MICROCONTROLADOR PIC CEFET - Recife - 2008 Professor: AL A L B ERTO WILL WIL L IA IAN N MASCA MA SCARENHA RENHAS S Dr. Dr .
Agenda
O que é um microcontrolador? Onde eles são usados? Eu devo aprender a “mexer com isso” ? O que eu necessito para começar? Que microcontrolador usar? Quais as ferramentas que existem para auxiliar os projetistas de sistemas microcontrolados? Questões
PIC PIC
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O que é um Microcontrolador ?
“Um “Um com comput putador ador dentr dentro o de um chip”: CPU ROM RAM Portas rtas Bidirectionais Interrupções Relógio lógio interno terno Muita itas outras funções…… PIC PIC
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Onde eles são usados?? DVD, TV XBOX, Nintendo, Game Boy Sistemas de Alarme PDAs, Telefones Celulares Automóveis Portões de Garagem Eletrodoméstico Sistemas Automáticos Naves espaciais
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Aplicações
Segurança Alarmes Portões eletrônicos Controle de acesso
Informática Estabilizadores e No-Breaks Controladores de mouse e teclado
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Aplicações Automobilísticas
Injeção eletrônica Freios ABS
Air bag
Medicina
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Aplicações
Telecomunicações Identificadores de chamadas Conexão de equipamentos
Via modem Via internet
Interface Homem-máquina
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Aplicações
Indústria Sistemas de controle de processos Controle de motores Robóticas
Automação predial
Controle de acesso Interruptores inteligentes
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Aplicações
Fonte: Seminário Técnico Avançado Microchip 2002 PIC PIC
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Microcontroladores Atmel 8051 Philips - LPC 2000 Motorola – 68HC11 Psoc – CY8C22213 Microchip - PIC PIC PIC
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Atmel – do popular 8051
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PHILIPS
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MOTOROLA - M68HC11
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CYPRESS - PSoC
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CYPRESS - PSoC
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CYPRESS - PSoC
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Porque não estou usando o PSoC ? 1. Kit Ki t de desenv desenvol olvi vimento mento muit mu ito o caro caro = R$ 1200,00 2. Comun om unid ida ade de desenv desenvol olvedor vedore es é pequ peque ena; 3. Pouco ouc o mate materi ria al na inte int erne rn et; 4. Não consi c onsigo go compra com prarr com facil facilida idade de..
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PARALAX – BASIC S ST TAMP
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MICROCONTROLADORES PIC
PIC PIC
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Sistema computacional
Software
Hardware
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Arquitetura Computacional Memória C o n t r o l e
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Entrada/Saída
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Arquitetura Computacional
CPU Controle e execução do software
Memória Armazena Programa e Dados
Entrada e Saída Interface com o mundo externo Barramentos:
De Dados (Data Bus) De Endereços (Address Bus) De Controle (Control Bus) De Programa (ProgramBus)
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Microcontrolador ADC
X Microprocessador
Oscilador
Memória de Dados
UART
Timer
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Memória de CPU
Port Out
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Programa
Port In
Microcontroladores
Fonte: Seminário Técnico Avançado Microchip 2002
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Microcontroladores X Microprocessador
Microprocessador: Processador Core 2,4GHz 2 Duo
Microcontrolador PIC16F877 Até 20MHz
R$ 400,00
R$ 15,00
PC dedicado
Circuito básico
industrial R$ 800,00
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R$ 18,00
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Fabricantes
Microchip
Motorola
www.motorola.com/semiconductors
Zilog
www.microchip.com
www.zilog.com
Holtek
www.holtek.com
ATMEL
www.atmel.com
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Memórias
Tipos de memória Memória de programa
EPROM(Erasable Programmable Read Only
Memory) ROM(Read Only Memory) OTP (One Time Programmable)
FLASH (EEPROM de acesso rápido)
Memória de dados
RAM (volátil) EEPROM (não volátil)
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Entrada e Saída Os terminais de entrada e saída são divididos em portais (dispositivos de I/O) geralmente de 8 bits. Cada terminal pode ser configurado individualmente como entrada ou saída. Cada terminal tem capacidade para acionar pequenas cargas.
