26
11/05/2017 1 1 11/05/2017 Parte 8 LABORATÓRIO 2 11/05/2017 1. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 2. TECLADO 3. PWM 4. ENTRADA ANALÓGICA 5. CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O 6. KIT DIDÁTICO PIC-2377 7. OPERAÇÃO 1 3 11/05/2017 DISPLAY DE 7 SEGMENTOS DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 Significado Display, em inglês, significa o fornecimento de uma informação. Em eletrônica, display é o dispositivo que tem como principal função o fornecimento da informação. A maioria dos displays são luminosos, mas não tem a função de proporcionar iluminação. Por serem mais robustos e consumirem menos energia elétrica, os LED´s compõe o tipo mais comum de display. A informação mais simples é um bit, que pode ser representado por um único LED. Um nibble pode ser informado por meio de um display de 7 segmentos, que, geralmente, possui um oitavo segmento, compondo um ponto no canto inferior esquerdo. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 Ciclo da automação industrial 5 11/05/2017 Comandos (Teclado) Monitoração (Display) Entrada proveniente do sensor (Conversor A/D) Saída para o atuador (PWM) Controle DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 Configuração do kit didático J1: Para baixo J2: Para baixo J3: Para baixo J4: Para cima CH1: Para baixo CH2: Para baixo CH3: Para baixo CH4: Para cima CH5: Para baixo CH6: Para cima 6 11/05/2017

1 DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 DISPLAY DE 7 ... - ufsj.edu.br - PB... · 11/05/2017 14 • São sete palavras de quatro bits. • Quanto maior for o número de etapas de multiplexação,

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11/05/2017

1

111/05/2017

Parte 8LABORATÓRIO

211/05/2017

1. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS2. TECLADO3. PWM4. ENTRADA ANALÓGICA5. CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O6. KIT DIDÁTICO PIC-23777. OPERAÇÃO

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

311/05/2017

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Significado

411/05/2017

• Display, em inglês, significa o fornecimento de umainformação.

• Em eletrônica, display é o dispositivo que tem comoprincipal função o fornecimento da informação.

• A maioria dos displays são luminosos, mas não tem afunção de proporcionar iluminação.

• Por serem mais robustos e consumirem menos energiaelétrica, os LED´s compõe o tipo mais comum de display.

• A informação mais simples é um bit, que pode serrepresentado por um único LED.

• Um nibble pode ser informado por meio de um display de 7segmentos, que, geralmente, possui um oitavo segmento,compondo um ponto no canto inferior esquerdo.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Ciclo da automação industrial

511/05/2017

Comandos(Teclado)

Monitoração(Display)

Entradaproveniente do sensor

(Conversor A/D)

Saídapara o atuador

(PWM)Controle

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para baixo• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para cima

611/05/2017

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11/05/2017

2

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento

711/05/2017

RE<2:0>RA<5>

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento

8

7

6

5

4

3 2

1

811/05/2017 RD<7:0>

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento

• Posição A: LED’s• Posição B: Display 7-seg.

• 8 bits de saída.• Pode acionar os 8 LED’s <L7:L0>.• Pode acionar os 8 LED’s do display.

911/05/2017

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento

Ch4

Apostila Datapool PIC-2377

1011/05/2017

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Funcionamento

• O sinal enviado ao display é de oito bits.• Este sinal deve ser multiplexado para os quatro displays.• A multiplexação é feita por RE<2:0> e RA<5>.• PORTD<7:0> controla o display (8 diodos).• Os 4 displays são controlados por PORTD<7:0>.• Somente um display pode ser controlado por vez.

• São 12 bits de controle:• RD<7:0> , RE<2:0> , RA<5>• Todos bits são ativos em nível baixo.

1111/05/2017

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Funcionamento

• PORTD<7:0> está sempre ligada aos 4 displays.• Se todos estiverem ligados, todos receberão o

mesmo valor.• Para que recebam valores diferentes, devem ser

multiplexados.• Na multiplexação (temporal), os displays ficam

piscando a uma frequência imperceptível.• Esta multiplexação provoca uma leve perda na

luminosidade.

1211/05/2017

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11/05/2017

3

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Multiplexação por display

t

tt

t

1311/05/2017

• São quatro palavras de sete bits.• O ponto não é usado.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Multiplexação por segmento

1411/05/2017

• São sete palavras de quatro bits.• Quanto maior for o número de etapas de

multiplexação, maior é a redução donúmero de bits envolvidos.

• Quanto maior for o número de LED’sacionados individualmente por multiplexa-ção, maior é a perda de luminosidade.

• Quanto maior for o número de etapas demultiplexação, maior é o indesejávelefeito de cintilação.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

Sel1

8-bit14

DEMUX

A0

A7

B0

B7

C0

C7

D0

D7

Sel0

1511/05/2017

Multiplexação por displayDISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

1611/05/2017

Controle de potência luminosa

• A multiplexação temporal gera uma diminuição datensão média ou eficaz sobre o dispositivo luminoso.

• Essa diminuição de tensão leva à diminuição napotência fornecida (não proporcionalmente), o que levaa uma diminuição na luminosidade.

• Desta forma, é possível controlar o brilho dossegmentos dos display’s.

• Esse controle é feito de forma parecida ao PWM.• A relação percentual em que o segmento fica aceso em

relação ao período de multiplexação é o dutty-cycle.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

1711/05/2017

DPY1

DPY2

DPY3

DPY4

H

L

H

L

H

L

H

L

t

t

t

t

T

• No PWM, há, somente, uma faixa alta e umafaixa baixa por período.

• No controle de potência por multiplexaçãotemporal, é possível fragmentar essas faixas.

• Essa fragmentação reduz o efeito de cintilação.

Controle de potência luminosaDISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

Motor de passo

1811/05/2017

• Os mesmos programas construídos para acionar display’s pormultiplexação temporal podem ser empregados noacionamento de motor de passo.

• Ao invés de selecionar o display, selecionam-se a bobina domotor.

• A diferença é que motor de passo permite o acionamento demais de uma bobina por vez, permitindo passos fracionados.

