Manual elaborado por Darlan Resendes da Silva – PET-Engenharia Elétrica-UDESC-Joinville MANUAL DO KIT DE DESENVOLVIMENTO COM MICROCONTROLADORES PIC PROFº.: JOSELITO ANASTÁCIO HEERDT UDESC-JOINVILLE Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 3 INTRODUÇÃO O Kit de desenvolvimento de microcontroladores PIC foi projetado para estudo e implementação de projetos na disciplina de Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.), que consta como opção em Tópicos Especiais na grade do curso de graduação de Engenharia Elétrica da UDESC-Joinville e que tem como coordenador, o professor Joselito Anastácio Heerdt. Este kit é composto por duas placas, no qual uma delas, denominada Placa Principal (CPU), contém o circuito necessário para funcionamento do microcontrolador (alimentação, oscilador, reset e enable), e o circuito de gravação, necessário para transferir o programa do computador para o microcontrolador (conector DB-9, driver, sinalização). Na foto 1, podemos observar o layout da Placa Principal: Foto 1 – Placa Principal Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 4 A outra placa do kit é composta por circuitos de entrada e saída (I/O’s), denominada Placa de I/O’s, com leds, chaves, LCD, timer, canal serial, onde poderão ser testados os programas. Nas fotos 2 e 3 podemos visualizar o layout da placa de I/O’s e sua conexão com a placa principal, que é feita através de um cabo flat. Foto 2 – Placa de I/O’s Fonte de Alimentação Cabo de Gravação Placa de I/O’s Placa Principal Cabo Flat Foto 3 – Kit de desenvolvimento com microcontroladores PIC Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 5 1 CUIDADOS AO UTILIZAR O KIT 1.1 SEQUÊNCIA DE LIGAMENTO Quando o usuário desejar gravar seu programa no microcontrolador, ele deverá seguir a seqüência de ligação mostrada a seguir, a fim de evitar danos a porta paralela do computador: 1º - Conectar cabo de gravação ao kit e a porta paralela do computador 2º - Ligar a fonte de alimentação à Placa de I/O’s 3º - Passar as chaves on-off para posição de gravação A seqüência de desligamento, ocorre da seguinte maneira: 1º - Desconectar a fonte de alimentação da Placa de I/O’s 2º - Desconectar o cabo de gravação da porta paralela do computador 1.2 ELETRICIDADE ESTÁTICA O corpo humano acumula eletricidade estática à medida que a pessoa anda, senta em uma cadeira, expõe o corpo em atrito com o vento, retira um casaco, abre uma porta, ou mesmo quando toca em um outro material já carregado com eletricidade estática. Quando estamos com o corpo carregado de cargas elétricas e tocamos uma peça metálica, uma parte da nossa carga é transferida para esta peça. Durante essa transferência surge uma pequena corrente elétrica. Se o corpo metálico a ser tocado for um pino de um circuito integrado, o mesmo será submetido a uma corrente instantânea acima da qual foi projetado para funcionar e ser danificado com essa descarga. Por esta razão, em qualquer tipo de placa de circuito impresso devem ser tomados os seguintes cuidados ao manuseá-las: • Não tocar nas partes metálicas dos componentes • Não tocar nos conectores • Segurar a placa sempre por suas bordas laterais • Não flexionar a placa Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 6 Não se deve tocar na face da solda, pois nela existem contatos elétricos com todos os seus componentes. Da mesma forma que não se deve tocar na parte metálica dos componentes, pois pode causar o mesmo efeito negativo. Os conectores também não devem ser tocados por duas razões: a primeira é que possuem contatos elétricos com os componentes, podendo danifica-los com a eletricidade estática e a segunda é que a umidade e a gordura das mãos podem causar mau contato nos conectores. A flexão da placa de circuito impresso pode causar o rompimento de trilhas de circuito impresso, o que resulta em um mau contato dificílimo de ser detectado e consertado. Pode também causar o rompimento das ligações entre soquetes e a placa. 