Curso Microcontroladores Pic No MpLAB 8

Aula de Microcontrolador

Página 1

Prof. Ms. Alcinei Moura Nunes

Curso: Pós-Graduação em Mecatrônica

Apostila de

Microcontroladores

PIC16F877A

Mais apostilas, livros e programas em:

www.mecatronicadegaragem.blogspot.com


Página 2

Metodologia

- 3 primeiras aulas → Expositivas e Práticas - 2 últimas → Apresentação dos Trabalhos OBS.: O Aluno terá que despertar interesse para alguma aplicação do Microcontrolador estudado e deverá ao longo do curso (4 primeiras aulas) tirar as dúvidas com o professor. Na última aula, fará uma apresentação de seu desenvolvimento. Sua nota final será composta pela participação (presença) e apresentação do projeto.

Material de Apoio

- Livros sobre microcontroladores da Linha PIC (pesquisar pelo Google) - site: www.microchip.com (datasheet e application note) - Gravadores (internet): ATM (mercado livre) e Labtools (Mcflash ou ICD2BR)

Aula 1 Conhecendo o Processador

Tópicos:

• Características Gerais do PIC16F877A • Periféricos • Arquitetura • Organização da Memória • Registrador STATUS • Pinagem • Ambiente de Desenvolvimento (MPLAB) • Organização de um Programa • Clock do PIC (ciclo de máquina) • Primeiro Programa: Acionamento de um Motor de Passo

Características Gerais do PIC16F877A - Arquitetura RISC (set de instruções reduzidas); - 35 instruções apenas; - Velocidade de Operação: até 20MHz; - Memória de Programa (Flash): 8K x 14 words; - Memória de Dados (RAM): 368 x 8 bytes; - Memória EEPROM: 256 x 8 bytes; - 8 níveis de STACK; - 14 tipos de interrupções; - WDT (WatchDogTimer);




Página 3

- Proteção do Código; - In-Circuit Serial Programming (ICSP) através de 2 pinos; - Opção de selecionar o oscilador; - Ampla faixa de tensão de Operação: 2,0V à 5,5V; - Capacidade de corrente por pino: 25mA. Periféricos

• Timer0: 8-bit timer/counter • Timer1: 16-bit timer/counter • Timer2: 8-bit timer/counter • Modo PWM (10-bit de resolução) • 8 canais analógicos (10-bit de resolução) • Modo SSP (Synchronous Serial Port) com protocolos SPI e I2C • Modo de Comunicação USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver

Transmitter) • Comunicação Paralela (Parallel Slave Port – PSP).

Arquitetura Página 6 do Datasheet PIC16F87X




Página 4

Organização da Memória Memória de Programa


Página 5

Memória de Dados


Página 6

Registrador STATUS


Página 7

Pinagem


Página 8

Ambiente de Desenvolvimento (MPLAB)

Gerenciador de projeto MPLAB

Um compilador converte o código fonte em instruções de máquina.

Liguagem C, Assembly ou Pascal.

Linguagem de Máquina


Página 9

Todos os Projetos terão os seguintes passos básicos:

• Seleção do Dispositivo • Criação do Projeto • Seleção da Ferramenta de Linguagem • Criação do Código-Fonte • Construção do Projeto (Montagem e Ligação) • Teste do Código com Simulador

Ambiente de Trabalho


Página 10

Configure> Select Device

Seleção do Dispositivo

As “luzes” indicam quais componentes o MPLAB IDE suporta para este dispositivo.

Verde: indica suporte completo Amarelo: indica suporte parcial Vermelho: indica nenhum suporte para esse dispositivo.


Página 11

Project > Project Wizard

Criando um Novo projeto

Seleção do PIC


Página 12

Seleção da Linguagem

Nome do Projeto


Página 13

Adição de arquivos existentes para seu projeto

Resumo da criação do projeto


Página 14

Caso não tenha adicionado nenhum arquivo, então clique no File>New para escrever o código fonte.

Janela para escrever o programa

Programa


Página 15

Project>Build All

Assembler do Programa

Neste passo, criamos os arquivos de saída (.HEX, .LST e .ERR) a partir do arquivo .ASM. Quando aparecer a mensagem “BUILD SUCCEEDED” no final da compilação, significa que os arquivo de saída foram gerados corretamente, ou seja, as instruções do programa foram compreendidas e convertidas em sistema binário. Caso apareça a mensagem “BUILD FAILED”, deve-se dar duplo clique sobre o erro na janela de saída para o erro ser apontado na janela do código-fonte. Se o “Construído com Sucesso” foi alcançado, pode-se realizar a simulação do programa, funcionando no MPLAB como se estivesse gravado na memória do CHIP.


Página 16

Debugger>Select Tool>MPLAB SIM

Simulação

Na simulação podemos verificar como deverá ser a execução do programa quando este estiver gravado na memória FLASH do PIC. Para verificarmos os valores que são lidos ou escritos na memória de dados ou outros componentes do microcontrolador clicamos no menu View. View>Watch

Verificação dos valores dos registradores


Página 17

Com o Watch é possível verificar alguns valores de alguns registradores específicos. Organização de um programa ;*************************************************************** #include<P16F877A> ;região para inclusão de bibliotecas e macros. ;*************************************************************** __CONFIG ;região de habilitação/desabilitação dos fusíveis. ;*************************************************************** #define BANK1 BSF Status,RP0 ;região para definição de mini-macros. ;*************************************************************** CBLOCK 0x20 ;região para definição de variáveis Tempo1 ;os registradores de propósito geral Tempo2 ;começam do endereço 0x20 da RAM. Endc ;*************************************************************** tempo1_value EQU .10 ;região para associação de valores à nomes tempo2_value EQU .50 ;*************************************************************** ORG 0x0000 ;início da memória de programa Goto INICIO ;*************************************************************** ORG 0X0004 ;início da região de interrupção Goto INT ;*************************************************************** DELAY_LCD ;região de sub-rotinas chamadas pela .... ;instrução CALL RETURN ATUALIZA_LCD .... RETURN MULTIPLICACAO .... RETURN ;*************************************************************** Inicio ;início do programa BANK1 MOVLW B’00000001’ ;região para carregamento dos registradores MOVWF TRISA ;especiais conforme aplicação prática MOVLW B’00000000’ MOVWF TRISB BANK0 ....


Página 18

Principal ;região lógica do programa ;atuação dos registradores de .... ;entrada e saída Goto Principal ;*************************************************************** END ;Final do Programa ;*************************************************************** Clock do PIC (ciclo de máquina) O Pic16F877A possui dois osciladores internos do tipo RC de 4MHz, com precisões de ±1 e ±5, as quais dependem das condições de tensão e temperatura do sistema. Estes osciladores não são tão precisos, mas dispensam a utilização de osciladores externos, liberando 2 pinos de I/Os. De um modo geral, osciladores externos são utilizados, e sua escolha dependerá da precisão e custos envolvidos; dentre eles podemos destacar: circuito RC, ressoador, cristal e circuitos de oscilação. Abaixo temos a ligação de um oscilador à cristal.


Página 19

Nos microcontroladores da família PIC, o clock é internamente dividido por quatro. Sendo assim, para um cristal de 4MHz, teremos um clock interno de 1MHz, ou seja, o tempo de execução de cada instrução será de 1us (micro-segundo). Este tempo é chamado de ciclo de máquina e é menor quanto maior for o cristal externo utilizado. Em cada período de 1us (para o caso de um cristal de 4MHz), uma nova informação é buscada na memória de programa enquanto a informação anterior é executada. Essa característica de buscar a informação em um ciclo de máquina e executá-la no próximo é conhecida como PIPELINE. De um modo geral, as instruções são executadas no período de 1 ciclo de máquina; apenas as instruções que indicam salto, tais como: CALL, RETURN e GOTO, perdem 2 ciclos de máquina. Primeiro Programa: Acionamento de um Motor de Passo Aprendizado - Estrutura de um Programa - Declaração de variáveis - Estrutura de Decisão (botões) - Carregamento de Registradores - Delay - Deboucing (filtro para botões)


Página 20

Funcionamento do Motor de Passo O motor de passo se difere dos demais motores devido a duas características principais: precisão (sem a necessidade sensores de final de curso) e modo de acionamento. A maioria dos motores de passo são acionados através de sinais seqüenciais e independentes para cada uma de suas 4 bobinas. Sua velocidade é dada através do delay entre um sinal e outro. O ângulo do motor de passo pode variar de motor para motor, mas no geral é de 1,8º por passo. Dependendo do modo de acionamento é possível reduzir este valor pela metade. Abaixo mostramos o modo de acionamento, considerando um sinal de 1 byte (8 bits) para um motor de 4 bobinas.