• Outra diferença é que a ordem dos acionamentos é relevante.• Mais uma diferença é o fato de que, por causa da inércia

mecânica do motor, não é possível aumentar muito afrequência de multiplexação.

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11/05/2017

4

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Motor de passo

1911/05/2017

Bobina1

Bobina2

Bobina3

Bobina4

H

L

H

L

H

L

H

L

t

t

t

t

T

• A multiplexação periódica pode ser usada na seleção deoutros dispositivos, como, por exemplo, as bobinas deum motor de passo.

• Trata-se do tipo mais simples e barato de motor elétrico.1 2 3 4

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

2011/05/2017

• É possível acionar duas bobinas ao mesmo tempopara a obtenção de meio passo.

• Um passo completo de um motor de quatro bobinasimplica em um giro de 90º. Meio passo são 45º.

Motor de passo

H

L

H

L

H

L

H

L

t

t

t

t

T

Bobina1

Bobina2

Bobina3

Bobina4

1 2 3 4 5 6 7 8

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Matriz 5x7

2111/05/2017

• 5x7 = 35 segmentos.• 235 = 34.359.738.368 de combinações.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Display 2x16 dígitos

2211/05/2017

• Geralmente o display acompanha um controlador serial.• Os caracteres ASCII já estão codificados, não é preciso

desenhá-los, basta acessá-los por meio de uma look-up table.• Os primeiros 32 ASCII endereços são para controle.• Os primeiros 128 endereços são iguais para todos idiomas.• Os últimos 128 endereços formam a parte estendida e são

específicos para o idioma selecionado.• Cada modelo de display possui um protocolo particular de

configuração.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de display

Display RA5 RE2 RE1 RE0

DPY1 1 1 1 0

DPY2 1 1 0 1

DPY3 1 0 1 1

DPY4 0 1 1 1

2311/05/2017

• É possível acionar mais de um display ao mesmotempo, mas, como não há memória, todos osdisplays acionados apresentam o mesmo valor.

• A escolha pela lógica negativa foi feita pelo fabricantedo kit didático e nada tem a ver com a PIC®.

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1

4-bit ringcounter

Sel1

8-bit14

DEMUX

Sel0

24ENC

RE0

RE1

RE2

RA5

Multiplexação

clk

2411/05/2017

A0

A7

B0

B7

C0

C7

D0

D7

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11/05/2017

5

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento

SEG RD7 RD6 RD5 RD4 RD3 RD2 RD1 RD0

1 1 1 1 1 1 1 1 0

2 1 1 1 1 1 1 0 1

3 1 1 1 1 1 0 1 1

4 1 1 1 1 0 1 1 1

5 1 1 1 0 1 1 1 1

6 1 1 0 1 1 1 1 1

7 1 0 1 1 1 1 1 1

8 0 1 1 1 1 1 1 1

8

7

6

5

4

3 2

1

2511/05/2017

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento

2611/05/2017

• A contagem em anel, a decodificação e amultiplexação são implementadas em software.

• A escolha pela lógica negativa foi feita pelofabricante do kit didático e nada tem a ver coma arquitetura da PIC®.

• A formação de outros símbolos do display éobtida por meio da junção das palavras deseleção de cada segmento por meio daoperação AND.

8

7

6

5

4

3 2

1

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento – Palavras com AND

SEG HEX BIN1 fe 11111110

2 fd 11111101

3 fb 11111011

4 f7 11110111

5 ef 11101111

6 df 11011111

7 bf 10111111

8 7f 01111111

2711/05/2017

8

7

6

5

4

3 2

1

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Palavras de interesseVal. HEX BIN

0 03 0000 0011

1 9f 1001 1111

2 25 0010 0101

3 0d 0000 1101

4 99 1001 1001

5 49 0100 1001

6 41 0100 0001

7 1b 0001 1011

8 01 0000 0001

9 09 0000 1001

a 11 0001 0001

b c1 1100 0001

c 63 0110 0011

d 85 1000 0101

e 61 0110 0001

f 71 0111 0001 2811/05/2017

8

7

6

5

4

3 2

1

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Criação das constantes

• Não é preciso memorizar os códigos.• Basta usar estas declarações em todos os programas.• As chamadas são feitas sobre os nomes das constantes.

2911/05/2017

constant Disp0 = 0x03constant Disp1 = 0x9fconstant Disp2 = 0x25constant Disp3 = 0x0dconstant Disp4 = 0x99constant Disp5 = 0x49constant Disp6 = 0x41constant Disp7 = 0x1bconstant Disp8 = 0x01constant Disp9 = 0x09constant DispA = 0x11constant DispB = 0xc1constant DispC = 0x63constant DispD = 0x85constant DispE = 0x61constant DispF = 0x71

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Iniciação das portas

;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP0BCF STATUS,RP1BSF PORTE,RE0 ; Desabilita Display DPY1BSF PORTE,RE1 ; Desabilita Display DPY2BSF PORTE,RE2 ; Desabilita Display DPY3BSF PORTA,RA5 ; Desabilita Display DPY4BSF STATUS,RP0CLRF TRISA ; Configura PORTA como saídaCLRF TRISD ; Configura PORTD como saídaCLRF TRISE ; Configura PORTE como saídaMOVLW 0x06 ; Carrega W com o valor 0x06MOVWF ADCON1 ; PORTA e PORTE como digitalBCF STATUS,RP0

3011/05/2017

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11/05/2017

6

TECLADO2

TECLADO

3111/05/2017

TECLADO2Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para baixo• CH3: Para cima (1 a 4)• CH4: Para cima• CH5: Para cima (1 a 4)• CH6: Para baixo

3211/05/2017

TECLADO2Teclado 4x4

PORTB

PORTC

1

2

3

4

4

3

2

1Apostila Datapool PIC-2377

resistores limitadores de correnteSaídas

ativas em 0

Entradas

3311/05/2017

TECLADO2Multiplexação pelas linhas (usaremos)

t

tt

tLinha 1

Linha 2

Linha 3

Linha 4

3411/05/2017

TECLADO2Multiplexação pelas colunas

t

tt

tColuna1

Coluna 2

Coluna 3

Coluna 4

3511/05/2017

TECLADO2

3611/05/2017

Multiplexação por linhas

Sel1

8-bit41MUX

Sel0

C D E F

8 9 A B

4 5 6 7

0 1 2 3

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7

TECLADO2Multiplexação

3711/05/2017

4-bit ringcounter

Sel1

8-bit14MUX

Sel0

24ENC

RC0

RC1

RC2

RC5

clk

C D E F

8 9 A B

4 5 6 7

0 1 2 3

TECLADO2Multiplexação total

t t t t t t t t t t t t t t t

t

Opção 1

Opção 2

3811/05/2017

TECLADO2Decodificação da multiplexação total

• Não permite o acionamento de mais de uma tecla por vez.• Promove grande economia de bits de endereço.

