Micro Control Adores 1

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INTRODUO..................................................................................................................................................................6ASSEMBLY X LINGUAGEM C.........................................................................................................................................................6VANTAGENS X DESVANTAGENS DA LINGUAGEM C PARA MICROCONTROLADORES..............................8ARQUITETURAS DOS MICROCONTROLADORES..............................................................................................................8O CONTADOR DE PROGRAMA (PC).........................................................................................................................................9BARRAMENTOS.....................................................................................................................................................................................9A PILHA (STACK)..............................................................................................................................................................................10CICLO DE MQUINA.......................................................................................................................................................................10MATRIZ DE CONTATOS OU PROTOBOARD.....................................................................................................................11RESISTORES........................................................................................................................................................................................12CAPACITORES.....................................................................................................................................................................................13FONTES DE ALIMENTAO........................................................................................................................................................15PROTOCOLO DE COMUNICAO USB.................................................................................................................................16MTODOS DE COMUNICAO USB......................................................................................................................................16

FERRAMENTA DE GRAVAO VIA USB........................................................................................................182.1 GRAVAO DE MICROCONTROLADORES........................................................................................................192.2 GRAVANDO O MICROCONTROLADOR VIA USB NO WINDOWS.........................................................242.3 GRAVAO WIRELESS DE MICROCONTROLADORES...............................................................................272.4 SISTEMA DUAL CLOCK.................................................................................................................................................352.5 EMULAO DE COMUNICAO SERIAL NO WINDOWS..........................................................................352.6 GRAVANDO O MICROCONTROLADOR VIA USB NO LINUX...................................................................422.7 GRAVANDO O PIC VIA USB PELO TERMINAL DO LINUX OU MAC OSX.........................................432.8 SISTEMA DUAL CLOCK.................................................................................................................................................452.9 EMULAO DE COMUNICAO SERIAL NO LINUX....................................................................................452.10 PROGRAMA COM INTERRUPO EXTERNA POR BOTO E DO TIMER 1.....................................492.11 OBTENO DE UM VOLTMETRO ATRAVS DO CONVERSOR AD COM A VARIAO DE UM POTENCIMETRO............................................................................................................................................................................502.12 CIRCUITO COM84 PARA GRAVAO DO gerenciador.hex.....................................................................51

PERIFRICOS INTERNOS DO MICROCONTROLADOR.........................................................................533.1 CONVERSOR A/D.............................................................................................................................................................533.1.1 AJUSTE DE RESOLUO DO SENSOR E DO CONVERSOR AD DE 8 BITS.....................................543.1.2 AJUSTE DA TENSO DE FUNDO DE ESCALA COM AMPOP....................................................................543.1.3 AJUSTE DA TENSO DE REFERNCIA COM POTENCIMETRO..........................................................553.1.4 CONVERSOR AD DE 10 BITS....................................................................................................................................553.1.5 OBTENO DE UM VOLTMETRO ATRAVS DO CONVERSOR AD COM A VARIAO DE UM POTENCIMETRO............................................................................................................................................................................563.1.6 LEITURA DE TEMPERATURA COM O LM35 ATRAVS DO CONVERSOR AD................................573.1.7 TERMISTOR.........................................................................................................................................................................583.2 MEMRIAS DO MICROCONTROLADOR.............................................................................................................593.2.1 MEMRIA DE PROGRAMA..........................................................................................................................................593.2.2 MEMRIA DE INSTRUES......................................................................................................................................593.2.3 MEMRIA EEPROM INTERNA...................................................................................................................................603.2.4 MEMRIA DE DADOS (RAM)....................................................................................................................................603.2.5 EXEMPLO DE APLICAO...........................................................................................................................................613.2.5.1 CONTROLE DE ACESSO COM TECLADO MATRICIAL...........................................................................613.3 MODULAO POR LARGURA DE PULSO PELO CCP....................................................................................65CONTROLE PWM POR SOFTWARE DE VELOCIDADE DE UM MOTOR CC......................................................67

INTERRUPES E TEMPORIZADORES.........................................................................................................68INTERRUPES.................................................................................................................................................................................68INTERRUPES EXTERNAS.......................................................................................................................................................69INTERRUPO DOS TEMPORIZADORES...........................................................................................................................70MULTIPLEXAO POR INTERRUPO DE TEMPORIZADORES............................................................................72

EMULAO DE PORTAS LGICAS...................................................................................................................735.1 INSTRUES LGICAS PARA TESTES CONDICIONAIS DE NMEROS..........................................745.2 INSTRUES LGICAS BOOLANAS BIT A BIT..............................................................................................745.3 EMULAO DE DECODIFICADOR PARA DISPLAY DE 7 SEGMENTOS.............................................785.4 MULTIPLEXAO COM DISPLAYS DE 7 SEGMENTOS...............................................................................84

COMUNICAO SERIAL EIA/RS-232............................................................................................................866.1 CDIGO ASCII...................................................................................................................................................................886.2 INTERFACE USART DO MICROCONTROLADOR............................................................................................886.3 COMUNICAO SERIAL EIA/RS-485....................................................................................................................90

ACIONAMENTO DE MOTORES MICROCONTROLADOS........................................................................90ACIONAMENTO DE MOTORES CC DE BAIXA TENSO..............................................................................................91MOTORES ELTRICOS UTILIZADOS EM AUTOMVEIS...........................................................................................91COROA E O PARAFUSO COM ROSCA SEM-FIM..............................................................................................................93CHAVEAMENTO DE MOTORES CC COM TRANSISTORES MOSFET....................................................................94EXEMPLO: SEGUIDOR TICO DE LABIRINTO................................................................................................................95ESTABILIDADE DO CONTROLE DE MOVIMENTO.........................................................................................................95PONTE H................................................................................................................................................................................................99DRIVER PONTE H L293D.............................................................................................................................................................99SOLENIDES E RELS.................................................................................................................................................................100DRIVER DE POTNCIA ULN2803..........................................................................................................................................102PONTE H COM MICRORELS...................................................................................................................................................103ACIONAMENTO DE MOTORES DE PASSO.......................................................................................................................103MOTORES DE PASSO UNIPOLARES....................................................................................................................................104MODOS DE OPERAO DE UM MOTOR DE PASSO UNIPOLAR.........................................................................105ACIONAMENTO BIDIRECIONAL DE DOIS MOTORES DE PASSO......................................................................106SERVO-MOTORES...........................................................................................................................................................................106

FOTOACOPLADORES E SENSORES INFRAVERMELHOS....................................................................109TRANSMISSOR E RECEPTOR IR..........................................................................................................................................110AUTOMAO E DOMTICA COM CONTROLE REMOTO UNIVERSAL.............................................................111CODIFICAO DE RECEPTOR INFRAVERMELHO UTILIZANDO A NORMA RC5.......................................114ACIONAMENTO DE CARGAS CA COM TRIAC................................................................................................................118TRIACS E RELS DE ESTADO SLIDO..............................................................................................................................118DIMMER ANALGICO...................................................................................................................................................................118CONTROLE DIGITAL DE DISPARO DE UM TRIAC......................................................................................................119DIMMER DIGITAL COM CONTROLE REMOTO IR........................................................................................................124

LCD (DISPLAY DE CRISTAL LQUIDO)......................................................................................................128EXEMPLO: CONTROLE DE TENSO DE UMA SOLDA CAPACITIVA COM LCD...........................................131

MODELAGEM DE SINAIS DE SENSORES...................................................................................................134EXEMPLO: MODELAGEM DE UM LUXMETRO MICROCONTROLADO COM LDR......................................134SUPERVISRIO................................................................................................................................................................................137

INTERFACE I2C.......................................................................................................................................................141REGRAS PARA TRANSFERNCIA DE DADOS.................................................................................................................142MEMRIA EEPROM EXTERNA I2C.........................................................................................................................................145

RTC (RELGIO EM TEMPO REAL)................................................................................................................147EXEMPLO: PROTTIPO DATALOGGER USB DE BAIXO CUSTO.........................................................................151

TRANSMISSO DE DADOS VIA GSM..........................................................................................................157COMANDOS AT PARA ENVIAR MENSAGENS SMS DE UM COMPUTADOR PARA UM CELULAR OU MODEM GSM.....................................................................................................................................................................................157COMANDOS AT PARA RECEBER MENSAGENS SMS EM UM COMPUTADOR ENVIADAS POR UM CELULAR OU MODEM GSM.......................................................................................................................................................158

O PROTOCOLO MODBUS EMBARCADO.....................................................................................................161MODELO DE COMUNICAO..................................................................................................................................................161DETECO DE ERROS.................................................................................................................................................................162MODOS DE TRANSMISSO......................................................................................................................................................162

INTRODUO SISTEMAS OPERACIONAIS EM TEMPO REAL (RTOS)...................................167MQUINAS DE ESTADO..............................................................................................................................................................169

UTILIZANDO O COPILADOR C18 E A IDE MPLABX MULTIPLATAFORMA COM FUNES EM PORTUGUS.....................................................................................................................................................171

FUNES EM PORTUGUS.......................................................................................................................................................172FUNES BSICAS DA APLICAO DO USURIO.....................................................................................................172FUNES DO CONVERSOR ANALGICO DIGITAL (A/D)......................................................................................177FUNES DA COMUNICAO SERIAL RS-232.............................................................................................................178EXEMPLOS DE PROGRAMAS....................................................................................................................................................179

APNDICE I: CABEALHOS DA FERRAMENTA PARA DIVERSOS COMPILADORES............186CCS C Compiler................................................................................................................................................................................186C18 compiler......................................................................................................................................................................................186SDCC......................................................................................................................................................................................................188MikroC....................................................................................................................................................................................................189Hi-Tech C Compiler........................................................................................................................................................................190Microchip ASM compiler..............................................................................................................................................................190

Dedico este trabalho a Deus e minha famlia.