Sinal Bobinas 00000001 Bobina 1 00000010 Bobina 2 00000100 Bobina 3 00001000 Bobina 4

Em cada instante, apenas uma bobina está acionada. O sinal deve ser seqüencial para que o motor gire para o mesmo sentido. Se a seqüência correta não for alcançado o motor girará um passo para um sentido e outro para o sentido contrário, ou seja, ele vibrará, mas não sairá do lugar. Identificação do Comum do Motor de passo Normalmente os motores de passo possuem seis fios, sendo que dois deles devem ser conectados no mesmo ponto. Estes dois devem ser identificados e são chamados de “comum”. Quando temos a configuração a cinco fios, quer dizer que os dois fios já estão conectados juntos no interior do motor e, portanto, temos um fio comum.


Página 21

Para identificação dos comuns, devemos medir os fios de dois em dois na escala de resistência. Quando estivermos com o fio comum em uma das pontas de prova do multímetro a resistência deverá ser lida pela metade (vide figura abaixo).

Motor de 5 fios Motor de 6 fios

Analisando o caso do motor a cinco fios acima, temos que a medida entre quaisquer dois fios excluindo o fio 1, resultará sempre o dobro da medida entre o fio 1 e qualquer outro fio (2, 3, 4 e 5). O mesmo vale para o motor a seis fios, apenas que o comum, neste caso, é formado pela conexão dos fios 1 e 2. Identificação da seqüência das Bobinas Tendo já descoberto o fio comum, para identificarmos a seqüência das bobinas devemos aplicar 12 volts em seus terminas. O positivo da fonte deve ser conectado ao comum do motor, e o negativo deve ser triscado em cada uma das quatro bobinas até alcançar uma combinação que resulte no giro do motor para um mesmo sentido.


Página 22

Drivers para acionamento do Motor de Passo ULN2803


Página 23

TIP31C


Página 24

Esquema de Ligação utilizando Transistores (TIP122 ou TIP31C)

Hardware do Botão

Programa #INCLUDE<P16F877A.INC> __CONFIG _CP_OFF & _CPD_OFF & _DEBUG_OFF & _LVP_OFF & _WRT_OFF & _BODEN_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC


Página 25

#DEFINE BANK1 BSF STATUS,RP0 #DEFINE BANK0 BCF STATUS,RP0 #DEFINE BT_HOR PORTB,7 #DEFINE BT_ANTIHOR PORTB,6 CBLOCK 0X20 T1 T2 T3 FILTRO1 FILTRO2 ENDC FILTRO1_VALUE EQU .180 FILTRO2_VALUE EQU .20 ORG 0X0000 GOTO CONFIGURA ORG 0X0004 GOTO CONFIGURA ;******************************************** DELAY MOVLW .255 MOVWF T1 MOVLW .255 MOVWF T2 MOVLW .8 MOVWF T3 DELAYAUX DECFSZ T1 GOTO DELAYAUX DECFSZ T2 GOTO DELAYAUX DECFSZ T3 GOTO DELAYAUX RETURN ;******************************************** CONFIGURA CLRF PORTA CLRF PORTB CLRF PORTC CLRF PORTD


Página 26

CLRF PORTE BANK1 MOVLW B'00000000' MOVWF TRISA MOVLW B'11110000' MOVWF TRISB MOVLW B'00000000' MOVWF TRISC MOVLW B'00000000' MOVWF TRISD MOVLW B'00000000' MOVWF TRISE MOVLW B'10000100' MOVWF OPTION_REG MOVLW B'00000111' MOVWF ADCON1 BANK0 MOVLW B'00000000' MOVWF INTCON HORARIO BTFSS BT_ANTIHOR GOTO FILTRO_ANTIHOR BSF PORTC,7 CALL DELAY BCF PORTC,7 BSF PORTC,6 CALL DELAY BCF PORTC,6 BSF PORTC,5 CALL DELAY BCF PORTC,5 BSF PORTC,4 CALL DELAY BCF PORTC,4 MOVLW FILTRO1_VALUE MOVWF FILTRO1 MOVLW FILTRO2_VALUE MOVWF FILTRO2 GOTO HORARIO


Página 27

FILTRO_ANTIHOR DECFSZ FILTRO1 GOTO HORARIO MOVLW FILTRO1_VALUE MOVWF FILTRO1 DECFSZ FILTRO2 GOTO HORARIO MOVLW FILTRO2_VALUE MOVWF FILTRO2 GOTO ANTI_HORARIO ANTI_HORARIO BTFSS BT_HOR GOTO FILTRO_HOR BSF PORTC,4 CALL DELAY BCF PORTC,4 BSF PORTC,5 CALL DELAY BCF PORTC,5 BSF PORTC,6 CALL DELAY BCF PORTC,6 BSF PORTC,7 CALL DELAY BCF PORTC,7 MOVLW FILTRO1_VALUE MOVWF FILTRO1 MOVLW FILTRO2_VALUE MOVWF FILTRO2 GOTO ANTI_HORARIO FILTRO_HOR DECFSZ FILTRO1 GOTO ANTI_HORARIO MOVLW FILTRO1_VALUE MOVWF FILTRO1


Página 28

DECFSZ FILTRO2 GOTO ANTI_HORARIO MOVLW FILTRO2_VALUE MOVWF FILTRO2 GOTO HORARIO END *********************************************FIM AULA 1********************************************

Aula 2 Interrupções do PIC16F877A

Tópicos:

• Interrupções • Timers (temporizadores) • Temporização de 1 segundo (TIMER1) • Display de Cristal Líquido (LCD 2x16) • Segundo Programa: Relógio Digital

Interrupções Interrupção é uma poderosa ferramenta dos microcontroladores. Os registradores responsáveis pela interrupção do PIC16F877A são: INTCON, PIE1, PIE2, PIR1 e PIR2. O principal Registrador é o INTCON, pois os bits 6 (PEIE) e 7 (GIE) deste registrador são responsáveis pela habilitação da interrupção. Para este microcontrolador específico, todas interrupções são apontadas para o endereço 0x0004 da Memória de Programa (FLASH). Portanto, quando uma interrupção ocorrer o contador de programa (PCLATH:PCL) apontará para a posição 0x0004, ficando por conta do programador a escolha das prioridades.


Página 29

REGISTRADOR INTCON 7 6 5 4 3 2 1 0

R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W GIE PEIE T0IE INTE RBIE T0IF INTF RBIF

GIE = Habilitação geral das interrupções. PEIE = Habilita/Desabilita interrupção por periféricos. T0IE = Habilita/Desabilita interrupção por Timer 0. INTE = Habilita/Desabilita interrupção pelo pino RB0/INT. RBIE = Habilita/Desabilita interrupção por mudança de estado. T0IF = Sinalizador de estouro do TMR0. INTF = Sinalizador de interrupção pelo pino RB0/INT. RBIF = Sinalizador de interrupção por mudança de estado. REGISTRADOR PIE1

7 6 5 4 3 2 1 0 R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

PSPIE ADIE RCIE TXIE SSPIE CCP1IE TMR2IE TMR1IE PSPIE = Habilita interrupção por Escrita/Leitura da Porta Paralela. ADIE = Habilita interrupção por término da conversão A/D. RCIE = Habilita interrupção por dado recebido (USART) TXIE = Habilita interrupção por dado transmitido(USART). SSPIE = Habilita interrupção por dado recebido/transmitido por Porta Serial Síncrona CCP1IE = Habilita interrupção do módulo CCP1. TMR2IE = Habilita interrupção por estouro do Timer 2. TMR1IE = Habilita interrupção por estouro do Timer 1.

