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MICROCONTROLADOR PIC CEFET - Recife - 2008 Professor: ALBERTO WILLIAN MASCARENHAS Dr. PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AgendaAgenda 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 PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS O que é um Microcontrolador ? O que é um Microcontrolador ? “Um computador dentro de um chip”: CPU ROM RAM Portas Bi- directionais Interrupções Relógio interno Muitas outras funções…… PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Onde eles são usados??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 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AplicaçõesAplicações ¾Segurança ¾Alarmes ¾Portões eletrônicos ¾Controle de acesso ¾Informática ¾Estabilizadores e No-Breaks ¾Controladores de mouse e teclado PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AplicaçõesAplicações ¾Automobilísticas ¾Injeção eletrônica ¾Freios ABS ¾Air bag ¾Medicina PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AplicaçõesAplicações ¾Telecomunicações ¾Identificadores de chamadas ¾Conexão de equipamentos ¾Via modem ¾Via internet ¾Interface Homem-máquina PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AplicaçõesAplicações ¾Indústria ¾Sistemas de controle de processos ¾Controle de motores ¾Robóticas ¾Automação predial ¾Controle de acesso ¾Interruptores inteligentes PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS AplicaçõesAplicações Fonte: Seminário Técnico Avançado Microchip 2002 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MicrocontroladoresMicrocontroladores Atmel 8051 Philips - LPC 2000 Motorola – 68HC11 Psoc – CY8C22213 Microchip - PIC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Atmel – do popular 8051Atmel – do popular 8051 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PHILIPSPHILIPS PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MOTOROLA - M68HC11MOTOROLA - M68HC11 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS CYPRESS - PSoCCYPRESS - PSoC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS CYPRESS - PSoCCYPRESS - PSoC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS CYPRESS - PSoCCYPRESS - PSoC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Porque não estou usando o PSoC ? Porque não estou usando o PSoC ? 1.Kit de desenvolvimento muito caro = R$ 1200,00 2.Comunidade de desenvolvedores é pequena; 3.Pouco material na internet; 4.Não consigo comprar com facilidade. PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PARALAX – BASIC STAMPPARALAX – BASIC STAMP PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MICROCONTROLADORES PIC MICROCONTROLADORES PIC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Sistema computacionalSistema computacional Hardware Software PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Arquitetura Computacional Arquitetura Computacional C o n t r o l e Memória Entrada/Saída PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Arquitetura Computacional Arquitetura Computacional ¾CPU Î Controle e execução do software ¾Memória Î Armazena Programa e Dados ¾ Entrada e Saída Î Interface com o mundo externo ¾ Barramentos: ¾De Dados (Data Bus) ¾De Endereços (Address Bus) ¾De Controle (Control Bus) ¾De Programa (Program Bus) PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Microcontrolador X MicroprocessadorMicrocontrolador X Microprocessador CPU Memória de Programa Memória de Dados Port InPort OutTimer UART ADC Oscilador Microcontrolador PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MicrocontroladoresMicrocontroladores Fonte: Seminário Técnico Avançado Microchip 2002 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Microcontroladores X Microprocessador Microcontroladores X Microprocessador ¾Microprocessador: ¾Processador Core ¾2,4GHz 2 Duo ¾Microcontrolador ¾PIC16F877 ¾Até 20MHz ¾ R$ 400,00 ¾ R$ 15,00 ¾PC dedicado industrial ¾Circuito básico ¾ R$ 800,00 ¾ R$ 18,00 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS FabricantesFabricantes Microchip www.microchip.com Motorola www.motorola.com/semiconductors Zilog www.zilog.com Holtek www.holtek.com ATMEL www.atmel.com PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MemóriasMemórias ¾Tipos de memória ¾Memória de programa ¾EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory) ¾ROM(Read Only Memory) ¾OTP (One Time Programmable) ¾FLASH (EEPROM de acesso rápido) ¾Memória de dados ¾RAM (volátil) ¾EEPROM (não volátil) PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Entrada e SaídaEntradae Saída ¾Os terminais de entrada e saída são divididos em portais (dispositivos de I/O) geralmente de 8 bits. ¾Cada terminal pode ser configurado individualmente como entrada ou saída. ¾Cada terminal tem capacidade para acionar pequenas cargas. PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS InterrupçõesInterrupções ¾Tratamento de emergências ¾São rotina chamadas por hardware ¾Execução independente do programa principal PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PeriféricosPeriféricos ¾Timers ¾ Temporizadores e contadores ¾PWM ¾Comunicação serial ¾Síncrona (I2C, SPI) ¾Assíncrona (RS232) ¾Conversor analógico/digital PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PeriféricosPeriféricos ¾Comparadores analógicos ¾Driver de display de cristal líquido ¾Protocolos industrias e automobilísticos ¾RS485 / RS232 ¾CAN ¾LIN PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MICROCHIP PIC MICROCHIP PIC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Core Duo x PicCore Duo x Pic Pentiums 100 milhões de transistores R$ 400,00 Complicado conjunto de instruções e forma de operação