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24/02/2015
1
KIT DIDÁTICO PIC 2377
124/02/2015
KIT DIDÁTICO PIC-23771.1. VISÃO GERALVISÃO GERAL22 RECURSOSRECURSOS
224/02/2015
2.2. RECURSOSRECURSOS3.3. OPERAÇÃOOPERAÇÃO
VISÃO GERALVISÃO GERAL1
VISÃO GERALVISÃO GERAL
324/02/2015
VISÃO GERALVISÃO GERAL
VISÃO GERALVISÃO GERAL1
• Encapsulamento DIP40.
• 35 instruções (RISC).
• 33 pinos de I/O configuráveis.
• 256 bytes de EEPROM para dados de 8 bits.
• 8k de memória flash para o programa 14 bits
Módulo PIC-2377 – Recursos internos da MCU
424/02/2015
• 8k de memória flash para o programa, 14 bits.
• 368 bytes de SRAM livres para registros de 8 bits.
• 3 temporizadores.
• Comunicação serial (SPI™, I2C™ e USART™).
• Conversor A/D de 10 bits de 8 entradas.
• 2 módulos CCP (capture, compare e PWM).
• Comparação e depuração in-circuit.
VISÃO GERALVISÃO GERAL1
• Teclado 4x4.
• LCD de 2 linhas por 16 colunas.
• 4 displays de 7 segmentos.
• 8 LED’s.
• 8 chaves para entrada de dados digitais
Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe
USAREMOS
USAREMOS
USAREMOS
524/02/2015
• 8 chaves para entrada de dados digitais.
• Potenciômetro para entrada analógica.
• Motor DC.
• Lâmpada.
• 2 relés.
• Sensor de rotação.
• Sensor de temperatura.
• Buzina.
USAREMOS
USAREMOS
VISÃO GERALVISÃO GERAL1Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe
624/02/2015Apostila Datapool PIC-2377
Ch4
24/02/2015
2
RECURSOSRECURSOS2
RECURSOSRECURSOS
724/02/2015
RECURSOSRECURSOS
RECURSOSRECURSOS2Dispositivos
824/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Fonte de alimentação
RECURSOSRECURSOS
924/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Motor DC
1024/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Sensor de rotação
1124/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Display alfanumérico LCD 2x16
1224/02/2015
Possui controlador interno.
24/02/2015
3
RECURSOSRECURSOS2Display alfanumérico LCD 2x16
PORTE Apostila Datapool PIC-2377
1324/02/2015
PORTD
RECURSOSRECURSOS2Display alfanumérico LCD 2x16
1424/02/2015
Apostila Datapool PIC-2377
RECURSOSRECURSOS2Display alfanumérico LCD 2x16
Endereço dos dígitos
1524/02/2015
Apostila Datapool PIC-2377
RECURSOSRECURSOS2Display alfanumérico LCD 2x16
Código ASCII
1624/02/2015
Apostila Datapool PIC-2377
RECURSOSRECURSOS2Displays de 7 segmentos e LED’s
1724/02/2015
• Displays: DPY1 a DPY4
• LED’s: L0 a L7
RECURSOSRECURSOS2Relés
1824/02/2015
24/02/2015
4
RECURSOSRECURSOS2Jumperes
1924/02/2015
• Três pinos
• Duas posições: A e B
RECURSOSRECURSOS2Lâmpada e sensor de temperatura
2024/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Teclado 4x4
2124/02/2015
C D E F8 9 A B4 5 6 70 1 2 3
RECURSOSRECURSOS2Teclado 4x4
2224/02/2015
Apostila Datapool PIC-2377
Todas as 216 combinações estão disponíveis.
RECURSOSRECURSOS2Buzina
2324/02/2015
RECURSOSRECURSOS2Memória
2424/02/2015
http://pdf1.alldatasheet.net/datasheet-pdf/view/36313/ROHM/BR24C04-W.html
• BR24C04.
• 512×8bits (4k) serial EEPROM.
• I2C BUS compatible serial EEPROM.
24/02/2015
5
RECURSOSRECURSOS2Potenciômetro
2524/02/2015
• Interface de entrada analógica.
• Deve ser ligado a uma das 8 entradas analógicas.
• A posição do potenciômetro deve fornecer umdeterminado nível de tensão para o controlador.