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Interrupções
Tratamento de emergências
São rotina chamadas por hardware
Execução independente do programa principal
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Periféricos
Timers
Temporizadores e contadores
PWM Comunicação serial
Síncrona (I2C, SPI) Assíncrona (RS232)
Conversor analógico/digital PIC PIC
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Periféricos Comparadores analógicos Driver de display de cristal líquido Protocolos industrias e automobilísticos
RS485 / RS232 CAN LIN
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MICROCHIP MICROCHI PIC
PIC PIC
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Core Duo
x
Pentiums
Pic Microcontrollers
100 milhões de transistores R$ 400,00 Complicado conjunto de instruções e forma de operação
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< 150,000 transistores R$ 1.50 - 20.00 “Simples” modelo e programação 0.01s Watts - ligado
P16F628
2048 x 14 memória de programa
128 x 8 Memória RAM e Registrados
13 ou 16 Portas Bidirecionais
Oscilador Interno
Interrupts
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3 Timers
Comparadores
Arquitetura Harvard Harvard
2 blocos de memória separados que podemser acessados simultaneamente: i. Memória de Programa ii. Memória de Dados
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Diagrama de Blocos 16F84
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PIC PIC
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Instructions
Processador trabalha com instruções
Move, Add, Jump, etc.
Um programa é uma série de instruções que são processadas passoa-passo.
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Instructions
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Programação de alto nível
C, Basic, Pascal, Java, Lisp O foco está no código e não no processador
O compilador transforma o comandos de alto nível emcódigo assembler e de máquina
Existe um preço a pagar …
O tamanho do código Velocidade de execução PIC PIC
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http://www.microchip.com/1010/pline/tools/
http://www.ccsinfo.com/picc-referall.shtml
http://www.htsoft.com/
http://www.bknd.com/
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http://microengineeringlabs.com/resources/
http://www.celestialhorizons.com/
http://www.picbasic.org/filedb/
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http://www.controlplus.nl/
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Porque devemos optar pelo PIC ? Gravadora fácil de montar Simplicidade de Programação Os PIC tem o custo muito baixo Os programas e documentação são de graça; O Processador é rápido e sua arquitetura é simples
PIC PIC
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O que eu necessito para iniciar Hardware
1. 2. 3. 4. 5. 6.
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PIC e soquete torneado 4 MHz crystal oscillador e dois capacitores de 22nF Protboard, 7805, LEDs, resistors Programadora Fonte de Alimentação Programas para compilar de gravar
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Software •
MPLAB IDE v5.70, CCS, PICBasic ou
•
Software para programadora
Documentation/Resources •
P16F84 Datasheet (.pdf) ou do PIC a ser utilizado
•
MPLAB Manual and Tutorial (.pdf)
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PIC O que vou Fazer ?
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Aplicações Display de 7 segmentos
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MOTOR DE PASSO
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CIRCUITO
UNL2003
PIC
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Aplicação Serial – “Alô Mundo”
PIC PIC
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Aplicação 4 – Dança dos Leds
PIC PIC
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LCD Display de Cristal Líquido
PIC PIC
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BreadBoard - Simulação
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Como desenhar o circuito
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Informações sobre a Gravadora
http://www.ic-prog.com/
http://www.mecatronicafacil.com.br/erratas/gravador_mf13.pdf PIC PIC
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Perguntas
[email protected]
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O que vou aprender no curso de PIC Conhecer linguagemde baixo e auto nível para programar o PIC Entender como os dados são armazenados no PIC Conhecer e entender as funções internas do microcontrolador Conhecer seu registradores. Entender como os dados são processados internamente. PIC PIC
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