Microcontrollers < 150,000 transistores R$ 1.50 - 20.00 “Simples” modelo e programação 0.01s Watts - ligado PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS P16F628 P16F628 z2048 x 14 memória de programa z128 x 8 Memória RAM e Registrados z 13 ou 16 Portas Bi- direcionais zOscilador Interno zInterrupts z3 Timers zComparadores PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS ArquiteturaArquitetura HarvardHarvard 2 blocos de memória separados que podem ser acessados simultaneamente: i. Memória de Programa ii. Memória de Dados PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Diagrama de Blocos 16F84 Diagrama de Blocos 16F84 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Funcionamento Interno FuncionamentoFuncionamento InternoInterno PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS InstructionsInstructions Processador trabalha com instruções Move, Add, Jump, etc. Um programa é uma série de instruções que são processadas passo- a-passo. PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS InstructionsInstructions PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS C, Basic, Pascal, Java, Lisp O foco está no código e não no processador O compilador transforma o comandos de alto nível em código assembler e de máquina Existe um preço a pagar… O tamanho do código Velocidade de execução Programação de alto nível PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS http://www.microchip.com/1010/pline/tools/ http://www.ccsinfo.com/picc-referall.shtml http://www.htsoft.com/ http://www.bknd.com/ PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS http://microengineeringlabs.com/resources/ http://www.celestialhorizons.com/ http://www.picbasic.org/filedb/ PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS http://www.controlplus.nl/ PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Porque devemos optar pelo PIC ? 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 PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS O que eu necessito para iniciar O que eu necessito para iniciar 1. PIC e soquete torneado 2. 4 MHz crystal oscillador e dois capacitores de 22nF 3. Protboard, 7805, LEDs, resistors 4. Programadora 5. Fonte de Alimentação 6. Programas para compilar de gravar Hardware PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS • MPLAB IDE v5.70, CCS, PICBasic ou • Software para programadora Software Documentation/Resources • P16F84 Datasheet (.pdf) ou do PIC a ser utilizado • MPLAB Manual and Tutorial (.pdf) PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PIC O que vou Fazer ? PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Aplicações Display de 7 segmentos Aplicações Display de 7 segmentos PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS MOTOR DE PASSOMOTOR DE PASSO PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS CIRCUITOCIRCUITO PIC UNL2003 PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Aplicação Serial – “Alô Mundo” Aplicação Serial – “Alô Mundo” PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Aplicação 4 – Dança dos Leds Aplicação 4 – Dança dos Leds PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS LCD Display de Cristal Líquido LCD Display de Cristal Líquido PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS BreadBoard - SimulaçãoBreadBoard - Simulação PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Como desenhar o circuitoComo desenhar o circuito PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Informações sobre a Gravadora Informações sobre a Gravadorahttp://www.ic-prog.com/ http://www.mecatronicafacil.com.br/erratas/gravador_mf13.pdf PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS PerguntasPerguntas awillian@dee.ufcg.edu.br PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS CURSO DE PICCURSO DE PIC Data : Horário : PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Conhecer linguagem de 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. O que vou aprender no curso de PIC O que vou aprender no curso de PIC PIC PIC PIC MicrocontroladorMicrocontroladorMicrocontrolador ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN ALBERTO WILLIAN MASCARENHASMASCARENHASMASCARENHAS Manipular as portas. Escrever e Ler informações Ligar Led, Acionar Motor de Passo, Escrever em Cristal Líquido e Comunicar com o PC. Ler sinais externos como botões, teclado e outros sinais analógicos e digitais Projetar sistemas que interagem com sensores. Escrever programas de Baixo e Auto-Nivel O que vou aprender no curso de PIC cont. O que vou aprender no curso de PIC cont. MICROCONTROLADOR PIC Agenda O que é um Microcontrolador ? Onde eles são usados?? Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações Microcontroladores Atmel – do popular 8051 PHILIPS MOTOROLA - M68HC11 Porque não estou usando o PSoC ? PARALAX – BASIC STAMP MICROCONTROLADORES PIC Sistema computacional Arquitetura Computacional Arquitetura Computacional Microcontrolador X Microprocessador Microcontroladores Microcontroladores XMicroprocessador Fabricantes Memórias Entrada e Saída Interrupções Periféricos Periféricos MICROCHIP PIC Core Duo x Pic P16F628 Diagrama de Blocos 16F84 FuncionamentoInterno Instructions Instructions Programação de alto nível Porque devemos optar pelo PIC ? O que eu necessito para iniciar Aplicações Display de 7 segmentos MOTOR DE PASSO CIRCUITO AplicaçãoSerial – “Alô Mundo” Aplicação 4 – Dança dos Leds LCDDisplay de Cristal Líquido BreadBoard - Simulação Como desenhar o circuito Informações sobre a Gravadora Perguntas CURSO DE PIC O que vou aprender no curso de PIC O que vou aprender no curso de PIC cont.
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