Apostila de Programação de PICs Em C e Proteus

Introduo programao de microcontroladores www.pictronics.com.br

Nelson Camilo de Almeida Jan/2011

PIC Introduo programao de microcontroladores www.pictronics.com.br


Contedo

1- Introduo PIC geral 2 - Introduo a programao 3 - Acender e apagar Led (delay_chaves) e Display 7 seguimentos 4 - Display LCD 5 - RS232 6 Conversor AD 7 - Interrupo Flag's 8 PWM 9 - EEPROM interna 10 - I2C

Programas utilizados: MPLAB www.microchip.com PICC-CCS Lite www.ccsinfo.com Proteus v7.7 www.labcenter.co.uk

Introduo:

Diferena entre Microprocessador e Microcontrolador

Os microcontroladores, surgidos em torno de dez anos aps o surgimento dos primeiros microprocessadores, foram uma adaptao da indstria de eletrnica digital para atender as necessidades do mercado. Essa necessidade se dava pela dificuldade em termos de custos e complexidade de qualquer circuito digital em sistemas embarcados que precisasse de um processamento de dados.

Um microprocessador um circuito muito complexo, em forma de circuito integrado, que pode conter entre alguns milhares (Z80) a 7 milhes de transistores (Pentium II). Estes transistores internos constituem os mais diversos circuitos lgicos: como contadores, registradores, decodificadores, e centenas de outros. Estes circuitos lgicos so dispostos de maneira complexa, dando ao microprocessador a capacidade de executar operaes lgicas, aritmticas, e de controle. Porm, apesar da sua grande capacidade de processamento, os microprocessadores so desprovidos de dispositivos essenciais para o funcionamento de um sistema.

Por exemplo, para se fazer uma simples circuito de controle de um elevador seriam necessrios um microprocessador, memria ROM para o programa, memoria RAM para os dados, de uma porta paralela para dar sada aos acionamentos, de uma outra porta pra receber os sinais digitais dos sensores, de uma porta serial para fazermos as configuraes e rodarmos os diagnsticos, de um conversor AD para ler o sensor de carga que informa o peso total das pessoas que entram no elevador, de um temporizador para medir o tempo que a porta deve ficar aberta, dentre outros. Com essa extensa lista, chegamos a um circuito cujo diagrama de blocos mostrado na Figura 1.


Figura 1: Diagrama em blocos do circuito para o elevador.

Para a realizao desse circuito, precisaramos de uma placa controladora de tamanho razovel e com muitos CIs. Desta forma o circuito seria caro e perderia confiabilidade devido grande quantidade de componentes, o que seria fatal para qualquer indstria que deseja ser competitiva. Alm disso, haveria um processamento demasiadamente sofisticado para o problema proposto.

Desse problema que surgiram os Microcontroladores, que englobam em um nico circuito integrado grande parte dos perifricos listados no exemplo acima. Em um microcontrolador, as memrias RAM e ROM, conversor AD, temporizadores, controladores serial e paralelo e a CPU em s so todas integrados em um bloco. Por serem compostos apenas de uma pea, eles tem muito maior confiabilidade, so mais baratos, consomem menos energia, tm a fase de projeto reduzida, alm de terem a manuteno facilitada. Ou seja, so muitas as vantagens em relao ao uso de um microprocessador com circuito.

Afora isso, como no ser feito processamento sofisticado, sua CPU no precisa ter uma grande capacidade de processamento, mas deve oferecer um conjunto de instrues simples, que gere programas pequenos e de rpida execuo, ou seja, as instrues devem ser pequenas e velozes. preciso ainda oferecer uma forma simples de se interfacear com outros perifricos que venham a ser adicionados.

Levando em conta tudo que foi dito, chegamos ao diagrama em blocos da figura 2, onde se apresenta a tpica arquitetura de um microcontrolador. claro que, de acordo com a finalidade do microcontrolador, possvel integrar mais recursos e tal possibilidade foi representada pelos blocos rotulados com "etc".


Figura 2: Exemplo de arquitetura de um Microcontrolador.

RISC e CISC Na sua essncia, uma mquina RISC oferece um nmero muito reduzido de instrues, desde uma a poucas dezenas, e cada instruo apenas realiza uma ao muito simples. Se este conjunto satisfizer o critrio de ser genrico, isto , permitir programar qualquer algoritmo, ento temos de reconhecer a grande vantagem desta abordagem: a sua simplicidade facilita a construo hardware da arquitetura do microcomtrolador. Nomeadamente, a Unidade de Controle da CPU fica mais simples e, portanto, menor, onde ocupa menor rea na pastilha ('chip') do material semicondutor (Silcio, habitualmente) sobre o qual so implantados os circuitos digitais que realizam os componentes do controlador. Ficando a Unidade de Controle menor, mais espao livre fica na CPU, que pode ser aproveitado para outras unidades que aumentem o ritmo de execues do CPU, por exemplo, um maior nmero de registadores de dados, uma memria interna ao CPU, etc. Uma mquina CISC segue uma filosofia oposta, procurando suportar o mais diretamente possvel os mecanismos das instrues da linguagem de alto nvel. A sua principal desvantagem que a Unidade de Controle fica mais complexa, dada a variedade e complexidade das instrues. Para alm do mencionado aspecto de aumentar o espao ocupado pelos circuitos, isto tambm dificulta as otimizaes das micro-aes que a Unidade de Controle deve realizar, para obter execues mais rpidas das instrues. Por exemplo, no modelo CISC, dada a grande variedade de instrues, estas tm formatos variveis e as suas representaes em bits variam, por exemplo, desde 1 at 6 bytes, equivalente aos seus tipos.

