programação de microcontroladores

As figuras seguintes resumem as ferramentas (programas, dispositivos) e conceitos (conhecimentos) necessrios para implementar a programao de um microcontrolador.

Ferramentas e conceitos

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A programao de microcontroladores demanda diversos conhecimentos.

Ferramentas e conceitos

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Linguagem C Estrutura de um programa

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diretivas para o pr-processador declarao de variveis globais prototipagem de funes void main () { decalarao de variveis locais da funo main comandos da funo main // incluem tambm chamadas para funes } tipo funo (lista de argumentos) { declarao das varivies locais da funo comandos; }

Linguagem C Gerao de arquivo .hex

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So regras de como o compilador ou montador dever processar o cdigo fonte. Importantes diretivas da linguagem C # define e # undef definio de macros e constantes Ex.: # define MSG calendrio 2015 # include inclui um arquivo externo ao cdigo fonte, tal arquivo pode ser

outro cdigo fonte, arquivo de cabealho ou arquivo de definies. Ex.: # include c:\Meus Documentos\Projetos\file.h Ex.: # include

# pragma usada para compatiblidade de compilador # if realiza testes

Linguagem C Diretivas de pr-processamento

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Linguagem C Operadores e variveis

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Tipos de Variveis

Operador Exemplo Descrio

char 1 byte -128 a 127

Unsigned char

1 byte 0 a 255

int 2 bytes -32768 a

32767

Unsigned int

2 bytes 0 a 65535

float 4 bytes -1.7x1038 a

1.7x1038

Ex.: 1) char lista; 2) int a, b, c; 3) float temperatura;

Operador de atribuio e os aritmticos


= k = 8.745 Atribuio

+ a + 8 + tempo Soma

- Tempo -c Subtrao

/ Tempo / a Diviso

* a * b Multiplicao

% Tempo % b Resto da diviso

++ x = x + 1 (++x) Incremento

-- x = x -1 (--x) Decremento

Ex.: 1) c = a + b 7; 2) y = ++ x ( y = x+ 1); 3) m += n (m = m + n ) // atrib. composta

Linguagem C Controle de Fluxo

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Comando "IF" ou "IF-ELSE"

if ( expresso ) { comando; }

if ( expresso ) { comando 1; } else { comando 2; }

Ex.: if ( temp > 70 ) { liga_saida = 1 ; } else { cont = ++ cont ; }

Comando "IF" - "ELSE-IF"

if ( expresso ) { comando 1; } else if (expresso 2) { comando 2; } else (expresso 3) { comando 3; }

Ex : if ( temp 30) && (temp


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Comando "SWITCH-CASE"

switch ( varivel ) { case valor1: comando 1; break; case valor2: comando 2; break; default: comando_n; }

Ex.: switch ( pressao ) { case 1: printf ( "valor 1 \n ); break; case 2: printf ( "valor 2 \n ); break; default: printf ("valor = %f", 'n'); }

Comando FOR"

for (incio ; teste de trmino ; incremento) { comando; }

Ex.: for (cont = 10 ; cont < 100 ; cont ++) { a = b + 20 valor = a*1.2 }

Linguagem C Operadores e variveis

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Operadores relacionais


== a == 8 Avalia se

igual

!= a != 8 Avalia se diferente

> a > 8 Avalia se

maior

< a < 8 Avalia se Menor

>= a >= 8 Avalia se maior ou

igual

2) { ..

Operador Condicional

(testa-expr) ? faa-se-1 ? faa-se-0 ;

( x % 2 != 0 ) ? printf ("%d e Impar \ n", x): printf ("%d e Par \n", x);


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Comando WHILE"

while ( expressao ) { comando; }

Ex.: while ( a < 100 ) { a += 10; // a = a + 10 cont = cont++; } // Testa a condio para depois executar ou no a instruo

Comando DO-WHILE"

do { comando; } while ( expressao )

Ex.: do { t -= 0.5 ; // t = t 0.5 } while ( t > 20 ) // Executa-se uma instruo e depois testa-se a condio

Linguagem C Funes

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Funes

tipo nome ( tipo1 arg1, ..., tipon argn ) { declaraes; comandos; return expressao (opcional) }

Ex.: int maximo ( int x , int y ) { int z; z = ( x >= y )? x : y; return z; } Obs: Toda funo pode receber parmetros (variveis) e retornar um parmetro) , no obrigatioriamente.

Exemplos de chamadas para funes

Sem parmetro e sem retorno calcula ( ); Sem parmetro e com retorno x = calcula ( ); Com parmetro mas sem retorno calcula (a, b ); Com parmetro e com retorno x = calcula (a, b);

Parmetros da funo

Linguagem C Passagem de parmetros

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Passagem por "VALOR"

int a, b, c; int calcula (int x, int y) { x= x + (++y) return x; } int main (void) { a =5 b= 10 c = calcula (a, b); }

Obs.: O valor de "a" copiado para "x"; O valor de "b" copiado para "y". A funo recebe o contedo de "a" e de

"b". Ainda que os valores de "a" e "b"

mudem na funo main, os valores de "x" e "y" no sero atualizados.

Passagem por REFERNCIA"

Int a, b, c; Int calcula ( int *x, int *y) { x = x + (++y) Return x; } Int main (void) { a=5; b = 10 ; c = calcula ( &a, &b); }

Obs.: O contedo do endereo de "a passado

para "x". O contedo do endereo de "b" passado

para "y". A funo recebe o contedo dos endereos de "a" e de "b".