1.3 MANUSEIO DE CIRCUITOS INTEGRADOS Os circuitos integrados (CI’s) quando encaixados em soquetes, podem, se necessário, serem desencaixados para efeito de substituição. O desencaixe pode ser feito com auxílio de uma pequena chave de fenda. Encaixa-se a ponta da chave por baixo do chip, levantando-o com cuidado. Levanta-se um pouco em uma extremidade do chip e encaixa-se a chave na outra extremidade, levantando-o um pouco mais. Repete-se o processo duas ou três vezes até que o CI seja removido completamente. A remoção deve ser feita dessa forma, pois se for feita de uma só vez, como quem retira a tampa de uma garrafa, certamente as pernas do CI serão dobradas, o que pode danificalo. Quando o CI fica solto do seu soquete, deve ser segurado pelo seu corpo, evitando o toque em seus terminais metálicos para não danificar o chip com a eletricidade estática das mãos. Quando um CI vai ser inserido em um soquete, outros cuidados devem ser tomados. Se o usuário não prestar atenção, poderá encaixar o chip na posição invertida no seu soquete, o que pode danificar o componente permanentemente. Para evitar isto, todo CI possui um chanfro que indica o lado do CI em que está localizado o pino 1, assim como o soquete também possui esse chanfro. Alguns CI’s possuem um círculo estampado ao invés do chanfro. O chanfro do CI deve ficar orientado no mesmo sentido que o chanfro do soquete. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 7 2 PLACA PRINCIPAL (CPU) Abaixo segue a foto da Placa Principal e a identificação de suas partes: Circuito de Gravação Soquete 18 pinos Conector CON4 Conector ICSP Soquetes 18 e 40 pinos Conector CON5 Chaves Grava - Executa Circuito Reset Osciladores Foto 4 – Identificação das partes da Placa Principal Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 8 2.1 MICROCONTROLADORES COMPATÍVEIS COM O KIT O Kit de desenvolvimento de microcontroladores PIC suporta circuitos integrados programáveis de 18, 28 e 40 pinos, os quais correspondem as seguintes famílas de microcontroladores: 18 pinos – PIC16F8X, PIC16CR8X, PIC16F627A/628A/648A (com package PDIP); 28 pinos – PIC16F873, PIC16F876 (com package DIP); 40 pinos – PIC16F874, PIC16F877 (com package PDIP); Os soquetes dos microcontroladores estão localizados na Placa Principal, conforme mostra a foto 5: Soquete de 18 pinos Soquete de 28 e 40 pinos Foto 5 –Placa Principal, indicando os soquetes dos microcontroladores Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 9 Note que o soquete de 28 pinos encontra-se na parte interna do soquete de 40 pinos. Este kit possibilita a comunicação de apenas um microcontrolador com a Placa de I/O’s por vez, impossibilitando assim o usuário executar simultaneamente programas em microcontroladores diferentes. IMPORTANTE: Observe atentamente a posição de colocação dos microcontroladores nos soquetes, pois uma inversão da posição danificará permanentemente os mesmos! 2.2 CONFIGURANDO A PLACA PRINCIPAL 2.2.1 COMUNICAÇÃO ENTRE AS PLACAS DO KIT A comunicação entre essas duas placas do kit, é feita por meio de um cabo flat de 20 vias. Na placa principal o cabo flat deverá ser ligado ao conector CON4 e na placa de I/O’s deverá ser conectado no conector CON1, conforme foto 6: Cabo Flat de 20 vias Foto 6 – Cabo flat que faz a comunicação entre as duas placas do kit Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville Veja na figura 1, a pinagem do conector CON4 da Placa Principal : Figura 1 –Pinagem do conector CON4 PINOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 CONECTOR CON4 FUNÇÃO Conectado ao pino RB0 do microcontrolador Conectado ao pino RA0 do