Observaes importantes:

A letra F (PIC16F877) identifica que o microcontrolador em questo utiliza a tecnologia FLASH, ou seja, pode ser regravado. Alguns modelos (que utilizam a letra C no nome, como o PIC16C877) s podem ser gravados uma nica vez e so mais baratos.

Outros modelos da famlia 16 (como o PIC16F870, PIC16F628, PIC16F84, ....) possuem variaes em termos de recursos (com mais ou com menos pinos de I/Os,


entradas analgicas, memria ROM, memria RAM, etc...), mas todos podem ser programados com a mesma linguagem.

Modelos da famlia 18 so mais rpidos e um pouco mais caros, continuando a ser de 8 bits.

Modelos da famlia 24 so de 16 bits, e indicados para aplicaes que exijam mais poder de processamento.

Os microcontroladores PIC so indicados para aplicaes mais simples, que no necessitem de grande volume de dados manipulados, e que no necessitem processamento em tempo real de alto desempenho.

Quando transferimos um programa para o microcontrolador, este deve estar em linguagem de mquina (ARQUIVO HEX), e ser armazenado na memria ROM do microcontrolador. Esta memria no ser apagada at que outro programa seja enviado, mesmo que a alimentao de energia eltrica seja desativada.

Requisitos de Hardware


Opcionais:

Introduo programao

Fluxograma:

Os fluxogramas so ferramentas que auxiliam na programao e na codificao de programas. Na realidade so elementos grficos utilizados para estabelecer a sequencia de operaes necessrias para o cumprimento de determinada tarefa e, consequentemente, a resoluo de um problema.

Variveis de dados

Varivel uma representao simblica para elementos pertencentes a um determinado conjunto. As variveis so armazenadas na memria do microcontrolador e podem assumir qualquer valor dentro do conjunto de valores possveis. De fato, as variveis ficam localizadas na memria do equipamento, no em qualquer tipo de memria, mas na chamada memria RAM. Isto significa que num microcontrolador, boa parte da memria ocupada por variveis, definidas pelo programa em execuo. As variveis so classificadas segundo o tipo de dado que ser armazenado e podem ser: numricas, caractere, alfanumricas e lgicas.

Variveis e tipos de dados

A linguagem C disponibiliza ao programador uma gama de tipos de dados. A implementao C da CCS possibilita o uso de quase todos os tipos de dados disponveis em C padro ANSI.


Veja os tipos de dados bsicos disponveis:

Tipo Tamanho em bits Intervalo Descrio char 8 0 a 255 Caractere int 8 0 a 255 Inteiro float 32 3.4E-38 a 3.4E+38 Ponto flutuante void 0 nenhum valor vazio

Modificadores de tipo

Alm dos tipos de dados vistos, podemos utilizar comandos especiais da linguagem C para modificar os tipos bsicos, de forma a obter outros tipos de dados. Esses comandos especiais so chamados de modificadores de tipo e so os seguintes: signed, unsigned, short e long. O modificador signed pode ser utilizado para modificar um tipo base de dados de forma que ele possa representar tanto nmeros positivos quanto negativos. Note que devido ao fato de utilizar um bit para representao do sinal, a magnitude absoluta da representao do tipo modificado ser metade da magnitude do tipo no modificado. Assim, um tipo de dados signed int pode representar valores de -128 a +127 em vez de 0 a 255. O modificador unsigned define um tipo de dado sem sinal, o que o padro do compilador da CCS. Note que o padro ANSI especifica que os tipos padro de dados da linguagem C signed. J o modificador short utilizado para definir uma varivel de tamanho menor que o do tipo modificado, ou seja, uma verso reduzida do tipo especificado. Assim, se especificarmos uma varivel como sendo do tipo short int, ela ser uma verso reduzida de int, o que no caso do compilador CCS cria uma varivel de apenas 1 bit de tamanho (o que chamado de flag ou sinalizador). Finalmente, temos o modificador long, utilizado para ampliar a magnitude da representao do tipo especificado. Desta forma, um tipo de dado long int ter um tamanho de 16 bits, ou seja, ir ocupar duas posies de memria RAM do PIC e ter magnitude de 0 a 65535.

Outros tipos de dados especficos do compilador CCS C int1: especifica valores de 1 bit (equivalente ao short int padro); boolean: especifica valores booleanos de bit (equivalente ao short int e int1); int8: especifica valores de 8 bits; byte: especifica valores de 8 bits; int16: especifica valores de 16 bits; int32: especifica valores de 32 bits.