Aplicaes prticas de Eletrnica e microcontroladores em sistemas computacionais, por Sandro Juc

[ 6 ]

INTRODUO

Um microcontrolador um sistema computacional completo, no qual esto includos

internamente uma CPU (Central Processor Unit), memrias RAM (dados), flash (programa) e E2PROM, pinos de I/O (Input/Output), alm de outros perifricos internos, tais como, osciladores, canal USB, interface serial assncrona USART, mdulos de temporizao e conversores A/D, entre outros, integrados em um mesmo componente (chip).

O microcontrolador PIC (Periferal Interface Controler), da Microchip Technology Inc.

(empresa de grande porte, em Arizona, nos Estados Unidos da Amrica), possui uma boa diversidade de recursos, capacidades de processamento, custo e flexibilidade de aplicaes.

ASSEMBLY X LINGUAGEM C

A principal diferena entre uma linguagem montada (como assembly) e a linguagem de programao C est na forma como o programa objeto (HEX) gerado. Em assembly, o processo usado a montagem, portanto devemos utilizar um MONTADOR (assembler), enquanto que em linguagem C o programa compilado. A compilao um processo mais complexo do que a montagem. Na montagem, uma linha de instruo traduzida para uma instruo em cdigo de mquina. J em uma linguagem de programao, no existem linhas de instruo, e sim estruturas de linguagem e expresses. Uma estrutura pode ser condicional, incondicional, de repetio, etc...

As expresses podem envolver operandos e operadores mais complexos. Neste caso, geralmente, a locao dos registros de dados da RAM feita pelo prprio compilador. Por isso, existe a preocupao, por paret do compilador, de demonstrar, aps a compilao, o percentual de memria RAM ocupado, pois neste caso relevante, tendo em vista que cada varivel pode ocupar at 8 bytes (tipo double).

Para edio e montagem (gerao do cdigo HEX) de um programa em assembly, os softwares mais utilizados so o MPASMWIN (mais simples) e o MPLAB. Para edio e compilao em linguagem C (gerao do cdigo HEX), o programa mais utilizado o PIC C Compiler CCS.

Os microcontroladores PIC possuem apenas 35 instrues em assembly para a famlia de 12 bits (PIC12) e 14 bits (PIC16), descritas nas tabelas abaixo, e 77 instrues para a famlia de 16 bits (PIC18). A tabela abaixo mostra algumas instrues em assembly.


[ 7 ]

Figura 1. 1: Instrues em assembly.

Como pode ser visto, a famlia PIC16F (14 bits com aproximadamente 35 instrues)

no possui uma instruo em assembly que realize multiplicao ou diviso de dois operandos, o que curiosamente presente na linguagem assembly da famlia MCS51 (256 instrues que satisfazem a maioria das aplicaes industriais). Portanto, para realizar uma multiplicao, necessrio realizar somas sucessivas, ou seja, em vez de multiplicar uma varivel por outra, realizar somas de uma varivel em uma terceira rea de memria, tantas vezes quando for o valor da segunda varivel. (X * 5 = X + X + X + X + X).

Mas em linguagem C possvel se utilizar o operador de multiplicao (*), de forma simples e prtica. Ao compilar, a linguagem gerada ir converter a multiplicao em somas sucessivas sem que o programador se preocupe com isso.


[ 8 ]

VANTAGENS X DESVANTAGENS DA LINGUAGEM C PARA MICROCONTROLADORES

- O compilador C ir realizar o processo de traduo, permitindo uma programao mais amigvel e mais fcil para desenvolvimento de aplicaes mais complexas como, por exemplo, uso do canal USB e aplicaes com o protocolo I2C. - A linguagem C permite maior portabilidade, uma vez que um mesmo programa pode ser recompilado para um microcontrolador diferente, com o mnimo de alteraes, ao contrrio do ASSEMBLY, onde as instrues mudam muito entre os diversos modelos de microcontroladores existentes como PIC e 8051. - Em C para microcontroladores PIC, no necessrio se preocupar com a mudana de banco para acessar os registros especiais da RAM como, por exemplo, as portas de I/O e os registros TRIS de comando de I/O dos pinos, isto executado pelo prprio compilador atravs das bibliotecas. - possvel incluir, de forma simples e padronizada, outro arquivo em C (biblioteca) para servir como parte do seu programa atual como, por exemplo, incluir o arquivo LCD (#include ), desenvolvido por voc anteriormente. - O ponto fraco da compilao em C que o cdigo gerado, muitas vezes, maior do que um cdigo gerado por um montador (assembler), ocupando uma memria maior de programa e tambm uma memria maior de dados. No entanto, para a maioria das aplicaes sugeridas na rea de automao industrial, a linguagem C para PIC se mostra a mais adequada, tendo em vista que a memria de programa tem espao suficiente para estas aplicaes. - Outra desvantagem que o programador no forado a conhecer as caractersticas internas do hardware, j que o mesmo se acostuma a trabalhar em alto nvel, o que compromete a eficincia do programa e tambm o uso da capacidade de todos os perifricos internos do microcontrolador. Isso provoca, em alguns casos, o aumento do custo do sistema embarcado projetado com a aquisio de novos perifricos externos.

ARQUITETURAS DOS MICROCONTROLADORES

A arquitetura de um sistema digital define quem so e como as partes que compe o sistema esto interligadas. As duas arquiteturas mais comuns para sistemas computacionais digitais so as seguintes:

- Arquitetura de Von Neuman: A Unidade Central de Processamento interligada memria por um nico barramento (bus). O sistema composto por uma nica memria onde so armazenados dados e instrues; - Arquitetura de Harvard: A Unidade Central de Processamento interligada a memria de dados e a memria de programa por barramentos diferentes, de dados e de endereo. O PIC possui arquitetura Harvard com tecnologia RISC, que significa Reduced Instruction Set Computer (Computador com Conjunto de Instrues Reduzido). O barramento de dados de 8 bits e o de endereo pode variar de 13 a 21 bits dependendo do modelo. Este


[ 9 ]

tipo de arquitetura permite que, enquanto uma instruo executada, uma outra seja buscada na memria, ou seja, um PIPELINE (sobreposio), o que torna o processamento mais rpido.

O CONTADOR DE PROGRAMA (PC)

O contador de programa responsvel de indicar o endereo da memria de programa para que seu contedo seja transportado para a CPU para ser executado. Na famlia PIC16F ele contm normalmente 13 bits, por isso, pode enderear os 8K words de 14 bits (o PIC16F877A possui exatamente 8K words de 14 bits, ou seja, 14 Kbytes de memria de programa). A famlia 18F ele possui normalmente 21 bits e capaz e enderear at 2 Megas words de 16 bits (o PIC18F2550 possui 16K words de 16 bits, ou seja, 32 Kbytes de memria de programa). Cada Word de 14 ou 16 bits pode conter um cdigo de operao (opcode) com a instruo e um byte de dado.

BARRAMENTOS

Um barramento um conjunto de fios que transportam informaes com um propsito comum. A CPU pode acessar trs barramentos: o de endereo, o de dados e o de controle. Como foi visto, cada instruo possui duas fases distintas: o ciclo de busca, quando a CPU coloca o contedo do PC no barramento de endereo e o contedo da posio de memria colocado no Registro de instruo da CPU, e o ciclo de execuo, quando a CPU executa o contedo colocado no registro de instruo e coloca-o na memria de dados pelo barramento de dados. Isso significa que quando a operao do microcontrolador iniciada ou resetada, o PC carregado com o endereo 0000h da memria de programa.