microcontrolador Conectado ao pino RB1 do microcontrolador Conectado ao pino RA1 do microcontrolador Conectado ao pino RB2 do microcontrolador Conectado ao pino RA2 do microcontrolador Conectado ao pino RB3 do microcontrolador Conectado ao pino RA3 do microcontrolador Conectado ao pino RB4 do microcontrolador Conectado ao pino RA4 do microcontrolador Conectado ao pino RB5 do microcontrolador Conectado ao pino RA5 do microcontrolador Conectado ao C2 (expansão) Conectado ao pino RC6 do microcontrolador Conectado ao C1 (expansão) Conectado ao pino RC7 do microcontrolador + 12V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) + 5V(direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) GND GND Tabela 1 – Função dos pinos do conector CON4 10 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 11 IMPORTANTE: O pino 1 do conector CON4, é o pino superior mais a esquerda, ou seja, o que se localiza do lado do conector DB-9. 2.2.2 CONFIGURANDO O MODO DE GRAVAÇÃO Conecte o cabo de comunicação na porta paralela LPTX do computador (conector DB25) e a outra extremidade no conector CON1(conector DB-9) da Placa Principal do kit, conforme mostra a foto 7: Conector DB-25 que deverá ser conectado na porta paralela do computador Conector DB-9 que deverá ser conectado a Placa Principal Foto 7 – Conexão do cabo de gravação para comunicação com o computador Em seguida posicione as chaves de duas posições para cima, ou seja, em direção ao conector DB-9 (ver foto 8 e figura 2), o qual colocará o microcontrolador em modo de gravação, possibilitando assim que ele receba e armazene os dados na sua memória. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 12 Quando o programa estiver sendo gravado no microcontrolador, o led da placa principal irá acender e piscar algumas vezes, indicando que o processo está sendo executado. Foto 8 – Chaves da placa principal para colocar o microcontrolador em modo de gravação Grava Executa Figura 2 – Posição das chaves para habilitar o modo de gravação Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 13 12345 CON1 Program 6789 A B C V5V V5V R1 4,7K D R3 4,7K R2 4,7K 1 Q1 BC557 2 3 C1 150pF Figura 3 – Primeira parte do circuito de gravação, a qual contém o conector para comunicação com o computador F V5V R4 4K7 B E C D V5V U1 74LS07/P 1 IN1 2 OUT1 3 IN2 4 OUT2 5 IN3 6 OUT3 7 GND VCC 14 IN6 13 OUT6 12 IN5 11 OUT5 10 IN4 9 OUT4 8 C2 100nF 4,7k R6 1 2 4,7k R5 Q2 BC557 3 G R7 2,2k A 1 LEDPRG K A2 Figura 4 – Segunda parte do circuito de gravação Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 14 PINAGEM DO CABO DE GRAVAÇÃO PINOS DO DB-25 PINOS DO DB-9 2 (laranja) Conectado ao 8 (laranja) 3 (amarelo) Conectado ao 7 (amarelo) 5 (verde) Conectado ao 6 (verde) 10 (vermelho) Conectado ao 9 (vermelho) 18 (marrom) Conectado ao 5 (marrom) Tabela 2 – Pinagem do Cabo de Gravação 2.2.3 SELECIONANDO O OSCILADOR (CLOCK) Os jumpers CON3, da placa principal servem para conectar o oscilador à cristal (XTAL), necessário para funcionamento do microcontrolador. Existem duas opções de freqüências neste kit, que são 4 ou 20Mhz. Veja na tabela 3 a pinagem correspondente a cada freqüência: Pinos 2e5 3e4 1e6 CON3 Função Pinos do microcontrolador para conexão ao oscilador cristal Cristal de 20Mhz Cristal de 4 Mhz Tabela 3 – Seleção do oscilador à cristal CONECTOR CON3 Figura 5 – Pinagem do Conector CON3 Na foto 9, segue um exemplo com os jumpers na posição para operação em 20Mhz. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 15 Foto 9 – Jumpers para selecionar o oscilador à cristal Figura 6 – Jumpers para selecionar o oscilador à cristal de 4Mhz Figura 7 – Jumpers para selecionar o oscilador à cristal de 20Mhz IMPORTANTE: O pino 1 do conector CON3, é o pino superior mais a esquerda, ou seja, o que se localiza do lado do conector DB-9. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville CON3 select cristal 16 J 654 1O2 XCX 4MHZ Crista1 6 C D 1O2 I XCX 20MHz Crista2 123 K Figura 8 – Circuito do oscilador à cristal 2.2.4 BARRAMENTO DE EXPANSÃO O kit apresenta um barramento (CON5), que tem acesso a todos os pinos do microcontrolador. Este barramento serve para controlar circuitos que não estejam na placa de I/O’s e que forem de necessidade do usuário, como motores de passo, ponte H-H, teclado, entre outros. Abaixo segue a pinagem do barramento CON5: Figura 9 –Barramento de expansão CON5 IMPORTANTE: O pino 1 do conector CON5, é o pino superior mais a esquerda, ou seja, o que se localiza do lado do conector DB-9. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville PINO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 FUNÇÃO GND GND Conectado ao resistor R9 (100R) Conectado ao resistor R9 (100R) Conectado ao pino RD7 do microcontrolador Conectado ao pino RE2 do microcontrolador Conectado ao pino RD6 do microcontrolador Conectado ao pino RE1 do microcontrolador Conectado ao pino RD5 do microcontrolador Conectado ao pino RE0 do microcontrolador Conectado ao pino RD4 do microcontrolador Conectado ao pino C1 (expansão) Conectado ao pino RD3 do microcontrolador Conectado ao pino C2 (expansão) Conectado ao pino RD2 do microcontrolador Conectado ao pino RB5 do microcontrolador Conectado ao pino RD1 do microcontrolador Conectado ao pino RB4 do microcontrolador Conectado ao pino RD0 do microcontrolador Conectado ao pino RB3 do microcontrolador + 12V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) Conectado ao pino RB2 do microcontrolador Conectado ao pino RC7 do microcontrolador Conectado ao pino RB1 do microcontrolador Conectado ao pino RC6 do microcontrolador Conectado ao pino RB0 do microcontrolador Conectado ao pino RC5 do microcontrolador Conectado ao pino RA5 do microcontrolador Conectado ao pino RC4 do microcontrolador Conectado ao pino RA4 do microcontrolador Conectado ao pino RC3 do microcontrolador Conectado ao pino RA3 do microcontrolador Conectado ao pino RC2 do microcontrolador Conectado ao pino RA2 do microcontrolador Conectado ao pino RC1 do microcontrolador Conectado ao pino RA1 do microcontrolador Conectado ao pino RC0 do microcontrolador Conectado ao pino RA0 do microcontrolador + 5V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) + 5V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) Tabela 4 – Descrição do barramento CON5 17 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville Veja na foto seguinte, a localização do barramento de expansão: Foto 10 – Barramento de Expansão CON5 2.2.5 RESET O botão de reset está localizado na placa principal, como mostra a foto abaixo: Foto 11 – Botão de Reset do microcontrolador 18 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 19 V5V A21 D1 reset S4 R8 10K R9 100R A22 + C8 10uF/25V Figura 10 – Circuito de Reset 2.2.6 CONECTOR ICSP (CON2) Este conector serve para encaixe de um gravador externo, que possa ser de necessidade do usuário. Abaixo segue a foto do conector CON2 e sua localização na Placa Principal: Foto 12 – Conector ICSP (CON2) Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 20 3 PLACA DE I/O’s Abaixo segue a foto da Placa de I/O’s e a identificação de suas partes: Conector CON1 Fonte de Alimentação Canal Serial LCD Timer 555 LED’s Potenciômetro LED’s Chaves Foto 13 – Identificação das partes da Placa de I/O’s Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 21 3.1 CONECTOR DE COMUNICAÇÃO COM A PLACA PRINCIPAL (CON1) O conector CON1 serve para comunicar a Placa de I/O´s com a Placa Principal. A figura 11, apresenta a pinagem do conector CON1: CONECTOR CON1 Figura 11 – Pinagem do conector CON1 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville PINOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 CONECTOR CON1 FUNÇÃO GND GND + 5V(direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) + 13V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) Conectado ao pino RC7 do microcontrolador Conectado ao pino RB7 do microcontrolador Conectado ao pino RC6 do microcontrolador Conectado ao pino RB6 do microcontrolador Conectado ao pino RA5 do microcontrolador Conectado ao pino RB5 do microcontrolador Conectado ao pino RA4 do microcontrolador Conectado ao pino RB4 do microcontrolador Conectado ao pino RA3 do microcontrolador Conectado ao pino RB3 do microcontrolador Conectado ao pino RA2 do microcontrolador Conectado ao pino RB2 do microcontrolador Conectado ao pino RA1 do microcontrolador Conectado ao pino RB1 do microcontrolador Conectado ao pino RA0 do microcontrolador Conectado ao pino RB0 do microcontrolador Tabela 5 – Pinagem do conector CON1 IMPORTANTE: O pino 1 do conector CON1 da Placa de I/O’s, é o pino superior mais a esquerda, ou seja, o que se localiza do lado conector da fonte de alimentação CON2 da Placa de I/O’s. 3.2 CONFIGURANDO A PLACA DE I/O´s 3.2.1 CONECTANDO O CABO DE ALIMENTAÇÃO A alimentação do kit deverá ser feita através do conector CON2, localizado na Placa de I/O’s (ver foto 11). Esta tensão deverá ser no mínimo de 12V alternada(AC) ou contínua(CC), para um correto funcionamento do circuito. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 23 Conexão da Fonte com a Placa de I/O´s Foto 14 – Conexão da fonte com a placa de I/O´s através do conector CON2 FONTE 2 1 DF1 1N4007 DF2 1N4007 DF3 1N4007 DF4 1N4007 CI1 7812 IN + C1 1000uF/35V C2 100nF OUT COM CI2 7805 F + C3 100uF/25V IN OUT COM C4 100nF V5V C5 100nF R44 1k + C6 100uF/25V ALI D2 1N4007 D3 1N4007 Figura 12 – Circuito retificador e regulador de tensão da Placa de I/O´s 3.2.2 CHAVES O kit de desenvolvimento com microcontroladores PIC possui dois tipos de chaves, táctil e on-off, as quais podem ser conectadas ao microcontrolador. No total possui 12 chaves tácteis e 2 chaves on-off. Para utilizar estas chaves o usuário necessita fazer algumas configurações a nível de hardware, além de configurar os pinos do microcontrolador como entrada via software. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 24 Chave Táctil Chave On-Off Foto 15 – Tipos de chaves do kit Figura 13 – Desenho da Placa de I/O’s mostrando as chaves Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 25 V5V R14 10K 100R PI R15 S0 V5V Figura 14 – Circuito das chaves tácteis 3.2.2.1 CONECTANDO CHAVES NO PORTB Para conectar chaves no PORTB do microcontrolador, é necessário configurar a Placa de I/O’s através do conector JP1 , da seguinte forma: CONECTOR JP1 Figura 15 – Posicionamento dos jumpers no conector JP1 para conectar chaves no PORTB IMPORTANTE: Ao conectar a chave 6 no RB0, ou seja, “jumpear” os pinos 1 e 2 do conector JP1, o usuário deve certificar-se de que não há nenhum jumper no conector JP3, para um correto funcionamento do circuito. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville CONECTOR JP1 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 4 e 5 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 10 e 11 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 16 e 17 jumper nos pinos 19 e 20 jumper nos pinos 22 e 23 26 FUNÇÃO Conecta a chave táctil 6 no RB0 Conecta a chave táctil 7 no RB1 Conecta a chave táctil 8 no RB2 Conecta a chave on-off 9 no RB3 Conecta a chave táctil 10 no RB4 Conecta a chave táctil 11 no RB5 Conecta a chave táctil 12 no RB6 Conecta a chave on-off 13 no RB7 Tabela 6 – Função dos jumpers no Conector JP1 Foto 16 – Chaves que podem ser conectadas no PORTB 3.2.2.2 CONECTANDO CHAVES NO PORTA Para conectar chaves no PORTA do microcontrolador, é