pdfjoiner (6)

Prévia do material em texto

Licenciatura em Engenharia Eléctrica 
4º Ano 
Sistemas Digitais 
Microprocessador Bolt 18F2550 
 
Discente: Docente: 
Armando Vilar Devete Engo. Emílio Marra 
Armando Timbane 
Aurélio Aleixo Giragieque 
Danito Rodolfo 
 
Songo, Julho de 2020 
 
 
 
Licenciatura em Engenharia Eléctrica 
4º Ano 
Sistemas Digitais 
Microprocessador Bolt 18F2550 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discentes: Docente: 
Armando Jacinto Vilar Devete Engo. Emílio Marra 
Armando Bernardo Timbane 
Aurélio Aleixo Giragieque 
Danito Rodolfo Emiliano João 
 
Songo, Julho de 2020 
 
O presente trabalho foi elaborado por 
estudantes do Instituto Superior Politécnico 
de Songo, do 4º ano do curso de Engenharia 
Eléctrica, no decorrer da cadeira de 
Sistemas Digitais, para efeitos de avaliação. 
Índice 
1. Introdução ................................................................................................................................ 1 
1.1. Objectivos Geral .................................................................................................................. 1 
1.2. Objectivos Específicos ......................................................................................................... 1 
1.3. Metodologia ......................................................................................................................... 1 
2. Conceitos básicos .................................................................................................................... 2 
3. Visão geral sobre os microprocessadores ................................................................................ 3 
4. Introdução Sistema Bolt 18F2550 ........................................................................................... 4 
4.1. Descrição do Microcontrolador Bolt 18F2550 .................................................................... 5 
4.1.1. Definição dos pinos do PIC 18F2550 .............................................................................. 7 
4.2. Aplicações do Microcontrolador Bolt 18F2550 .................................................................. 7 
4.3. Funcionamento do Microcontrolador Bolt 18F2550 ........................................................... 8 
4.4. Funções especiais ................................................................................................................. 9 
4.4.1. Power Up Time Enable (PWRTE) ................................................................................... 9 
4.4.2. Brown Out Reset .............................................................................................................. 9 
4.4.3. Watch Dog Timer (WDT) .............................................................................................. 10 
4.4.4. Sleep ............................................................................................................................... 10 
4.4.5. Code Protect ................................................................................................................... 10 
4.5. Informação Técnica ........................................................................................................... 11 
4.5.1. Portas digitais ................................................................................................................. 11 
4.5.2. Leds e Microchaves (SW) .............................................................................................. 12 
4.5.3. Rele................................................................................................................................. 13 
4.5.4. Conector para o LCD, Teclado e Header Auxiliar ......................................................... 13 
4.6. Modos de Alimentação ...................................................................................................... 14 
4.7. Lista de componentes ......................................................................................................... 15 
4.8. Lay Out .............................................................................................................................. 16 
4.9. Programação do microcontrolador BOLT 18F2550 .......................................................... 17 
4.10. Informações gerais sobre o programa Bootlaoder para o sistema BOLT. ..................... 17 
5. Implementação de um sistema de controle de temperatura pelo microcontrolador Bolt 
18F2550 ........................................................................................................................................ 17 
5.1. Código Fonte ...................................................................................................................... 19 
6. Conclusão .............................................................................................................................. 20 
7. Bibliografia ............................................................................................................................ 21 
Anexo ............................................................................................................................................ 22 
 
