Manual de instalação e uso

PIC EXPERT 2® PIC EXPERT 2® pic 18f4550 Advanced Boardpic 18f4550 Advanced Board

Importante: O PIC Expert 2! ® Não possui gravador incorporado, caso ainda não tenha um veja o nosso MultiPROG ® [3] .

REV.0 – Abr/13Hardware REV 0

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Conteúdo e ÍndiceI – Introdução e Recursos........................................................................2

II – Ligação no MultiPROG® ou gravador/Debuger Externo................6

III – Lay Out da Placa..............................................................................9

IV – Esquema elétrico ….........................................................................10

Tabela geral de Ligações Ports PIC x Periféricos e jumpers associados..5

Tabela Descrição Pinos do conector de expansão UEXT.........................4

Referências...............................................................................................10

I- Introdução e Recursos

A placa Pic Expert !® é dedicada ao desenvolvimento e aprendizado em microcontroladores PIC principalmente o PIC modelo 18F4550 na qual é baseada.

É uma placa avançada com muitos recursos incluindo USB device, Acelerômetro, LCD Gráfico, entrada para cartão de memória tipo SD/MMC, etc.

Os exemplos contidos no CD, estão em linguagem C para o compilador Microchip MPLab C18 porém, nada impede que se use outros compiladores (pode ser necessário adaptar o código mesmo que se use C ) ou outras linguagens de programação mas, por se tratar de um hardware avançado, é recomendada a linguagem C; em Assembly por exemplo seria muito demorado além de bem mais complicado lidar com periféricos como o cartão SD/MMC, a USB e até mesmo o LCD gráfico.

Importante: O PIC Expert 2! ® Não possui gravador incorporado, caso ainda não tenha um veja o nosso MultiPROG ® [3] .

À seguir é descrito cada um dos periféricos incorporados:

USB – Possui conector USB tipo “B” e PIC compatível 18F4550, esta entrada é a entrada de alimentação da placa bem como comunicação USB, .Para que a USB funcione para comunicação, deve ser fechado o jumper da placa J12 “USB Cap.”. Pode também ser utilizado bootloader através da USB.

LCD Gráfico – Por se tratar de uma placa de nível avançado, seu LCD padrão é do Tipo Gráfico com controladores KS0108B e KS0107B modelo Tech12864G. Também dispõe de entrada para LCD tipo caracteres, tipicamente 16x2 e com controlador padrão HD44780 (opcional) no conector PL4. O ajuste de contraste do LCD Gráfico é feito no trimpot RV1, ajuste-o para melhor visualização no ângulo em que estiver usando.

Displays de 7 Segmentos – Quatro displays de 7 segmentos tipo “catodo comum” estão ligados em paralelo no PortD do PIC: DSP1 à DSP4 e multiplexados através dos pinos B2 à B5 do PIC ou seja, para acender o DSP1 colocamos à nível 1 o B5 (e à nível 0 os outros), colocando o B4 à nível 1 (e à nível 0 os outros) acende-se o DSP2 e assim por diante. Como os displays não precisam ficar 100% do tempo aceso podemos habilitar um de cada vez num rápido intervalo de tempo criando assim a ilusão ao olho humano que estão todos acesos, esta técnica além de economizar

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componentes/hardware também proporciona economia de energia.

Conector SD/MMC Card – Cada vez mais comuns em nossos aparelhos de uso diário são os Cartões de Memória: eles são versáteis, baratos e facilmente encontrados então, porque não usá-los também em nossos projetos que necessitam gravar grandes quantidades de dados ? Nossa placa já tem todo o hardware necessário, um conector próprio com circuito alimentação adequada e tudo o mais para conectá-lo e, da parte de software no CD temos um exemplo de comunicação e inicialização. O exemplo utiliza o Petit FatFs, que é compatível com sistemas de arquivo FAT (Windows, DOS, …) e gratuito.

Entrada para Teclado PS/2 de PC – Outro recurso interessante do PIC Expert 2 !® é a sua entrada para teclado de PS/2 de PC onde, podemos conectar qualquer teclado padrão de micro, no CD temos um programa exemplo de leitura do tecla e saída na serial RS232.

Interface serial RS232 UART – Está disponível, uma entrada RS232 para comunicação que pode ser ligada tanto a UART por Hardware do PIC (pinos C6 e C7) ou aos pinos B5 e B4 onde pode ser implementada comunicação serial chamada “por software” onde o programa do PIC interpreta os dados. A Seleção é feita através dos jumpers J18 e J19. Em muitos casos pode ser necessário usar serial UART por software, um exemplo é quando precisamos utilizar o cartão SDCard (comunica via SPI), pois o PIC 18F4550 usa o mesmo pino de SPI compartilhado com a USART (C7) impossiblitando usar ambos ao mesmo temo.

Sensores de Temperatura – O PIC Expert 2! ® Possui já na placa um Circuito integrado sensor de temperatura, modelo LM35, que fornece em seu pino de saída 0,01 Volt à cada grau Centígrado de temperatura (oC), é ligado a entrada anlógica do PIC PORT A0 (AN0) via Jumper J21.