{ Chave Geral para interrupção de periféricos Porta Paralela, Conversor A/D, USART (recepção e transmissão), CCP1, CCP2, SSP (SPI ou I2C), Timer 1 (TMR1) e Timer 2 (TMR2).


Página 30

REGISTRADOR PIE2


EEIE BCLIE CCP2IE EEIE = Habilita interrupção por Escrita/Leitura na EEPROM. BCLIE = Habilita interrupção por Colisão no Barramento. CCP1IE = Habilita interrupção do módulo CCP2. REGISTRADOR PIR1


PSPIF ADIF RCIF TXIF SSPIF CCP1IF TMR2IF TMR1IF PSPIF = Sinalizador de término de Escrita/Leitura na Porta Paralela. ADIF = Sinalizador de término da conversão A/D. RCIF = Sinalizador de dado recebido (USART) TXIF = Sinalizador de dado transmitido(USART). SSPIF = Sinalizador de dado recebido/transmitido por Porta Serial Síncrona CCP1IF = Sinalizador da interrupção do módulo CCP1. TMR2IF = Sinalizador de estouro do Timer 2. TMR1IF = Sinalizador de estouro do Timer 1. REGISTRADOR PIR2


EEIF BCLIF CCP2IF EEIF = Sinalizador de término de Escrita/Leitura na EEPROM. BCLIF = Sinalizador de Colisão no Barramento. CCP1IF = Sinalizador de interrupção do módulo CCP2. TIMERS (Temporizadores) Cada um dos Timers possui uma capacidade de temporização que se diferem uns dos outros conforme a quantidade de bits, os registradores de controle e o PRESCALER (divisor de freqüência). O Prescaler é um divisor de freqüência que torna possível um aumento no tempo de incremento do registrador (contador).


Página 31

Os registradores dos TIMERS podem ser incrementados de duas maneiras: através do clock interno (ciclo de máquina) ou através da borda de subida ou descida de um sinal de entrada externo. O tempo é obtido através da multiplicação entre: a contagem dos incrementos no registrador (da inicialização até o estouro), o Prescaler, e, o clico de máquina ou o tempo do pulso externo. TMR0 O TMR0 é um contador automático de 8bits (256 valores); seu registrador de controle é o OPTION_REG. O TMR0 é incrementado em cada ciclo de máquina quando o T0CS=0, ou incrementado em cada pulso externo pelo pino RA4/T0CKI quando T0CS=1 (T0CS é configurado no registrador OPTION, onde também é configurado se o incremento será na borda de subida, “0”, ou descida, “1”, através de T0SE). Se a interrupção por estouro de TMR0 estiver habilitada no INTCON (T0IE=1), ao final da contagem (255) o contador de programa (PCLATH:PCL) apontará para a posição 0x0004. Através do PRESCALER, também configurado no OPTION, é possível aumentar o tempo de estouro do TMR0 dividindo a freqüência, isto é, quanto menor a freqüência, maior o tempo. A tabela do PRESCALER é mostrada abaixo.

PS 2 / 1 / 0 TMR0 WDT 000 1:2 1:1 001 1:4 1:2 010 1:8 1:4 011 1:16 1:8 100 1:32 1:16 101 1:64 1:32 110 1:128 1:64 111 1:256 1:128

Por exemplo, se utilizarmos a configuração 111, para os bits PS2, PS1 e PS0, o TMR0 será incrementado a cada 256µs. Importante lembrar que, o bit 3 (PSA) do OPTION seleciona o PRESCALER para WDT (PSA=1) ou para TMR0 (PSA=0). O registrador OPTION é mostrado abaixo.


Página 32

REGISTRADOR OPTION 7 6 5 4 3 2 1 0

R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W RBPU INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0

RBPU = Ativação dos resistores de pull-ups internos do PORTB. 0: Resistores de pull-ups ativados (apenas para os pinos configurados como entrada) 1: Resistores de pull-ups desativados INTEDG = Configuração da borda que gerará a interrupção externa no RB0. 0: Interrupção ocorrerá na borda de descida. 1: Interrupção ocorrerá na borda de subida. T0CS = Configuração do incremento para o TMR0. 0: TMR0 será incrementado internamente pelo clock de máquina. 1: TMR0 será incrementado externamente pelo pino RA4/T0CKI. T0SE = Configuração da borda que incrementará o TMR0 no pino RA4/T0CK, quando

T0CS=1. 0: borda de subida 1: borda de descida

PSA = Configuração de aplicação do Pre-Scale 0: O Pre-Scale será aplicado ao TMR0. 1: O Pre-Scale será aplicado ao WDT. PS2:PS0 = Configuração do valor do Pre-Scale (a tabela já foi mostrada acima) TMR1 O TMR1 é um contador automático de 16 bits; seu registrador de controle é o T1CON. No TMR1 são utilizados dois registradores (TMR1L e TMR1H) para armazenar o valor de inicialização da contagem. Assim como no Timer 0, o TMR1 pode trabalhar com o incremento pelo clock interno ou externo, e também possui um prescaler independente, configurado no registrador T1CON (T1CKPS1:T1CKPS0), o qual é mostrado abaixo.


Página 33

REGISTRADOR T1CON 7 6 5 4 3 2 1 0 U U R/W R/W R/W R/W R/W R/W - - T1CKPS1 T1CKPS0 T1OSCEN /T1SYNC TMR1CS TMR1ON

T1CKPS1:T1CKPS0 = Ajuste do prescaler do Timer 1 (tabela abaixo).

PS1 / 0 TMR1 00 1:1 01 1:2 10 1:4 11 1:8

T1OSCEN = Habilitação de um oscilador externo para os pinos T1OSO e T1OSI (12 e 13). 0: Oscilador desabilitado. 1: Oscilador externo habilitado. /T1SYNC = Controle de sincronismo interno. Quando TMR1CS=0 este bit é ignorado. 0: Sincronismo ligado. 1: Sincronismo desligado (modo assíncrono). TMR1CS = Seleção da origem do clock para Timer 1. 0: Clock interno 1: Clock externo no pino T1OSO/T1CKI TMR1ON = Habilitação do Timer 1. 0: Timer 1 desabilitado. Paralisa o contador do Timer 1. 1: Timer 1 habilitado. Temporização de 1 segundo (TIMER1) Os registradores que devem ser carregados com o valor inicial da contagem são: TMR1L e TMR1H. Para podermos obter um tempo de 1 segundo apresentaremos uma maneira das várias possibilidades possíveis, isto depende dos valores iniciais de TMR1L e TMR1H, e do Prescaler do Timer 1, configurado através do T1CON. Temporização de 1 segundo: TMR1_HIGH EQU HIGH (.65536-.62500) ;parte alta do valor do temporizador TMR1_LOW EQU LOW (.65536-.62500) ;parte baixa do valor do temporizador


Página 34

MOVLW B’00110000’ ;Prescaler 1:8 MOVWF T1CON Efetuando a configuração acima temos um tempo de 0,5 segundo, por isto é preciso um registrador auxiliar carregado com o valor 2 para que somente na segunda interrupção esta rotina seja executada. Isto é obtido através das instruções abaixo. DECFSZ Divisor_TMR1 Goto SAI_INT_TMR1 INT_TMR1 ;rotina de interrupção por TMR1 ..... SAI_INT_TMR1 BCF PIR1,TMR1IF RETFIE Display de Cristal Líquido (LCD 2x16)

O modelo de display que estaremos utilizando é um de duas linhas com 16 caracteres cada uma. Sua pinagem é mostrada abaixo:

Pino Função Pino Função1 VSS 9 DB2 2 VDD 10 DB3 3 V0 11 DB4 4 RS 12 DB5 5 R/W 13 DB6 6 E 14 DB7 7 DB0 15 A 8 DB1 16 K