Índice de Figuras 
Figura 6. ilustração do arranjo físico de um sistema bolt 18F2550. ............................................... 5 
Figura 7. Estrutura interna da CPU ................................................................................................. 8 
Figura 8. a) Diagrama de LEDs. B) Diagrama das Microchaves. ................................................ 12 
Figura 9. Diagrama do Relé. ......................................................................................................... 13 
Figura 10. Configuração dos conectores para o LCD, teclado e header AUX ............................. 14 
Figura 11. Disposição dos componentes na placa ........................................................................ 16 
Figura 12. Circuito electrónico para controle de temperatura. .................................................... 18 
Índice de Tabelas 
Tabela 1. Função dos pinos do microcontrolador Bolt 18F2550 .................................................. 11 
Tabela 2. Pinagem para conector LCD ......................................................................................... 13 
Tabela 3. Lista de componentes do Microcontrolador BOLT ...................................................... 15 
file:///D:/school/4.%20QUARTO%20ANO/2020/Sistemas%20Digitais/Trabalho/Final.docx%23_Toc45561810
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
1 Sistemas Digitais 
1. Introdução 
Nos dias de hoje os sistemas digitais estão extremamente ligados as actividades humanas, isto em 
diversos aparelhos, dispositivos e componentes manuseados como computadores, telefones 
celulares, calculadoras, automóveis, electrodomésticos bem como adequando estes dispositivos às 
actividades realizadas. Nesta ordem de ideias o presente trabalho tem por objectivo de descrever 
o microcontrolador Bolt 18F2550, no qual serão apresentadas as características técnicas, principio 
de funcionamento, funções de cada um dos seus componentes, aplicações e seu respectivo 
diagrama electrónico que se encontra em anexo. Como forma consolidar melhor os conhecimentos 
adquiridos no presente trabalho apresentar-se-á um sistema de controle de temperatura usando o 
microcontrolador em estudo. 
1.1. Objectivos Geral 
 Estudar o microcontrolador Bolt 18F2550 
1.2. Objectivos Específicos 
 Apresentar os conceitos básicos; 
 Dar uma visão geral sobre os microprocessadores; 
 Definir o microcontrolador Bolt 18F2250; Descrever o principio de funcionamento; 
 Especificar os seus elementos constituintes; 
 Caracterizar os seus modos de operação; 
 Sintetizar as suas funções especiais; 
 Implementar um sistema de controle de usando o microcontrolador Bolt 18F2550 
1.3. Metodologia 
O presente trabalho foi elaborado com base nos manuais electrónicos fornecido pelo fabricante e 
pesquisas online. 
 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
2 Sistemas Digitais 
2. Conceitos básicos 
Para facilitar a compreensão do tema em estudo torna-se necessário antes mesmo do seu 
desenvolvimento, conceituar alguns termos importantes e que serão mencionados com frequência 
durante o desenvolvimento deste trabalho. Estes seguem abaixo: 
 Informação Binária: é o conjunto formado por 1 ou mais Bytes. 
 Barramento de dados: é o conjunto de linhas através do qual as unidades de dados entram na 
memória durante uma operação de escrita e saem da memória durante uma operação de leitura. 
 Memória: é a parte de um sistema de armazenamento de uma grande quantidade de dados em 
binário. 
 Endereço de memória: refere-se à localização de uma unidade de dado num arranjo de 
memória. 
 Registrador: é um circuito digital com duas funções básicas que são, armazenamento de dados 
e movimentação de dados. E que pode consistir em um ou mais flip-flops usados para 
armazenamento e deslocar dados. 
 Operação (instrução): define uma única acção que pode ser executada por cada vez. Podendo 
esta operação ser uma operação de escrita, que consiste na inserção de dados num endereço 
específico da memória; ou uma operação de leitura que consiste em copiar dados de um 
endereço específico na memória; ou ainda, uma operação de endereçamento, que é parte das 
operações de leitura e escrita, que consiste em seleccionar o endereço de memória especificado. 
 Programa: é o conjunto de operações (instruções) arranjadas de maneira organizada por um 
programador com o objectivo de informar qual tarefa deverá ser executada. 
 Sinal de relógio ou clock: é um sinal usado para coordenar as acções de dois ou mais circuitos 
electrónicos. Um sinal de relógio oscila entre os estados alto e baixo, normalmente usando 
um ciclo de trabalho (duty cicle) de 50%, e gerando uma onda quadrada (wikipédia). 
 Unidade de Aritmética e Lógica (UAL): é o dispositivo do microprocessador responsável 
pélas operações matemáticas com os dados. 
 Registrador de Instrução (RI): é o registrador que tem a função específica de armazenar a 
instrução a ser executada pelo microprocessador. 
 Contador de Instrução: é o registrador cuja função específica é armazenar o endereço da 
próxima instrução a ser executada. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sinal
https://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_eletr%C3%B4nico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_eletr%C3%B4nico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Oscila%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Duty_cycle
https://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_quadrada
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
3 Sistemas Digitais 
 Decodificador de Instrução: é um dispositivo utilizado para identificar as operações a serem 
realizadas, que estão correlacionadas à instrução em execução. 
 Microcontrolador – é um pequeno computador num único circuito integrado o qual contem 
um núcleo de processador, memoria e periféricos programáveis de entrada e saída. 
3. Visão geral sobre os microprocessadores 
O microprocessador é um dispositivo lógico programável em um único chip de silício, concebido 
sob a tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala). Ele age sob o controlo de um programa 
armazenado em memória, executando operações aritméticas, lógica booleana, tomada de decisão, 
além de entrada e saída, permitindo a comunicação com outros dispositivos periféricos. 
O microprocessador gerência todos os recursos disponíveis num sistema com uma certa 
programação. Seu funcionamento é coordenado pelos programas, que indicam o que deve ser feito 
e quando. Microprocessadores basicamente executam operações muito simples, mas com uma 
velocidade extremamente elevada. 
O processamento é feito utilizando o ciclo busca-execução regulado por um clock (relógio). A 
sequência desse ciclo é a seguinte: 
 Buscar (copiar) instrução na memória principal; 
 Executar aquela instrução; 
 Buscar a instrução seguinte; 
 Executar a instrução seguinte; 
E assim por diante, milhões de vezes por segundo. 
As instruções em linguagem de máquina são muito primitivas. Por exemplo: ler (copiar) conteúdo 
de um endereço de memória, comparar duas informações, adicionar ou subtrair dois números, 
escrever uma palavra na memória ou dispositivo de saída. 
Estas etapas apresentadas acima compõem o que se denomina ciclo de instrução. Este ciclo se 
repete indefinidamente até que o sistema seja desligado, ou ocorra algum tipo de erro, ou ainda 
seja encontrada uma instrução de parada. As actividades realizadas pelo microprocessador podem 
ser divididas em duas grandes categorias funcionais (Monteiro, 1995): 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
4 Sistemas Digitais 
 Função processamento: se encarrega de realizar as actividades relacionadas com a efectiva 
execução de uma operação, ou seja, processar. O dispositivo principal desta área de atividades 
de um microprocessador é chamado de UAL - Unidade de Aritmética e Lógica. Os demais 
componentes relacionados com a função processamento são os registradores, que servem para 
armazenar dados a serem usados péla UAL. A interligação entre estes componentes é efectuada 
pelo barramento interno do microprocessador. 
 Função Controlo: é exercida pelos componentes do microprocessador que se encarregam das 
actividades de busca, interpretação e controlo da execução das instruções, bem como do 
controlo da acção dos demais componentes do sistema de computação. A área de controlo é 
projectada para entender o que fazer, como fazer e comandar quem vai fazer no momento 
adequado. Os dispositivos básicos que devem fazer parte daquela área funcional são: unidade 
de controlo, decodificador, registrador de instrução, contador de instrução, relógio ou "clock" 
e os registradores de endereço de memória e de dados da memória. 
4. Introdução Sistema Bolt 18F2550 
Definição: é um dispositivo lógico programável em um único chip de silício, concebido sob a 
tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala) e que atende o sistema bolt 18F2550. 
O sistema bolt 18F2550 é um sistema microcontrolador profissional para desenvolvimento e 
implementação de projectos e aplicações diversas. A filosofia de desenho deste módulo se centra 
em maximizar o número de funções disponíveis para o usuário a um baixo custo. Sua electrónica 
baseia-se no microcontrolador de alto rendimento, que é o 18F2550. Este avançado circuito integra 
uma porta USB e conta com 32K de memória Flash, 2K de RAM e 256 de EEPROM, opera com 
arquitectura Harvard e um set de instruções RISC. 
O sistema Bolt funciona com uma crista de 20Mhz, proporcionando uma grande rapidez na 
execução de seus programas. O 18F2550 também inclui interfaces de porta serial USART, 
conversores A/D, temporizadores e muitas outras funções e facilidades, como um Watch Dog 
timer, circuitos de auto-reset automático e capacidade de operar em modo de baixo consumo de 
energia, entre outros. 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
5 Sistemas Digitais 
Abaixo segue na figura, uma imagem do hardware de um sistema Bolt 18F2550. 
 