Também possui ligações e soquete próprio para ser conectado um sensor de temperatura 1-Wire® tipo DS18B20 (não fornecido com a placa) que é ligado ao PIC no PORT A1 (AN1) via jumper J4.

Teclado – Na parte direita inferior da placa temos 5 teclas, sendo 4 ligadas no PortB B4 à B7 (permite interrupções no software) do PIC e uma conectada no PortA A3 (SW2) que serve para entrada no modo BootLoader quando programado com este software.

Conversores A/D – O trimpot ( RV2 ) é ligado ao Port A1 do PIC via jumpert J16 .

LEDs – Para sinalizações e aplicações mais simples, temos 8 LEDs ligados no PortD do PIC ( D0 à D7 ), sendo habilitados quando o jumper J11 / se encontrafechado. Cada um deles acende ao mantermos o pino correspondente do PIC à nível lógico “1” (+5volts).

LED Reset – Sempre que a placa estiver resetada o LED Amarelo (LD1) ficará aceso. Este Reset pode ser via Serial, Manual pela chave de reset SW1, através do gravador ou, qualquer outro que ative o pino de reset do PIC .

RELÉ – Algumas aplicações demandam maior corrente ou manuseamento de correntes alternadas (ex. 127Volts /220 Volts) para isto já temos implementado na placa um relé com seus contatos disponíveis no conector PL7 que é do tipo KRE (parafusado) onde podemos ligar fios de maior bitola diretamente. Este relé é controlado pino pino C1 do PIC e habilitado pelo jumper J13.

Saída PWM – Com o PWM ( Pulse Width Modulation ou Modulação por Largura de Pulso) podemos gerar um nível analógico 0 à 5 Volts de acordo com um valor digital. Na placa temos a saída PWM1 do PIC – Port C2 – ligada à um Led (LD10) via jumper J20 que dever estar fechado para ativar.

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Acelerômetro – Um acelerômetro de 3 eixos, tipo MMA7361, é conectado ao PIC nas entradas analógicas AN0 à AN2 via jumper J5 de 3 posições. Com este podemos medir inclinações e variações no eixo Z.

Joystick – Um recurso também inédito que a placa PIC Expert! dispõe, é a inclusão de um Thumb Joystick! Que é o mesmo tipo muito utilizado em videos games. Este tipo Joystick fornece uma resistência variável nos eixos X e Y e mais uma chave fecha contatos quando pressionado. Como basicamente ele é composto de 2 trimpots, os mesmos foram conectados ao +5V e Gnd e seu pino central as entradas anlógicas do PIC A1 e A2 via jumpers J15 e J17, então eles fornecem uma tensão proporcional à posição que se encontram.

Entrada RCA – Para facilitar entrada de aúdio ( nos exemplos está disponível um programa de osciloscópio ), na entrada AN0 habilitado via jumper J9, temos conector tipo RCA e circuito de desacoplamento / polarização (capacitor/resistores).

RTC – Um relógio - RTC (Real Time Clock) tipo DS1307 está também disponível e é tem comunicação com o PIC via i2C

Buzzer – A placa tem um Buzzer que pode ser conectado ao pino A4 do PIC via jumper J8.

Conector de Expansão – Neste conector PL9, temos Todos os IOs (pinos do PIC) diretamente ligados, permitindo assim que sejam ligadas placas opcionais e circuitos externos montados por terceiros, isto dá um enorme flexibilidade de uso pois, não ficamos limitados aos periféricos que a placa fornece. Importante salientar que como está ligado diretamente nos pinos do PIC ao usar pinos que coincidam com os em uso com algum periférico este deve ter seu jumper aberto (não colocado) para que não conflitem e também, ao usar os pinos de programação e Debug: B6, B7 e Vpp/Reset (pino1) seu circuito não pode carregá-los com resistência menor que 10K.

Neste conector também estão disponíveis as tensões de alimentação de 5V e 3,3Volts.

Conector para gravador/Debuger – O conector PL3 é para ligação de gravador externo e/ou debuger, pode ser utilizado o recomendado MultiPROG ® [3] que é só conectar ou também outros modelos. Seção II temos a pinagem e exemplo de ligações.

Conector UEXT – Conector para expansões, segue padrão internacional UEXT, disponibilizando num único conector de 10 vias: comunicação SPi, USART e i2C além de alimentação.

UEXT – Descrição PinosPino Função Tipo

1 3.3V ou 5V Alimentação

Atenção: conector visto de cabeça para baixo em relação ao da placa.

2 GND Alimentação3 TXD USART4 RXD USART5 SCL i2C6 SDA i2C7 MISO SPi8 MOSI SPi9 SCK SPi10 SSEL (Slave Select) SPi

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Link para referência: https://www.olimex.com/Products/Modules/UEXT/

Importante: O PIC Expert 2! ® Não possui gravador incorporado, caso ainda não tenha um veja o nosso MultiPROG ® [3] .