RECURSOSRECURSOS2Chaves de dados – Toogle-switch – 8 bits
2624/02/2015
• 1: Para cima.
• 0: Para baixo.
RECURSOSRECURSOS2Chaves de configuração
2724/02/2015
• 1: Para cima: Ligado.
• 0: Para baixo: Desligado.
RECURSOSRECURSOS2Comunicação serial
Conectores DB-9 LED piloto
Usar como ICD 2
2824/02/2015
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf
Usar noprograma
• MAX232.
• Dual EIA-232 drivers/receivers.
RECURSOSRECURSOS2MCU PIC16F877
Cristal• Este chip é usado no protocoloICD1, implementado no kit.
• O MPLAB não possui o protocoloIDC1, mas possui o ICD2.
2924/02/2015
, p
• Para que seja usado o MPLAB, éusado um kit de expansão.
• Esta expansão possui uma outraPIC®, que recebe o programa.
• A PIC® do kit didático não éusada.
RECURSOSRECURSOS2Botão de reiniciação
• Este botão atuasobre o chip do kit
3024/02/2015
sobre o chip do kitdidático.
• Como este chip não éusado, o botão nãotem efeito.
24/02/2015
6
RECURSOSRECURSOS2MCU PIC16F876
3124/02/2015
Cristal
RECURSOSRECURSOS2Placa de expansão ICD2
3224/02/2015
MAX232 PIC16F877CristalConector DB-9
EEPROM SERIAL
RECURSOSRECURSOS2Matriz de contatos e pontos de acesso
3324/02/2015
• Requer fonte de alimentação externa.
• Conexão direta aos pinos do chip.
• Somente pinos usados para comunicação.
• Uso da PIC® interna (não permite ICD2).
RECURSOSRECURSOS2Conexões externas
RC5RC4RC3RC2
RC1RC0RB7RB6
RE0RE1RD7RD6
RD5RD4RD3RD2
• Onde se lê o nome dosbits das portas paralelas,
3424/02/2015
RB5RB4RB3RB2
RB1RB0RA5RA4
RA3RA2RA1RA0
RD1RD0RD7RD6
RE2reset
p p ,entenda-se os pinosrelacionados a esses bits,com suas respectivasmultiplexações de função.
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3
OPERAÇÃOOPERAÇÃOOPERAÇÃOOPERAÇÃO
3524/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3
1. Saída digital
2. Entrada digital
Funções
3. Entrada analógica
4. Modulação por largura de pulso (PWM)
3624/02/2015
24/02/2015
7
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Saída digital
• Cada bit é uma função booleana.
• Cada bit pode controlar um dispositivo.
• O controle é do tipo liga-desliga.
• Os efeitos transitórios não são considerados.
• Cada bit age como biestável.
• Lógicas:
• Positiva: Liga em nível alto.
• Negativa Desliga em nível alto.
• Pode ser necessário um driver de potênciapara alimentar o dispositivo controlado.
3724/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de saída digital
1 bit
Apostila Datapool PIC-2377
• Controle de malha aberta.
• Não há sensores, somente atuadores. 3824/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Entrada digital
• O sensor é do tipo biestável.
• Podem ser usados os comandos:
• Push-button (sem memória)
• Toogle-switches (com memória)
• Chave eletrônica (tipo solid state)
• Sensores com estímulo booleano
• As chaves podem ser do tipo:
• Normalmente aberta
• Normalmente fechada
• Temporizada (retardada)
3924/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de entrada digital
1 bit
Apostila Datapool PIC-2377
1 bit
• Sistema de monitoramento.
• Não há controle sobre a planta.
• Não há atuadores, somente sensores.4024/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Entrada analógica
• Requer conversor A/D.
• O estímulo é analógico.
• A quantidade de valores pode ser infinita.
• O escopo (faixa) deve ser definido.
• A quantização torna a quantidade de valores finita• A quantização torna a quantidade de valores finita.
• A quantização divide o escopo em sub-faixas.
• A quantização não precisa ser linear.
• Permite o sensoriamento gradual.
• Permite o controle gradual.
• Permite a tomada de decisão em função de derivadas.
4124/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de entrada analógica
Apostila Datapool PIC-2377
Vários bits
• Sistema de monitoramento.
• Não há controle sobre a planta.