Figura 1. ilustração do arranjo físico de um sistema bolt 18F2550. 
Fonte: https://www.puntoflotante.net/BOLT-SYSTEM.htm. 
4.1. Descrição do Microcontrolador Bolt 18F2550 
O modulo Bolt integra vários componentes dos quais são conectados entre si para desempenhar 
diversas funções dependendo do objectivo do usuário. A seguir é dada uma breve descrição dos 
componentes presentes no sistema. 
 Microcontrolador 18F2550, funcionando com um cristal externo de 20 MHz; 
 PortaUSB integrada compatível v. 2.0; 
 Programador Bootloader da memoria FLASH de 18F2550 por via porta USB; 
 16K palavras de 16 bits (32K bytes) de memória FLASH, 256 bytes de EEPROM, 2K bytes 
de RAM; 
 Tecnologia CMOS com muito baixo consumo, em funcionamento normal, menos que 
1mA a 5 volts; 
 Arquitectura Harvard, com um set RISC de 75 instruções; 
 8 Leds para executar provas e demonstrações por parte do usuário; 
 Entradas para 4 sinais digitais com microchaves para demonstração e simulação de 
alarmes; 
 3 Portas de entrada/saída. Um total de 24 bits programáveis como entradas ou saídas 
digitais; 
 Relé de 127 VAC-1A, integrado ao sistema para activação de dispositivos externos; 
 Sensor digital de temperatura DS18B20, integrado ao módulo; 
https://www.puntoflotante.net/BOLT-SYSTEM.htm?fbclid=IwAR2sCmFJlRjFdCtCtOAd4hpizakIyPEpK1xsWWBtI_rDJBgN_qWoN016HKo
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
6 Sistemas Digitais 
 4 Temporizadores de 8/16 bits para a geração de atrasos, relógio de tempo real ou 
contadores de eventos; 
 Porta serial USART para comunicação assíncrona padrão RS232, com saída de conector 
DB9; 
 SSP (Syncronous Serial Port) porta serial síncrona, com 2 modos de operação: SPI (Serial 
Peripheral Interface, modos Master/Slave) e I2C (Integrated, Integrated Circuit. Modo 
Slave); 
 2 Saídas especiais para gerar PWM (pulse wide modulation), com10 bits de resolução. 
 10 Canais de conversão ADC com 10 bits de resolução; 
 Conector de 14 pinos para conexão a display LCD de 16x1 ou 16x2; 
 Conector de 8 pinos para teclado matricial de 16 teclas; 
 Conector Header auxiliar de 6x para conexão a interfaces ou aplicações externas; 
 Circuito vigilante Watch Dog programável para evitar que o microcontrolador deixe de 
operar. 
 Circuito de protecção Brown Out Reset, que gera um reset automático ao detectar picos na 
tensão de 5V. 
 Modo de operação de baixo consumo do SONO, com um consumo virtual de 0 (<1 ua). 
 Sistema de interrupção, gerado a partir de vários dispositivos, incluindo os sinais nas 
portas, o temporizador e Gravação USART, EEPROM e 3 interrupções externas. 
 Quanto à sua potência, o Bolt pode ser activado alimentando 5 volts do conector USB do 
PC ou um eliminador de bateria externo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
7 Sistemas Digitais 
4.1.1. Definição dos pinos do PIC 18F2550 
O PIC 18F2550 é o elemento central do sistema Bolt portanto é essencial que usuário tenha um 
bom conhecimento sobre as destintas funções de cada pino. Abaixo esta apresentada a pinagem do 
PIC 18F2550. 
 