I224DECI3

24DEC

I0 I14-bit

counter

I0I1I2I3 3911/05/2017

CLK

TECLADO2Decodificação

4011/05/2017

24DEC

I3

I4

38DEC

I0 I1 I2

5-bitcounter

CLK

I0I1I2I3I4

Teclado 8x4

TECLADO2

4111/05/2017

Por que multiplexar

• Para um teclado 4x4 não multiplexado, seriamnecessárias 16 vias de dados, cada umaimplicando em soldas, trilhas de circuito impresso,fios, bits de portas paralelas e pinos no chip MCU.

• Usando a multiplexação por linhas ou porcolunas, este número cai para oito. Uma MCUcom encapsulamento DIP14 pode conter oitopinos de comunicação.

• As vantagens de custo, tempo de montagem,peso, espaço, robustez, justificam o uso damultiplexação de teclados e de displays.

TECLADO2

4211/05/2017

Transitórios de alta frequência

t

t

Transitório de subida

Transitório de descida

Desejado

Obtido

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11/05/2017

8

TECLADO2

4311/05/2017

Causas dos transitórios• Quando dois contatos separados se

aproximam, ou dois contatos ligados seseparam, existe a formação de um campoelétrico.

• Por menor que seja a tensão aplicada, por maisrápida que seja a mudança de posição doscontatos, há instantes onde o campo elétrico éelevadíssimo, suficiente para romper a rigidezdielétrica do ar, formando um arco voltaico.

• O arco voltaico implica em uma correnteelétrica de valores aleatórios, gerando umatensão nos contatos igualmente aleatória.

TECLADO2

4411/05/2017

Causas dos transitórios

• Quando dois sólidos indeformáveis colidem, surgeuma trepidação, decorrentes da colisão inelástica.

• Esta trepidação forma uma sucessão de pequenasoutras colisões, com intensidades cada vez menores.

• Esta trepidação faz com que o chaveamento elétriconão forme uma função degrau, há uma oscilação entreos níveis de tensão nos estados ligado e desligado.

TECLADO2

4511/05/2017

Efeito dos transitórios• Em circuitos digitais, os transitórios de alta frequência

provocam múltiplos chaveamentos (oscilaçãotemporária) entre os níveis lógicos zero e um.

• Em circuitos digitais puramente combinacionais, issopode não ser um problema.

• Em circuitos digitais sequenciais (máquinas de estadosestáveis finitos), essa oscilação pode provocar múltiplastransições de estados, um comportamento inadequado.

• Para resolver esse problema, é preciso criar umtemporizador dimensionado para paralisar o sistema porum tempo superior ao máximo tempo de estabilização.

TECLADO2

4611/05/2017

Proteção contra transitórios de alta frequência

t

t

Desejado

Obtido

tTemporizador

TECLADO2

4711/05/2017

Proteção contra transitórios de alta frequência

• O temporizador deve ter uma duraçãolonga o suficiente para impedir que as duasoscilações cheguem até o circuito digital.

• Geralmente uma das oscilações é maislonga do que a outra.

• Dependendo da qualidade e do estado deconservação da chave, o transitório podeter maior ou menor duração.

• A programação do temporizador deve levarem consideração a deterioração natural dachave, que aumenta o tempo do transitório.

TECLADO2

4811/05/2017

Efeito toogle• Toogle switch é toda chave com memória.• Geralmente são dois estados, mas há chaves com mais

estados.• Push button (botoeira) é um tipo de chave sem memória.• Push button possui apenas dois estados.

• Desvantagens do Toogle switch:• Mais caro• Mais pesado• Faz barulho• Dura muito menos• Ocupa mais espaço• Gera trepidação

• Vantagens do Toogle switch:• Possui memória• Suporta mais do que dois

estados

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11/05/2017

9

TECLADO2

4911/05/2017

Efeito toogle• Por causa das desvantagens do toogle switch, ele,

atualmente, vem sendo substituído pelo push button namaioria das aplicações.

• Transformar um push button em um toogle switch requero uso de um flip-flop como elemento de memória (1 bit).

• Em se tratando de MCU, é preciso que o programa ajacomo um flip-flop.

• Para agir como memória, o FF precisa ter configuraçãomestre-escravo, com sensibilidade à borda positiva ounegativa do sinal de controle.

TECLADO2

5011/05/2017

Efeito toogle

• A configuração toogle pode ser obtida com FF D e com FF JK.• A configuração master-slave realiza dois travamentos:• Travamento do master: Sensível a um nível do controle.• Travamento do slave: Sensível a outro nível do controle.• Este duplo travamento permite o controle por borda.• O programa deve realizar esse duplo travamento.• O acionamento pode ser ao apertar ou ao soltar a tecla.

TECLADO2

5111/05/2017

Acionamento ao soltar a tecla

Tecla apertada?

Início

Não

Sim

Tecla apertada

Tecla solta? Não

Sim

Rotina

Master

Slave

TECLADO2

5211/05/2017

Tecla apertada?

Início

Não

Sim

Tecla apertada

Tecla solta?Não

Rotina

Espera

SimEspera

Opcional

Obrigatório

Acionamento ao soltar a tecla com temporização

Master

Slave

TECLADO2

5311/05/2017

Efeito toogle

• Tecla apertada: RB0=0

• Tecla solta: RB0=1

Apertada

tApertada0

1Solta

Execução Execução

Escolhendo RB0

TECLADO2

5411/05/2017

Travamentos

Tecla apertada?