A seguir, temos uma tabela com todos os tipos de dados disponveis por padro no compilador CCS:


Operadores

A linguagem C possui uma gama de operadores, sendo possivelmente uma das linguagens com maior numero de operadores disponvel atualmente. Esta caracterstica e um dos pontos positivos da linguagem, j que C agrega aos operadores comumente encontrados nas linguagens de alto nvel, os operadores encontrados frequentemente em linguagens de baixo nvel como o Assembly.

Podemos classificar os operadores da linguagem C em sete categorias principais: atribuio, aritmticos, relacionais, lgicos, lgicos bit a bit, de memoria e outros.

Atribuio

A primeira categoria de operadores e tambm a mais utilizada. Em C, o operador de atribuio "=" e utilizado para atribuir um determinado valor a uma varivel. Um exemplo de atribuio:

x = 10; y = x;

Podemos verificar no programa anterior duas operaes de atribuio: na primeira foi atribudo o valor 10 a varivel "x", na segunda, foi atribudo o valor de "x" (que e 10) a varivel "y". Conclui-se ento que ao final do programa, "y" ser igual a 10.

Repare que a atribuio e sempre avaliada da direita para a esquerda no e possvel realizar uma atribuio no sentido inverso.


Aritmticos

So utilizados para determinar ao compilador que efetue determinada operao matemtica em relao a um ou mais dados:

Operador Ao + Adio - Subtrao * Multiplicao / Diviso % Resto de diviso inteira ++ Incremento -- Decremento

Tabela de operadores

Os operadores de adio, subtrao, multiplicao e diviso dispensam comentrios.

O operador % e utilizado para retornar o resto de uma operao de diviso inteira. Vejamos um exemplo:

5 / 2 = 2,5 em uma diviso real, ou 5 / 2 = 2, em uma diviso inteira, sendo o resto igual a 1.

Assim, o resultado de 5 / 2 2 e o resultado de 5%2 e igual a 1.

Os operadores de incremento e decremento so utilizados para somar 1 (incremento) ou subtrair 1 (decremento) de uma varivel.

A forma geral para utilizao destes dois ltimos operadores :

variavel++; ou variavel--;

Ou ainda por meio de uma atribuio:

variavel_1 = variavel_2 ++; ou variavel_1 = variavel_2 --;

Observe que em ambos os casos, a atribuio ocorre da seguinte forma: o valor da varivel "variavel_2" e armazenado em varivel_1 e apos isso o contedo de "variave_2" incrementado ou decrementado.

No entanto, em C e tambm possvel escrever:

variavel_1 = ++ variavel_2; ou variavel_1 = -- variavel_2;

Nestes casos, a operao de Incremento/decremento realizada antes da atribuio propriamente dita.


Vejamos um exemplo:

int x, y, z; x = 0; y = x ++; z = ++ x;

Neste caso, aps a execuo dos trs comandos, o valor da varivel x ser igual a 2, o valor da varivel y ser igual a 0 e o valor da varivel z ser igual a 2.

Observao importante: No e possvel utilizar os operadores de incremento ou decremento com variveis ou tipos de dados complexos, tais como os tipos ponto flutuante.

Note que ha uma diferena clara entre escrever "y = x + 1" e "y = ++x":

Ambas produziro o mesmo resultado em y, no entanto, no primeiro caso, somente a varivel "y", alvo da atribuio, alterada. J no segundo caso, tanto "y", como "x" so alteradas!

Relacionais

So utilizados em testes condicionais para determinar a relao existente entre os dados:

Operador Ao > Maior que >= Maior ou igual a < Menor que


Os operadores relacionais so elementos de suma importncia na construo de testes condicionais. Com esses operadores podemos relacionar diversas condies diferentes em um mesmo teste logico.

Vejamos um exemplo:

int x, y; x = 10; if (x > 5 && x < 20) y = x;

Como podemos verificar a varivel "y" somente ser igual ao valor da varivel "x" se o valor de "x" for maior que 5 e "x" for menor que 20. O que nos leva a concluir que ao final da execuo do programa "y" ser igual a 10.

Lgicos Bit a Bit

Os operadores 1ogicos bit a bit so utilizados para realizar operaes logicas entre elementos ou variveis. No entanto, ao contrario dos operadores lgicos simples, os operadores lgicos bit a bit podem resultar em um valor da mesma magnitude dos elementos operados.

Operador Ao & AND (E) | OR (OU) ^ XOR (OU exclusivo) ~ NOT (complemento de um)

>> Deslocamento a direita Ponteiro de elemento de estrutura (tipo) Operador de Modelagem de dado sizeof Retorna o tamanho da varivel

Tabela: Outros operadores


Exemplos:

int liga_led(void) {

output_high (pin_a0); // ativao do pino 0 da porta A }

int desliga_led(void) {

output_low (pin_a0); // deslisa o pino 0 da porta A }

main() {

while (true) (input (pin_b0) == 1) ? liga_led() : desliga led();

}

Associao de operadores

Para facilitar a vida do programador, a linguagem C inclui ainda outra caracterstica que a abreviao de operadores em atribuies e funciona da seguinte forma:

Forma reduzida

Forma expandida

x += y x = x + y x -= y x = x - y x *= y x = x * y

Ordem Operador Maior ( ) [ ] -> ! ~ ++ -- .