VSS e VDD: alimentação do componente (5V) Vo: potenciômetro de 10K (controle de contraste)


Página 35

RS: Tipo de informação (0=comando; 1=dado) R/W: Leitura (“0”) / Escrita (“1”) - comando ou dado e verificação do término de uma operação E: habilita leitura da informação no barramento de dados DB0 a DB7: barramento de dados paralelo A e K: usados para ligação do Backlight (iluminação de fundo) Existem basicamente duas maneiras para se trabalhar com o LCD: uma é a detecção do instante exato no qual a operação já foi executada, onde fazemos a leitura do BUSY FLAG utilizando o pino RW como leitura, através da operação READ STATUS, e a outra é a utilização de rotinas de atraso que garante o término das operações internas do módulo LCD. Apesar de o barramento ser de 8 vias, é possível trabalhar com o módulo com comunicação de 4 vias, o que valoriza sua utilização principalmente nos PIC’s com quantidade pequena de pinos (18 pinos). Para enviarmos uma informação ao LCD precisamos primeiramente ajustar RS para informar se é um comando ou um dado. Em seguida, devemos escrever a informação no barramento de dados, e depois setar o pino E. Inicialização do LCD Toda vez que a alimentação for ligada, deve ser executado o procedimento de inicialização do LCD.

1. Aguardar 15ms 2. Com RS em “0”, enviar 0x30 para o display (inicialização) 3. Aguardar pelo menos 4ms. 4. Com RS em “0”, enviar 0x30 para o display (inicialização) 5. Aguardar pelo menos 100µs. 6. Com RS em “0”, enviar 0x30 para o display (inicialização) 7. Aguardar pelo menos 40µs. 8. Com RS em “0”, enviar B’00111000’ (comunicação por 8 vias) 9. Aguardar pelo menos 40µs. 10. Com RS em “0”, enviar B’00000001’ (limpar display e posicionar o cursor na

1ªlinha/1ªcoluna) 11. Aguardar pelo menos 1,8ms. 12. Com RS em “0”, enviar B’00001100’ (liga o display sem cursor) 13. Aguardar pelo menos 40µs. 14. Com RS em “0”, enviar B’00000110’ (deslocamento automático do cursor para a

direita) 15. Aguardar pelo menos 40µs.


Página 36

Lista de Comandos do LCD

Tabela. Comandos do LCD. RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Instrução/Descrição 4 5 14 13 12 11 10 9 8 7 Pinos

0 0

0

0

0

0

0

0

0

1

Limpa Display e retorna a 1ª posição

0

0

0

0

0

0

0

0

1

*

Retorna Cursor a 1ª posição

0

0

0

0

0

0

0

1

ID

S

Estabelece sentido de deslocamento

0

0

0

0

0

0

1

D

C

B

Ativa/Desativa display, ativa/desativa cursor, ativa/desativa cursor piscante.

0 0 0 0 0 1 SC RL * * Move Cursor/Desloca Display

0 0

0

0

1

DL

N

F

*

*

Estabelece o nº de bits da interface, estabelece o nº de linhas, e tipo de informação dos caracteres.

0 0 0 1 A A A A A A Endereça a CGRAM

0 0

1

A

A

A

A

A

A

A

Endereça a DDRAM

0

1

BF

*

*

*

*

*

*

*

Lê o conteúdo do contador de endereços, e a Busy Flag.

1

0

D

D

D

D

D

D

D

D

Escreve dados na CG ou DDRAM.

1

1

D

D

D

D

D

D

D

D

Lê dados da CG ou DDRAM.

ID→ 0: o cursor desloca-se automaticamente para a esquerda (decremento) após uma operação de escrita ou leitura. 1: o cursor desloca-se automaticamente para a direita (incremento) após uma operação de escrita ou leitura. S→ 0: desliga o deslocamento da mensagem. 1: Liga o deslocamento da mensagem. Serve para implementar as funções de insert e backspace. D→ 0: Inibe a visualização dos caracteres no display. A memória interna do LCD permanece inalterada. 1: Habilita a visualização dos caracteres no display, conforme os dados existentes na memória interna. C→ 0: o cursor não é visível.


Página 37

1: o crusor é visível como uma linha embaixo do caractere (oitava linha da matriz), como se fosse um sublinhado. B→ 0: desativa o cursor piscante. 1: ativa o cursor piscante. SC e RL→00: o cursor desloca-se para a esquerda. Decrementa o endereço da memória interna DDRAM. 01: o cursor desloca-se para a direita. Incrementa o endereço da memória interna DDRAM. 10: desloca-se a mensagem e o cursor para a esquerda, em relação à posição atual do cursor. Função Insert. 11: desloca-se a mensagem e o cursor para a direita, em relação à posição atual do cursor. Função Backspace. DL→ 0: comunicação feita pelas 8 vias de dados, de DB0 à DB7. 1: comunicação feita em 4 vias de dados, de DB4 à DB7. Inicialmente deve ser enviado, a parte alta do byte e, em seguida, a parte baixa. N e F→ 00: 1 linha com matriz de 7x5 + cursor 01: 1 linha com matriz de 10x5 + cursor 1-: 2 linhas com matriz de 7x5 + cursor Escrevendo Caracteres no Display Posicionamento do Cursor na DDRAM:

RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 A A A A A A A

O valor acima é enviado com RS em “0”. Para isto, basta posicionar corretamente o cursor antes da operação de escrita do dado. Abaixo, mostramos a tabela com os 32 caracteres do display e seus endereços absolutos (em hexadecimal). Coluna 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Linha0 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8A 8B 8C 8D 8E 8FLinha1 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA CB CC CD CE CF Com o cursor na posição correta, basta enviar a letra (código ASCII) que se deseja escrever para o display. Lembrando que neste caso, RS deve ser igual a “1”.

RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 D D D D D D D D


Página 38

Não se pode esquecer também do pulso em E (utilizado para efetivar a leitura da informação escrita no barramento de dados). Segundo Programa: Relógio Digital #include<p16f877a.inc> __CONFIG _CP_OFF & _CPD_OFF & _DEBUG_OFF & _LVP_OFF & _WRT_OFF & _BODEN_OFF & _WDT_ON & _PWRTE_ON & _XT_OSC ERRORLEVEL -302 ERRORLEVEL -305 #DEFINE BANK1 BSF STATUS,RP0 ;definições de bancos #DEFINE BANK0 BCF STATUS,RP0 #DEFINE BT_UP PORTB,0 ;incremento do contador do Display #DEFINE BT_DOWN PORTB,1 ; decremento do contador do Display #DEFINE BT_ZERO PORTB,2 ;botão para zerar relógio #DEFINE BT_LIGA_DESLIGA PORTB,3 ;botão para inicar relógio e parar relógio #DEFINE DISP_LCD PORTD ;define LCD #DEFINE RS PORTE,0 ;RS=0 - comando, RS=1 - dado #DEFINE ENABLE PORTE,1 ;habilita o LCD para pegar os dados #DEFINE FLAG_TMR1 PORTA,0 ;aciona LED quando o relógio liga CBLOCK 0X20 UNI_SEG DEZ_SEG UNI_MIN DEZ_MIN HORAS FILTRO_BOTOES TEMPO_TURBO DIVISOR_TMR1 ;variável auxiliar para contagem de 1 segundo exato CONV_DEZ_HORAS CONV_UNI_HORAS TEMPO0 ;delay do LCD TEMPO1 ;delay do LCD AUX ;variável auxiliar usada na conv binário para decimal DISP_LCD_TEMP ;variável temporária que conterá o valor do dado ou ;comando que será enviado ao LCD ENDC