 
4.2. Aplicações do Microcontrolador Bolt 18F2550 
O sistema bolt conta com um amplo suporte de software profissional para o desenvolvimento de 
projectos. O ambiente de processamento MPLAB-IDE, acompanhado dos compiladores C18 e Hi-
tech. Estas ferramentas são de livre cópia e distribuição e foram desenvolvidas pela empresa 
Microchip. 
A grande capacidade de memória e seu suporte de software para o desenvolvimento de programas 
em linguagens de alto nível, em particular em ANSIC, garante um óptimo desempenho desse 
sistema, tanto em projectos simples, assim como em projectos mais sofisticados. 
O microprocessador Bolt 18F2550 é implementado para desempenhar uma ampla gama de 
aplicações, dentre elas: 
 Como material de ensaios em laboratórios; 
 Na robótica; 
 Na electrónica; 
 Incorporado em sistemas de controlo industrial ou sistemas de segurança; 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
8 Sistemas Digitais 
 Como módulo central em equipamentos de instrumentação; 
 Comunicação e redes de controlo de acesso; 
 Mecatrónica. 
 
4.3. Funcionamento do Microcontrolador Bolt 18F2550 
Para que se possa compreender o principio de funcionamento do microcontrolador em estudo 
será necessário fazer analise da estrutura interna da CPU, dada na figura abaixo. 
 
Figura 2. Estrutura interna da CPU 
Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/13263-obasico-sobre-os-
microcontroladores-parte-1-mic139. 
 