(tipo) * & sizeof * / % + - > = == != & ^

| && || ? = += -= *= /= Menor ,


Declaraes de controle

Comando if

De maneira geral, o comando if (ou "se" em portugus) e utilizado para executar um comando ou bloco de comandos no caso de uma determinada condio ser avaliada como verdadeira. Opcionalmente, e tambm possvel executar outro comando ou bloco de comandos no caso da condio seja avaliada como falsa.

A forma geral do comando if :

if (condio) comandoA;

{ else comandoB; }

Outra forma:

if (condio) {

comandoA1; comandoA2; . . .

} else {

comandoB1; comandoB2; . . .

}

Exemplo de cdigo:

#include #use delay(clock=4000000) #fuses INTRC, NOWDT, PUT, NOMCLR, NOLVP, NOBROWNOUT

int x;

main() {

while (true) { x = input_a();

output_b (0); if (x==0) output_high (pin_b0); else if (x==1) output_high (pin_b1); else if (x==2) output_high (pin_b2); else if (x==4) output_high (pin_b3); else output_high (pin_b4);

} }


Comando Switch

Em alguns casos, como na comparao de uma determinada varivel a diversos valores diferentes, o comando if pode tornar-se um pouco confuso ou pouco eficiente.

A declarao switch permite a realizao de comparaes sucessivas como a anterior, de uma forma muito mais elegante, clara e eficiente. Vejamos ento o formato geral da declarao switch:

switch (varivel) {

case constante1: comandoA;

...

break; case constante2:

comandoB; ...

break; ...

...

default: // a diretiva default pode ou no estar presente comandoZ; ...

}

Exemplo de cdigo:

#include #use delay(clock=4000000) #fuses HS, NOWDT, PUT, NOBROWNOUT, NOLVP

main() {

while (true) {

output port_b(0); switch (input_a()) { case 0: output_high (pin_b0); break; case 1:

output_high (pin_b1); break;

case 2: output_high (pin_b2); break; case 3:

output_high (pin_b3);


break; default: output_high (pin_b4); } } }

Lao For

O lao for uma das mais comuns estruturas de repetio, sendo a verso c considerada uma das mais poderosas e flexveis dentre todas as linguagens de programao. O lao for dado por:

for (inicializao; condio; incremento) comando;

ou,

for (inicializao; condio; incremento) {

//bloco de comandos comando1; comando2; ...

}

Cada uma das trs sees do comando for possui uma funo distinta, conforme se segue:

Inicializao: esta seo conter uma expresso vlida utilizada malmente para inicializao da varivel de controle do lao for

Condio: esta seo pode conter a condio a ser avaliada Para decidir pela continuidade ou no do lao de repetio. Enquanto a condio for avaliada como verdadeira, o lao for permanecera em execuo.

Incremento: esta seo pode conter uma ou mais declaraes para incremento da varivel de controle do lao.

Exemplo de cdigo:

#include #fuses INTRC_IO, NOWDT, PUT, NOBROWNOUT, NOMCLR, NOLVP #use delay(clock=4000000) #use rs232(baud=19200,parity=N,xmit=PIN_B2,rcv=PIN_ B1,bits=8)

main() { int conta;

for (conta=0; conta


Lao While

Outro tipo de lao disponvel na linguagem o comando while e que possui a seguinte forma geral:

while (condio) comando;

ou ainda:

while (condio) {

comandol; comando2;

}

Break e Continue no Comando While

Tambm e possvel utilizar as clausulas break e continue com o comando while e for. Elas possuem a mesma funo para os comandos while e for.

Vejamos um exemplo do funcionamento de break e continue com o comando while:

Exemplo de cdigo

#include #use delay(clock=4000000) #fuses HS,NOWDT,PUT,NOBROWNOUT,NOMCLR,NOLVP #use rs232(baud=19200,parity=N,xmit=PIN_B2,rcv=PIN_B1)

main() {

port_b_pull-ups (true); // habilita pull-ups internos int x=0; // declara a varivel x como inteira de 8 bits

//e a inicializa com 0

while (x


Lao Do-While

O ltimo tipo de estrutura de repetio disponvel na linguagem C o comando do (em portugus "faca").

O comando do e utilizado juntamente com o comando while para criar uma estrutura de repetio com funcionamento ligeiramente diferente do while e for tradicionais.

De fato, a diferena entre a estrutura while tradicional e a estrutura do-while que esta ultima realiza a avaliao da condio de teste no final de cada ciclo de iterao do lao de repetio, ao contrario do que j estudamos sobre o while, o qual realiza o teste no inicio de cada ciclo.

A forma geral da estrutura Do-While :

do comando while (condio);

ou,

do {

comandoA; comandoB; ...