Página 39

FILTRO_TECLA EQU .200 ;filtro para evitar ruídos dos botões TURBO_TECLA EQU .25 TMR1_HIGH EQU HIGH (.65536-.62500) ;parte alta do valor do temporizador TMR1_LOW EQU LOW (.65536-.62500) ;parte baixa do valor do temporizador ORG 0x00 GOTO CONFIG ORG 0X04 INT_TMR1 ;interrupção por TMR1 MOVLW TMR1_HIGH ;atualiza contadores alto e baixo referente ao MOVWF TMR1H ;tempo do TMR1. MOVLW TMR1_LOW MOVWF TMR1L DECFSZ DIVISOR_TMR1,F ;variável auxiliar (DIVISOR_TMR1) para dar ;1 segundo exato. ;DIVISOR_TMR1 = 0 ? GOTO SAI_INT_TMR1 ;NÃO ;SIM MOVLW .2 ;atualiza variável auxiliar do TMR1 MOVWF DIVISOR_TMR1 CALL INCREMENTA_TIMER ;chama rotina para incrementar contador CALL ATUALIZA_HORARIO SAI_INT_TMR1 ;nome da rotina BCF PIR1,TMR1IF ;Limpa flag para ocorrer interrupção por TMR1. RETFIE INCREMENTA_TIMER ;rotina para incrementar displays INCF UNI_SEG,F ;incrementa o display referente à unidade MOVLW .10 ;teste para ver se chegou à 10. XORWF UNI_SEG,W ;UNIDADE=10? BTFSS STATUS,Z RETURN ;NÃO CLRF UNI_SEG ;SIM INCF DEZ_SEG,F ;incrementa o display referente à dezena


Página 40

MOVLW .6 ;teste para ver se chegou à 10. XORWF DEZ_SEG,W ;DEZENA=10? BTFSS STATUS,Z RETURN ;NÃO CLRF DEZ_SEG ;SIM INCF UNI_MIN,F ;incrementa o display referente à centena MOVLW .10 XORWF UNI_MIN,W BTFSS STATUS,Z RETURN CLRF UNI_MIN INCF DEZ_MIN,F ;incrementa o display referente à milhar MOVLW .6 XORWF DEZ_MIN,W BTFSS STATUS,Z RETURN CLRF DEZ_MIN INCF HORAS,F ;incrementa o display referente à milhar MOVLW .24 XORWF HORAS,W BTFSC STATUS,Z CLRF HORAS RETURN DECREMENTA_TIMER ;rotina para decrementar contador DECF UNI_SEG,F ;decrementa variável UNI_SEG e guarda o valor nela mesma ;daqui para baixo, é preciso saber se o último valor foi 0x00. ;Se foi 0x00, então UNI_SEG vale 0xFF, onde fazendo a ;máscara (XORWF) teremos, ;0x00 como resultado em W_REG, setando o bit Z do STATUS. ;Com isto, o valor da UNI_SEG deve ser atualizado novamente ;para 0x09. MOVLW 0XFF ;teste para ver se UNIDADE já chegou ao 0xFF XORWF UNI_SEG,W ;mascaramento. BTFSS STATUS,Z ;bit Z do STATUS é igual a 1 ? RETURN ;NÃO ;SIM MOVLW .9 ;atualiza UNIDADE para começar do 0x09. MOVWF UNI_SEG


Página 41

DECF DEZ_SEG,F ;decrementa variável DEZENA e guarda o valor ;nela mesma MOVLW 0XFF ;teste para ver se DEZENA já chegou ao 0xFF XORWF DEZ_SEG,W ;mascaramento. BTFSS STATUS,Z ;bit Z do STATUS é igual a 1 ? RETURN ;NÃO ;SIM MOVLW .5 ;atualiza DEZENA para começar do 0x09. MOVWF DEZ_SEG DECF UNI_MIN,F ;decrementa variável CENTENA e guarda o valor ;nela mesma MOVLW 0XFF XORWF UNI_MIN,W BTFSS STATUS,Z RETURN MOVLW .9 MOVWF UNI_MIN DECF DEZ_MIN,F ;decrementa variável MILHAR e guarda o valor ;nela mesma MOVLW 0XFF XORWF DEZ_MIN,W BTFSS STATUS,Z RETURN MOVLW .5 MOVWF DEZ_MIN DECF HORAS,F MOVLW 0XFF XORWF HORAS,W BTFSS STATUS,Z RETURN MOVLW .23 MOVWF HORAS RETURN ATUALIZA_HORARIO MOVF HORAS,W CALL CONV_BIN8_DEC BCF RS ;display setado para comando MOVLW 0XC8 ;dado será atualizado a partir do endereço 0xC3 CALL ATUALIZA ;atualiza LCD


Página 42

BSF RS ;display setado para dados MOVF CONV_DEZ_HORAS,W ADDLW 0X30 CALL ATUALIZA MOVF CONV_UNI_HORAS,W ;resultado da conversão binário para ;decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado para enviar ;o dado CALL ATUALIZA MOVLW ':' ;CA CALL ATUALIZA MOVF DEZ_MIN,W ADDLW 0X30 CALL ATUALIZA MOVF UNI_MIN,W ADDLW 0X30 CALL ATUALIZA MOVLW ':' ;CA CALL ATUALIZA MOVF DEZ_SEG,W ;resultado da conversão binário para decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado para enviar o dado ;em código ASCII para o LCD CALL ATUALIZA ;atualiza LCD MOVF UNI_SEG,W ADDLW 0X30 CALL ATUALIZA RETURN CONV_BIN8_DEC MOVWF AUX CLRF CONV_UNI_HORAS CLRF CONV_DEZ_HORAS BIN8_DEC_1 MOVLW .10 SUBWF AUX,W BTFSS STATUS,C GOTO BIN8_DEC_2 MOVWF AUX


Página 43

INCF CONV_DEZ_HORAS,F GOTO BIN8_DEC_1 BIN8_DEC_2 MOVF AUX,W MOVWF CONV_UNI_HORAS RETURN ;atraso para garantir que uma operação do LCD termine DELAY_LCD MOVWF TEMPO1 DELAY_ATU MOVLW .250 MOVWF TEMPO0 DELAY_ATU1 CLRWDT DECFSZ TEMPO0,F GOTO DELAY_ATU1 DECFSZ TEMPO1,F GOTO DELAY_ATU RETURN ;atualiza dado ou comando no LCD ATUALIZA BSF ENABLE ;habilita LCD para pegar info no barramento MOVWF DISP_LCD_TEMP ;guarda informação atual no temporário MOVLW 0X0F ;zera o barramento de 4 vias (DB4 à DB7) ANDWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD: zera o barramento MOVLW 0XF0 ;máscara para informação de DB4 à DB7 ANDWF DISP_LCD_TEMP,W ;envia parte alta primeiro IORWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD BCF ENABLE ;desabilita LCD NOP ;atraso BSF ENABLE ;habilita LCD para pegar info no barramento SWAPF DISP_LCD_TEMP,F ;inverte parte alta com parte baixa MOVLW 0X0F ;zera o barramento de 4 vias (DB4 à DB7) ANDWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD: zera o barramento MOVLW 0XF0 ;máscara para informação de DB4 à DB7 ANDWF DISP_LCD_TEMP,W ;envia parte baixa da informação original IORWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD BCF ENABLE ;desabilita LCD MOVLW .1


Página 44

CALL DELAY_LCD ;garante o término da operação no LCD RETURN CONFIG CLRF PORTA CLRF PORTB CLRF PORTC CLRF PORTD CLRF PORTE BANK1 MOVLW B'11111110' MOVWF TRISA MOVLW B'11111111' MOVWF TRISB MOVLW B'11111111' MOVWF TRISC MOVLW B'00001111' MOVWF TRISD MOVLW B'00000100' MOVWF TRISE MOVLW B'11011011' MOVWF OPTION_REG MOVLW B'01000000' MOVWF INTCON ;interrupções de periféricos serão tratadas MOVLW B'00000001' ;liga interrupção por TMR1 MOVWF PIE1 MOVLW B'00000111' ;PORTA e PORTE configs como I/O's digitais MOVWF ADCON1 ;conversor A-D desligado BANK0 MOVLW B'00110000' MOVWF T1CON BTFSC STATUS,NOT_TO ;aguarda estouro do watchdog timer GOTO $ MOVLW 0X20 ;limpa memório RAM disponível