Início

NãoRB0=1

SimRB0=0

Tecla apertada

Tecla solta?NãoRB0=0

SimRB0=1

Master

Slave

Apertada

t0

1Solta

TravamentoMaster

Apertada

TravamentoSlave

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11/05/2017

10

TECLADO2

5511/05/2017

TravaMBTFSS PORTB,RB0 ; MasterGOTO TravaS ; Master ; SaídaGOTO TravaM ; Master ; Laço

Travamento usando BTFSS

TravaSBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO TravaS ; Slave ; Laço

RB0=0 ?

Início

Não

Sim

Master

Tecla apertada

RB0=1? Não

Sim

Slave

TECLADO2

5611/05/2017

RB0=0 ?

Início

Não

Sim

MasterTravaM

BTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO TravaM ; Master ; Laço

Tecla apertada

RB0=1? Não

Sim

Slave TravaSBTFSC PORTB,RB0 ; SlaveGOTO Rotina ; Slave ; SaídaGOTO TravaS ; Slave ; Laço

Travamento usando BTFSC

TECLADO2

5711/05/2017

TravaBTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO $-1 ; MasterBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO $-1 ; Slave

RB0=0 ?

Início

Não

Sim

Master

Tecla apertada

RB0=1? Não

Sim

Slave

• A execução fica presa nesta rotina até que a tecla seja solta.• Ao soltar a tecla, o PC vai para o próximo endereço.

A melhor opção de travamentoTECLADO2

5811/05/2017

Travamento com temporização

TravaBTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO $-0x1 ; MasterBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO $-0x1 ; SlaveMOVLW VALORMOVWF TEMPOBMOVWF TEMPOADECFSZ TEMPOA,FGOTO $-0x1DECFSZ TEMPOB,FGOTO $-0x4

RB=0 ?

Início

Não

Sim

Master

Tecla apertada

RB=1? Não

Sim

Slave

Espera

TECLADO2

5911/05/2017

Rotina principal

Tecla apertada?

Tecla solta

Não

SimTecla apertada

Tecla solta?Não

Rotina

SimEspera

TECLADO2

6011/05/2017

Rotina TravaEmpregada nos exemplos 4, 5, 6, 7

TravaBTFSC PORTB,RB0GOTO $-0x1BTFSS PORTB,RB0GOTO $-0x1constant TEMPOA = 0x21constant TEMPOB = 0x22constant TEMPOC = 0x23constant VALOR = 0x3f ;configurávelMOVLW VALORMOVWF TEMPOCMOVWF TEMPOBMOVWF TEMPOADECFSZ TEMPOA,FGOTO $-0x1DECFSZ TEMPOB,FGOTO $-0x4DECFSZ TEMPOC,FGOTO $-0x7RETURN

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11/05/2017

11

TECLADO2

6111/05/2017

Rotina TravaEmpregada nos exemplos 4, 5, 6 e 7

constant VALOR = 0x3f ;configurável

• O parâmetro “valor = 0x3f” é obtido por tentativa e erro.• Uma configuração muito baixa permite a ocorrência de

oscilações que farão com que uma única pressionada nobotão seja considerada como múltiplas pressionadas.

• Uma configuração muito alta gera um atraso irritante entreo soltar da tecla e a efetuação da ação selecionada pelobotão.

• Cada modelo de tecla requer uma configuração individual.• O envelhecimento da tecla faz com que este parâmetro

precise ser maior, por isso é bom configurar um poucoacima do mínimo.

TECLADO2

6211/05/2017

Tecla apertada?

Tecla solta

Não

SimTecla apertada

Tecla solta?Não

SimEspera

Elemento de memóriaEmpregado nos programas 4, 5, e 6

FFD

CLK

Q

/Q

bit

TECLADO2

6311/05/2017

Elemento de memóriaEmpregado nos programas 4, 5, e 6

constant marqualrélio = 0x20CLRF marqualrélioCOMF marqualrélio,W ; TOOGLE

• O toogle-switch obtido a partir de um push botonrequer um elemento armazenador do estado binário.

• Um push boton pode ser transformado em toogle-switch por meio de um flip-flop D ou JK.

• Usando MCU, um GPR precisa ser usado como esteelemento de memória.

PWM3

PWM

6411/05/2017

PWM3Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para cima (2)• CH3: Para cima (1)• CH4: Para baixo• CH5: Para cima (1 a 4)• CH6: Para baixo

6511/05/2017

PWM3

6611/05/2017

Conexões

• O módulo CCP1 está ligado à lâmpada.• O módulo CCP2 está ligado ao motor.• É fácil perceber mudança no brilho da lâmpada.• É difícil perceber mudança na rotação do motor.• Usaremos CCP1.• Os módulos CCP compartilham pinos com PORTC.• Os pinos do módulo devem ser configurados como saída.

USAREMOS

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11/05/2017

12

PWM3

6711/05/2017

Conexões

PWM2

USAREMOS

USAREMOS

PWM1

PWM3Terças aproximadas com 8 bits

6811/05/2017

• CCP1X=0• CCP1Y=0

• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FFh

• Passos de 10bits: = (FFh+1)×4 = 1024• Passos de 8 bits: = FFh+1 = 256

• 00000000b = 0% de 256• 01010101b 33% de 256• 10101010b 67% de 256• 11111111b 100% de 256

DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um

0% 00000000b00h 0 0 0 0 –

33% 01010101b55h 0 0 340 340 0 – 339

67% 10101010bAAh 0 0 680 680 0 – 679

100% 11111111bFFh 0 0 1020 1020 0 – 1019

PWM3Terças aproximadas com 10 bits

6911/05/2017

• 10 bits: 0d a 1023d• PR2 = FFh

• 0000000000b = 0% de 1024• 0101010101b 33% de 1024• 1010101010b 67% de 1024• 1111111111b 100% de 1024

DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um

0% 00000000b00h 0 0 0 0 –

33% 01010101b55h 0 1 341 341 0 – 340

67% 10101010bAAh 1 0 682 682 0 – 681

100% 11111111bFFh 1 1 1023 1023 0 – 1022

PWM3Terças exatas com 8 bits

7011/05/2017

• CCP1X=0• CCP1Y=0

• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FEh

• Passos de 10bits: = (FEh+1)×4 = 1020• Passos de 8 bits: = FEh+1 = 255

• 00000000b = 0% de 255• 01010101b = 33% de 255• 10101010b = 67% de 255• 11111111b = 100% de 255

DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um

0% 00000000b00h 0 0 0 0 –

33% 01010101b55h 0 0 340 340 0 – 339

67% 10101010bAAh 0 0 680 680 0 – 679

100% 11111111bFFh 0 0 1020 1020 0 – 1019

PWM3Quartas exatas com 8 bits

7111/05/2017

• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FBh

• Passos de 10bits: = (FBh+1)×4 = 1008• Passos de 8 bits: = FBh+1 = 252

• 00000000b = 0% de 252• 00111111b = 25% de 252• 01111110b = 50% de 252• 10111101b = 75% de 252• 11111100b = 100% de 252

DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal

0% 00000000b00h 0 0 0

25% 00111111b3Fh 0 0 252

50% 01111110b7Eh 0 0 504

75% 10111101bBDh 0 0 756

100% 11111100bFCh 0 0 1008

PWM3Sensibilidade

7211/05/2017

• Como a percepção humana sobre o brilho dalâmpada não possui grande sensibilidade,não é necessário lidar com 10 bits.

• 8 bits são suficientes para esta aplicação.• A configuração de <CCP1X:CCP1Y> também

se torna irrelevante.

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11/05/2017

13

PWM3Rotina de iniciação

7311/05/2017

;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP1BSF STATUS,RP0CLRF TRISC ;Configura PORTC como saídaMOVLW 0xfeMOVWF PR2 ;Configura o período do PWMBCF STATUS,RP0MOVLW 0x07MOVWF T2CON ;Habilita o Timer2 com 1:16MOVLW 0x0fMOVWF CCP1CON ;Habilita o PWM 1

CCPxCON

T2CON

PWM3Rotina de iniciação

7411/05/2017

CCPxCON

T2CON

<T2CKPS1:T2CKPS0>

PrescalerRatio

00 1:101 1:410 1:1611 1:16

<CCPxM3:CCPxM2>

CCPMode

00 Desligado01 Capture10 Compare11 PWM

ENTRADA ANALÓGICA4

ENTRADA ANALÓGICA

7511/05/2017

ENTRADA ANALÓGICA4Conexões

7611/05/2017

USAREMOS

3

USAREMOS

ENTRADA ANALÓGICA4Automação industrial

7711/05/2017

Teclas

Conversor A/D

Potenciômetros

Sensores

Contatos

Portas paralelas

Processamento

PWM

Portas paralelas

Atuadores

Displays

Processamento

ENTRADA ANALÓGICA4Configuração

7811/05/2017

ADCON0

ADCON1

AD Clock ADCS1 ADCS0

fOSC/2 0 0

fOSC/8 0 1

fOSC/32 1 0

fRCINT 1 1

AN CHS2 CHS1 CHS0

0 0 0 0

1 0 0 1

2 0 1 0

3 0 1 1

4 1 0 0

5 1 0 1

6 1 1 0

7 1 1 1

PCFG3:PCFG0

AN7RE2

AN6RE1

AN5RE0

AN4RA5

AN3RA3

AN2RA2

AN1RA1

AN0RA0

0000 A A A A A A A A0001 A A A A VREF+ A A A0010 D D D A A A A A0011 D D D A VREF+ A A A0100 D D D D A D A A0101 D D D D VREF+ D A A011x D D D D D D D D1000 A A A A VREF+ VREF- A A1001 D D A A A A A A1010 D D A A VREF+ A A A1011 D D A A VREF+ VREF- A A1100 D D D A VREF+ VREF- A A1101 D D D D VREF+ VREF- A A1110 D D D D D D D A1111 D D D D VREF+ VREF- D A

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11/05/2017

14

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 1 – Palavra binária

7911/05/2017

ADRESH

PORTD

0d 0V

255d 5V

ENTRADA ANALÓGICA4

8011/05/2017

Exemplo 1 – Palavra bináriaControle com 8 bits

PORTD

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 1 – Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para baixo

8111/05/2017

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 2 – Palavra hexadecimal – 4 bits

8211/05/2017

ADRESH

PORTD

Val. Mín. Máx.0 00000000 00001111

1 00010000 00011111

2 00100000 00101111

3 00110000 00111111

4 01000000 01001111

5 01010000 01011111

6 01100000 01101111

7 01110000 01111111

8 10000000 10001111

9 10010000 10011111

a 10100000 10101111

b 10110000 10111111

c 11000000 11001111

d 11010000 11011111

e 11100000 11101111

f 11110000 11111111

ENTRADA ANALÓGICA4

8311/05/2017

Exemplo 1 – Palavra bináriaControle com 8 bits, usando apenas 4 bits

PORTD<7:4>

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 2 – Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para baixo• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para cima (1)

8411/05/2017

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11/05/2017

15

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Controle PWM

8511/05/2017

ADRES

CCPR

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Configuração do kit didático

• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para cima (2)• CH3: Para cima (1)• CH4: Para baixo• CH5: Para baixo• CH6: Para baixo

8611/05/2017

ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Princípio

8711/05/2017

Controle com 10 bitsControle com 8 bits

ENTRADA ANALÓGICA4

;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP1BSF STATUS,RP0CLRF TRISDCLRF ADCON1 ;Habilita os oito canais ADMOVLW 0x08 ;00001000bMOVWF TRISA ;Entrada ADBCF STATUS,RP0MOVLW 0x59MOVWF ADCON0 ;0101_10X1

;01 - ADCLOCK = FOSC/8 = FCY/2;011 - AN3;0 - GODONE;1 – ADON

8811/05/2017

PCFG3:PCFG0

AN7RE2

AN6RE1

AN5RE0

AN4RA5

AN3RA3

AN2RA2

AN1RA1

AN0RA0

0000 A A A A A A A A

ADCON1

ADCON0

AD Clock ADCS1 ADCS0

fOSC/8 0 1

Rotina de iniciação

ENTRADA ANALÓGICA4

8911/05/2017

• O programa transfere o resultado da conversão A/Ddiretamente para o PWM.