} while (condio);

Constantes binrias, hexadecimais e octais

Valor Base numrica 99 Decimal

099 Octal 0x99 Hexadecimal

0b10011001 Binrio Formatos aceitos de nmeros pelo compilador PICC-CCS

Funo Printf

A funo prinff e utilizada para possibilitar a sada de dados na linguagem C. A sada de dados e direcionada para o dispositivo padro de sada, que nos computadores normalmente o monitor de vdeo. No caso dos PICs, o dispositivo de sada eventualmente disponvel a sada serial.

Assim, a funo printf uma excelente forma de transmitir dados serialmente do PIC para outro dispositivo externo, como, por exemplo, um terminal de vdeo ou um microcomputador.

O formato geral da funo printf e:

printf ( argumento(s) );


Estes argumentos utilizam o cdigo da barra invertida que se segue:

Cdigo Caractere YYY Constante Octal yyy \xyyy Constante hexadecimal yyy \0 Nulo (null) \a Campainha (BEL) \b Retrocesso (backspace) \t Tabulao horizontal \n Linha nova (line feed) \v Tabulao vertical \f Avano de formulrio \r Retorno de carro (Return) \ Aspas \ Apstrofo \\ Barra invertida \

Configurao do PIC

No incio da programao do PIC devemos configurar o PIC para comear a programar as tarefas do PIC, essas configuraes dependem de PIC para PIC e as principais se seguem.

Diretivas Fuses de configurao

Fuses so diretivas para configurao inicial de diversos parmetros de um PIC, essas configuraes variam de PIC para PIC e devem ser consultadas no Datasheet de cada PIC para correta configurao, tambm temos a descrio da configurao dos Fuses na referncia de linguagem do compilador PICC em ingls.

#FUSES para o PIC16F877 LP Oscilador de baixa potencia < 200 khz XT Cristal oscilador 4mhz) RC Resistor/Capacitor Oscilador com CLKOUT (sada de clock) NOWDT Watch Dog Timer desabilitado WDT Watch Dog Timer habilitado NOPUT Power Up Timer desabilitado PUT Power Up Timer habilitado PROTECT Cdigo protegido de leitura PROTECT_5% Protejer 5% da ROM PROTECT_50% Protejer 50% da ROM NOPROTECT Cdigo no protegido de leitura NOBROWNOUT Brownout reset desabilitado BROWNOUT Reset quando brownout detectado LVP Low Voltage Programming on B3(PIC16) or B5(PIC18)

Programao em baixa voltagem


NOLVP Desabilita Low Voltage Programming, B3(PIC16) ou B5(PIC18) usado para I/O

CPD Cdigo protegido da EEPROM de dados NOCPD Proteo da EEPROM desabilitada WRT Proteo de escrita da memria de programa NOWRT Proteo de escrita da memria de programa desabilitada DEBUG Debug mode para uso com ICD NODEBUG Debug mode para uso com ICD desabilitado

Fuses para o PIC16F628A LP Oscilador de baixa potencia < 200 khz XT Cristal oscilador 4mhz) EC_IO Clock externo INTRC_IO Oscilador Interno RC, sem CLKOUT (RA6 I/O) RC Oscilador Resistor/Capacitor com CLKOUT INTRC Oscilador Interno RC RC_IO Oscilador Resistor/Capacitor RA6 I/O WDT Watch Dog Timer (Proteo contra travamento) NOWDT Desabilita Watch Dog Timer PUT Power Up Timer habilitado NOPUT Power Up Timer desabilitado NOMCLR Master Clear (RA5) usado como entrada digital MCLR Master Clear (RA5) usado como Reset do PIC BROWNOUT Reset quando brownout detectado NOBROWNOUT Brownout reset desabilitado LVP Low Voltage Programming on B3(PIC16) or B5(PIC18)

Programao em baixa voltagem NOLVP Desabilita Low Voltage Programming, B3(PIC16) ou B5(PIC18)

usado para I/O CPD Cdigo protegido da EEPROM de dados NOCPD Proteo da EEPROM desabilitada PROTECT Cdigo protegido de leitura NOPROTECT Cdigo no protegido de leitura

Diretivas #use

#use delay

Informa ao compilador a velocidade do clock do sistema.

Sintaxe: #use delay (clock = valor)

Esta diretiva necessria para a utilizao das funes de atraso de tempo (delay_ms ou delay_us) e tambm para as rotinas de comunicao serial.


#use satandard_io

Seleciona o modo padro de entrada e sada.

Sintaxe: #use standard_io (porta)

Onde: porta pode ser uma porta de sada, exemplo:

#use standard_io (B)

#use fast_io

Seleciona o modo rpido de entrada e sada.

Neste modo o compilador no ir inserir nenhuma instruo para controle dos registradores TRIS do dispositivo, produzindo um cdigo mais rpido e eficiente, porm, devemos alterar o registrador TRIS pelo comando set_tris (x) no incio do programa.

Exemplo: #use fast_io (B)

#use fixed_io

Seleciona o modo fixo de entrada e sada.

Sintaxe: #use fixed_io (porta_outputs = pino, pino, ...)