O bloco mais importante é a Unidade Central de Processamento ou CPU (Central Processing Unit) 
que consiste num processador capaz de realizar operações logicas com sinais digitais. Portanto é 
o cérebro do microcontrolador, pois é responsável por realizar os cálculos e processar informações 
de forma logica através de um programa próprio. Assim, como no caso dos processadores usados 
em computadores, o microcontrolador entende apenas a linguagem que lhes é fornecida de forma 
digital e processa informações usando apenas o as instruções dadas através de tal linguagem. 
O microcontrolador possui duas memorias: A memoria de programa serve para armazenar as 
instruções ou programa que dizem o que o microcontrolador deve fazer, por exemplo, somar a 
temperatura de dois sensores em determinada condição, se os valores das temperaturas coincidirem 
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/13263-obasico-sobre-os-microcontroladores-parte-1-mic139
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/13263-obasico-sobre-os-microcontroladores-parte-1-mic139
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
9 Sistemas Digitais 
ligar ou desligar alguma coisa, etc. É nesta memoria que ele é programado. Na memoria dados 
ficam as informações que o microcontrolador vai colhendo durante seu funcionamento, por 
exemplo, as leituras dos sensores, para serem usadas quando necessárias. 
O timer ou temporizador é empregue no microcontrolador pelo facto de muitas das funções 
exercidas por este exigem a utilização de intervalos de tempo precisos como por exemplo ligar 
uma chave de tantos em tantos segundos, ler um sensor de temperatura ou de posição a cada 5 
segundos. Para esta finalidade existe um bloco especial de programação em que isso pode ser feito. 
O processamento do microcontrolador é muito rápido determinado pelo clock. Este clock comanda 
as operações que podem chegar a milhares ou milhões por segundo, com ajuda do timer, usando o 
sinal do clock podem ser obtidos ciclos de controle muito mais lentos. 
As portas que estão no bloco seguinte da estrutura básica consistindo no modo que o 
microcontrolador tem para se comunicar com o mundo exterior, ou seja, na sua interface com o 
mundo exterior. As portas de entrada e saída (I/O = Input/output) são acessadas através de pinos 
do circuito integrado do microcontrolador e nas placas através de conectores no qual pode-se fazer 
as ligações dos circuitos externos. 
4.4. Funções especiais 
O microcontrolador Bolt 18F2550 conta com gama variada de funções especiais, que dentre 
muitas serão mencionadas no presente trabalho as mais utilizadas, a que se seguem: 
4.4.1. Power Up Time Enable (PWRTE) 
Ao seleccionar o registro de configuração da opção power up time, com objectivo de permitir a 
estabilização do oscilador, se mantem o pulso de reset activo até depois de 72 ms, após ser 
conectado a fonte de energia. Caso seja usado um oscilador de cristal, gera-se automaticamente 
um atraso adicional de 2048 pulso do relógio, antes que o pulso de reset termine. Estes atrasos 
permitem a estabilização do cristal antes que o microcontrolador inicie sua operação. 
4.4.2. Brown Out Reset 
O Bolt 18F2550 integra um circuito adicional de protecção automática, no qual gera um RESET 
ao detectar picos de tensão na fonte de alimentação Vdd de 5V. Estes picos são geralmente 
induzidos através da bateria, por efeitos de variações bruscas da fonte de tensão AC, bem como 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
10 Sistemas Digitais 
por ruido induzido atraves dos condutores que conectam as entradas e saídas do microcontrolador. 
Esta função torna-se especialmente útil em ambientes industriais e garantem a operação continua 
do microcontrolador. 
4.4.3. Watch Dog Timer (WDT) 
O Watch Dog Timer, em um circuito de vigilânciaque permite gerar um pulso de rest automático 
no caso de microcontrolador saia de operação por alguma instabilidade na tensão de alimentação 
em sua fonte de potencia ou alguma falha de execução do programa. Esta função é de extrema 
importância para evitar que o sistema necessite intervenção manual externa para dar o reset ao 
processador. O WDT funciona como um controlador de eventos a cada 18ms, no qual gera um 
reset ao sistema quando a contagem chega ao máximo e gera um TIMEOUT. 
4.4.4. Sleep 
Esta funcionalidade permite operar em modo mais baixo de consumo de energia, como por 
exemplo em casos de um sistema alimentado por um sistema fotovoltaico ou pilhas. Caso se tenha 
uma aplicação na qual o microprocessador não desempenha nenhuma função útil até a ocorrência 
de alguma interrupção, pode reduzir-se o consumo por meio do circuito a níveis de 1μA. Esta 
função é habilitada com a instrução do mesmo nome. A partir da sua execução, os circuitos do 
oscilador principal deixam de funcionar, passando para zero o consumo de corrente. É importante 
frisar que antes de entrar no estado de sleep, deve-se inibir a operação do WDT para evitar que 
este reactive o circuito através do seu reset automático. 
4.4.5. Code Protect 
O microcontrolador Bolt 18F2550 conta com a opção de protecção de código para evitar que 
alguma pessoa copie o programa contido na memoria FLASH do chip. Porem, deve-se ter cuidado 
de não manipular indevidamente este bit, já que uma vez habilitado o modo “Code Protect”, será 
impossível acessar novamente o código armazenado na memoria Flash. Também é importante 
salientar que um chip protegido, não pode ser lido, porem poder apagado e reprogramado. 
 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
11 Sistemas Digitais 
4.5. Informação Técnica 
4.5.1. Portas digitais 
O microcontrolador Bolt 18F2550 conta com três portas digitais, a porta A, com 8 bits e a porta B 
com 8 bits disponíveis. Todas as portas são bidireccionais, isto é podem ser programadas como 
entradas ou saídas, de acordo aos registros de direcção de dados, chamados “TRIS”. Cada porta 
tem 7 ou 8 bits, mas algumas delas são utilizadas para funções especificas do modulo. Por exemplo, 
os bits RC4 e RC5 utiliza-se para interface USB. A função de cada um dos bits é mostrada na 
tabela 1. 
Tabela 1. Função dos pinos do microcontrolador Bolt 18F2550 
PORTA/BIT FUNÇÃO 
RA0 ACTIVA/DESACTIVA O RELE 
RA1 CONTROL LCD 
RA2 CONTROL LCD 
RA3 SENSOR DE TEMPERATURA DS18B20 
RA4 MICROCHAVE A1 
RA5 MICROCHAVE A2 
RB0 LED B0, TECLADO Y1 
RB1 LED B1, TECLADO Y2 
RB2 LED B2, TECLADO Y3 
RB3 LED B3, TECLADO Y4 
RB4 LED B4, TECLADO X1 
RB5 LED B5, TECLADO X2 
RB6 LED B6, TECLADO X3 
RB7 LED B7, TECLADO X4 
RC0 MICROCHAVE A3 
RC1 MICROCHAVE A4 
RC4 D- PORTA USB 
RC5 D+ PORTA USB 
RC6 TX PORTA SERIAL 
RC7 RX PORTA SERIAL 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
12 Sistemas Digitais 
4.5.2. Leds e Microchaves (SW) 
Uma vez inicializadas as portas, pode-se a partir de um programa, escrever-se os Leds a serem 
lidos através das microchaves considerando os diagramas electrónicos ilustrados a seguir. O 
objectivo dos leds e microchaves, é dar ao usuário a possibilidade realizar simulações de sensores 
digitais e saídas para activação de actuadores. 
 
Figura 3. a) Diagrama de LEDs. B) Diagrama das Microchaves. 
Fonte: Sistema Bolt 18F2550 Punto Flotante, S.A. 2013 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) b) 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
13 Sistemas Digitais 
4.5.3. Rele 
Mediante o controle do bit RA0 da porta “A”, o processador 18F2550 pode activar um rele 
integrado a placa Bolt. Este rele é activado através de polo de activação de 9 V DC e contactos de 
127 VAC/1A. Este rele pode ser usado como sendo um sensor digital aberto-fechado para alertar 
aos outros dispositivos o estado de algum alarme, bem como para activar dispositivos externos 
como, válvulas selenóides, motores, etc. 
 