Página 45

MOVWF FSR LIMPA_RAM CLRF INDF INCF FSR,F MOVF FSR,W XORLW 0X80 BTFSS STATUS,Z GOTO LIMPA_RAM MOVLW .2 MOVWF DIVISOR_TMR1 ;atualiza variável aux para contagem de 1 segundo BSF INTCON,GIE ;habilita chave geral da interrupção BCF FLAG_TMR1 ;apaga LED, pois o TMR1 não foi ainda habilitado INICIALIZACAO_DISPLAY BCF RS ;display setado para comandos MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW .3 CALL DELAY_LCD ;delay exigido pelo display MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW 0X02 ;zera o contador de caracteres e retorna à posição 0x80 CALL ATUALIZA MOVLW 0X28 ;trabalhando com 4 vias de dados CALL ATUALIZA MOVLW B'00000001' ;limpa todo o display CALL ATUALIZA MOVLW .1 ;delay de 1ms CALL DELAY_LCD MOVLW B'00001100' ;liga o display sem cursor CALL ATUALIZA


Página 46

MOVLW B'00000110' ;incrementa automático à direita CALL ATUALIZA MOVLW 0X81 ;endereço do LCD CALL ATUALIZA BSF RS ;display setado para dados MOVLW 'R' ;81 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;82 CALL ATUALIZA MOVLW 'L' ;83 CALL ATUALIZA MOVLW 'O' ;84 CALL ATUALIZA MOVLW 'G' ;85 CALL ATUALIZA MOVLW 'I' ;86 CALL ATUALIZA MOVLW 'O' ;87 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;88 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;89 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8A CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8B CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8C CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8D CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8E CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8F CALL ATUALIZA BCF RS MOVLW 0XC8 ;endereço do LCD CALL ATUALIZA BSF RS ;display setado para dados MOVLW '0' ;C8 CALL ATUALIZA


Página 47

MOVLW '0' ;C9 CALL ATUALIZA MOVLW ':' ;CA CALL ATUALIZA MOVLW '0' ;CB CALL ATUALIZA MOVLW '0' ;CC CALL ATUALIZA MOVLW ':' ;CD CALL ATUALIZA MOVLW '0' ;CE CALL ATUALIZA MOVLW '0' ;CF CALL ATUALIZA VARRE ;testa botões CLRWDT ;limpa o WDT para o programa não ser ;reinicializado em condições normais BTFSS BT_UP GOTO TRATA_BT_UP ;botão para incrementar valor dos displays BTFSS BT_DOWN GOTO TRATA_BT_DOWN ;botão para decrementar valor dos displays BTFSS BT_ZERO ;botão para zerar relógio GOTO TRATA_BT_ZERO BTFSS BT_LIGA_DESLIGA ;liga/desliga Relógio GOTO TRATA_BT_LIGA_DES MOVLW FILTRO_TECLA ;deboucing MOVWF FILTRO_BOTOES MOVLW .40 MOVWF TEMPO_TURBO GOTO VARRE TRATA_BT_UP DECFSZ FILTRO_BOTOES,F GOTO VARRE DECFSZ TEMPO_TURBO,F GOTO VARRE MOVLW TURBO_TECLA ;diminui a velocidade do incremento


Página 48

MOVWF TEMPO_TURBO ;BT_UP permanecer pressionado CALL INCREMENTA_TIMER CALL ATUALIZA_HORARIO GOTO VARRE TRATA_BT_DOWN DECFSZ FILTRO_BOTOES,F GOTO VARRE DECFSZ TEMPO_TURBO,F GOTO VARRE MOVLW TURBO_TECLA ;diminui a velocidade do decremento MOVWF TEMPO_TURBO ;BT_DOWN permanecer pressionado CALL DECREMENTA_TIMER CALL ATUALIZA_HORARIO GOTO VARRE TRATA_BT_LIGA_DES DECFSZ FILTRO_BOTOES,F GOTO VARRE DECFSZ TEMPO_TURBO,F GOTO VARRE MOVLW TURBO_TECLA MOVWF TEMPO_TURBO BTFSS FLAG_TMR1 ;ESTADO_TIMER=1? GOTO LIGA_TMR1 ;NÃO DESLIGA_TMR1 ;SIM BCF FLAG_TMR1 ;desliga variável referente ao TIMER BCF T1CON,TMR1ON ;desabilita a contagem GOTO VARRE ;volta para varredura de botões. LIGA_TMR1 BSF FLAG_TMR1 ;liga variável referente ao TIMER MOVLW TMR1_HIGH ;atualiza valores do TMR1 MOVWF TMR1H


Página 49

MOVLW TMR1_LOW MOVWF TMR1L MOVLW .2 ;atualiza variável auxiliar para contagem de ;1 segundo. MOVWF DIVISOR_TMR1 BSF T1CON,TMR1ON ;habilita a contagem GOTO VARRE TRATA_BT_ZERO DECFSZ FILTRO_BOTOES,F GOTO VARRE DECFSZ TEMPO_TURBO,F GOTO VARRE MOVLW TURBO_TECLA MOVWF TEMPO_TURBO CLRF UNI_SEG CLRF DEZ_SEG CLRF UNI_MIN CLRF DEZ_MIN CLRF HORAS CALL ATUALIZA_HORARIO GOTO VARRE END

Aula 3 Conversor Analógico Digital

Tópicos:

• CAD (Conversor A/D) • Programação – Tabela • Terceiro Programa: Sensor de Temperatura


Página 50

CAD (Conversor A/D) No mundo exterior podemos dizer que tudo está na forma analógica, ou seja, utilizamos a base 10 (decimal) para efetuarmos todos os cálculos matemáticos do dia-a-dia, isto é linguagem cotidiana. Para que o “mundo” dos microprocessadores ou microcontroladores possam nos ajudar a resolver problemas, tal como cálculos é necessário converter sinais analógicos em sinais digitais, ou seja, linguagem de máquina. O Conversor Analógico/Digital tem a função de pegar este nível de tensão, codificá-lo em base binária, e após um certo tempo de processamento, decodificá-lo em decimal para podermos entendê-lo. Nesta seção, referiremos ao módulo A/D do 16F877A, características e registradores utilizados, serão discutidos em detalhe. As fórmulas mais importantes para este sistema de conversão são mostradas abaixo.

Resolução = Vref 2n

Ventrada = Σ ( Bm 2(m) Vref ) 2n

n = número de bits do conversor Vref = tensão de referência m = posição do bit (0 a 9) Bm = valor do bit m, 0 ou 1. Um ponto importante, diz respeito à velocidade e, conseqüentemente, aos tempos de amostragem para a conversão A/D. Abaixo mostramos a tabela com os tempos e etapas do sistema de conversão A/D.

Código Nome Tempo A Adequação do Capacitor 40µs B Desligamento do Capacitor 100ns C Conversão 12TAD D Religamento do Capacitor 2TAD E Nova adequação do Capacitor 40µs

TAD = tempo de conversão de 1 bit. Para que o sistema de conversão funcione corretamente, um clock deve ser aplicado a ele. Cada período deste clock será chamado de TAD. Este clock é escolhido por software conforme configuração dos bits ADCS1 e ADCS0 do registrador ADCON0; isto será detalhado mais adiante.


Página 51

Em PIC’s de 28 pinos (por exemplo: 16F873), temos 5 deles reservados para o módulo A/D, são eles: RA0/AN0, RA1/AN1, RA2/AN2, RA3/AN3 e RA5/AN4. No P16F877A (40 pinos) temos 8 pinos dedicados ao módulo A/D, quais sejam: 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 e 10. Estes três últimos se referem ao PORTE (bits 0, 1 e 2), os 5 primeiros são os mesmos do PIC de 28 pinos citado. O módulo A/D possui 4 registradores: ADRESH, ADRESL, ADCON0 e ADCON1. Os registradores: ADRESH e ADRESL contêm o resultado dos 10 bits da conversão AD. Com isto, verificamos que 6 bits destes registradores serão descartados. Quais bits serão descartados, pode ser escolhido através do registrador ADCON1,ADFM, o qual será mostrado na seqüência. A figura abaixo mostra as duas maneiras de configurar os 10 bits que contém o resultado da conversão AD: justificado pela direita ou justificado pela esquerda.

