1‘e ‘m->0’. Acione um Relé com mesmas condições com a letra ‘r’ e ‘R’. O status dorele e motor ligado e desligado deve ser feito no LCD. A letra também deve seramostrada no Display para o status atual do sistema. Simule no Proteus e no Prática.



Interrupção

O flag de interrupção de recepção (RCIF) e setado (colocado em nível um) quando umnovo byte e recebido com sucesso. Uma aplicação util e usar a RTI para receber umbuffer de vários bytes e tratar apenas quando todos os dados chegarem. Por sua vez, oflag de interrupção de recepção (TXIF) e setado quando um byte e enviado pela serial(buffer de transmissão vazio). Isto permite construir RTI que transmitamequencialmente um buffer de diversos bytes sem que o programa principal tenha queaguardar a transmissão de cada byte, seja qual for a taxa de transmissão.



Mapa das Interrupções do Periféricos



Registradores Utilizados na Interrupção da USART - INTCON



Registradores Utilizados na Interrupção da USART – PIR1



Registradores Utilizados na Interrupção da USART – PIE1



Registradores Utilizados na Interrupção da USART – IPR1



Registradores Utilizados na Interrupção da USART – RCON



Utilização de Interrupção com comunicação serial no 18f4520 – Comunicação de2 uC - Módulo RECEPÇÃO/*******************************Define********************************************************/# define LED PORTC.RC0/*******************************Variaveis Globais***********************************************/unsigned char cAux;/**************************************Interrupção***********************************************/void interrupt() // interrupção em alta prioridade{

if(UART1_Data_Ready()) // PIR1.RCIF verifica se há um caracter válido no buffer da serial{cAux=UART1_Read(); // recepciona o caracter ou RCREG (registrador de recepção de dados)UART1_Write(cAux); // imprimi o caracter}// fim UART1_Data_Ready de recepção de dados

}// fim interrupt// função principalvoid main(){INTCON.GIE=1; // Habilita a interrupção (chave geral)INTCON.PEIE=1; // Habilita a interrupção dos dispositivos periféricosRCON.IPEN=1; // Habilita os níveis da interrupção (alta)PIE1.RCIE=1; // Habilita a interrupção serial de recepção de dadosIPR1.RCIP=1; // Habilita a interrupção com Alta PrioridadePIR1.RCIF=0; // Zera a flag de recepção de dadosTRISC.RC0=0; // Configura somente o Pino RC0 como saída digitalUART1_Init(9600); // Inicia a comunicação Serial a 9600bpsLED=0; // a variável LED inicia com o valor 0

while(1){LED=~LED; // inverte o valor atual da Variável LED e atribui a mesma variavelDelay_ms(500); // aguarda 500ms para inverter o valor do led}//while

}// fim main



Utilização de Interrupção com comunicação serial no 18f4520 – Comunicação de2 uC - Módulo TRANSMISSÃO

void main(){UART1_Init(9600); // inicia a comunicação serial a 9600 bps

while(1){

UART1_Write_Text("$MOTOR,1,0,1*\r\n"); // string de controleDelay_ms(200);

} // fim while}// fim main



Circuito da Simulação do circuito



Na prática...

9) Monte com Proteus (Envio-uC1) e na prática (recepção - uC2), ou seja, um sistemacom dois periféricos aonde há 2 Botões de Pulso no uC1. Um botão, B1, deve acionar aventoinha no 1º Pulso - a letra ‘V’ deve ser enviada serialmente, e ‘v’ para desligar no2ºpulso. O Botão B2, deve incrementar em uma escala de 1 até 3, e o Bargraph ( namaleta) deve sinalizar quantos incrementos houveram: 1- 1 LED, 2- LEDs, 3- 3 LEDsligados. No 4 º Incremento, volta para 1. Esses dados devem ser enviados serialmentepara uC2 para que realizar a ação na prática. O uC1 estará lendo um canal analógicono qual há um sensor de 0 ~ 1000ºC e quando atingir 700ºC, o display de LCD deveexibir um mensagem de “Temp: Perigo”, isso na prática, e abaixo desse valor, deve“Temp:OK”. Esses dados devem ser enviados também serialmente. O Status daventoinha ligada ou desligada e qual valor do incremento, também devem seramostrados no mesmo display que está na maleta.



Circuitos

Barra de Leds



Acesso direto



Chaves Retentivas



Chaves Seletoras



Comunicação Serial



Comunicação I2C



Display de 7 Segmento



Display de LCD



Analógicos



Digitais



Drive de Corrente



MCU



Teclado Matricial



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uC e sistemas de interfacefiles.automacaoeprojetos.webnode.com/200000021-7e... · Os microcontroladores PIC são fabricados pela empresa Microchip. Existem ... alguns casos, apenas