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ATIVIDADE PRÁTICA MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES Prof. Winston Sen Lun Fung, Esp. ANO 2023 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 1 INTRODUÇÃO Olá a todos. Sejam todos muito bem-vindos! Esta avaliação foi planejada e preparada para as disciplinas de Microcontroladores e Microprocessadores dos Cursos de Engenharia de Computação e Engenharia Elétrica da Centro Universitário Internacional UNINTER. O objetivo desta atividade é fazer com que você, aluno, desenvolva os conhecimentos teóricos aprendidos nas rotas de maneira práticas. Para o desenvolvimento desta atividade iremos utilizar o simulador KIT SENAI PIC16 e o software MPLab desenvolvido pela Microchip. Você encontrará os links para download na rota de ensino. Ao longo desse roteiro serão passadas as orientações gerais para realização da avaliação bem como os seus critérios de correção. Na sequência, apresenta-se um exemplo comentado de como se deve ser entregue uma questão. Seguindo o roteiro estarão as práticas a serem realizadas, cada uma delas possui um tema e uma explicação de como deve ser feita e como será avaliada. No mais, desejo-lhe boa atividade prática em nome dos professores da disciplina de Microprocessadores e Microcontroladores. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 2 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Diagrama de ligações no microcontrolador. ____________________________________________________ 15 Figura 2: Diagrama de ligação dos LEDs. ______________________________________________________________ 15 Figura 3: Diagrama de ligações no microcontrolador. ____________________________________________________ 16 Figura 4: Diagrama de ligação dos displays de 7 segmentos. ______________________________________________ 16 Figura 5: Diagrama de ligações no microcontrolador. ____________________________________________________ 19 Figura 6: Diagrama de ligação dos LEDs. ______________________________________________________________ 19 Figura 7: Diagrama de ligações dos botões S2 e S3. ______________________________________________________ 19 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 3 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Possíveis notas no formato de apresentação ..................................................................................................... 7 Tabela 2: Possíveis notas critério de Identificação Pessoal ................................................................................................ 8 Tabela 3: Possíveis notas na apresentação do código ....................................................................................................... 9 Tabela 4: Possíveis notas na apresentação das explicações ............................................................................................ 10 Tabela 5: Possíveis notas na apresentação das simulações ............................................................................................. 11 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 4 Sumário INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 1 LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................. 2 LISTA DE TABELAS ................................................................................................................. 3 ORIENTAÇÕES GERAIS........................................................................................................... 5 FORMATO DE ENTREGA .............................................................................................................. 5 MATERIAL ADICIONAL ................................................................................................................. 5 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO .................................................................................................... 6 FORMATO DA APRESENTAÇÃO .................................................................................................... 7 IDENTIFICAÇÃO PESSOAL ............................................................................................................ 8 CÓDIGO ...................................................................................................................................... 9 EXPLICAÇÃO ............................................................................................................................. 10 SIMULAÇÃO .............................................................................................................................. 11 EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO ........................................................................ 12 PRÁTICA 01 - Programando o PIC16F877A .......................................................................... 14 A) Piscar os LED D6, LED D9 e LED D11 ....................................................................................... 