No modo fixo o compilador ir inserir cdigo de configurao dos registradores TRIS a cada utilizao dos pinos especificados. Note que o registrador TRIS programado com a configurao selecionada na diretiva e no pelo tipo de funo executado.

Exemplo: #use fixed_io (B = pin_b0, pin_b1)

#use i2c

Habilita o uso da biblioteca interna de comunicao I2C.

Sintaxe: #use i2c (opes)

Exemplo:

#use i2c(Master,Slow,sda=PIN_C4,scl=PIN_C3)


Opo Descrio MASTER Seta o modo mestre SLAVE Seta o modo escravo SCL = pino Especifica qual o pino de clock I2C SDA = pino Especifica qual o pino de dados I2C ADDRESS = nn Especifica o endereo do dispositivo em modo escravo FAST Utiliza a especificao de alta velocidade I2C SLOW Utiliza a especificao de baixa velocidade I2C RESTART_WDT Reinicia o watchdog enquanto aguarda dados na funo

I2C_READ FORCE_HW Fora a utilizao do hardware interno (SSP ou MSSP) do PIC

#use rs232

Ativa o suporte a comunicao RS232

Sintaxe: #use rs232 (opes)

Opes Descrio BAUD = valor Especifica a velocidade de comunicao serial. XMIT = pino Especifica o pino de transmisso de dados. RCV = pino Especifica o pino de recepo de dados. RESTART_WDT Determina qual a funo getc() reset o watchdog enquanto

aguarda a chegada de um caractere. INVERT Inverte a polaridade dos pinos de TX/RX. No pode ser

utilizada com o hardware interno. PARITY = x Seleciona a paridade (x pode ser: N (sem paridade), E

(paridade par) ou O (paridade mpar)). BITS = x Seleciona o nmero de bits de dados (5 a 9 para o modo

por software e, 8 e 9 para o modo hardware). FLOAT_HIGH A sada no vai a nvel lgico 1. Utilizado com sadas em

coletor aberto. ERRORS Solicita ao compilador que armazene os erros de recepo

na varivel RS232_ERRORS, resetando os flags de erro quando eles ocorrerem.

BRGH10K Permite a utilizao das velocidades disponveis com o bit BRGH em 1 em chips que tenham bugs nesta configurao do hardware.

ENABLE = pino Especifica um pino para atuar como sada de habilitao durante uma transmisso. Utilizado no protocolo RS485.

STREAM = identificador Associa a interface RS232 a um identificador de stream de dados. Os streams de dados so utilizados em algumas funes internas do compilador.


Funes de entrada e sada

Output_low()

Coloca o pino especificado em nvel lgico 0.

Sintaxe: output_low (pino)

Exemplo:

Output_low (pin_b0); // coloca pin_b0 em nvel lgico 0.

Output_high()

Coloca o pino especificado em nvel lgico 1.

Sintaxe: output_high (pino)

Exemplo:

Output_high (pin_c1); // coloca pin_c1 em nvel lgico 1.

Output_X()

Escreve um byte complete emu ma determinada porta do PIC.

Sintaxe: output_A (valor) output_B (valor) output_C (valor) output_D (valor)

Exemplo: Output_B (0x25); // Escreve o valor 0x25 no port B

Output_toggle()

Inverte o valor do pino especificado.

Sintaxe: output_toggle (pino)

Exemplo: Output_toggle (pin_b4); // Inverte o nvel lgico do pino pin_b4

Input()

L o estado lgico de um pino do PIC.

Sintaxe: res = input(pino)


Onde: res o estado do pino pino um pino do PIC

Exemplo: shot int x; x = input (pin_a0); // L o estado do pino A0

Input_X()

L um byte complete de uma porta do PIC.

Sintaxe: valor = input_A () valor = input_B () valor = input_C () valor = input_D ()

Onde: valor uma varivel de 8 bits.

Exemplo: int x; x = input_b(); // L o estado da porta B

Set_tris_X()

Configura a direo dos pinos de uma porta do PIC.

Sintaxe: set_tris_A ( valor ) set_tris_B ( valor ) set_tris_C ( valor ) set_tris_D ( valor )

Onde: valor uma varivel inteira de 8 bits.

Note que o uso desta diretiva desnecessria com as diretiva #use standard_io e #use fixed_io, j que nestes modos de IO o compilador configura automaticamente a direo dos pinos.

Exemplo: set_tris_b (0b00001111); // Configura os pinos B0 a B3 como entradas e B4 a B7 como sadas


Exemplos de cdigos

/* RS232.h * Arquivo de Comunicao Serial RS232 */ #include #device adc=8

#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES XT //Crystal osc


{ case 'a': printf ("Letra A\n\r"); break; case 'b': printf ("Letra B\n\r"); break; default: printf ("comando nao existe...\n\r"); break; } }

} // Fim do arquivo

/* Display 7 segmentos * Arquivo 7seg.h */ #include #device adc=8 // Configurao do ADC