REGISTRADOR ADCON0

7 6 5 4 3 2 1 0 R/W R/W R/W R/W R/W R/W U R/W

ADCS1 ADCS0 CHS2 CHS1 CHS0 GO/DONE\ - ADON ADCS1:ADCS0 – Bit de seleção do clock de conversão A/D

ADCS1 / 0 Clock 00 FOSC/2 01 FOSC/8 10 FOSC/32 11 FRC – oscilador RC

interno (Sleep)


Página 52

CHS2:CHS0 – Bit de seleção do Canal Analógico

CHS2/0 Canal PORT 000 0 RA0/AN0 (pino 2) 001 1 RA1/AN1 (pino 3) 010 2 RA2/AN2 (pino 4) 011 3 RA3/AN3 (pino 5) 100 4 RA5/AN4 (pino 7) 101 5 RE0/AN5 (pino 8) 110 6 RE1/AN6 (pino 9) 111 7 RE2/AN7 (pino 10)

GO/DONE\ - Bit de Status da Conversão A/D 1: Conversão A/D em andamento 0: Conversão A/D terminada/parada. ADON – Bit de ligação do Módulo 1: Módulo de conversão AD está operando 0: Módulo de conversão AD está desligado (não consome corrente). REGISTRADOR ADCON1

7 6 5 4 3 2 1 0 R/W U U U R/W R/W R/W R/W

ADFM - - - PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 ADFM – Bit de seleção do formato do resultado de AD 1: Justificado pela direita (os 6 bits mais significativos de ADRESH serão descartados). 0: Justificado pela esquerda (os 6 bits menos significativos de ADRESL serão descartados). PCFG3:PCFG0 – Bits de controle da configuração dos Pinos do Módulo AD


Página 53

Após termos verificado a configuração dos registradores referente ao módulo A/D, vamos discutir um pouco seu funcionamento. Como vimos o ADCON1 é o registrador responsável por configurar os pinos do PORTA e do PORTE como entradas analógicas ou digitais. Os pinos dos PORT’s que são escolhidos como entradas analógicas devem ter seu bit correspondente do TRIS configurado como entrada. Basicamente temos duas maneiras diferentes de operação do módulo A/D: com interrupção ou com verificação do Bit 0 (GO/DONE\) do registrador ADCON0. O modo de verificação do bit GO/DONE\ é muito mais simples, veja código de exemplo abaixo: LOOP BSF ADCON0,GO BTFSC ADCON0,GO GOTO $-1 MOVF ADRESH,W ... GOTO LOOP Já no modo de funcionamento por interrupção (um pouco mais minucioso) devemos proceder da seguinte forma:


Página 54

CONFIG BCF STATUS,RP0 ;seleciona banco 0 MOVLW B’01000000’ ;chave geral para interrupção por periféricos MOVWF INTCON BSF STATUS,RP0 ;seleciona banco 1 MOVLW B’01000000’ ;habilita interrupção por término de conversão A/D MOVWF PIE1 ;ADIE habilitado BCF STATUS,RP0 ;seleciona banco 0 BSF INTCON,GIE ;liga chave geral para tratar interrupções ... Após ocorrer a interrupção, o contador de programa (PCL) será apontado para o endereço 0X04. No término do tratamento da interrupção, não podemos esquecer de limpar o bit 6 (flag ADIF) do registrador PIR1. O módulo A/D aceita ainda uma operação durante SLEEP (economia de energia), mas a seleção de clock deve ser FRC interno, ou seja, os bits ADCS0 e ADCS1 do ADCON0 devem estar configurados com nível 1 lógico. Uma observação importante é válida aqui, se utilizarmos a instrução SLEEP com outra opção de clock (não RC), a conversão será abortada, módulo A/D desligado, embora o bit ADON esteja setado. Exemplo de código com SLEEP: Config ... MOVLW B’11000000’ ;configura clock FRC interno MOVWF ADCON0 ... New_ad BSF ADCON0,GO ;inicia nova conversão AD SLEEP MOVF ADRESH,W ;quando a conversão AD terminar, continuará daqui. ... GOTO New_ad


Página 55

Programação – Tabela ORG 0X300 RADIX DEC TABELA_TEMPERATURA MOVLW HIGH TABELA_TEMP MOVWF PCLATH MOVLW LOW TABELA_TEMP ADDWF conv_bin_temp,W BTFSC STATUS,C INCF PCLATH,F MOVWF PCL TABELA_TEMP DT 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 ;15 DT 004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004 ;31 DT 008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008 ;47 DT 012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012 ;63 DT 016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016 ;79 DT 020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020 ;95 DT 022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022 ;111 DT 024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024 ;127 DT 026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026 ;143 DT 028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028 ;159 DT 030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030 ;175 DT 031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031 ;191 DT 032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032 ;207 DT 033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033 ;223 DT 034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034 ;239 DT 035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035 ;255 Terceiro Programa: Sensor de Temperatura #include<p16f877a.inc> #include<multipli.asm> ; inclui MACROs __CONFIG _CP_OFF & _CPD_OFF & _DEBUG_OFF & _LVP_OFF & _WRT_OFF & _BODEN_OFF & _WDT_ON & _PWRTE_ON & _XT_OSC ERRORLEVEL -302 ERRORLEVEL -305


Página 56

#DEFINE BANK1 BSF STATUS,RP0 ;definições de bancos #DEFINE BANK0 BCF STATUS,RP0 #DEFINE DISP_LCD PORTD ;define LCD #DEFINE RS PORTE,0 #DEFINE ENABLE PORTE,1 #DEFINE BT1 PORTB,0 #DEFINE BT2 PORTB,1 #DEFINE BT3 PORTB,2 #DEFINE BT4 PORTB,3 CBLOCK 0X20 PARTE_ALTA ;parte alta do resultado da multiplicação PARTE_BAIXA ;parte baixa do resultado da multiplicação conv_bin_temp ;resultado da conversão A/D fator_multi ;tensão de referência, neste caso, foi de 5V. TEMPO0 ;delay do LCD TEMPO1 ;delay do LCD AUX ;variável auxiliar usada na conv binário para decimal MOSTRADOR_AV ;variável que será mostrada no LCD antes da vírgula MOSTRADOR_DV ;variável que será mostrada no LCD depois da vírgula DISP_LCD_TEMP ;variável temporária que conterá o valor do dado ou ;comando que será enviado ao LCD AUX_DEC_DV AUX_DEC_AV TEMP_CELSIUS ENDC ORG 0x00 GOTO INICIO ;atraso para garantir que uma operação do LCD termine DELAY_MS MOVWF TEMPO1 MOVLW .250 MOVWF TEMPO0 CLRWDT DECFSZ TEMPO0,F GOTO $-2 DECFSZ TEMPO1,F GOTO $-6 RETURN


Página 57

;atualiza dado ou comando no LCD ATUALIZA BSF ENABLE MOVWF DISP_LCD_TEMP ;guarda informação atual no temporário MOVLW 0X0F ;zera o barramento de 4 vias (DB4 à DB7) ANDWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD: zera o barramento MOVLW 0XF0 ;máscara para informação de DB4 à DB7 ANDWF DISP_LCD_TEMP,W ;envia parte alta primeiro IORWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD BCF ENABLE ;desabilita LCD NOP ;atraso BSF ENABLE ;habilita LCD para pegar info no barramento SWAPF DISP_LCD_TEMP,F ;inverte para alta com parte baixa no temp MOVLW 0X0F ;zera o barramento de 4 vias (DB4 à DB7) ANDWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD: zera o barramento MOVLW 0XF0 ;máscara para informação de DB4 à DB7 ANDWF DISP_LCD_TEMP,W ;envia parte baixa da informação original IORWF DISP_LCD,F ;atualiza LCD BCF ENABLE ;desabilita LCD MOVLW .1 CALL DELAY_MS ;garante o término da operação no LCD RETURN CONV_BIN8_DEC MOVWF AUX CLRF AUX_DEC_DV CLRF AUX_DEC_AV BIN8_DEC_1 MOVLW .10 SUBWF AUX,W BTFSS STATUS,C GOTO BIN8_DEC_2 MOVWF AUX INCF AUX_DEC_AV,F GOTO BIN8_DEC_1 BIN8_DEC_2 MOVF AUX,W MOVWF AUX_DEC_DV RETURN MULTIPLICA8X8 CLRF PARTE_ALTA