• A relação entre a posição do potenciômetro e a tensãomédia na lâmpada é linear.

• Este efeito poderia ser obtido diretamente por meio de umcircuito analógico, não seria necessário o uso de uma MCU.

• A vantagem do uso da MCU é a possibilidade da alteraçãoda função de transferência da posição do potenciômetropara o brilho da lâmpada.

• É possível, por exemplo, aplicar funções para linearizaçãode efeitos não lineares entre o potenciômetro e o atuador.

Controle A/D – PWMENTRADA ANALÓGICA4

9011/05/2017

• O sistema de malha fechada A/D – PWM pode serusado com 8 bits ou 10 bits.

• Usando 8 bits, a execução do programa é mais rápidae permite uma frequência de amostragem maior, porémoferece menor refinamento nos valores amostrados.

• Usando 10 bits, a execução do programa é mais lenta epermite uma frequência de amostragem menor, porémoferece maior refinamento nos valores amostrados.

Controle A/D – PWM

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11/05/2017

16

ENTRADA ANALÓGICA4

9111/05/2017

• Para sistemas em malha fechada (P, PI, PD ou PID) épreciso realizar uma análise sofisticada para determinarqual a melhor opção.

• Em alguns casos, é preferível diminuir a frequência dasamostragens para executar cálculos mais refinados.

• Em outros casos, é preferível diminuir o refinamento doscálculos para que a frequência das amostragens seja maior.

• Quando se trabalha com dez bits, as funções detransferência para a ação de controle também se tornammais demoradas, contribuindo para um maior aumento notempo de execução da rotina, tornando esta diferença detempo bem maior do que o dobro.

Controle A/D – PWMCONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9211/05/2017

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9311/05/2017

• Para que um programaassembly seja útil, eleprecisa fazer pelo menosuma leitura ou umaescrita no file registers.

Aplicações práticasINDF 000h INDF 080h INDF 100h INDF 180hTMR0 001h OPTION_REG 081h TMR0 101h OPTION_REG 181hPCL 002h PCL 082h PCL 102h PCL 182hSTATUS 003h STATUS 083h STATUS 103h STATUS 183hFSR 004h FSR 084h FSR 104h FSR 184hPORTA 005h TRISA 085h 105h 185hPORTB 006h TRISB 086h PORTB 106h TRISB 186hPORTC 007h TRISC 087h 107h 187hPORTD 008h TRISD 088h 108h 188hPORTE 009h TRISE 089h 109h 189hPCLATH 00Ah PCLATH 08Ah PCLATH 10Ah PCLATH 18AhINTCON 00Bh INTCON 08Bh INTCON 10Bh INTCON 18BhPIR1 00Ch PIE1 08Ch EEDATA 10Ch EECON1 18ChPIR2 00Dh PIE2 08Dh EEADR 10Dh EECON2 18DhTMR1L 00Eh PCON 08Eh EEDATH 10Eh 18EhTMR1H 00Fh 08Fh EEADRH 10Fh 18FhT1CON 010h 090h 110h 190hTMR2 011h SSPCON2 091hT2CON 012h PR2 092hSSPBUF 013h SSPADD 093hSSPCON 014h SSPSTAT 094hCCPR1L 015h 095hCCPR1H 016h 096hCCP1CON 017h 097hRCSTA 018h TXSTA 098h GPR’s GPR’sTXREG 019h SPBRG 099hRCREG 01Ah 09AhCCPR2L 01Bh 09BhCCPR2H 01Ch 09ChCCP2CON 01Dh 09DhADRESH 01Eh ADRESL 09EhADCON0 01Fh ADCON1 09Fh

020h 0A0hGPR’s GPR’s

06Fh 0EFh 16Fh 1EFh070h 0F0h 170h 1F0h

GPR’s GPR’s GPR’s GPR’s07Fh 0FFh 17Fh 1FFh

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9411/05/2017

• Não basta que se acesse o fileregisters, é preciso que seja umSFR, porque os GPR´s temação puramente interna ao chip.

Aplicações práticas000h INDF001h TMR0002h PCL003h STATUS004h FSR005h PORTA006h PORTB007h PORTC008h PORTD009h PORTE00Ah PCLATH00Bh INTCON00Ch PIR100Dh PIR200Eh TMR1L00Fh TMR1H010h T1CON011h TMR2012h T2CON013h SSPBUF014h SSPCON015h CCPR1L016h CCPR1H017h CCP1CON018h RCSTA019h TXREG01Ah RCREG

01Bh CCPR2L01Ch CCPR2H01Dh CCP2CON01Eh ADRESH01Fh ADCON0081h OPTION_REG085h TRISA086h TRISB087h TRISC088h TRISD089h TRISE08Ch PIE108Dh PIE208Eh PCON091h SSPCON2092h PR2093h SSPADD094h SSPSTAT098h TXSTA099h SPBRG09Eh ADRESL09Fh ADCON110Ch EEDATA10Dh EEADR10Eh EEDATH10Fh EEADRH18Ch EECON118Dh EECON2

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9511/05/2017

• Não basta que seja umsimples SFR, é preciso queseja um SFR periférico, porqueos SFR´s do core tem açãopuramente interna ao chip.

Aplicações práticas005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE00E TMR1L00F TMR1H010 T1CON011 TMR2012 T2CON013 SSPBUF014 SSPCON015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON018 RCSTA019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON

01E ADRESH01F ADCON0085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE091 SSPCON2092 PR2093 SSPADD094 SSPSTAT098 TXSTA099 SPBRG09E ADRESL09F ADCON110C EEDATA10D EEADR10E EEDATH10F EEADRH18C EECON118D EECON2

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9611/05/2017

• Não basta que seja um SFRperiférico, é preciso queseja um periférico de I/O.