#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES XT //Crystal osc


0b10000111, // 7 0b11111111, // 8 0b11100111};// 9

void main() // Funo principal { setup_adc_ports(NO_ANALOGS); // Configura analgicos setup_adc(ADC_OFF); // ADC desligado setup_psp(PSP_DISABLED); // PSP desligado setup_spi(SPI_SS_DISABLED); // SPI delsigado setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); // Configura Timer 0 setup_timer_1(T1_DISABLED);// Configura Timer 1 setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1);// Configura Timer 2

while (true) { output_b(0); switch (input_a()) // Testa a porta A { case 0: output_b (digito[0]); //printf ("%u\n\r", digito[0]); break; case 1: output_b (digito[1]); printf ("%u\n\r", digito[1]); break; case 2: output_b (digito[2]); printf ("%u\n\r", digito[2]); break; case 3: output_b (digito[3]); printf ("%u\n\r", digito[3]); break; case 4: output_b (digito[4]); printf ("%u\n\r", digito[4]); break; case 5: output_b (digito[5]); printf ("%u\n\r", digito[5]); break; case 6: output_b (digito[6]); printf ("%u\n\r", digito[6]); break; case 7: output_b (digito[7]); printf ("%u\n\r", digito[7]);


break; case 8: output_b (digito[8]); printf ("%u\n\r", digito[8]); break; case 9: output_b (digito[9]); printf ("%u\n\r", digito[9]); break; case 10: output_b (digito[0]); printf ("%u\n\r", digito[0]); break; } } } // Fim do arquivo 7seg.c

/* Arquivo mainT0.h * Trabalhando com Timer 0 e interrupo */ #include #device adc=8

#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES HS //High speed Osc (> 4mhz for PCM/PCH) (>10mhz for PCD) #FUSES NOPUT //No Power Up Timer #FUSES NOPROTECT //Code not protected from reading #FUSES NODEBUG //No Debug mode for ICD #FUSES NOBROWNOUT//No brownout reset #FUSES NOLVP //No low voltage prgming, B3(PIC16) or B5(PIC18) used for I/O #FUSES NOCPD //No EE protection #FUSES NOWRT //Program memory not write protected

#use delay(clock=20000000)

// Fim do arquivo mainT0.h

/* Arquivo mainT0.c * Trabalhando com Timer0 e interrupo para pisca de 1 segundo */ #include "mainT0.h" #define led pin_b0

#int_TIMER0 // Tratamento de interrupo void TIMER0_isr(void) { static int conta; // reinicia o timer 0 em 131 mais a contagem que j passou set_timer0(131 + get_timer0()); conta++; if (conta == 125) // se j ocorreram 125 interrupes


{ conta = 0; output_toggle (led); // inverte o estado do led } }

void main() { setup_adc_ports(NO_ANALOGS); setup_adc(ADC_OFF); setup_psp(PSP_DISABLED); setup_spi(SPI_SS_DISABLED); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_64); setup_timer_1(T1_DISABLED); setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); setup_comparator(NC_NC_NC_NC); setup_vref(FALSE); // habilita interrupes enable_interrupts(INT_TIMER0); enable_interrupts(GLOBAL);

set_timer0(131); // inicia o timer 0 em 131 (256 - 125) para // dividir por 125 while (true); // espera interrupo } // Fim do arquivo mainT0.c

// Arquivo ADC.h #include #device adc=10 // ADC em 10bits


#use delay(clock=20000000) #use rs232(baud=19200,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=5)

// Fim do arquivo ADC.h

// Arquivo ADC.C // Converso Analgico Digital #include "adc.h" #include "mod_lcd.c" // Biblioteca do LCD deve estar junto do arquivo principal


void main() { long int valor; // variavel de 16 bits int32 val32; // variavel de 32 bits

setup_adc_ports(AN0_AN1_AN3); // Configura ADC para 3 canais setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);// ADC clock interno setup_psp(PSP_DISABLED); setup_spi(SPI_SS_DISABLED); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); setup_timer_1(T1_DISABLED); setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); setup_comparator(NC_NC_NC_NC); setup_vref(FALSE);

lcd_ini(); // inicializa o LCD set_adc_channel(0); // seleciona o canal 0 do ADC

while (true) { lcd_escreve ('\f'); // apaga o display // O escalonamento realizado da seguinte forma: // resultado = (5000 * valor lido) / 1023 // Para facilitar os clculos, somamos um ao // valor lido: // resultado = (5000 * (valor + 1)) / 1024 // simplificando: // resultado = ((valor + 1) * 4) + ((valor + 1) * 113) / 128 // Repare que necessrio converter a segunda parte da // equao para 32 bits para que o compilador efetue o // clculo corretamente valor = read_adc(); // efetua a converso A/D // Se o valor > 0, soma 1 ao valor lido if (valor) valor += 1; val32 = valor * 4 + ((int32)valor * 113) / 128; // imprime o valor da tenso no display // 5000 = 5,000 Volts ou 5000 milivolts printf (lcd_escreve,"Tensao = %lu mV", val32); // se a tecla enter for pressionada if (kbhit()) if (getc() == 13) { // imprime os resultados na serial printf ("Tensao = %lu miliVolts\r\n",val32); printf ("Valor = %lu\r\n",valor); } delay_ms (250); // aguarda 250 ms } } // Fim do arquivo ADC.c