necessário configurar a Placa de I/O’s através dos conectores JP2 e JP5, da seguinte forma: CONECTOR JP2 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 27 Figura 16 – Jumpers necessários no conector JP2 para conectar chaves ao microcontrolador CONECTOR JP2 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 4 e 5 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 10 e 11 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 16 e 17 CONECTOR JP5 pino 1 na posição ON pino 2 na posição ON pino 3 na posição ON pino 4 na posição ON pino 5 na posição ON pino 6 na posição ON FUNÇÃO Conecta a chave 0 no RA0 Conecta a chave 1 no RA1 Conecta a chave 2 no RA2 Conecta a chave 3 no RA3 Conecta a chave 4 no RA4 Conecta a chave 5 no RA5 Tabela 7 – Jumpers necessários para conectar chaves no PORTA do microcontrolador IMPORTANTE: É indispensável o posicionamento do pino do conector JP5 em ON para que a chave possa ser conectada ao microcontrolador. Foto 17 – Chaves que podem ser conectadas no PORTA Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 28 3.2.3 CONECTANDO O TIMER 555. O kit apresenta um temporizador (timer 555) que pode ser conectado ao pino RB0 ou RA4 do microcontrolador, dependendo da configuração feita pelo usuário. Os jumpers necessários para habilitar esta função, estão representados nas figuras 17, 18, 19 e 20 e tabelas 8 e 9 mostradas a seguir: CONECTOR JP1 Figura 17 - Jumper necessário no conector JP1 para conectar a saída do 555 ao RB0 CONECTOR JP3 Figura 18 - Jumper necessário no conector JP3 para conectar o timer 555 ao RB0 CONECTOR JP2 Figura 19 - Jumper necessário no conector JP2 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville para conectar a saída do 555 ao RA4 CONECTOR JP3 Figura 20 - Jumper necessário no conector JP3 para conectar o timer 555 ao RA4 CONECTOR JP1 CONECTOR JP3 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 1 e 2 FUNÇÃO Conecta saída do timer 555 no pino RB0 do microcontrolador Tabela 8 – Jumpers necessários para conectar a saída do timer 555 no RB0 CONECTOR JP2 CONECTOR JP3 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 2 e 3 FUNÇÃO Conecta saída do timer 555 no pino RA4 do microcontrolador Tabela 9 – Jumpers necessários para conectar a saída do timer 555 no RA4 Potenciômetro para ajuste da freqüência de saída Foto 18 – Timer 555 29 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 30 Note que o circuito do timer 555 possui um potenciômetro para ajuste de freqüência, o qual pode ser visto na foto 15, mostrada acima. V5V CI4 4 4 R45 1k 77 66 Freq 50K 40% 555 2 2 8 8 33 5 15 1 OI (RA4) R47 100R C13 100nF 1 2 3 CLOCK PI (RB0) R46 1k C12 10uF/25V + Figura 21 – Circuito timer 555 3.2.4 LED’s O kit de desenvolvimento com microcontroladores PIC possui 14 led’s que podem ser conectados ao microcontrolador. Para utilizar estes led’s, o usuário necessita fazer algumas configurações a nível de hardware, além de configurar os pinos do microcontrolador como saída via software. Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville Figura 22 – Led´s da Placa de I/O´s POL 1k LED0 R0 QOL 1k LED1 R1 ROL 1k LED2 R2 SOL 1k LED3 R3 TOL 1k LED4 R4 UOL LED5 1k R5 VOL 1k LED6 R6 WOL 1K LED7 R7 Figura 23 – Circuito dos led’s 31 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 32 3.2.4.1 CONECTANDO LED’s NO PORTB Para conectar led’s no PORTB do microcontrolador, é necessário configurar a Placa de I/O’s através dos conectores JP1 e JP8 , da seguinte forma: CONECTOR JP1 Figura 24 – Jumpers necessários no conector JP1 para conectar led’s no PORTB CONECTOR JP8 Figura 25 – Posicionamento dos jumpers no conector JP8 para conectar led’s no PORTB Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville CONECTOR JP1 jumper nos pinos 2 e 3 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 