Se "a" e "b" mudarem na funo main, os valores de "x" e "y" sero atualizados.

Criao de projeto no MPLAB X

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Clique em "Next".

Para criar um novo projeto, clique em " File " "New Project".


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Selecione o gravador que ser usado para gravar o PIC e clique em "Next".

No campo "Family" escolha o tipo de PIC e no campo " Device" escolha o modelo. Em seguida pressione "Next".


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Clique com o boto direito do mouse sobre a opo "Source Files", em seguida selecione "New" "Empty File".

Selecione o compilador que ser usado para e clique em "Next".


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Nomeio o arquivo que ter o cdigo fonte, colocando a extenso .c e em seguida clique em "Finish".

Aps a escrita do cdigo fonte, v ao menu "Run" e clique em "Build main project" para compilar o programa.

um microcontrolador de 8 bits da Microchip da famlia 18F.

Alguns recursos : memria flash de 32 K, 36 pinos de I/O, 13 canais A/D de 10bits, 4 temporizadores, suporte a RS232 e Rs485.

Microncontrolador PIC18F4520

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PIC18F4520 Bits de Configurao

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Alguns bits de configurao do PIC

PWRT gera atraso de 65,6 ms para iniciar o cdigo do microncontrolador ON/OFF

OSC - Define modo de oscilao. LP / XT / HS / RC / EC / ECI06 / HSPLL / RCIO6 / INTIO67 / INTI07

BOR - Provoca reset da CPU no caso da tenso cair abaixo de certo limite. ON/OFF

WDT - Sistema interno que evita que o programa pare em um determinado ponto. ON/OFF

LVP - Se a opo estiver ativa, para gravar o PIC basta ter nvel lgico. ON/OFF

Para configurar todos os bits de configurao de formao prtica, v ao menu "Window" e em seguida selecione "Pic memory views" e clique em "Configuration bits.

PIC18F4520 Alguns registradores e suas configs.

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TRIS (A,B,C,D,E) - configura sentido do fluxo de dados da porta. (0 = Sada; 1= Entrada)

Ex: TRISA = 0b00010000; // bit TRISA4 configurado como entrada e assim pino RA4 ser entrada.

PORT (A,B,C,D,E) escreve/l o nvel dos pinos associados porta. (0 = 0 V; 1= VCC)

Ex: PORTB = 0b00100000; // bit RA5 configurado como nvel lgica 1 (VCC).

LAT (A,B,C,D,E) - armazena o valor do ultimo comando de escrita. Ex: LATA = 0x00; //Limpa PORTA

ADCON (0,1,2) - conversor analgico digital; atravs dos 4 bits PCFG0:PCFG3 pode-se configurar os pino digital ou analgico.

ADCON1 = 0b00000000;

ADCON1 = 0b00001111; Desliga A/D canal 1:

Liga A/D canal 1:

Cada compilador diferente na forma de programao, embora todos

suportem a mesma linguagem C.

O compilador MPLAB C18 projetado para gerar executveis para microcontroladores PIC18, com suporte ao padro ANSI C.

FUNES: strcatpgm2ram - Anexa uma cpia da string fonte para o fim do string destino.

ConvertADC Inicia o processo de converso A/D.

BusyADC Indica se perifrico A/D est em processo de converso.

Delay10KTCYx - efetua um atraso em mltiplos de 10000 ciclos de instruo

(TcT). Cada ciclo corresponde a 1us.

Compilador C18 Algumas funes

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Hardware Cdigo Fonte

# include // Define o PIC184520 #pragma config OSC = XT // Clock interno #pragma config WDT = OFF // Desliga Watchdog #pragma config LVP = OFF // Desliga prog.baixa tenso #define LED PortDbits.RD7 #define BOTAO PortAbits.RA4 void main (void) { ADCON1 = 0b00001111; // Desliga AD TRISA = 0b00010000; // Configura PORTA TRISB = 0b00000000; // Configura PORTB TRISD = 0b00000000; //Configura PORTD PORTD = 0b00000000; //Limpa PORTD PORTB = 0b00100000; // Habilita LEDS while (1) { if (BOTAO == 0) { // Botao pressionado ? LED = 1; //Sim, ento liga o led } else { LED = 0; // No, ento apaga o led }}}

Obs.: Sada RB5 aciona base do transistor, que libera passagem de corrente do coletor para o emissor. Porm a sada RD7 s fica em nvel lgico 1 quando o boto pressionado.

Leitura de sinal de entrada digital e acionamento de sada

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Hardware Cdigo Fonte

# include // Define o PIC184520 # include #pragma config OSC = XT // Clock interno #pragma config WDT = OFF // Desliga Watchdog #pragma config LVP = OFF // Desliga prog.baixa tenso #define LED PortDbits.RD0 void main (void) { ADCON1 = 0b00001111; // Desliga AD TRISDbits.RD0 = 0; // RD0 como sada TRISBbits. RB5 = 0; // RB5 como sada PORTBbits.RB5 = 1; // Habilita LEDS

while (1) { LED = 1; Delay10KTCYx (100); LED = 0; Delay10KTCYx (100); }}

Obs.: Sada RB5 aciona base do transistor, que libera passagem do coletor para o emissor. Isso permite acionamento do led, pois RD0 est em nvel lgico 1.

Uso de delay no acionamento de sada

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