Figura 4. Diagrama do Relé. 
Fonte: Sistema Bolt 18F2550 Punto Flotante, S.A. 2013 
 
4.5.4. Conector para o LCD, Teclado e Header Auxiliar 
O conector para o LCD dispõe de 14 pinos, mostrados na tabela abaixo. 
 
Tabela 2. Pinagem para conector LCD 
LCD BOLT FUNÇÃO LCD BOLT FUNÇÃO 
1 Terra 8 DB1 RB1 DADOS 
2 5 volts. 9 DB2 RB2 DADOS 
3 INT Controle de Intensidade 10 DB3 RB3 DADOS 
4 RS RA1 0=comando 1=dados 11 DB4 RB4 DADOS 
5 R/W TIERRA 0=Escrever no LCD 1=Leitura 12 DB5 RB5 DADOS 
6 EN RA2 Activar modo pulso 13 DB6 RB6 DADOS 
7 DB0 RB0 DADOS 14 DB7 RB7 DADOS 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
14 Sistemas Digitais 
Os conectores para o LCD, teclado e o header AUX de 6 pinos, tem a seguinte configuração: 
 
Figura 5. Configuração dos conectores para o LCD, teclado e header AUX 
Fonte: Sistema Bolt 18F2550 Punto Flotante, S.A. 2013 
4.6. Modos de Alimentação 
O microcontrolador Bolt pode ser alimentado de duas formas: Através do cabo USB ou de por um 
alimentador de bateria externa. Qualquer que seja a opção escolhida pelo usuário, é necessário 
movem o jumper selector de alimentação (JP1) de acordo com a seguinte indicação: na posição 
USB, escolhe-se a alimentação por meio do cabo USB e na posição contraria, escolhe-se a opção 
por meio de bateria. 
A alimentação por meio do cabo USB, permite ao usuário o desenvolvimento e a prova rápida de 
programas, contando com a tensão de alimentação de 5 volts disponível no próprio cabo. É de 
salientar que, caso se deseje esta opção, e por razoes de segurança e protecção aos circuitos do PC, 
esta tensão não alimenta o rele de 127 V-1 A. 
A alimentação por meio de uma bateria externa é uma opção que permite ao usuário utilizar o 
sistema Bolt, em aplicação em campo, no modo auto-execução (autorun) e sem a necessidade de 
conexão a um PC. Neste caso, a placa Bolt conta com seu próprio regulador de tensão integrado, 
e alimenta 100% dos componentes incluindo o rele. 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
15 Sistemas Digitais 
4.7. Lista de componentes 
A tabela a seguir apresenta a lista de componente presentes no Microcontrolador Bolt 18F2550. 
Tabela 3. Lista de componentes do Microcontrolador BOLT 
 Referencia Descrição Tipo Quantidade 
1 B0...B7, D2,D3 leds vermelhos 5 mm. 10 
2 C2…C6, C12 Capacitor Elec. 10 uF 6 
3 C1,C7,C10,C11 Capacitor Cer. 10 nF 4 
5 C8,C9 Capacitores Cer. 22 pF 2 
6 D1 Díodos 1N4148 1 
7 J3 Conector DB9 para impressão 500-020 1 
8 J1 Conector para eliminador ALIM 1 
9 J4 Conector de parafusos 2X TRT-02 1 
10 J7 Conector ângulo 8X (teclado) HEADER 1 
11 J6 Conector ângulo 6X HEADER 1 
12 J5 Conector 14 pines TIPO CAJA 1 
13 R19 resistência 1/2 w 100K 1 
14 R1…R5, R7, R16 resistências 1/2 w 10K 7 
15 R8…R15, R6, R17, R18 resistências 1/2 w 1K 11 
17 RL1 Rele RAS-0910 1 
18 RST Botão de reset AU-101 1 
19 JP1, JP2 conector jumper 3 pinos PUENTE 2 
20 Pontes Jumpers GMJ-2 2 
21 SW Microchaves 4P DIP-4P 1 
22 Q1 Transístores NPN BC337 1 
23 U4 Sensor de temperatura DS18B20 1 
24 U3 Interface serial MAX232 1 
25 U2 Microcontrolador PIC18F2550 1 
26 base Para circuito integrado 16 pinos 1 
27 base tubular para DS18B20 3 pinos 1 
28 base para circuito integrado 28 patas 1 
29 U1 Regulador de tensão + 5 V 7805 1 
30 X1 Cristal 4 MHz 1 
31 J2 Conector USB 1 
32 Placa Circuito impresso BOLT 1 
33 Módulo LCD 16 x 1 1 
34 teclado Hexadecimal 1 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
16 Sistemas Digitais 
4.8. Lay Out 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6. Disposição dos componentes na placa 
Fonte: Sistema Bolt 18F2550 Punto Flotante, S.A. 2013 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
17 Sistemas Digitais 
4.9. Programação do microcontrolador BOLT 18F2550 
O microcontrolador pode ser programado através da ferramentade desenvolvimento 
MPLAB IDE, executável a partir de um PC com qualquer plataforma Windows, na qual 
inclui funções de editor, macromontador, simulador e compilador de linguagem C. Os 
compiladores HiTech e o compilador C18, são os que tem a capacidade de integrar-se ao 
MPLAB IDE. Pode-se optar também pelo compilador PIC C Compiller CCS, como uma 
alternativa de realizar simulações do microcontrolador no Proteus. 
4.10. Informações gerais sobre o programa Bootlaoder para o sistema BOLT. 
O microcontrolador 18F2550 conta com a possibilidade de modificar sua própria 
memoria FLASH como base no controle de um firmware, de uma maneira similar como 
se modificam as localizações em seu EPROM. Este firmware chama-se “Bootloader” e 
vem pré-carregado de fabrica PIC 18F2550 do sistema Bolt. Mediante este firmware o 
usuário poderá transferir do PC para a memoria FLASH do PIC os programas executáveis 
hex através do cabo USB utilizando o software denominado Bolt v.1.0.2 no qual é 
fornecido pelo fabricante. 
5. Implementação de um sistema de controle de temperatura pelo 
microcontrolador Bolt 18F2550 
Nesta secção é apresentado um sistema de controle de temperatura implementado através 
do microcontrolador Bolt. O sistema contem apenas os componentes essências para o seu 
funcionamento, não incorporando assim os demais componentes presentes no sistema 
Bolt. O sistema foi projectado para executar o controle de temperatura através do 
accionamento de um ventilador quando o valor lido passa os 25o C. 
A variação da temperatura é detectada através de um sensor temperatura, com uma faixa 
de -50 a 150o C, e este envia o sinal ao microcontrolador que por sua vez, faz a conversão 
do sinal analógico para digital e com base no valor lido executa as instruções pré-
programadas. As instruções executadas no microcontrolador foram programadas em 
linguagem C através do compilador PIC C Compiler e o circuito electrónico foi executado 
no programa de simulação de circuitos electrónicos Proteus Professional 8. 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
18 Sistemas Digitais 
A seguir é apresentado o circuito electrónico para os dois estados de operação (ventilador 
ligado e desligado) e o respectivo código fonte. 
 