Figura 1. 2: Memrias.

As instrues de um programa so gravadas em linguagem de mquina hexadecimal na memria de programa flash (ROM). No incio da operao do microcontrolador, o contador de programa (PC) indica o endereo da primeira instruo da memria de programa, esta instruo carregada, atravs do barramento de dados, no Registro de Instruo da CPU.

Um opcode (cdigo de instruo), gerado na compilao em hexadecimal, contm uma instruo e um operando. No processamento, a CPU compara o cdigo da instruo


[ 10 ]

alocada no registro de instruo com o Set de Instrues do modelo fabricado e executa a funo correspondente. Aps o processamento, o operando dessa instruo indica para a CPU qual a posio da memria de dados que deve ser acessada e, atravs do barramento de controle, a CPU comanda a leitura ou a escrita nesta posio.

Aps o processamento de uma instruo, o PC incrementado para indicar o endereo do prximo cdigo de instruo (opcode), da memria de programa, que deve ser carregado no registro de instruo.

A PILHA (STACK)

A pilha um local da RAM ( no PIC18F2550 localizada no final dos Registros de Funo Especial entre FFDh e FFFh) onde guardado o endereo da memria de programa antes de ser executado um pulo ou uma chamada de funo localizada em outra posio de memria.

CICLO DE MQUINA

O oscilador externo (geralmente um cristal) ou o interno (circuito RC) usado para fornecer um sinal de clock ao microcontrolador. O clock necessrio para que o microcontrolador possa executar as instrues de um programa. Nos microcontroladores PIC, um ciclo de mquina (CM) possui quatro fases de clock que so Q1, Q2, Q3 e Q4. Dessa forma, para um clock externo de 4MHz, temos um ciclo de mquina (CM=4 x 1/F) igual a 1s.

Figura 1. 3: Ciclo de mquina.

O Contador de Programa (PC) incrementado automaticamente na fase Q1 do ciclo de mquina e a instruo seguinte resgatada da memria de programa e armazenada no registro de instrues da CPU no ciclo Q4. Ela decoficada e executada no prximo ciclo, no intervalo de Q1 e Q4. Essa caracterstica de buscar a informao em um ciclo de mquina e execut-la no prximo, ao mesmo tempo em que outra instruo buscada, chamada de PIPELINE (sobreposio). Ela permite que quase todas as instrues sejam executadas em apenas um ciclo de mquina, gastando assim 1 s (para um clock de 4

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[ 11 ]

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[ 15 ]

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[ 16 ]

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Figura 1. 11: Rudo.

PROTOCOLO DE COMUNICAO USB

A USB, sigla para Universal Serial Bus, o padro de interface para perifricos externos ao computador provavelmente mais popular dos j criados. Um sistema USB composto por hardware mestre e escravo. O mestre chamado de host e o escravo denomina-se dispositivo ou simplesmente perifrico. Todas as transferncias USB so administradas e iniciadas pelo host. Mesmo que um dispositivo queira enviar dados, necessrio que o host envie comandos especficos para receb-los.

A fase de preparao, conhecida como enumerao, acontece logo depois de quando o dispositivo USB fisicamente conectado ao computador. Nesse momento, o sistema operacional realiza vrios pedidos ao dispositivo para que as caractersticas de funcionamento sejam reconhecidas. O sistema operacional, com a obtida noo do perifrico USB, atribui-lhe um endereo e seleciona a configurao mais apropriada de acordo com certos critrios. Com mensagens de confirmao do dispositivo indicando que essas duas ltimas operaes foram corretamente aceitas, a enumerao finalizada e o sistema fica pronto para o uso.

MTODOS DE COMUNICAO USB

Os mtodos mais comuns de comunicao USB, tambm utilizados pela ferramenta SanUSB, so:

Human Interface Device (HID) - O dispositivo USB reconhecido automaticamente pelo sistema operacional Windows@ ou linux como um Dispositivo de Interface Humana (HID), no sendo necessrio a instalao de driver especiais para a aplicao. Este mtodo apresenta velocidade de comunicao de at 64 kB/s e utilizado pelo gerenciador de gravao da ferramenta SanUSB no linux. Mais detalhes na video-aula disponvel em http://www.youtube.com/watch?v=h6Lw2qeWhlM .

Communication Device Class (CDC) Basicamente o driver emula uma porta COM, fazendo com que a comunicao entre o software e o firmware seja realizada como se

fosse umabidireciona14,4 kB/shttp://wcomunicahttp://w

Mass armazenamapenas peutilizado pferramentaMais http://w

Como computadode disposclasse de (MSD). Casistemas ocompatve

NosPIC USB comunicano Linux edriver no s

Aplicaes p

a porta de al com velos. Mais de

www.youtuo

www.youtu

Storage mento emela prpriapor pen-da SanUSB

detalhwww.youtu

foi visto,or enumeritivos comdispositivoada uma operacionael com uma

s sitemas o o CDC, o via pore o HID nsistema op

prticas de Eletr

comunicaocidade deetalhes emube.com/

ube.com/

Device m massa q

a velocidarives, scpara comhes ube.com/, a comunra os dispo

mumente aos de comudessas cl

ais. Portanta dessas cl

Figur

operacionapor uma

rta serial, no Windowperacional p

rnica e microco

o serial e comunicam uma ap/watch?v

bidirecio/watch?v

(MSD) -que permitade do bacanners, cunicao c

na /watch?vnicao Uositivos USassociados unicao (asses j to, se adeasses, no

ra 1. 12: D

is Window razo simo que torn

ws@ so napara que o

ontroladores em

[ 17 ]

padro. ao de plicao Wv=KUd1Jkonal

v=cRW99T

Mtodo te alta vearramento meras dicom softwa

videv=Ak9RAlUSB basSB conecta

a USB: d(CDC) e dipossui umquarmos o

o haver ne

Drivers e

ws@ e Linuxmples, os na o proceativos, ou

o PC reconh

m sistemas comp

o mtodoat 115 kb

Windows@ kwGJNk

T_qa7o.

customizalocidade dUSB 2.0

igitais. Foiare de supeo-aula 2YTr4.

seada em dos a ele.

dispositivosspositivos

m driver imo firmwareecessidade

comunica

x, o modo programa

esso ainda seja, no

hea o disp

putacionais, por

o mais simpbps, ou sej

com prote em u

no

ado para de comuni

(480 Mbpi utilizado perviso p

dis

uma cen Existem

s de interfde armazemplementae de nossoe de implem

ao.

mais fcil as para PC

mais simp necess

positivo.

r Sandro Juc

ples de coja, aproximtocolo Mouma apli

dispocao USBps). Este

juntamenrogramado

sponvel

ntral (hosttrs grandface humaenamento ado na mo dispositivmentar um

de comunCs so baples. O mrio instala

omunicaomadamenteodbus RTUicao de

Linux

sitivos deB, limitadomtodo

nte com ao em Java

em

t), onde odes classesana (HID)em massa

maioria dosvo para se

m driver.

nicar com oaseados natodo CDCar nenhum

o e U e x

e o a .

m

o s , a s r

o a C m


[ 18 ]

FERRAMENTA DE GRAVAO VIA USB

O sistema de desenvolvimento SanUSB uma ferramenta composta de software e hardware bsico da famlia PIC18Fxx5x com interface USB. Esta ferramenta livre se mostra eficiente no desenvolvimento rpido de projetos reais, pois no h necessidade de remover o microcontrolador para a atualizao do firmware. Alm disso, esta ferramenta se mostra eficaz no ensino e na difuso de microcontroladores, bem como em projetos de eletrnica e informtica, pois todos os usurios podem desenvolver projetos reais no ambiente de ensino ou na prpria residncia sem a necessidade de um equipamento para gravao de microcontroladores. Alm disso, o software de gravao de microcontroladores USB multiplataforma, pois executvel no Windows@, Mac OSX e no Linux e tambm plug and play, ou seja, reconhecido automaticamente pelos sistemas operacionais sem a necessidade de instalar nenhum driver. Dessa forma, ela capaz de suprimir:

Um equipamento especfico para gravao de um programa no microcontrolador; conversor TTL - RS-232 para comunicao serial bidirecional, emulado via USB pelo

protocolo CDC, que permite tambm a depurao do programa atravs da impresso via USB das variveis do firmware;

fonte de alimentao, j que a alimentao do PIC provm da porta USB do PC. importante salientar que cargas indutivas como motores de passo ou com corrente acima de 400mA devem ser alimentadas por uma fonte de alimentao externa.

Conversor analgico-digital (AD) externo, tendo em vista que ele dispe internamente de 10 ADs de 10 bits;

software de simulao, considerando que a simulao do programa e do hardware podem ser feitas de forma rpida e eficaz no prprio circuito de desenvolvimento ou com um protoboard auxiliar.