8 e 9 jumper nos pinos 11 e 12 jumper nos pinos 14 e 15 jumper nos pinos 17 e 18 jumper nos pinos 20 e 21 jumper nos pinos 23 e 24 CONECTOR JP8 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 4 e 5 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 10 e 11 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 16 e 17 jumper nos pinos 19 e 20 jumper nos pinos 22 e 23 33 FUNÇÃO Conecta led 0 ao RB0 Conecta led 1 ao RB1 Conecta led 2 ao RB2 Conecta led 3 ao RB3 Conecta led 4 ao RB4 Conecta led 5 ao RB5 Conecta led 6 ao RB6 Conecta led 7 ao RB7 Tabela 10 – Jumpers necessários para conectar led’s no PORTB Foto 19 – Led’s que podem ser conectados no PORTB 3.2.4.2 CONECTANDO LED’s NO PORTA Para conectar led’s no PORTA do microcontrolador, é necessário configurar a Placa de I/O’s através dos conectores JP2 e JP4 , da seguinte forma: Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville CONECTOR JP2 Figura 26 – Jumpers necessários no conector JP2 para conectar led’s ao PORTA CONECTOR JP4 Figura 27 – Posicionamento dos jumpers no conector JP4 para conectar led’s ao PORTA CONECTOR JP2 jumper nos pinos 2 e 3 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 8 e 9 jumper nos pinos 11 e 12 jumper nos pinos 14 e 15 jumper nos pinos 17 e 18 CONECTOR JP4 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 3 e 4 jumper nos pinos 5 e 6 - FUNÇÃO Conecta led 8 ao RA0 Conecta led 9 ao RA1 Conecta led 10 ao RA2 Conecta led 11 ao RA3 Conecta led 12 ao RA4 Conecta led 13 ao RA5 Tabela 11 – Jumpers necessários para conectar led’s ao PORTA 34 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 35 3.2.5 POTENCIÔMETROS O Kit de desenvolvimento com microcontroladores PIC, possui dois potenciômetros que podem ser utilizados para gerar sinal analógico, uma vez que os microcontroladores de 28 e 40 pinos, possuem entradas analógicas. Esses potenciômetros podem ser conectados a alguns pinos do PORTA do microcontrolador, seguindo a configuração da tabela 7 apresentada a seguir: Foto 20 – Potenciômetros do kit CONECTOR JP2 CONECTOR JP6 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 4 e 5 jumper nos pinos 3 e 4 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 10 e 11 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 9 e 10 jumper nos pinos 16 e 17 jumper nos pinos 11 e 12 FUNÇÃO Conecta o potenciômetro ANA1 no RA0 Conecta o potenciômetro ANA1 no RA1 Conecta o potenciômetro ANA1 no RA2 Conecta o potenciômetro ANA1 no RA3 Conecta o potenciômetro ANA1 no RA4 Conecta o potenciômetro ANA1 no RA5 Tabela 12 – Jumpers necessários para conectar o potenciômetro ANA1 ao PORTA Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville ANA1 II 1 LI 3 MI NI 57 OI 9 A9I 11 2 4 6 8 10 12 V5V 3 AD0 10k 40% 2 1 Figura 28 – Circuito do Potenciômetro ANA1 CONECTOR JP2 CONECTOR JP7 FUNÇÃO jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 4 e 5 jumper nos pinos 3 e 4 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 10 e 11 jumper nos pinos 7 e 8 jumper nos pinos 13 e 14 jumper nos pinos 9 e 10 jumper nos pinos 16 e 17 jumper nos pinos 11 e 12 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA0 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA1 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA2 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA3 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA4 Conecta o potenciômetro ANA2 no RA5 Tabela 13 – Jumpers necessários para conectar o potenciômetro ANA2 ao PORTA II LI MI NI OI A9I ANA2 1 3 5 7 9 11 2 4 6 8 10 12 V5V 3 2 1 AD1 10k 40% Figura 29 – Circuito do Potenciômetro ANA2 36 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 37 3.2.6 DISPLAY DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD) O Kit apresenta um Display de Cristal Líquido(LCD), que