14 B) Acender o display de 7 segmentos ......................................................................................... 16 C) Contador de 0 a F no display de 7 segmentos ......................................................................... 17 D) Lendo um Botão e Acendendo LEDs ...................................................................................... 18 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 5 ORIENTAÇÕES GERAIS FORMATO DE ENTREGA O formato de entrega desejável das práticas desse roteiro, deve estar de acordo com o que é visto na seção “EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE PRÁTICA”. Elaborou-se um documento (“Caderno de Resolução de Atividade Prática de Projeto de Sistemas Microprocessados.docx”) com o propósito de auxiliar na formatação exigida. Determina-se que os trabalhos devem ser enviados no formato PDF. Uma vez que formatos .doc ou .docx podem apresentar falhas do tipo na codificação, carregamento ou apresentação de imagens. Trabalhos codificados em outra IDE que não seja MPLAB IDE v.70 terão sua nota descontada! MATERIAL ADICIONAL Caderno de Resolução; Datasheet do PIC16F877A; Instruction set do PIC16F877A; Código teste para o circuito exemplo; Link para o download do MPLab v7.0; Diagrama de ligações da placa Simulador KIT SENAI PIC16 Simulador KIT SENAI PIC16 *Todos os materiais estão disponíveis na disciplina no AVA UNIVIRTUS. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 6 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO Os critérios de avaliação desse trabalho visam deixar a avaliação o mais justa e transparente possível. Nessa avaliação, cada questão será corrigida individualmente conforme a seguinte equação: 𝑁 = (𝐹𝐸). (𝐼𝑃) 𝐶𝑂𝐷 + 𝐸𝑋𝑃 + 𝑆𝐼𝑀 3 Em que: 𝑁 (𝑁𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑎 𝑄𝑢𝑒𝑠𝑡ã𝑜): Nota total da questão, podendo variar de 0 até 1,00. 𝐹𝐸 (𝐹𝑜𝑟𝑚𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎): Nota do Formato de Entrega, podendo variar de 0 até 1,00. 𝐼𝑃 (𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑙): Nota Identificação Pessoal, podendo variar de 0 até 100. 𝐶𝑂𝐷 (𝐶ó𝑑𝑖𝑔𝑜): Nota do Código, podendo variar de 0 até 100. 𝐸𝑋𝑃 (𝐸𝑥𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎çã𝑜): Nota da Explicação, podendo variar de 0 até 100. 𝑆𝐼𝑀 (𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎çã𝑜): Nota da Simulação, podendo variar de 0 até 100. Cada um dos itens/critérios que compõe a equação acima será detalhado nas subseções a seguir. Se mesmo assim houver dúvidas, não hesite em perguntar. O desconhecimento dos critérios não será aceito como desculpa! Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 7 FORMATO DA APRESENTAÇÃO O formato da apresentação é um dos critérios de avaliação, pois um engenheiro deve ser capaz de seguirnormas no momento de elaboração de relatórios técnicos, manuais e outros documentos afins. As possíveis notas desse critério são apresentadas na tabela a seguir: Tabela 1: Possíveis notas no formato de apresentação NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 1,00 Formato da apresentação está correto Está de acordo com o exemplo (ver a seção “EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE PRÁTICA” para maiores detalhes) 0,70 Formato da apresentação está parcialmente correto Está muito próximo do exemplo, mas apresenta alguns erros 0,50 Formato da apresentação está incorreto Não seguiu o exemplo. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 8 IDENTIFICAÇÃO PESSOAL Todas as questões devem apresentar um identificador pessoal nas seguintes partes: • No código fonte o aluno deve indicar o RU dele. • Nas imagens/fotos exigidas em cada prática deverá haver a indicação do RU do aluno. As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir: Tabela 2: Possíveis notas critério de Identificação Pessoal NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 1,00 Apresentou o identificador pessoal no código e nas imagens/fotos. Está de acordo com o exemplo (ver a seção “EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO” para maiores detalhes). 0,80 Apresentou identificador pessoal na imagem, mas não no código. Não apresentou um identificador no código (e.g. o RU como parte do nome de uma variável) 0,70 Apresentou o identificador pessoal no código, mas não nas imagens/fotos. Não apresentou um identificador na imagem 0,50 Não apresentou identificador pessoal no código e nem nas imagens/fotos. Questão sem nenhuma identificação de autoria. 0,00 Apresentou o identificador de outra pessoa nas fotos e/ou no código. A questão veio com identificador pessoal de outra pessoa. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 9 CÓDIGO A apresentação do código compõe um terço da nota total da questão. Este será avaliado conforme a tabela a seguir: As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir: Tabela 3: Possíveis notas na apresentação do código NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Código correto e apresentado no formato imagem. Está de acordo com o exemplo (ver a seção “EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO” para maiores detalhes) 70 Código correto e apresentado no formato texto. Acertou o código, mas copiou o texto do código ao invés de tirar print 60 Código parcialmente correto e apresentado no formato imagem. Errou um pouco código, mas colocou no trabalho no formato imagem 40 Código parcialmente correto e apresentado no formato texto. Errou um pouco código e copiou o texto do código ao invés de tirar print 0 Sem código ou com código incorreto A questão não apresentou código ou o código estava errado. OBS. 1: NÃO ESQUECER DO IDENTIFICADOR PESSOAL. OBS. 2: CÓDIGOS ELABORADOS NUMA IDE DIFERENTE DO MPLAB TERÃO 50% DA NOTA REDUZIDA!! Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 10 EXPLICAÇÃO A explicação compõe um terço da nota total da questão. Essa parte aplica-se aos comentários que o aluno inseriu no código fonte e a resposta a questões que o aluno deve responder. As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir: Tabela 4: Possíveis notas na apresentação das explicações NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Explicação/Resposta atende o solicitado e há clareza e organização. Está de acordo com o exemplo (ver a seção “EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO” para maiores detalhes) ou código fonte comentado de forma adequada e completa 80 Explicação/Resposta atende o solicitado, porém não há clareza e/ou organização Ex. de não clareza ao responder à pergunta do EXEMPLO: “ O registrador TRISD responsável por sentido do sentido os pinos de entrada e saída e se alterado não funcionários os LEDs” Ou comentários em partes importantes do código-fonte e ausentes em partes complementares de forma que não permite compreender parte do código-fonte. 70 Explicação/Resposta atende parcialmente o solicitado e há clareza e organização Ex. de explicação que atende parcialmente pergunta do EXEMPLO: “ O registrador TRISD é o responsável por controlador o sentido do sentido os pinos de entrada e saída ( entrada ou saída). Ou comentários somente em partes importantes do código-fonte. 60 Explicação/Resposta atende parcialmente o solicitado e não há clareza e/ou organização Ex. de explicação que atende parcialmente pergunta do EXEMPLO e sem clareza: “ O registrador TRISD responsável por sentido os pinos de entrada e saída” Ou comentários em algumas partes importantes do código-fonte (outras áreas importantes que deviam ser comentadas não ocorreram). 40 Explicação/Resposta atende precariamente o solicitado, mas há clareza e organização Ex. de explicação que atende precariamente pergunta do EXEMPLO: “ O registrador TRISD controla o sentido os pinos de entrada e saída”. Ou comentários precários (pouco explicativos) em algumas partes importantes do código-fonte (outras áreas importantes que deviam ser comentadas não ocorreram). 30 Explicação/Resposta atende precariamente o solicitado e não há clareza e/ou organização Ex. de explicação que atende precariamente pergunta do EXEMPLO sem clareza: “ O registrador TRISD está relacionado ao sentido os pinos de entrada e saída” Ou código fonte com comentários fracos, quase ausentes , ou sem relevância. 0 Sem explicação ou explicação incorreta A questão veio sem explicação ou a explicação está errada. Ou questão sem comentários no código- fonte. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 11 SIMULAÇÃO A simulação compõe um terço da nota total da questão. Essa é realizada por meio da ferramenta Kit Senai PIC16. O software está disponível para download na disciplina no AVA UNIVIRTUS. As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir: Tabela 5: Possíveis notas na apresentação das simulações NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Simulação atende o solicitado e está organizada. A simulação atende exatamente o código apresentado pelo Aluno e está correta com relação ao enunciado da atividade. 30 Simulação está parcialmente correta. A simulação atende o código apresentado pelo aluno e atende parcialmente o enunciado da atividade. 0 Simulação incorreta ou não foi apresentada A questão veio sem explicação ou a explicação está errada. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 12 EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO Prática XX – Display 7 Segmentos Questão XX – Contador Utilizando o PIC16F877A Faça aparecer os algarismos I. Apresentação do Código (não esquecer do identificador pessoal): (código-fonte para exemplificação) I. Apresentação das Imagens/Fotos (não esquecer do identificador pessoal): a. Imagem do display 7 segmentos funcionando: Figura 1: Escrita no display de 7 segmentos. Identificação do aluno Identificação do aluno Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 13 II. É possível ligar 2 ou mais displays de 7 segmentos no PORTD? Resposta: Sim. Deve ser controlado através do pino conectado ao terra, selecionando desta maneira qual display está disponível OBS1: No caderno de prova não precisa circular e apontar o identificador pessoal. OBS2: As imagens são meramente ilustrativas elas demonstram onde devem ser inseridas e não possuem correlação com a atividade designada. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 14 PRÁTICA 01 - PROGRAMANDO O PIC16F877A Essa primeira prática foi idealizada como primeiro contatodo aluno com o microcontrolador. Os códigos devem ser desenvolvidos no Microchip MPLAB IDE v7.0 programando em linguagem Assembly do PIC e os circuitos devem ser simulados no simulador Kit Senai PIC16. A) PISCAR OS LED D6, LED D9 E LED D11 Neste item, deve-se fazer os leds LED D6, LED D9 e LED D11 piscar em sequência. Dicas: Para piscar os LEDs é necessário permanecer com o LED aceso por um período e mantê-lo apagado no período seguinte. Utilize o procedimento abaixo para fazer uma pausa no programa: PERDE_TEMPO MOVLW d'80' MOVWF VEZES LOOP_VEZES MOVLW d'255' MOVWF DELAY CALL DELAY_US DECFSZ VEZES,1 GOTO LOOP_VEZES RETURN DELAY_US NOP NOP DECFSZ DELAY,1 GOTO DELAY_US RETURN Declare as variáveis, no início do seu código: DELAY EQU 0x20 VEZES EQU 0x21 Para chamar o procedimento faça: CALL PERDE_TEMPO Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 15 Podemos generalizar o funcionamento: Habilitar os LEDs (EN_LEDs) Acender LED D6 chamar PERDE_TEMPO Apagar LED D6 chamar PERDE_TEMPO Acender LED D9 chamar PERDE_TEMPO Apagar LED D9 chamar PERDE_TEMPO Acender LED D11 chamar PERDE_TEMPO Apagar LED D11 chamar PERDE_TEMPO pular para o início do programa Figura 1: Diagrama de ligações no microcontrolador. Figura 2: Diagrama de ligação dos LEDs. Após conferir o funcionamento, deve-se preencher o caderno de resolução como se pede. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 16 B) ACENDER O DISPLAY DE 7 SEGMENTOS Nesse item deve-se acender o último número do seu RU no display de 7 segmentos. O display está ligado ao PORT D do PIC. 1. Habilite o display de 7 segmentos desejado. 2. Configure a o sinal de saída no PORTD para acender o número desejado. Dicas: 1. Cada segmento do display de 7 segmentos é denominador por uma letra. 2. Para acender o número desejado envie +5V nos segmentos desejados. 3. Preencha a tabela abaixo verificando qual os segmentos devem acender (1) ou ficar apagado (0). Pino PIC D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Seg. Display . g f e d c b a Último Número RU Após conferir o funcionamento, deve-se preencher o caderno de resolução como se pede. Figura 3: Diagrama de ligações no microcontrolador. Figura 4: Diagrama de ligação dos displays de 7 segmentos. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 17 C) CONTADOR DE 0 A F NO DISPLAY DE 7 SEGMENTOS Nesse item deve-se fazer um contador de 0 até F utilizando o display de 7 segmentos. O display está ligado ao PORT D do PIC. 1. Ligue o display conforme orientado na atividade B. 2. Utilize o procedimento PERDE_TEMPO indicada na atividade A. Dicas: 1. Cada número ou letra tem uma combinação de leds do display que devem ser acesos. 2. Para acender o dígito desejado envie +5V nos segmentos desejados. 3. Preencha a tabela abaixo verificando qual os segmentos devem acender (1) ou ficar apagado (0) para cada combinação. Pino PIC D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Seg. Display . g f e d c b a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Após conferir o funcionamento, deve-se preencher o caderno de resolução como se pede. Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 18 D) LENDO UM BOTÃO E ACENDENDO LEDS Desenvolva um programa que ao pressionar o botão RB0 os LEDs D6, D8, D10 e D13 devem acender e os LEDs D7, D9, D11 e D14 devem ser apagados. Se o botão não estiver pressionado os LEDs D6, D8, D10 e D13 devem permanecer apagados e os LEDs D7, D9, D11 e D14 devem ser acesos. Os botões estão ligados ao PORT B do PIC, nos pinos RB0 e RB1. 1. Configure no TRISB o pino RB0 como entrada. 2. Atenção: O botão quando fechado conecta o pino ao GND Dicas: 1. Configure o pino RA5 do PORT A como saída (EN_LEDS). 2. Configure o pino RB0 do PORT B como entrada. 3. Configure o PORT D como saída. 4. Habilite o RA5 com sinal alto para habilitar os LEDs. 5. Para verificar se o botão foi pressionado utilize o comando BTFSS ou BTFSC. 6. Crie uma rotina para botão pressionado e outra para botão não pressionado. BTFSC – Testa o bit, pula se estiver com Zero Sintaxe: BTFSC f,b Descrição: Se o bit ‘b’ no registrador ‘f’ for ‘0’ a próxima instrução será pulada. Se o bit ‘b’ no registrador ‘f’ for ‘1’ a próxima instrução será executada. Exemplo: BTFSC FLAG,4 Falso GOTO TESTE_FALSO Verdadeiro GOTO TESTE_VERDADEIRO Botão não pressionado Botão pressionado Acender D7, D9, D11, D14 Apagar D6, D8, D10, D13 Acender D6, D8, D10, D13 Apagar D7, D9, D11, D14 HABILITAR EN_LEDs TESTAR RB0 INÍCIO CONFIGURAR PORTA CONFIGURAR PORTB CONFIGURAR PORTC Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 19 Figura 5: Diagrama de ligações no microcontrolador. Figura 6: Diagrama de ligação dos LEDs. Figura 7: Diagrama de ligações dos botões S2 e S3. Após conferir o funcionamento, deve-se preencher o caderno de resolução como se pede.
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