 
 
 
Figura 7. Circuito electrónico para controle de temperatura. 
Fonte: Própria 
 
 
a) Ventilador desligado 
b) Ventilador ligado 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
19 Sistemas Digitais 
5.1. Código Fonte 
// Exemplo de um Controlador de Temperatura usando o PCI 18F2550 
 
#include <Temp.h> 
 
//Definição das portas para ligação do LCD 
 
#define LCD_ENABLE_PIN PIN_B2 
#define LCD_RS_PIN PIN_B0 
#define LCD_RW_PIN PIN_B1 
#define LCD_DATA4 PIN_B3 
#define LCD_DATA5 PIN_B4 
#define LCD_DATA6 PIN_B5 
#define LCD_DATA7 PIN_B6 
 
#include <lcd.c> 
 
float Temp2; //Variável a ser impressa no Display 
int16 Temp; //Variável que armazena o valor lido pela entrada analógica 
 
void main() 
{ 
 setup_adc_ports(0); 
 setup_adc_ports(AN0); 
 setup_adc_ports(AN0); 
 setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2|ADC_TAD_MUL_0); 
 lcd_init(); 
Lcd_putc('\f'); 
Lcd_gotoxy(3.5,1); 
Lcd_putc("Grupo 2 SD - 2020"); 
 
 while(TRUE) 
 { 
 set_adc_channel(0); // coloca o pino 0 como entrada analógica 
 delay_us(0.1); 
 Temp= read_adc(); // Leitura da temperatura 
 temp2=5*temp*100.0/1024.5; // Conversão analógica-digital 
 
 // Condição para activação das portas que ligam o ventilador e a luz verde 
do led RGB 
 
 if (temp2>=25){ 
 Lcd_gotoxy(5,4); 
 printf(lcd_putc,"Temp: %2.1f%cC",(float)temp2,0b11011111); 
 output_high(pin_A1); // Activacao do porta A1 (ventilador) 
 output_high(pin_A2); // Activacao da luz verde do Led RGB 
 output_low(pin_A3); 
 delay_ms(100); // Tempo de atraso 
 } 
 
 // Condição para desactivação das portas que ligam o ventilador e a luz verde 
do led RGB 
 