// Arquivo LCD.h // Tratamento de LCD alfanumrico #include #device adc=8


#use delay(clock=20000000) #use rs232(baud=19200,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=5)

//Fim do arquivo LCD.h

// Arquivo LCD.c // Tratamento de LCD // arquivo mod_lcd.c deve estar no mesmo diretrio do arquivo principal #include "LCD.h" #include "mod_lcd.c"

void main() { setup_adc_ports(NO_ANALOGS); setup_adc(ADC_OFF); setup_psp(PSP_DISABLED); setup_spi(SPI_SS_DISABLED); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); setup_timer_1(T1_DISABLED); setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); setup_comparator(NC_NC_NC_NC); setup_vref(FALSE);

lcd_ini(); // Inicializa o LCD lcd_escreve ('\f'); // limpa o display

// Funo lcd_escreve //lcd_escreve ("Curso de PIC");

// Imprime menssagem no LCD printf (lcd_escreve, "Curso de PIC");

int conta = 0; // Variavel de contagem


while (true) { lcd_pos_xy (1, 2); // Pasiciona cursor no LCD printf (lcd_escreve, "Conta: %3u.", conta); if (conta != 100) conta++; else conta = 0; delay_ms (100); } }

/* Funes importantes da biblioteca mod_lcd

lcd_ini() // inicializa LCD lcd_pos_xy( byte x, byte y) // posio de texto x, y lcd_escreve( char c) // funo de escrita no LCD */

// Fim do arquivo LCD.c

Configurao de novos projetos no ambiente PICC-CCS

Assistente de novos projetos


Inicialmente o assistente pede para salvarmos o projeto. Dica: como o compilador gera muitos arquivos interessante que guardemos cada projeto novo em uma pasta separada, assim certificamos que cada arquivo (.hex) seja facilmente encontrado para gravao.

Em seguida, encontramos as telas de configurao do Projeto que vamos desenvolver, seguem diversas telas de configurao de cada perifrico do PIC.

Boto Salvar

Nome do Projeto

Pasta destino


No MPLab temos algumas configuraes:

Nome do Projeto

Frequncia de funcionamento

do PIC

Guias de configurao

Configurao dos Fuses

Selecione o PIC

Programa exemplo

Assistente de Projeto


Bem-vindo! Qual PIC?

Selecione o PIC

Compilador Foi

encontrado?

Buscar compilador

Nome do Projeto

Salvar na pasta?

Se j existir um arquivo adicione ao projeto, seno,

devemos criar um novo.

Detalhes do novo projeto

Selecione o Programador, no caso MPLab ICD2


Dentro do ambiente MPLab, o programador j grava no PIC o arquivo .hex, se for utilizado outro gravador externo, devemos carregar o arquivo .hex para ser gravado, este arquivo est junto com os arquivos gerados na criao do projeto, por isso a necessidade de gravarmos cada projeto em uma pasta separada.

Utilizando o Proteus para simular nossos projetos

Abrimos o Proteus (ISIS) e inserimos os componentes:

Barra de ferramentas do gravador

Caixa de comunicao do gravador mostrando que est

pronto para prxima operao!

Arquivo fonte, no caso em linguagem C

Boto compilar

Para inserir os componentes


Selecione o componente, clicando

duas vezes com o boto esquerdo.

Insira os componentes e faa as ligaes, o

hardware depende do software!


Tudo configurado, vamos simular!

Arquivo fonte do PIC

Frequncia do PIC

Configurao do Terminal Serial Virtual

Clique para simular

Altere os elementos como

se fosse real


Se o componente sumiu, clique para v-lo novamente.

Glossrio de termos relacionados a microcontroladores PIC

PORT : Agrupamento de pinos. Ex : PORT A : Pinos RA0 a RA5. PORT B : Pinos RB0 a RB7. PWM : Modulao por largura de pulso. Permite simular uma sada analgica atravs de pulsos digitais rpidos e de tamanho regulvel. ADC : Conversor digital / analgico.

ICSP : In-Circuit Serial Programming (Programao Serial In-Circuit) Recurso de programao serial embutida, permitindo que um gravador seja construdo com custo relativamente baixo. RAM : Memria de acesso aleatrio, voltil e de alta velocidade de acesso. ROM : Memria de programa, gravada quando se transfere o programa para o microcontrolador. EEPROM : Memria fixa que pode ser gravada e apagada em tempo de execuo. SERIAL : Dispositivo de comunicao onde um bit enviado de cada vez. I2C : Padro de comunicao serial desenvolvido pela PHILIPS. SPI : Serial Peripheral Interface Interface perifrica serial : Padro de comunicao serial que usa 4 fios.


Bibliografia e referncias:

PEREIRA, Fbio, PIC Programao em C, Editora rica, 3 Ed.

PEREIRA, Fbio, Microcontroladores PIC Tcnicas Avanadas, Editora rica, 6 Ed.

Documents

Apostila de Programação de PICs Em C e Proteus