• Não há atuadores, somente sensores.4224/02/2015
24/02/2015
8
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Modulador por largura de pulso
• Para o usuário ou o dispositivo controlado,equivale a uma saída analógica.
• Na verdade, a saída é digital.
• O controle da potência fornecida é feito pormeio do ajuste do dutty cycle da ondameio do ajuste do dutty-cycle da ondaquadrada de saída.
• O DC pode variar de 0% a 100%, emboraesses limites sejam difíceis de alcançar.
• A potência na carga é proporcional ao DC.
• Pode ser necessário um driver de potênciapara alimentar o dispositivo controlado.
4324/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de modulador por largura de pulso
Vários bits
Apostila Datapool PIC-2377
• Controle de malha aberta.
• Não há sensores, somente atuadores.4424/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Controle com múltiplas variáveis
1. Entrada digital; Saída digital
2. Entrada digital; Saída analógica (PWM)
3. Entrada analógica; Saída digital
4. Entrada analógica; Saída analógica (PWM)
1. Entrada simples; Saída simples
2. Entrada simples; Saída múltipla
3. Entrada múltipla; Saída simples
4. Entrada múltipla; Saída múltipla
4524/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de controle com múltiplas variáveis
Vários bits
Apostila Datapool PIC-2377
Vários bits
4624/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de controle com múltiplas variáveis
• No exemplo anterior, a lâmpada é o atuador e o termômetro éo sensor.
• Se o sistema tem atuador(es) e sensor(es), ele é demanipulação e de monitoramento.
• Se o atuador não afeta o sensor, o controle é de malha aberta.Se o atuador não afeta o sensor, o controle é de malha aberta.
• Se o atuador interfere no sensor, o controle é de malhafechada (realimentado).
• Se o sinal enviado no atuador tende a diminuir a variação nosensor, a realimentação é negativa.
• Se o sinal enviado no atuador tende a aumentar a variação nosensor, a realimentação é positiva.
4724/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de controle com múltiplas variáveis
• Realimentação negativa é usada quando o objetivo é aobtenção de estabilidade.
• Realimentação positiva é usada quando o objetivo é aobtenção de instabilidade que leve a um disparo.
• Disparo é a abertura ou fechamento de uma chave elétrica oueletrônica que leve o circuito a uma outra forma de operação.
4824/02/2015
24/02/2015
9
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Exemplo de controle com múltiplas variáveis
• As diversas leituras e escritas são feitas individualmente.
• É realizada multiplexação temporal.
• Somente uma operação é realizada por vez.p ç p
• Indicado quando o projeto é personalizado.
• Indicado quando as decisões não precisam ser rápidas.
• Indicado quando os níveis analisados possam ser discretos.
4924/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Vantagens do controle por MCU
• Simplicidade no projeto.
• Não requer cálculos de estabilidade de malha fechada.
• Vide teoria de controle linear moderno• Vide teoria de controle linear moderno.
• Facilidade de obtenção de estabilidade térmica.
• Facilidade na alteração de parâmetros.
5024/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Desvantagens do controle por MCU
• Custo unitário elevado.
• Não indicado para produção em larga escala.
• Não indicado para controle de precisão, quando os níveisanalisados não possam ser discretizados (quantizados).
• A discretização pode provocar oscilação entre dois níveis• A discretização pode provocar oscilação entre dois níveis.
• Não indicado para controle rápido, quando o tempo deprocessamento da MCU faz com que a decisão sejatomada tarde demais.
• Não suporta condições extremas de trabalho.
5124/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Canais
• Cada canal permite o controle de um dispositivo.
• No 2377, os canais estão distribuídos em 5 portas.
• Cada canal pode ser configurado como entrada ou saída.
Porta Canais Compartilhamento de pinos
A 6 Entrada analógica
B 8C 8D 8 Porta paralela escrava
E 3 Entrada analógica5224/02/2015
OPERAÇÃOOPERAÇÃO3Níveis
• Saída analógica, nível baixo: 0V
• Saída analógica, nível alto: 5V
• Entrada analógica, nível baixo:0V
• Entrada analógica nível alto: 5V• Entrada analógica, nível alto: 5V• Valor analógico mínimo*: 0V
• Valor analógico máximo*: 5V
5324/02/2015
* Pode ser configurado por VREF+ e VREF-.
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