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Curso de Microcontroladores PIC Programação em linguagem C

Introdução

O que é um microcontrolador?

Microcontrolador X microprocessador

Aplicações

PIC16F628A e PIC16F876A

Estrutura básica dos PICs usados

Clique para editar os estilos do texto mestreSegundo nível Terceiro nível

Quarto nível Quinto nível

Características Elétricas

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

Hardware mínimo

Hardware mínimo

Configuração dos pinos (entradas ou saídas)

Configuração dos periféricos utilizados

Declaração das variáveis da main()

Chamadas das funções iniciais

Inicialização

Leitura das entradas

Processamento dos dados

Atualização das saídas

Loop infinito

Software mínimo

//---- Programa Esqueleto----#include <16F628A.h> #fuses INTRC_IO, NOMCLR#use delay(clock=4000000)  #use fast_io(a)#use fast_io(b) void main(void){ set_tris_a (0b11111111); set_tris_b (0xff);  while(true){  }}

//---- Programa Esqueleto----#include <16F876A.h> #fuses XT#use delay(clock=4000000)  #use fast_io(a)#use fast_io(b)#use fast_io(c)  void main(void){ set_tris_a (0b11111111); set_tris_b (0xff); set_tris_c (0xff);

while(true){

}}

Software mínimo

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);

Funções de saída / tris

Output_float(pino) Ex: Output_float(PIN_A4);

Output_drive(pino) Ex: Output_drive(PIN_A5);

delay_ms(tempo em milisegundos);

delay_us(tempo em microsegundos);

delay_cycles(tempo em ciclos);

Funções de delay

//---- Programa Esqueleto----#include <16F628A.h> #fuses INTRC_IO, NOMCLR#use delay(clock=4000000)  #use fast_io(a)#use fast_io(b) void main(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); }}

//---- 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)  void main(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); }}

1ºEx: Hello World!

1ºEx: Hello World!

1ºEx: Hello World!

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.

Push-button e o Resistor de Pull-down

Input(pino);

Ex: if(input(pin_a0)){

...

}

Input_x();

Ex: a = Input_a();

Input_state(pino);

Ex: estado = input_state(PIN_A2);

Funções entrada digital

//-------- Pisca LED ---------#include <16F628A.h> #fuses INTRC_IO, NOMCLR#use delay(clock=4000000)  #use fast_io(a)#use fast_io(b) void main(void){ set_tris_a (0b11111110); set_tris_b (0xff);  while(true){  if(input(pin_c4)) ouput_high(pin_a0); else output_low(pin_a0); }}

//-------- 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)  void main(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); else output_low(pin_a0); }}

2ºEx: Push-button

2ºEx: Push-button

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.

Interrupção externa

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

Void funcao(){

código

}

Funções básicas: Interrupção

3ºEx: Interrupção Externa/----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)

void main(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();

}

}

#INT_RBvoid piscaled(void){ if(input(pin_b0)){delay_ms(20);if(input(pin_b0)){output_toggle(pin_a0);}}}

• #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.

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

Display LCD

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 lig output_high#define des output_low#define seta output_bit#define esp delay_ms#define led pin_a0#define bot pin_c4#define bl pin_c7

void main(void){ unsigned int 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

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.

Conversão Analógico -Digital

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

Conversão AD

5ºEx: ADC

Para cada para cada grau de temperatura a tensão de saída do LM35 é de 10 mV

Sensor de Temperatura : 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>

void main(void){ float temp = 0; set_tris_a (0b11111111); set_tris_c (0x01111111);

5ºEx: Termômetro (LM35)

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); }}

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.

Comunicação Serial (UART)

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Quarto nível Quinto nível

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”.

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());

Comunicação Serial (UART)

#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)

void main(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); }}}}

8ºEx: UART TX

8º Ex: UART TX

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8ºEx: UART RX#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_lcd true#include <lcdt.c>

#use rs232(baud=9600 , rcv = pin_c7 , xmit = pin_c6)

void main(void){char dado;set_tris_a(0b11111110);set_tris_c(0b10111111);lcd_init();

while(true){ if(kbhit()){ dado = getc(); printf(lcd_putc,"\fDado:\n%c",dado); } }}

8º Ex: UART RX

#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_RDAvoid int_receber(void){ dado=getc(); flag=1;}

void main(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; } }}

8ºEx: RX Int. recebimento

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.

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

Interrupção Timer

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; unsigned int cont; #INT_TIMER0 void trata_tmr0(void){ set_timer0(131+get_timer0()); if(++cont==125){ cont=0; led=!led; output_bit(pin_a0,led); } }

void main(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){ } }

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FIM