Alm de todas estas vantagens, os laptops e alguns computadores atuais no apresentam mais interface de comunicao paralela e nem serial EIA/RS-232, somente USB. Como pode ser visto, esta ferramenta possibilita que a compilao, a gravao e a simulao real de um programa, como tambm a comunicao serial atravs da emulao de uma porta COM virtual, possam ser feitos de forma rpida e eficaz a partir do momento em o microcontrolador esteja conectado diretamente a um computador via USB.

UtilCompetida Feira Categoria TecnolgicCategoria lugar em ie Cultura d

2.1 GRA

A tratravs deefetuar a de qualquePara que tsomente uUSB Gerentambm novos prog

Cassuporte adisponvel i586-s.hthttp://w

ParanecessrioExistem di

Aplicaes p

izando esto de RobBrasileira Engenhari

ca na FerSupraniveinovao ndo Cear n

AVAO

ransfernce um harddescarga der PC. todas essauma vez, cnciador.he

possvel bgramas: hso o compu programaem: http

tml www.java.

a que os po compil-iversos com

prticas de Eletr

Figu

ta ferrametica do IFde Cinciia (2009), ria Explorael do Foro na Semantena categori

DE MICRO

cia de progdware de de program

s funcionacom um grex disponvbaixar periottp://wwutador ainas executp://www

ou.com/pt_programaslos, ou sempiladores

rnica e microco

ra 2. 1: G

nta, estudFCE (2007, as e Engecomo tam

a 2009 emInternacioec 2011 doia robtica

OCONTRO

gramas pagravao

mas para o

lidades sejravador esvel na pasodicament

ww.4shareda no o tveis dese

w.4sharedu BR/down

s em C poseja, transfos que pode

ontroladores em

[ 19 ]

Gravao d

antes fora 2008 e 20enharia (F

mbm obtivm Medelinnal de Cieo IFCE e ca educacion

OLADORE

ra os micrespecfico

o microcon

jam possvspecfico pasta complete as atualied.com/fitenha o apenvolvidos

d.com/fileatra

nload/massam ser gorm-los eem ser util

m sistemas comp

do PIC via

am trs ve009) na caFEBRACE09veram Prmn na Colencia e Ingampees nnal em 201

ES

rocontrolado. Atravs ntrolador d

veis, neceara PIC, o

eta da ferrizaes deile/sIZwBplicativo Jas em Javae/WKDhQvs

anual.jsp.gravados nem linguaglizados por

putacionais, por

a PC.

zes consecategoria Lo9) da USPmio de Inombia e fgeniera 20na V Feira 11.

dores nodesta fer

diretament

essrio gra gerenciadamenta nossa ferram

BP4r/100ava JRE oua, baixe aQwZK/jre-

do

no microcogem de mr esta ferra

r Sandro Juc

cutivas camocalizao,P em Soovao emforam Cam010 no ChiEstadual d

ormalmentrramenta, te de uma

avar, anterdor de grao link ab

menta e a i0727SanUu SDK insta Verso W-6u21-Wio

ontrolador quina heamenta, e

mpees da campees

o Paulo nam Aplicaompees nale, terceirode Cincias

e efetuada possveporta USB

riormente evao pelaaixo, ondencluso de

USB.htmltalado paraWindows@indows@-

link

via USB, exadecimalntre eles o

a s a o a o s

a el B

e a e e

a @ -:

. o

SDCC, o disponveisutilizados pasta de dde suhttp://w

As vtenham sidNeste casnovo sourc

CasGerenciadodentro da(C:\Arquivmontado e

Fig

Para um m

Aplicaes p

C18, o Hs para emcom bom

desenvolvimporte

www.4shaverses 4 do testadao, recom

rce file. so grave orPlugandP

a pasta Exvos de proem protobo

ura 2. 2:

microcontro

prticas de Eletr

Hi-Tech e ulao serrendiment

mento, oa USB

ared.com/deste com

as algumasmendado c

no microPlay.hex, xemploseBogramas\P

board mos

Esquem

olador de 4

rnica e microco

o CCS. Drial, diversoto, alm do CCS na vB pod/file/Mo6mpilador aps verses ecriar, para

controladono esque

BibliotecasCICC\Driverstrada a se

tico de m

40 pinos, o

ontroladores em

[ 20 ]

Devido dos perifric

do C18, coverso 3.24e ser

6sQJs2/10presentam

e funcionara cada firm

or o novoea de colCCS localizrs ). A reeguir:

montagem

o circuito

m sistemas comp

didtica dacos e mult

om exempl45. Esta ve

obtida00511Com

m bugs em ram satisfamware (pro

o gerencialar o novozada na pepresenta

m da Ferra

mostrado

putacionais, por

as funestitasking, uos de aplicerso funca atrampilador.

funes etoriamenteograma a

ador de o arquivo pasta instao bsica

amenta pa

abaixo:

r Sandro Juc

s e biblioum dos cocao disp

cional com avs dhtml . e aplicaee at a verser comp

gravao cabealho alada do cdo circuit

ara 28 pin

otecas USBmpiladoresponveis nabibliotecaso link

es, emborarso 4.084pilado), um

pela USBSanUSB.h

compiladoto SanUSB

nos.

B s a s :

a .

m

B h r B

j

Fig

Os com 1 m 1 cr 2 ca 2 ca 3 le 1 re 1 d 1 C

NotcompatvLinux e desenvolboto de alimentar simples fioaceso) e qjump), encompilado

O cmicrocontr(+5V) do co D- am19 e 20 eporta USB direto no cort-lo, e

Aplicaes p

ura 2. 3:

mponentes microcontroristal de 20apacitores apacitores eds e 3 resesistor de 2iodo qualqabo USB q

te que, esvel com oMac OSX

lvimento reset, no o microco

o, o microque, aps ontra em Eo. cabo USB arolador nocabo USB

marelo ou be dos barra

do compuprotoboard

em um pro

prticas de Eletr

Esquem

bsicos doolador da f0MHz; de 22pF; de 1uF (u

sistores de 2k2 e um b

quer entre qualquer.

ste sistemo softwarX, pode de micropino 1, co

ontrolador,ocontroladoo reset comEstado pa

apresenta os pontos vermelho

branco. Notamentos vutador. Parrd, com fiotoboard o

rnica e microco

tico de m

o circuito sfamlia PIC

m no pino390 (s boto ou fio +5V e o

ma multipre de gra

e ser impocontrolaomo boto com o p

or entra emm o pino 1 ara Opera

normalmemostradoso, o Gnd (te que a fovermelho (ra ligar o cos rgidos ou numa p

ontroladores em

[ 21 ]

montagem

so: C USB (18F

o 14 Vusb necessrioio para grao pino Vdd

iplataformavao HIplementadadores PI de grava

pino 1 no m Estado no Vcc (+o do p

nte quatros na figur(Vusb-) monte de ali(+5V) e azcabo USB n

soldados,placa de c

m sistemas comp

m da ferra

F2550, 18F

e outro eno um led coavao no d;

ma (WindHID USB d

do tambIC com ino via USGnd (0V),para Grav

+5V atravprograma

o fios, que ra acima, marrom ouimentao zul (Gnd) no circuito

como tamcircuito imp

putacionais, por

menta pa

F2455, 18F

tre o +5V om resistopino 1;

dows@, Lda Microcm em qinterface SB. Ao con, atravs d

vao via Us do resistaplicativo

so coneconde norm preto, o Ddo microcdo circuito possvel

mbm popresso, uti

r Sandro Juc

ara 40 pin

F4550, etc

e o Gnd ) r no pino B

Linux e Mchip tambqualquer USB, poi

nectar o cado boto USB (led ntor fixo de

(firmware

ctados ao malmente,D+ azul controladoro provem cort-lo e

ossvel conilizando um

nos.

.);

; B7);

Mac OSX),bm paraplaca des utiliza oabo USB eou de um

no pino B72K2 sem o

e) que fo

circuito doo fio Vcc

ou verde er nos pinosda prpriaconect-lo

nectar semm conecto

), a e o e m 7 o oi

o c e s a o m r

USB fmeado microcUSB esteja

A ficircuito anterminal correspond

imcircuito dealimenta

Cassistema dealimentaA figura aesta ferramo sistema de circuitocontato co

Se abaixo, em

Aplicaes p

a. O diodoontroladora polarizadigura abaixnterior e a conectadentes do

Figura 2.

mportante esta ferrao que vemso o sisteme aquisioo externabaixo mosmenta compronto pa

o impressoom o grupo

preferir com folha ap

prticas de Eletr

o de proter serve parda de formaxo mostra posio d

ado diretacado USB.