 if (temp2<25){ 
 Lcd_gotoxy(5,4); 
 printf(lcd_putc,"Temp: %2.1f%cC",(float)temp2,0b11011111); 
 output_low(pin_A1); 
 output_Low(pin_A2); 
 output_high(pin_A3); // Activa o a luz vermelha do LED RGB 
 delay_ms(100); 
 } 
 } 
} 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
20 Sistemas Digitais 
6. Conclusão 
Chegado a este ponto pode-se afirmar que foram alcançados os objectivos estabelecidos 
no presente trabalho, portanto conclui-se que o sistema bolt 18F2550 é um sistema 
microcontrolador profissional para desenvolvimento e implementação de projectos e 
aplicações diversas que integra vários componentes como o microcontrolador PIC 
18F2550, porta USB, canais de entrada analógico digital, temporizadores, portas seria, 
etc., dos quais são conectados entre si para desempenhar diversas funções dependendo do 
objectivo do usuário. Este sistema possui diversas funções especiais nas quais se 
destacam as funções de Power Up Time Enable, Brown Out Reset, Watch Dog Timer 
(WDT), Sleep e Code Protect e como base nelas pode ser aplicado na robótica, 
electrónica, sistemas de controlo industrial , comunicação e redes controle de acesso, e 
demais aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
21 Sistemas Digitais 
7. Bibliografia 
http://www.inf.furb.br/~maw/arquitetura/processadores 
http://iris.sel.eesc.usp.br/sel433a/Micros.pdf 
http://www.ppgia.pucpr.br/~santin/cc/2007/3/intel.html. 
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Intel_8088. 
https://lowendmac.com/2014/cpus-intel-80286/ 
https://www.puntoflotante.net/BOLT-SYSTEM.htm. 
https://www.puntoflotante.net/BOLT-SYSTEM.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.inf.furb.br/~maw/arquitetura/processadores
http://iris.sel.eesc.usp.br/sel433a/Micros.pdf
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Intel_8088?fbclid=IwAR1UWDNo3WpjJ7D5Tr8ZmBPPHCy688NJ5KR8q2JUQ-TTVhYQHz3C_o-VWaY
https://www.puntoflotante.net/BOLT-SYSTEM.htm?fbclid=IwAR2sCmFJlRjFdCtCtOAd4hpizakIyPEpK1xsWWBtI_rDJBgN_qWoN016HKo
 
 
Microprocessador BOLT 18F2550 
22 Sistemas Digitais 
Anexo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A
B
C
DD
C
B
A
Title
Number RevisionSize
Letter
Date: 12-Sep-2013 Sheet of 
File: C:\Program Files\Labor\BOLT\BOLT en protel\respaldo.ddbDrawn By:
BOLT
R.R.G.
2
GND
VIN1 VOUT 3
U1 7805
1
2
3
J1
VOLTA C2
10 uF
C1
10 nF
+5 V
+9 V
R15
1 K
R14
1 K
R13
1 K
R12
1 K
R11
1 K
R10
1 K
R9
1 K
R8
1 K
B7
N
A
R
A
B6
N
A
R
A
B5
N
A
R
A
B4
N
A
R
A
B3
N
A
R
A
B2
N
A
R
A
B1
N
A
R
A
B0
N
A
R
A
RB0 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7
C1+1
V+2
C1-3
C2+ 4
C2- 5
V- 6
T2O 7
R2I 8R2O9
T2I10
T1I11
R1O12 R1I 13
T1O 14
G
N
D
15
V
C
C
16
U3
MAX232
C3
10 uF
C5
10 uF
C4
10 uF
C6
10 uF
1
6
2
7
3
8
4
9
5
J3
COM
+5 V
Q1
BC337
R7
10 K
NC
NA
COM
B1 B2
RL1
RAS-0910
1
2
J4
CONREL
+9 V
RA0
R6
1 K
D2
LED
D1 1N4148
X1
C9
15 pF
C8
15 pF
RST
BOTON
R5
10 K
+5 V
RA4
RA5
RC0
RC1 +5 V
R18
1 K
R19
100 K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
J5
LCD
+5 V
RA1
RA2
RB0
RB1
RB2
RB3
RB4
RB5
RB6
RB7
INT
RS
R/W
EN
PB7
PB6
PB5
PB4
PB3
PB2
PB1
PB0
Y1 1
Y2 2
Y3 3
Y4 4
X1 5
X2 6
X3 7
X4 8
J7
TECLADO
RB1
RB2
RB3
RB4
RB5
RB6
RB7
RB0
1
2
3
4
5
6
J6
AUX
R1
10
 K
R2
10
 K
R3
10
 K
R4
10
 K
1 2 3 4
5678
SW
A1-A4
VCC
D+
D-
GND
J2
USB
RA0/AN02
RA1/AN13
RA2/AN2/VREF-/CVREF4
RA3/AN3/VREF+5
RA4/T0CKI/C1OUT/RCV6
RA5/AN4/SS/HLVDIN/C2OUT7
RB0/AN12/INT0/FLT0/SDI/SDA 21
RB1/AN10/INT1/SCK/SCL 22
RB2/AN8/INT2/VMO 23
RB3/AN9/CCP2/VPO 24
RB4/AN11/KBI0 25
RB5/KBI1/PGM 26
RB6/KBI2/PGC 27
RB7/KBI3/PGD 28
RC0/T1OSO/T13CKI11
RC1/T1OSI/CCP2/UOE12
RC2/CCP113
VUSB14 RC4/D-/VM 15
RC5/D+/VP 16
RC6/TX/CK 17
RC7/RX/DT/SDO 18
RE3/MCLR/VPP1
OSC1/CLKIN9
OSC2/CLKOUT/RA610
V
SS
8
V
SS
19
V
D
D
20U2
PIC18F2550
+5 V
JP2
Bootloader
R16
10 K
RA1
RA2
RB0
RB1
RB2
RB3
RB4
RB5
RB6
RB7
RC0
RC1
RA4
RA5
+5 V
C7
10 nF
RA0
+5 V
+5 V
C10
10 nF
C11
10 nF
C1210 uF D3
LED
R17
1 K
JP1
GND1
D
Q
2
VDD 3
U4
DS18B20
V. 1
+5 V
RC2
RC2
R20
10 K
+5 V