Aplicações práticas

005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE013 SSPBUF014 SSPCON015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON018 RCSTA019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON

01E ADRESH01F ADCON0085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE091 SSPCON2093 SSPADD094 SSPSTAT098 TXSTA099 SPBRG09E ADRESL09F ADCON1

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11/05/2017

17

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9711/05/2017

• Não basta que seja um SFRde I/O, é preciso que seja dedado ou de endereço, porqueos de controle e sinalizaçãotem ação puramente interna.

• A configuração TRIS éessencial, porém ela, por siprópria, não define umacomunicação.

Aplicações práticas

005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE013 SSPBUF015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON

01E ADRESH085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE093 SSPADD09E ADRESL

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9811/05/2017

Significado dos registradores

005 PORTA (6)006 PORTB (8)007 PORTC (8)008 PORTD (8)009 PORTE (3)

Portas paralelas085 TRISA (6)086 TRISB (8)087 TRISC (8)088 TRISD (8)089 TRISE (3)

Output/Input

• O programa precisa acessar pelo menosum destes 17 registradores (próximo slide).

• As portas paralelas usam todos os 33 pinosde I/O do encapsulamento DIP40.

• Esses 33 pinos podem ser multiplexadoscom outras funções de I/O.

CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5

9911/05/2017

Significado dos registradores

013 SSPBUF093 SSPADD

005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE

Portas paralelasPSP 015 CCPR1L

016 CCPR1H017 CCP1CON01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON

16-bit capture16-bit compare

10-bit PWM

01E ADRESH09E ADRESL

10-bit A/D converter 8-bit SSP

085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE

Output/Input

019 TXREG01A RCREG

8-bit USART

• O programa precisaacessar pelo menos umdestes 17 registradores.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

10011/05/2017

KIT DIDÁTICO PIC-2377

KIT DIDÁTICO PIC-23776

http://eletronica.datapool.com.br/wp-content/uploads/2014/09/pic_2377.jpg

10111/05/2017

Módulo PIC-2377KIT DIDÁTICO PIC-23776

http://eletronica.datapool.com.br/wp-content/uploads/2014/09/PROGPIC-ICD-02-G.png

10211/05/2017

Módulo PROGPICICD02

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11/05/2017

18

KIT DIDÁTICO PIC-23776

10311/05/2017

• Encapsulamento DIP40.• 33 pinos de I/O configuráveis.• 35-instruction RISC architecture.• 256 8-bit EEPROM data memory.• 8k 14-bit flash program memory.• 368 8-bit SRAM.• 8-input 10-bit A/D converter.• 3 temporizadores (TIMER0, TIMER1 e TIMER2).• Comunicação serial (SPI™, I2C™ e USART™).• 2 módulos CCP (capture, compare e PWM).• Comparação e depuração in-circuit.

Módulo PIC-2377 – Recursos internos da MCUKIT DIDÁTICO PIC-23776

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• Teclado 4x4.• LCD de 2 linhas por 16 colunas.• 4 displays de 7 segmentos.• 8 LED’s.• 8 chaves para entrada de dados digitais.• Potenciômetro para entrada analógica.• Motor DC para o PWM.• Lâmpada incandescente para o PWM.• 2 relés.• Sensor de rotação.• Sensor de temperatura.• Buzina.

Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe

USAREMOS

USAREMOS

USAREMOS

USAREMOS

USAREMOS

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe

Apostila Datapool PIC-2377

Ch4

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Dispositivos

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Fonte de alimentaçãoRECURSOS KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Motor DC

Page 19: 1 DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 DISPLAY DE 7 ... - ufsj.edu.br - PB... · 11/05/2017 14 • São sete palavras de quatro bits. • Quanto maior for o número de etapas de multiplexação,

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KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Sensor de rotaçãoKIT DIDÁTICO PIC-23776

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Display alfanumérico LCD 2x16

Possui controlador interno.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Display alfanumérico LCD 2x16PORTE

PORTD

Apostila Datapool PIC-2377

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Display alfanumérico LCD 2x16

Apostila Datapool PIC-2377

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Display alfanumérico LCD 2x16Endereço dos dígitos

Apostila Datapool PIC-2377

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Display alfanumérico LCD 2x16Código ASCII

Apostila Datapool PIC-2377

Page 20: 1 DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 DISPLAY DE 7 ... - ufsj.edu.br - PB... · 11/05/2017 14 • São sete palavras de quatro bits. • Quanto maior for o número de etapas de multiplexação,

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KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Displays de 7 segmentos e LED’s

• Displays: DPY1 a DPY4• LED’s: L0 a L7

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Relés

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Jumperes

• Três pinos.• Duas posições: A e B.• Selecionam dispositivos mutuamente exclusivos.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Lâmpada e sensor de temperatura

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Teclado 4x4

C D E F8 9 A B4 5 6 70 1 2 3

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Teclado 4x4

Apostila Datapool PIC-2377

Todas as 216 combinações estão disponíveis.

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KIT DIDÁTICO PIC-23776

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BuzinaKIT DIDÁTICO PIC-23776

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Memória

http://pdf1.alldatasheet.net/datasheet-pdf/view/36313/ROHM/BR24C04-W.html

• BR24C04.• 512×8bits (4k) serial EEPROM.• I2C BUS compatible serial EEPROM.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Potenciômetro

• Interface de entrada analógica.• Deve ser ligado a uma das 8 entradas analógicas.• A posição do potenciômetro deve fornecer um

determinado nível de tensão para o controlador.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Chaves de dados – Toogle-switch – 8 bits

• 1: Para cima.• 0: Para baixo.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

• 1: Para cima: Ligado.• 0: Para baixo: Desligado.• Atuam sobre a conexão dos pinos da MCU.

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Chaves de configuraçãoKIT DIDÁTICO PIC-23776

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CH7

• Deve ser configurado para baixo.