. 4: Esque

salientar qamenta dem da USB, ma microcoo de dado, que pode

stra o PCB,m entrada ra um apreo da ferramo SanUSB a

Figura

onfeccionapropriada,

rnica e microco

o colocadra protegea inversa.a ferrame

de cada temente no.

ema mont

que, para eve conterou seja, co

ontrolado ss ou um ce ser uma disponvepara fonteendizado mmenta Sanatravs do

a 2. 5: Esq

ar a placa,corroer, f

ontroladores em

[ 22 ]

do no pinoer contra c

enta SanUerminal no os pinos

tado em p

o perfeitor um capolocado enseja embacontrole debateria co

el nos Arque de alimenmais rpidonUSB, com e-mail: sa

quema mo

, possvfurar (pon

m sistemas comp

o 20 entre corrente re

USB montaconector

do microc

protoboar

o funcionampacitor de ntre os pinorcado come acesso, emum de 9Vuivos do Gntao exto, possv

mo a foto anusb_laes

ontado em

vel tambmtos marro

putacionais, por

o Vcc da eversa cas

ada em proUSB a ser

controlador

rd e conec

mento da filtro ent

os 20 (+5Vmo, por exeele necessV ou um crupo SanUerna. Para

vel tambmda placa a

se@yahoo.

m PCB.

m imprimirns) e sold

r Sandro Juc

USB e a aso a tenso

rotoboard sr ligado nor pelos q

ctor USB.

gravao tre 0,1uf V) e 19 (Gemplo, umsita de umcarregador USB, e o cia quem de

m encomenabaixo, encom.br .

r o PCB (dar os com

limentaoo da porta

seguindo oo PC. Cadaquatro fios

.

via USB, oe 1uF nand).

m rob, uma fonte dede celularrcuito paraeseja obtendar placasntrando em

(em preto)mponentes

o a

o a s

o a

m e . a r s

m

) .

Mais http://wvideo disp

Para

comunicawww.tiny

DurC, a biblExemploseinstalada dinstrueshabilitaooscilador eatravs de

Como temporizadum led con

-------------#include < void main({ clock_int_4para CPU) while (1)

Aplicaes p

www.4shaonvel em:

a obter vo e alimyurl.com/

rante a proioteca cabeBibliotecado compilas do PIC1o do sistemexterno de

e prescaler

a frequdores corrnectado no

-------------

Funo nec

rnica e microco

/get/ithqwww.yout

2. 6: PCB

gramas-fovia USB, e clicar no

o do microcSanUSB (#que voc jArquivos depara o sisock, ou sej

para gerdor de freq

oscilador a um microa cada 0,5

-------------

cessria pa

ontroladores em

[ 23 ]

detalhes Lbiq/Fazetube.com

B da Ferra

nte e vdbasta se

o item Arqu

controlado#include < adicionoe programastema opja, osciladorar a freququncia.

interno rossegundosegundo.

-------------

ara habilita

m sistemas comp

endoPCBtm/watch?v

amenta Sa

deos destee cadastrauivos.

r basta ins) contidda Driversrivers ). Esconfigura

rno de 4 M48MHz da

MHz, cadrama exem

-------------

clock (48M

r Sandro Juc

html ou asNw5BfU.

livre de upo de ac

nicio do proda dentro s localizadasta biblioteaes de Hz para CPa comunic

da incremmplo1 abai

-------------

Hz para U

ematravs do

gravaocesso livre

ograma emda pasta

a na pastaeca contmfusveis e

PU e cristacao USB

mento dosxo comuta

-------------

SB e 4MHz

: o

, e

m a a

m e al ,

s a

z


[ 24 ]

{ output_toggle(pin_B7); // comuta Led na funo principal delay_ms(500); } } O programa pisca3 abaixo pisca trs leds conectados nos pinos B5, B6 e B7. #include main(){ clock_int_4MHz();//Funo necessria para habilitar o dual clock (48MHz para USB e 4MHz para CPU) while (1) { output_high(pin_B5); // Pisca Led na funo principal delay_ms(500); output_low(pin_B5); output_high(pin_B6); delay_ms(500); output_low(pin_B6); output_high(pin_B7); delay_ms(500); output_low(pin_B7); }} ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Os arquivos compilados .hex assim como os firmwares esto disponveis em http://www.4shared.com/file/sIZwBP4r/100727SanUSB.html.

2.2 GRAVANDO O MICROCONTROLADOR VIA USB NO WINDOWS

Para executar a gravao com a ferramenta SanUSB, importante seguir os

seguintes passos: 1. Baixe o a pasta da ferramenta de desenvolvimento SanUSB, para um diretrio raiz C ou D, obtida no link http://www.4shared.com/file/sIZwBP4r/100727SanUSB.html. 2. Grave no microcontrolador, somente uma vez, com um gravador especfico para PIC ou com um circuito simples de gravao ICSP mostrado nas prximas sees, o novo gerenciador de gravao pela USB GerenciadorPlugandPlay.hex disponvel na pasta Gerenciador, compatvel com os sistemas operacionais Windows@, Linux e Mac OSX. 3. Pressione o boto ou conecte o jump de gravao do pino 1 no Gnd para a transferncia de programa do PC para o microcontrolador. 4. Conecte o cabo USB, entre o PIC e o PC, e solte o boto ou retire o jump. Se o circuito SanUSB estiver correto acender o led do pino B7. 5. Caso o computador ainda no o tenha o aplicativo Java JRE ou SDK instalado para suporte a programas executveis desenvolvidos em Java, baixe a Verso Windows@ disponvel em: http://www.4shared.com/file/WKDhQwZK/[email protected] ou atravs do link:

http://wda pasta S

F

6. Clique e

programa

Gravar. Es

7. Aps a

gravao

novamente

Para protebasta ir em

Aplicaes p

www.java.SanUSBwin

Figura 2.

em Abrir

compilado

ste program

gravao d

e clique e

e, repita o

eger o exem Prote

prticas de Eletr

.com/pt_nPlugandPla

7: Interfa

r e escolha

o exemplo

ma pisca o

do program

em Reseta

s passos a

ecutvel saoResiden

rnica e microco

BR/downay. Surgir

ace de gra

o program

o1.hex da

led conect

ma, lembre

r. Pronto o

nteriores a

anusb de ente do ant

ontroladores em

[ 25 ]

nload/ma a seguint

avao do

ma .hex q

pasta Ex

tado no pi

e-se de so

o program

a partir do

excluso doti-virus AVG

m sistemas comp

anual.jsp ete tela:

o microco

que deseja

xemploseBi

no B7;

ltar o bot

ma estar

passo 3.

o anti-viruG:

putacionais, por

e execute

ontrolado

gravar, co

ibliotecasS

o ou retira

em opera

s, como p

r Sandro Juc

o aplicativ

or via USB

como por e

SanUSB e

ar o jump

o. Para

por exempl

o SanUSB

B.

exemplo, o

clique em

do pino de

programa

o, o AVG

B

o

m

e

r

,

Clicar em g

Clicar em que em OK.

Aplicaes p

gereciar ex

Gerenciar C:\Progra

prticas de Eletr

xecesses,

Excees m Files\Sa

rnica e microco

, como na

e adicionaanUSB ou

ontroladores em

[ 26 ]

figura aba

ar caminhoem C:\Arq

m sistemas comp

ixo:

o. Ento inquivos de P

putacionais, por

nserir o camProgramas

r Sandro Juc

minho do

s\SanUSB eexecutvee clicar em

el m

Pronto instal-lo d

2.3

A g

Bluetooth.

um lado, u

atravs do

outro lado

final. Esta

disponveis

Aba

com tens

Aplicaes p

isso. Parade dentro d

3 GRAV

gravao w

Para a gr

um mdul

o chip FTD

o da rede,

a conexo

s em: http

aixo uma il

o de alime

prticas de Eletr

reinstalardo arquivo

VAO WI

wireless de

ravao Zig

o conect

DI FT232RL

, um md

o permite a

://www.4s

lustrao p

entao de

rnica e microco

r o executo .zip ou .ra

IRELESS D

scrita nest

gbee so u

tado a um

L ou atrav

ulo Zigbee

a program

shared.com

para realiza

e 3,3V.

ontroladores em

[ 27 ]

tvel da sar.