Outros recursos de hardware também disponíveis:

● Quando usando BootLoader pela serial (mais comum em PICs linha 16F87x) podemos chavear o reset automaticamente através do pino de RTS da porta, para isto fechar o jumper J10 localizado na parte inferior da placa (lado da solda) na região do LCD Gráfico. NOTA: em operação normal ou não uso, não o deixe colocado/ fechado para evitar reset indesejado do PIC (verifique Led amarelo de Reset).

● Chave de Reset SW1 – Ao ser acionada força reset do PIC

Tabela geral de Ligações Ports PIC x Periféricos e jumpers associadosPORT PIC Periférico(s) Jumper(s)

A0 Sensor Temperatura LM35 – Acelerômetro – RCA Audio in J21, J5, J9

A1 Trimpot RV2–Joystick eixo X–Acelerômetro X - DS18b20(opcional) J16,J15,JJ5,J4

A2 Joystick eixo Y – Acelerômetro Y J17,J5

A3 Chave Joystick, chave PA3-SW2 , AD Vref 3V3 (PCIs REV1) Direto

A4 Teclado PS/2 Data Direto

A5 GLCD CS2 direto

B0 I2C SDA/SPi SDi: RTC DS1307, UEXT, SD Card Direto

B1 I2C SCL /SPi SCL: RTC DS1307, UEXT, SD Card J23 (pci rev1)

B2 Display 7 Segmentos DSP4, SD Card CS direto

B3 Display 7 Segmentos DSP3, GLCD RST direto

B4 Display 7 Segmentos DSP2, Soft Uart TXD, Tecla J19

B5 Display 7 Segmentos DSP2, Soft Uart RXD, Tecla J18

B6 Programador / Debuger exclusiva direto

B7 Programador / Debuger exclusiva direto

C0 GLCD CS1 direto

C1 UEXT SPi Slave Select (SS/ CS), Relé J13

C2 PWM, PS/2 J20

C3 USB Capacitor exclusiva J12

C4 USB Data direto

C5 USB Data direto

C6 Hardware USART TXD, SD Card Card Detect J19, J7

Continua →

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C7 Hardware USART RXD, SD Card SDO J18

D0 LED D0, Display 7 Segmentos segmento G, GLCD Data, LCD16x2 J11, J14, J1

D1 LED D1, Display 7 Segmentos segmento F, GLCD Data, LCD16x2 J11, J14, J1

D2 LED D2, Display 7 Segmentos segmento A, GLCD Data, LCD16x2 J11, J14, J1

D3 LED D3, Display 7 Segmentos segmento B, GLCD Data, LCD16x2 J11, J14, J1

D4 LED D4, GLCD Data J11, J1

D5 LED D5, Display 7 Segmentos segmento C, GLCD Data J11, J14, J1

D6 LED D6, Display 7 Segmentos segmento D, GLCD Data J11, J14, J1

D7 LED D7, Display 7 Segmentos segmento E, GLCD Data J11, J14, J1

E0 GLCD Di J1

E1 GLCD RW J1

E2 GLCD E J1

II - Ligação MultiPROG® [3] ou gravador/Debuger Externo

Na tabela abaixo temos a função de cada pino do conector PL3 que permite ligarmos o MultiPROG®[3] ou outro gravador externo/Debuger .

Conector PL3:MultiPROG/gravador Externo

Pino Conector Função

6 Vpp – Tensão de Programação

9 +5V – Alimentação p/ PIC (Vdd)

8 GND

2 PGD – Program Data

4 PGC – Program Clock

Quando usado com o MultiPROG®[3] podemos gravar/programar ( e debugar ) sem a necessidade de retirar o PIC da placa, para isto basta ligar a saída PL2/ICSP do gravador, com o cabo flat fornecido com ele, no conector PL3 do PIC Expert®.

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Nota: Após programado o MPLab mantém a saída em modo reset, dependendo das suas configurações, então para que o programa rode (retirando o PIC do reset) é necessário ir no menu “Programmer -> Release from Reset” ou clickar no ícone de controle do gravador mostrado em destaque vermelho abaixo:

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Caso desejado usar um gravador simples tipo JDM ou outro, na figura abaixo temos o esquema de interligação diretamente no conector de entrada PL3 do PIC Expert®.

Nota: Dependendo do tipo de gravador usado, ele pode interferir na linha de reset do PIC fazendo com que não rode o programa depois de gravado (pois mantém o PIC “resetado”) então, pode ser necessário desconectá-lo após cada gravação.

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III – Lay Out da Placa

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IV - Esquema Elétrico

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Referências:

Stack USB Microchip:

[1] - http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2680&dDocName=en537044

Compilador Mikro C:

[2] - http://www.mikroe.com/en/compilers/mikroc/pro/pic/

Gravador MultiPROG®

[3] - http://www.smartradio.com.br/loja-pic/?id=12

Compilador MPLab C18 Microchip:

[4] - http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en010014

Importante: O PIC Expert 2! ® Não possui gravador incorporado, caso ainda não tenha um veja o nosso MultiPROG ® [3] .

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