Página 58

CLRF PARTE_BAIXA MOVF fator_multi,W BCF STATUS,C MULT8 0 MULT8 1 MULT8 2 MULT8 3 MULT8 4 MULT8 5 MULT8 6 MULT8 7 RETURN INICIO CLRF PORTA CLRF PORTB CLRF PORTC CLRF PORTD CLRF PORTE BANK1 MOVLW B'11111111' MOVWF TRISA MOVLW B'11101111' MOVWF TRISB MOVLW B'00000000' MOVWF TRISC MOVLW B'00001111' MOVWF TRISD MOVLW B'00000100' MOVWF TRISE MOVLW B'11011011' MOVWF OPTION_REG MOVLW B'00000000' MOVWF INTCON ;interrupções não serão tratadas MOVLW B'00000100' ;ADFM justificado à direita MOVWF ADCON1 ;Canais analógicos 1, 2 e 4


Página 59

BANK0 MOVLW B'00001001' MOVWF ADCON0 BTFSC STATUS,NOT_TO ;aguarda estouro do watchdog timer GOTO $ MOVLW 0X20 ;limpa memório RAM disponível MOVWF FSR LIMPA_RAM CLRF INDF INCF FSR,F MOVF FSR,W XORLW 0X80 BTFSS STATUS,Z GOTO LIMPA_RAM INICIALIZACAO_DISPLAY BCF RS ;display setado para comandos MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW .3 CALL DELAY_MS ;delay exigido pelo display MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW 0X30 ;inicialização do display CALL ATUALIZA MOVLW 0X02 ;zera o contador de caracteres e retorna à ;posição 0x80 CALL ATUALIZA MOVLW 0X28 ;trabalhando com 4 vias de dados CALL ATUALIZA MOVLW B'00000001' ;limpa todo o display CALL ATUALIZA MOVLW .1 ;delay de 1ms CALL DELAY_MS


Página 60

MOVLW B'00001100' ;liga o display sem cursor CALL ATUALIZA MOVLW B'00000110' ;incrementa automático à direita CALL ATUALIZA MOVLW 0X82 ;endereço do LCD CALL ATUALIZA BSF RS ;display setado para dados MOVLW 'M' ;82 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;83 CALL ATUALIZA MOVLW 'D' ;84 CALL ATUALIZA MOVLW 'I' ;85 CALL ATUALIZA MOVLW 'D' ;86 CALL ATUALIZA MOVLW 'O' ;87 CALL ATUALIZA MOVLW 'R' ;88 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;89 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;8A CALL ATUALIZA MOVLW 'D' ;8B CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;8C CALL ATUALIZA BCF RS MOVLW 0XC2 CALL ATUALIZA BSF RS MOVLW 'T' ;C2 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;C3 CALL ATUALIZA MOVLW 'M' ;C4 CALL ATUALIZA


Página 61

MOVLW 'P' ;C5 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;C6 CALL ATUALIZA MOVLW 'R' ;C7 CALL ATUALIZA MOVLW 'A' ;C8 CALL ATUALIZA MOVLW 'T' ;C9 CALL ATUALIZA MOVLW 'U' ;CA CALL ATUALIZA MOVLW 'R' ;CB CALL ATUALIZA MOVLW 'A' ;CC CALL ATUALIZA LOOP CLRWDT ;limpa WDT BSF ADCON0,GO ;inicia conversão BTFSC ADCON0,GO GOTO $-1 MOVF ADRESH,W ;resultado da conversão A/D MOVWF conv_bin_temp ;variável temporária MOVLW .50 ;tensão de referência de 5 Volts MOVWF fator_multi CALL MULTIPLICA8X8 ;executa multiplicação DIV_256 ;macro de divisão por 256 CALL CONV_BIN8_DEC ;executa um ajuste decimal MOVFW AUX_DEC_DV MOVWF MOSTRADOR_DV MOVFW AUX_DEC_AV MOVWF MOSTRADOR_AV CALL MOSTRA_TENSAO_LCD CALL TABELA_TEMPERATURA MOVWF TEMP_CELSIUS CALL CONV_BIN8_DEC




Página 62

CALL MOSTRA_TEMP_LCD GOTO LOOP MOSTRA_TENSAO_LCD BCF RS MOVLW 0X80 CALL ATUALIZA BSF RS MOVLW ' ' ;0 CALL ATUALIZA MOVLW 'T' ;1 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;2 CALL ATUALIZA MOVLW 'N' ;3 CALL ATUALIZA MOVLW 'S' ;4 CALL ATUALIZA MOVLW 'A' ;5 CALL ATUALIZA MOVLW '0' ;6 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;7 CALL ATUALIZA MOVLW '=' ;8 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;9 CALL ATUALIZA MOVF MOSTRADOR_AV,W ;resultado da conv binário para decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado CALL ATUALIZA ;em código ASCII para o LCD ;atualiza LCD MOVLW ',' ;código ASCII da vírgula CALL ATUALIZA MOVF MOSTRADOR_DV,W ;resultado da conv binário para decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado. CALL ATUALIZA MOVLW ' ' CALL ATUALIZA MOVLW 'V'




Página 63

CALL ATUALIZA MOVLW ' ' CALL ATUALIZA RETURN MOSTRA_TEMP_LCD BCF RS ;display setado para comando MOVLW 0XC0 CALL ATUALIZA BSF RS MOVLW 'T' ;0 CALL ATUALIZA MOVLW 'E' ;1 CALL ATUALIZA MOVLW 'M' ;2 CALL ATUALIZA MOVLW 'P' ;3 CALL ATUALIZA MOVLW '(' ;4 CALL ATUALIZA MOVLW 'o' ;5 CALL ATUALIZA MOVLW 'C' ;6 CALL ATUALIZA MOVLW ')' ;7 CALL ATUALIZA MOVLW '=' ;8 CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;9 CALL ATUALIZA MOVF AUX_DEC_AV,W ;resultado da conversão binário para decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado para enviar o dado CALL ATUALIZA ;em código ASCII para o LCD ;atualiza LCD MOVF AUX_DEC_DV,W ;resultado da conversão binário para decimal ADDLW 0X30 ;SOMA 0x30 ao resultado para enviar o dado CALL ATUALIZA MOVLW ' ' ;código ASCII da vírgula CALL ATUALIZA MOVLW 'o' CALL ATUALIZA MOVLW 'C'




Página 64

CALL ATUALIZA MOVLW ' ' CALL ATUALIZA RETURN ORG 0X300 RADIX DEC TABELA_TEMPERATURA MOVLW HIGH TABELA_TEMP MOVWF PCLATH MOVLW LOW TABELA_TEMP ADDWF conv_bin_temp,W BTFSC STATUS,C INCF PCLATH,F MOVWF PCL TABELA_TEMP DT 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 ;15 DT 004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004,004 ;31 DT 008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008,008 ;47 DT 012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012,012 ;63 DT 016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016,016 ;79 DT 020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020,020 ; 95 DT 022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022,022 ;111 DT 024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024,024 ;127 DT 026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026,026 ;143 DT 028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028,028 ;159 DT 030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030,030 ;175 DT 031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031,031 ;191 DT 032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032,032 ;207 DT 033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033,033 ;223 DT 034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034,034 ;239 DT 035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035,035 ;255 END



Documents

Curso Microcontroladores Pic No MpLAB 8