DE MICRO

ta apostila

utlizados d

m PC coord

vs de uma

e conec

mao sem

m/get/aP17

ar grava

m sistemas comp

subpasta S

OCONTRO

a pode ser

dois mdu

denador co

a porta se

tado ao m

fio no mic

7n4FT/sanu

o de micro

putacionais, por

SanUSBwin

OLADORE

feita com

los XBee

onectado a

rial real co

microcontro

crocontrola

usbee.htm

ocontrolad

r Sandro Juc

nPlugandPl

ES

m modems

da Srie

ao PC via U

om o MAX

olador do

ador PIC.

l

dor de form

ay , basta

Zigbee ou

1 (S1). De

USB do PC

X-232 e, do

dispositivo

Programas

ma wireless

a

u

e

C

o

o

s

s

Para mais

http://w

microcontr

Procedime

1- Circuit

(www.tiny

Gnd, Tx e

(Vcc) do m

(Gnd) do m

pino 18 (R

ligado ao 1

2- Config

Xbee da

baud rate

coordenad

qual firmw

pino B7 ir

Aplicaes p

Figura 2.

detalhes

www.youtu

roladores

ento para g

to bsico

yurl.com/Sa

Rx, como

microcontr

microcontr

Rx) do mic

17 (Tx) do

gurao d

a srie 1 (c

do microc

dor ao micr

ware (Conf

piscar int

prticas de Eletr

8: Ilustra

basta aco

ube.com/

via Zigbe

gravao w

o: Conecte

anUSB), co

o mostra a

olador e a

rolador e a

crocontrola

o microcont

dos Mdu

coordenad

controlador

rocontrolad

nfigCoord96

termitente

rnica e microco

ao do c

mpanhar o

/watch?v

e: http:/

wireless:

e o mdu

om aliment

figura aba

ao pino 1 (

ao pino 10

ador e ao

trolador e

ulos: A gr

dor e dispo

r (19200 b

dor, ver cir

600to19200

mente. Se

ontroladores em

[ 28 ]

circuito de

os vdeos

v=_Pbq2e

//www.yo

lo Xbee

tao entr

aixo. Na fi

(Vcc) do m

(Gnd) do

pino 2 (DO

ao pino 3

ravao w

ositivo fina

ps). Para o

rcuito bsi

00.hex ou C

o led no

m sistemas comp

e grava

Gravao

eYha_c

outube.co

ao micro

re 3V e 3,6

gura, o fio

modem Zig

modem Z

OUT) do mo

(DIN) do m

wireless s

l) estivere

o coordena

co acima,

ConfigCoor

piscar, pr

putacionais, por

o wireles

sem fio de

e Grava

om/watch

ocontrolado

6V e apena

o vermelho

gbee, o fio

igbee, o fi

odem Zigbe

modem Zigb

vai acont

m configu

ador, basta

gravar via

rd19200to1

ovavelmen

r Sandro Juc

ss Zigbee

e microcon

o sem

h?v=BlRj

or da plac

as 4 fios: V

o ligado

o azul lig

o laranja

ee, e o fio

bee.

tecer se o

rados com

a conectar

a USB e ex

o19200.hex

nte existe u

.

ntroladores

m fio de

KbXpepg

ca SanUSB

Vcc (3,3V)

ao pino 20

gado ao 19

ligado ao

amarelo

os mdulos

m o mesmo

, o mdulo

xaminar em

x) o led no

um erro na

s

e

.

B

,

0

9

o

s

o

o

m

o

a

ligao do

serial e co

Faa post

(ConfigDis

conectado

mdulos e

3- Adap

Adaptador

apresentar

necessrio

tutorial), e

Adaptador

para grava

Aplicaes p

o circuito. A

necte ao P

teriormente

spFinal9600

o ao microc

esto conec

Figura

ptador W

rSerial.hex

r o erro O

o gravar n

e em segu

rSerial.hex

ao wirele

prticas de Eletr

Aps a con

PC.

e o mesm

00to19200.h

controlado

ctados cor

a 2. 9: Gr

Wireless:

x da pasta

Odd addres

novamente

uida, reali

. Aps a t

ess.

rnica e microco

nfigurao,

mo para o

hex ou

r. Quando

retamente

ravao v

Agora

a Adaptad

ss at begin

o gerenc

zar novam

transfern

ontroladores em

[ 29 ]

coloque o

o mdulo

ConfigDi

o led do p

e esto ap

ia USB de

grave,

orWireless

inning of H

ciador.hex,

mente a g

cia deste

m sistemas comp

o mdulo C

Dispositivo

DispFinal192

pino B7 es

ptos para g

e Configu

novament

s. Se, ap

HEX file er

com qua

ravao vi

firmware,

putacionais, por

Coordenado

o final, g

200to19200

tiver pisca

gravao w

rao wir

te via

s a grava

rror, como

lquer grav

ia USB do

o microco

r Sandro Juc

or no conv

ravando o

00.hex) e

ando, signif

wireless.

reless.

USB, o

ao do A

o na figura

vador espe

o firmware

ontrolador

versor USB-

o firmware

e deixe-o

fica que os

firmware

Adaptador

a abaixo,

ecifico (ve

e aplicativo

est apto

-

e

o

s

e

,

r

o

o

Ago

Pesquisar

vdeo Grav

transferir

sanusbee.

Exe

san

F

A g

Bluetooth

laptops e

Aplicaes p

Figur

ora basta

-> Promp

vao sem

os progra

emplo:

nusbee Exe

Figura 2.

gravao

conectado

desktops,

prticas de Eletr

ra 2. 10: G

acessar a

pt de Coma

m fio de m

amas aplic

emplo1Wire

11: Grava

wireless

o ao microc

j existe u

rnica e microco

Gravao

a pasta sa

ando), com

microcontro

ativos.hex

eless.hex

ao wire

s Bluetoo

controlado

um mdulo

ontroladores em

[ 30 ]

o via USB

anusbee p

mo na figu

oladores v

como o

p COM2

eless zigbe

oth pode

or, pois nor

o bluetooth

m sistemas comp

de Adapt

pelo Prom

ura abaixo

via Zigbee,

Exemplo1w

ee pelo p

ser realiza

rmalmente

h interno.

putacionais, por

tador wire

pt do Wi

, e digitar,

, as linhas

wireless.he

rompt do

ada com

e no PC coo

A tenso d

r Sandro Juc

eless.

ndows@ (

r, como mo

s de coma

ex contido

o Window

apenas u

ordenador

do mdulo

(Iniciar ->

ostrado no

ando, para

o na pasta

ws.

m mdulo

r, como em

o Bluetooth

>

o

a

a

o

m

h

encapsulad

que supor

microcontr

De

conectado

sem fio

http://www

http://san

adquirido o

Aba

Bluetooth

Fig

Para mais

http://w

microcontr

Bluetooth.

1- Circuit

(www.tiny

Gnd, Tx e

Aplicaes p

do, mostra

rta de 3,3V

rolador alim

um lado u

o ao microc

no m

w.4shared

usb-laese.w

o modem

aixo uma il

com tens

gura 2. 12

detalhes

www.youtu

roladores

Procedime

to bsico

yurl.com/Sa

Rx, como

prticas de Eletr

ado na figu

V. Dessa fo

mentado p

um PC coo

controlado

microcontro

.com/get/a

wix.com/ro

Bluetooth

lustrao p

o de alime

2: Ilustra

basta aco

ube.com/

http:/

ento para

o: Conecte

anUSB), co

mostra a f

rnica e microco

ura abaixo,

orma, pod

pela tenso

ordenador

or do dispo

lador PI

aP17n4FT/

obotica#!p

mostrado

para realiza

entao de

o do Ci

mpanhar o

/watch?v

//www.yo

gravao w

o mdulo

om alimen

figura acim

ontroladores em

[ 31 ]

, suporta a

de-se cone

o da porta

e, do outr

ositivo fina

IC. Os

/sanusbee.

produtos/p

neste tuto

ar grava

e 5V.

ircuito de

os vdeos

v=_Pbq2e

outube.co

wireless:

o bluetooth

ntao entr

ma do circu

m sistemas comp

at 6V, dife

ectar o m

USB de 5V

ro lado da

l. Esta co

Programa

.html. N

roductssta

rial.

o de micro

e gravao

Gravao

eYha_c e G

om/watch

h ao micro

re 3V e 6V

uito. Na fig

putacionais, por

erentement

dulo Bluet

V.

rede, um

onexo per

as esto

Neste li

ckergallery

ocontrolad

o wireless

sem fio de

Gravao s

h?v=0PcC

ocontrolad

V e apena

gura, o fio v

r Sandro Juc

te do md

tooth diret

mdulo b

rmite a pro

disponv

ink em

yv20=1,

dor de form

s Bluetoo

de microcon

sem fio (w

CQtsO1Bw

dor da plac

s 4 fios: V

vermelho

ulo Xbee

amente ao

bluetooth

ogramao

veis em

anexo

pode se

ma wireless

oth.

ntroladores

wireless) de

wg via

ca SanUSB

Vcc (3,3V)

ligado ao

o

o

:

:

r

s

es

e

a

B

,

o

pino 20 (V

ao 19 (Gn

ao pino 18

ligado ao 1

2- Parearconectado2.1- Iniciasenha pad2.2- Aps dispositivo

1.3- Clicarmodem Bl

Figu

O npor exempclicando co> Avanad

Aplicaes p

Vcc) do mi

d) do micr

8 (Rx) do

17 (Tx) do

r o modeo ao microcar -> Paindro: 1234;

o pareamos. Ir apar

F

r em cima,uetooth, e

ura 2. 14:

nmero da plo, para om o botdo -> Nm

prticas de Eletr

icrocontrol

rocontrolad

o microcon

o microcont

em Bluetocontroladornel de con;

mento, cliqurecer o mo

Figura 2. 1

, por exemem Hardwa

: Verifica

porta SerCOM9 como direito e

mero da Por

rnica e microco

ador e ao

dor e ao p

ntrolador e

trolador e

ooth: Apsr, realizar ntrole -> A

ue em Inicodem parea

13: Parea

mplo, do mare, que se

o da po

rial Padro mo neste em cima darta COM.

ontroladores em

[ 32 ]

pino Vcc

pino Gnd d

e ao pino

ao pino Rx

s alimentao pareame

Adicionar u

ciar -> Paado, como

mento do

modem de er utilizada

orta serial

o por Link tutorial,

a porta ->

m sistemas comp

do modem

o modem

Tx modem

x do modem

ar o modeento com oum disposi

ainel de coo, por exem

o modem

linvor, e va para a gr

l criada pe

Bluetooth atravs dopropriedad

putacionais, por

m bluetooth

bluetooth,

m bluetooth

m bluetoot

m Bluetooo PC indo etivo de blu

ontrole -> mplo, o linv

bluetooth

verificar quravao wi

elo mode

(COM37) po Gerenciades -> Con

r Sandro Juc

h, o fio az

, o fio verd

h, e o fio

th.

oth com 3,em: uetooth ->

exibir impvor.

h.

ual porta cireless.

em blueto

pode ser mador de Dnfigurao

zul ligado

de ligado

amarelo

,3V ou 5V

> linvor ->

pressoras e

criada pelo

ooth.

modificadaispositivos de Porta -

o

o

V,

>

e

o

, , -

3- Config

mdulo Bl

bps). Para

acima, gra

pino B7 ir

ligao do

Quando o

corretame

4- Adap

Adaptador

apresentar

necessrio

tutorial), e

Adaptador

para grava

Aplicaes p

gurao d

uetooth es

a isto, bast

avar via US

piscar int

circuito.

o led do p

ente e esto

Figura

ptador W

rSerial.hex

r o erro O

o gravar n

e em segu

rSerial.hex

ao wirele

prticas de Eletr

do Mdul

stiver confi

a conectar

SB o firmw

termitente

pino B7 es

o aptos pa

a 2. 15: G

Wireless:

x da pasta

Odd addres

novamente

uida, reali

. Aps a t

ess.

rnica e microco

lo blueto

igurado co

r, o mdulo

ware Config

mente. Se

stiver pisca

ara grava

ravao v

Agora

a Adaptad

ss at begin

o gerenc

zar novam

transfern

ontroladores em

[ 33 ]

ooth: A gr

om o mesm

o bluetooth

figbluetotth

o led no

ando, sign

o wireless

via USB d

grave,

orWireless

inning of H

ciador.hex,

mente a g

cia deste

m sistemas comp

ravao w

mo baud ra

h ao micro

h9600to192

piscar, pr

nifica que

s.

e Configu

novament

s. Se, ap

HEX file er

com qua

ravao vi

firmware,

putacionais, por

wireless s

ate do micr

ocontrolado

200.hex e

ovavelmen

os mdulo

urao wi

te via

s a grava

rror, como

lquer grav

ia USB do

o microco

r Sandro Juc

vai acont

rocontrolad

or, ver circ

verificar s

nte existe u

os esto c

ireless.

USB, o

ao do A

o na figura

vador espe

o firmware

ontrolador

tecer se o

dor (19200

cuito bsico

se o led no

um erro na

conectados

firmware

Adaptador

a abaixo,

ecifico (ve

e aplicativo

est apto

o

0

o

o

a

s

e

,

r

o

o

Ago

Pesquisar

vdeo PIC

programas

Exe

Fig

As vantagde modecomputadogravao d

Aplicaes p

Figur

ora basta

-> Promp

C wireless

s aplicativo

emplo: san

gura 2. 17

ens do moems Bluetores e cede microco

prticas de Eletr

ra 2. 16: G

acessar a

pt de Coma

Zigbee p

os.hex com

nusbee Exe

7: Grava

odem Bluetooth j elulares. Aontroladore

rnica e microco

Gravao

a pasta sa

ando), com

programmin

mo o Exemp

emplo1Wir

o wirele

tooth em disponve

A desvantaes mxima

ontroladores em

[ 34 ]

o via USB

anusbee p

mo na figu

ng II, as

plo1wireles

reless.hex

ess blueto

relao aoeis em vagem em de 10 me

m sistemas comp

de Adapt

pelo Prom

ura abaixo

linhas de

ss.hex con

p COM9

ooth pelo

o Zigbee, svrios sist

relao atros.

putacionais, por

tador wire

pt do Wi

, e digitar,

comando

tido na pa

prompt d

so o preotemas coao Zigbee

r Sandro Juc

eless.

ndows@ (

r, como mo

o, para tra

sta sanusb

do Window

o e a dispomputacion

a dist

(Iniciar ->

ostrado no

ansferir os

bee.

ws.

ponibilidadenais comoncia para

>

o

s

e o a

2.4

Devemulao interface Iclock, umamultiplicadoscilador R

Esseque um daMHz via U4 MHz via

2.5

Nes

canal USBCommunicdo canal Uatravs deCCS Comprograma so os res

A bexemplos,a emulabiblioteca EEPROM inusb_san_c

usb_cdc_Ex.: prinusb_cdc_Ex.: dado

Aplicaes p

4 SISTE

vido incserial via

I2C, esta fea para o cada por umRC interno

Fi

e princpioado digitadSB, depoisI2C e vice-

5 EMULA

ste tpico B do PICcations DevUSB 2.0. De qualquermpiler ou oaplicativo

sponsveis biblioteca C a qual devo da comusb_san_cnterna do cdc.h para

_putc() ntf(usb_cd_getc() o = usb_c

prticas de Eletr

MA DUAL

compatibilida USB e aerramenta anal USB d

m prescalede 4 MHz,

igura 2. 1

o de clock do no teclas para perif-versa.

AO DE

mostrad18F2550.

evices ClassDessa formr softwareo ambientegravado npor esta e

CDC para ve estar namunicaocdc.h, commicrocontrcomunica

o microcodc_putc, "retm um

cdc_getc(

rnica e microco

L CLOCK

dade entrea frequncadota o p

de 48MHz, er interno, , como il

18: Comun

paralelo, rado do comfricos com

COMUNIC

do um mtUma das

ss (CDC), qma, poss

monitor se de prograno PIC, coemulao do programa mesma p serial RS

mo mostra rolador. Aso com a

ntrolador e"\r\nEndercaractere

(); //retm

ontroladores em

[ 35 ]

e as frequcia padroprincpio D proveniene outra p

ustrado na

nicao P

realizado pmputador, mo um rel

CAO SE

todo de cos formas que emula svel se coserial RS-2amao Deom a biblioda porta RSma.c do mpasta ondeS-232. Ala o exem

s funes CCOM virtu

envia caracreco para eASCII emu

m um carac

m sistemas comp

uncias neo utilizada

Dual Clock, nte do cristpara o CPa figura ab

PIC com P

pela instrutrafegue p

gio RTC o

ERIAL NO

omunicaomais simpuma port

omunicar c232 como elphi. O oteca CDC S-232 virtuicrocontrole est o prm disso, plo de leitCDC mais uual so:

cteres ASCescrever: "ulado pela tere na va

putacionais, por

ecessrias pela CPU

ou seja, utal osciladoPU de 4 Maixo.