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KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Comunicação serialConectores DB-9

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf

LED piloto

Usar como ICD 1

Usar noprograma

• MAX232.• Dual EIA-232 drivers/receivers.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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MCU PIC16F877

Cristal• Este chip é usado no protocoloICD1, implementado no kit.

• O MPLAB® não possui o protocoloIDC1, mas possui o ICD2.

• Para que seja usado o MPLAB, éusado o PROGPICICD02.

• Esta expansão possui uma outraPIC®, que recebe o programa.

• A PIC® do kit didático não é usada.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Botão de reiniciação

• Este botão atua sobreo chip do kit didático.

• Como este chip não éusado, o botão nãotem efeito.

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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MCU PIC16F876

Cristal

KIT DIDÁTICO PIC-23776

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MAX232 PIC16F877CristalConector DB-9EEPROM SERIAL

Módulo PROGPICICD02KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Matriz de contatos e pontos de acesso

• Conexão direta aos pinos do chip.• Somente pinos usados para comunicação.• Uso da PIC® interna (não permite ICD2).

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KIT DIDÁTICO PIC-23776

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Conexões externasRC5RC4RC3RC2

RC1RC0RB7RB6

RB5RB4RB3RB2

RB1RB0RA5RA4

RA3RA2RA1RA0

RE0RE1RD7RD6

RD5RD4RD3RD2

RD1RD0RD7RD6

RE2reset

• Onde se lê o nome dosbits das portas paralelas,entenda-se os pinosrelacionados a esses bits,com suas respectivasmultiplexações de função.

7 OPERAÇÃO

OPERAÇÃO

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7 OPERAÇÃO

1. Saída digital2. Entrada digital3. Entrada analógica4. Modulação por largura de pulso (PWM)

Funções de I/O

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7 OPERAÇÃOSaída 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.

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7 OPERAÇÃOExemplo de saída digital

Apostila Datapool PIC-2377

1 bit

• Controle de malha aberta.• Não há sensores, somente atuadores. 13711/05/2017

7 OPERAÇÃOEntrada 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)

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7 OPERAÇÃOExemplo de entrada digital

Apostila Datapool PIC-2377

1 bit

• Sistema de monitoramento.• Não há controle sobre a planta.• Não há atuadores, somente sensores.

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7 OPERAÇÃOEntrada 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 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.

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7 OPERAÇÃOExemplo de entrada analógica

Apostila Datapool PIC-2377

Vários bits

• Sistema de monitoramento.• Não há controle sobre a planta.• Não há atuadores, somente sensores.

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7 OPERAÇÃOModulador por largura de pulso

• Para o usuário ou o dispositivo controlado,equivale a uma saída analógica.

• A saída é digital.• O controle da potência fornecida é feito por meio

do ajuste do dutty-cycle da onda quadrada desaída.

• O DC pode variar de 0% a 100%, embora esseslimites sejam impossíveis de alcançar emmoduladores analógicos.

• A potência na carga é proporcional ao DC.• Pode ser necessário o uso de um driver de

potência para alimentar o dispositivo controlado.14211/05/2017

7 OPERAÇÃOExemplo de modulador por largura de pulso

Apostila Datapool PIC-2377

Vários bits

• Controle de malha aberta.• Não há sensores, somente atuadores.

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7 OPERAÇÃOControle com múltip. variáveis em malha fechada

1. Entrada digital; Saída digital2. Entrada digital; Saída analógica (PWM)3. Entrada analógica; Saída digital4. Entrada analógica; Saída analógica (PWM)

1. Entrada simples; Saída simples2. Entrada simples; Saída múltipla3. Entrada múltipla; Saída simples4. Entrada múltipla; Saída múltipla

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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis

Apostila Datapool PIC-2377

Vários bits

Vários bits

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7 OPERAÇÃOExemplo 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 interfere no sensor, o controle é de malha

fechada (realimentado).• Se o sinal enviado ao atuador tende a diminuir a variação no

sensor, a realimentação é negativa.• Se o sinal enviado ao atuador tende a aumentar a variação no

sensor, a realimentação é positiva.

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7 OPERAÇÃOExemplo 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.

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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis

• As diversas leituras e escritas são feitas individualmente.• É realizada multiplexação temporal.• Somente uma operação é realizada por vez.• Indicado quando o projeto é personalizado.• Indicado quando as decisões não precisam ser rápidas.• Indicado quando os níveis analisados possam ser discretos.

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7 OPERAÇÃOVantagens do controle por MCU

• Simplicidade no projeto.• Não requer cálculos de estabilidade de malha fechada.

• Vide teoria de controle linear moderno.• Facilidade de obtenção de estabilidade térmica.• Facilidade na alteração de parâmetros.

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7 OPERAÇÃODesvantagens do controle por MCU

• Custo unitário elevado.• Não indicado para produção em larga escala.• Não indicado para controle de precisão, quando os níveis

analisados não possam ser discretizados (quantizados).• A discretização pode provocar oscilação entre dois níveis.• Não indicado para controle rápido, quando o tempo de

processamento da MCU faz com que a decisão sejatomada tarde demais.

• Não suporta condições extremas de trabalho.

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Page 26: 1 DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 1 DISPLAY DE 7 ... - ufsj.edu.br - PB... · 11/05/2017 14 • São sete palavras de quatro bits. • Quanto maior for o número de etapas de multiplexação,

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7 OPERAÇÃOPinos de comunicação

• Cada pino permite o controle de um dispositivo.• No 2377, os canais estão distribuídos em 5 portas.• Cada pino pode ser configurado como entrada ou saída.

Porta Pinos Compartilhamento de pinos

A 6 Entrada analógica

B 8C 8D 8 Porta paralela escrava

E 3 Entrada analógica15111/05/2017

7 OPERAÇÃONíveis de tensão

• Valor médio, PWM, nível baixo: 0V• Valor médio, PWM, nível alto: 5V• Entrada analógica, nível baixo: 0V• Entrada analógica, nível alto: 5V• Valor analógico mínimo*: 0V• Valor analógico máximo*: 5V

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* Pode ser configurado por VREF+ e VREF-.