PC e via I2

o clock_para o micou para a m

O WINDOW

o serial bidples, ata COM RScom caraco HyperTdriver CDC(#include

ual atravs lador est ograma.c ao programura e escrutilizadas c

CII emulado); USB. rivel dado

r Sandro Juc

para a gU, temporutiliza duasor externoMHz, prove

2C.

k_int_4MHz(crocontrolamemria EE

WS

direcional travs do

S-232 virtucteres ASCTerminal, oC instaladoe )

a pasta depilado parae inserir a

m buffer daa biblioteca

B.

e e e z o

e 8 m

o o s B o o ,

e a a a a


[ 36 ]

gethex_usb() retm um nmero hexadecimal digitado no teclado. Ex.: valor = gethex_usb();//retm um nmero hexadecimal na varivel valor usb_cdc_kbhit( ) Avisa com TRUE (1) se acabou de chegar um novo caractere no buffer de recepo USB do PIC. Ex.: if (usb_cdc_kbhit()) {dado = usb_cdc_getc();}

O exemplo abaixo mostra a leitura e escrita em um buffer da EEPROM interna do microcontrolador com emulao da serial atravs da USB: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #include #include // Biblioteca para comunicao serial BYTE i, j, endereco, valor; boolean led; main() { clock_int_4MHz(); usb_cdc_init(); // Inicializa o protocolo CDC usb_init(); // Inicializa o protocolo USB usb_task(); // Une o perifrico com a usb do PC output_high(pin_b7); // Sinaliza comunicao USB Ok while (1) { printf(usb_cdc_putc, "\r\n\nEEPROM:\r\n"); // Display contm os primeiros 64 bytes em hex for(i=0; i Hardware -> Gerenciador de


[ 37 ]

dispositivos e clique com boto direito no driver CDC do microcontrolador e atualizar Driver, apontando para a pasta DriverCDCwinSerial. No Windows@ XP, aps a gravao de um programa que utilize comunicao serial CDC no microcontrolador pelo SanUSB e resetar o microcontrolador, o sistema vai pedir a instalao do driver CDC (somente na primeira vez).

Figura 2. 19: Instalao do driver CDC (1).

Escolha a opo Instalar de uma lista ou local especifico (avanado). Aps Avanar, selecione a opo Incluir este local na pesquisa e selecione a pasta DriverSanWinCDC, onde est o driver CDC.


Aps Avanar, clique em Continuar assim mesmo.


[ 38 ]


Aguarde enquanto o Driver CDC instalado no Windows@.


Clique em Concluir para terminar a instalao.


[ 39 ]


V em painel de controle -> sistema -> Hardware -> Gerenciador de dispositivos -> Portas (COM & LPT) e confira qual a porta COM virtual instalada.

Figura 2. 24: Verificao de porta COM instalada.

Abrindo qualquer programa monitor de porta serial RS-232, como o SIOW do CCS ou o Java-SanUSB, direcionando para a COM virtual instalada (COM3,COM4,COM5,etc.). No CCS clique em Tools -> Serial port Monitor -> configuration -> set port options para que o computador entre em contato com o PIC atravs da emulao serial via USB.


[ 40 ]

Figura 2. 25: Utilizao da porta COM pelo CCS.

Para utilizar uma funo que necessite de atendimento imediato quando um caractere for digitado como, por exemplo o caractere L ou D, necessrio inserir no firmware do microcontrolador a condio para verificar de forma constante e reter o caractere emulado que chegou pela USB S (SB_cdc_kbhit( )) {dado=usb_cdc_getc();} no lao infinito da funo principal. O comando (SB_cdc_kbhit( )) evita que o programa fique parado no usb_cdc_getc (que fica esperando um caractere para prosseguir o programa). Veja o programa abaixo, que pisca um led na funo principal (pino B6) e comanda o estado de outro led (pino B7) pelo teclado de um PC via USB: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #include #include // Biblioteca para comunicao serial virtual BYTE comando; void main() { clock_int_4MHz();//Funo necessria para habilitar o dual clock (48MHz para USB e 4MHz para CPU) usb_cdc_init(); // Inicializa o protocolo CDC usb_init(); // Inicializa o protocolo USB usb_task(); // Une o perifrico com USB do PC while (TRUE) { if (usb_cdc_kbhit( )) //avisa se chegou dados do PC

{ //verificaprximo bycomando=ASCII if (comandif (comand} output_higdelay_ms(output_lowdelay_ms(} } -------------

Paraentre o coem http://wml . Aps execvirtual gerItens do Dispositivo

Aplicaes p

a se tem yte

=usb_cdc_g

do==L) {odo==D) {

gh(pin_B6)(500); w(pin_B6);(500);

-------------

Figur

a utilizar oomputador

www.4sha

cutar o prrada (COMPainel de

os e depois

prticas de Eletr

um novo

getc(); //s

output_hig{output_low

); // Pisca

;

-------------

ra 2. 26: V

o programar e o micro

ared.com/

rograma dM3,COM4,Ce Controles clique em

rnica e microco

byte no b

se chegou,

gh(pin_b7)w(pin_b7);

Led na fun

-------------

Visualiza

a de comuocontrolado

/file/1itVI

e comunicOM11,etc.\Sistema

m Conectar

ontroladores em

[ 41 ]

buffer de

, retm o

; printf(us; printf(usb

no princi

-------------

o de tex

unicao Jor, nece

Iv9s/101

cao seri) no Winde altere

r, como mo

m sistemas comp

recepo,

caractere

b_cdc_putb_cdc_putc

pal

-------------

xtos via s

ava-SanUSssrio baix

1009Softw

al Java-Sadows@, emno prograostra a figu

putacionais, por

depois o

e compar

c, \r\nLedc, \r\nLed

-------------

serial emu

SB para emx-lo atrav

wareComS

anUSB, verm Painel dama serialura abaixo.

r Sandro Juc

kbhit ze

ra com L

d Ligado\r\d Desligado

-------------

ulada.

mulao sevs do link

Serial_W

rifique a pde Controlel Java- Sa.

erado para

ou D em

\n);} o\r\n);}

-------------

erial virtuak disponve

indow.ht

porta COMe\Todos osanUSB em

a

m

al el

M s

m

2.6

Esta

mais simpSanUSB.de10.04, equem Aplicat Se atualizadohttp://wpasta gera Se com http://w A fmicrocontr

Aplicaes p

Figur

6 GRAVA

a aplicaoples e direeb possuivalente otivos -> acvoc j te

www.4shaal http://ainda no

o www.4shafigura abairoladores v

prticas de Eletr

ra 2. 27: I

ANDO O M

o substitui eta de gravel instalaou posteriocessrios. em o Java

ared.com//www.4sh

tem o JavJava

ared.com/ixo mostravia USB:

rnica e microco

Interface

MICROCO

a gravaoavao. Coar este apor). Depois

a instaladodisponve

/file/RN4hared.comva (JRE oua /file/3mha a interfa

ontroladores em

[ 42 ]

e em Java

ONTROLAD

o via USB om apenaslicativo ems de instala

o (JRE ou el

4xpF_T/sam/file/sIZu SDK), ba

JRE hWZS5g/sace grfica

m sistemas comp

de comu

DOR VIA

pelo termis dois cliq

m qualquerado, a inte

SDK) baix

anusb_LinZwBP4r/aixe o inst

e sanusb.hta desenvo

putacionais, por

nicao s

USB NO L

nal do Linuques no inr mquinaerface de g

xe o instalano

nux.html 100727Saalador San

disptml . lvida para

r Sandro Juc

serial.

LINUX

ux, pois nstalador aa com Linugravao

ador auto

contido taanUSB.htnUSB, j cponvel

gravao

uma formaautomticoux (Ubuntu localizada

mtico.deblink

ambm natml. configurado

em

o direta de

a o u a

b : a

o :

e

NescompiladoResetar o ainda um

imlogado comsu), e quanteriormepara PIC, SanUSB ouAps gravcircuito Saboto ou correto, amicrocontrutilizando Para progrconecte opressione

2.7

Aplicaes p

F

ste aplicatio, para Gr

microconboto paramportante m permisse para esente no mo gerencia

u em httpvar o GereanUSB em fio ) e conacender rolador, da interfaceramar novao cabo USo boto Gr

7 GRAVA

prticas de Eletr

Figura 2. 2

ivo, esto ravar o prtrolador na gravar e salientar q

so para acstabelecer

microcontroador de gr://www.nciadorLinmodo de

necte o ca o led do de forma e USB. amente, b

SB de alimravar&Rese

ANDO O P

rnica e microco

28: Mensa

disponverograma hno intuito resetar auque para ucessar a pcomunica

olador, somravao pe4shared.cux.hex cogravao

abo USB dpino B7. simples e

asta pressmentao, etar.

PIC VIA U

ontroladores em

[ 43 ]

agem de

is botes hexadecimade coloc-

utomaticamutilizar estaporta USB co com

mente umaela USB Gecom/file/m um grapela USB

o circuito Pronto, o s

e direta,

ionar o boselecione

USB PELO

m sistemas comp

programa

para Abriral no micr-lo em op

mente. a ferramencomo, poro microcoa vez, comerenciador/HGrf9nDvador con

B (pino 1 lno PC. S

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Micro Control Adores 1