para ser utilizado necessita das configurações mostradas na tabela 8: CONECTOR JP1 CONECTOR JP8 FUNÇÃO jumper nos pinos 2 e 3 jumper nos pinos 2 e 3 Conecta o DB0 do LCD ao RB0 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 5 e 6 Conecta o DB1 do LCD ao RB1 jumper nos pinos 8 e 9 jumper nos pinos 8 e 9 Conecta o DB2 do LCD ao RB2 jumper nos pinos 11 e 12 jumper nos pinos 11 e 12 Conecta o DB3 do LCD ao RB3 jumper nos pinos 14 e 15 jumper nos pinos 14 e 15 Conecta o DB4 do LCD ao RB4 jumper nos pinos 17 e 18 jumper nos pinos 17 e 18 Conecta o DB5 do LCD ao RB5 jumper nos pinos 20 e 21 jumper nos pinos 20 e 21 Conecta o DB6 do LCD ao RB6 jumper nos pinos 23 e 24 jumper nos pinos 23 e 24 Conecta o DB7 do LCD ao RB7 CONECTOR JP2 CONECTOR JP10 jumper nos pinos 2 e 3 - Conecta pino RS do LCD no RA0 jumper nos pinos 5 e 6 - Conecta pino RW do LCD no RA1 jumper nos pinos 8 e 9 jumper nos pinos 1 e 2 jumper nos pinos 11 e 12 - Conecta pino Enable* do LCD no RA2 Conecta o pino Backlight** do LCD no RA3 Tabela 14 – Jumpers para selecionar os pinos do LCD * O LCD pode ser desabilitado manualmente através do conector JP10, conforme figura 30. ** O pino 16 do LCD (Backlight), pode ser configurado manualmente para deixar a iluminação de fundo do display ligado, através de um jumper no conector JP9, conforme foto 17. ??? observar que o JP10 do kit protótipo é com 4 microchaves e desliga os bits RB0 a RB3 para uma transferência de dados para o LCD em 4 bits (?) Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 38 Figura 30 – Jumper nos pinos 2 e 3 que desabilita o LCD Foto 21 – Conector JP9 para habilitar a iluminação de fundo do LCD Conector JP9 Note que o kit possui um potenciômetro para ajuste de contraste do LCD, que pode ser visto na foto, mostrada a seguir: Foto 22 – Potenciômetro para ajuste de contraste Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville PINO 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 LCD FUNÇÃO Conectado ao pino 15 (RB7) do CON1 Conectado ao pino 13 (RB6) do CON1 Conectado ao pino 11 (RB5) do CON1 Conectado ao pino 9 (RB4) do CON1 Conectado ao pino 7 (RB3) do CON1 Conectado ao pino 5 (RB2) do CON1 Conectado ao pino 3 (RB1) do CON1 Conectado ao pino 1 (RB0) do CON1 Conectado ao pino central do jumper 10 Conectado ao pino 4 (RA1) do CON1 Conectado ao pino 2 (RA0) do CON1 Conectado ao centro do potenciômetro de 10k + 5V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) GND Conectado ao resistor R43 (330R) + 5V (direto da fonte de alimentação da placa de I/O´s) Tabela 15 – Descrição da pinagem do LCD CONEC LCD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 V5V V5V IO LO MO POS QOS ROS SOS TO UO VO WO V5V 330R R43 CONTRAS 10k 40% ILUMLCD NO 2K2 R42 Q3 BC337 Figura 31 – Circuito do ajuste de contraste do LCD, juntamente com o jumper 9 39 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville 40 3.2.7 COMUNICAÇÃO SERIAL A comunicação serial do microcontrolador de 18 pinos, pode ser acessada através da seguinte configuração: CONECTOR JP1 jumper nos pinos 5 e 6 jumper nos pinos 8 e 9 FUNÇÃO Conecta pino 2 do JP11 ao RB1 Conecta pino 1 do JP11 ao RB2 Tabela 16 – Jumpers para comunicação serial dos microcontroladores de 18 pinos A comunicação serial dos microcontroladores de 28 e 40 pinos, estão conectados diretamente ao conector CON1 da Placa de I/O´s, da seguinte maneira: CONECTOR JP11 pino 3 (que corresponde ao T1IN do MAX232) pino 4 (que corresponde ao R1OUT do MA232) FUNÇÃO Conectado ao pino 4 do conector CON1, que corresponde ao pino RC6 do microcontrolador Conectado ao pino 3 do conector CON1, que corresponde ao pino RC7 do microcontrolador Tabela 17 – Jumpers para comunicação serial dos microcontroladores de 28 e 40 pinos V5V CI3 MAX232 C7 1uF/50V C9 1uF/50V + + C8 1uF/50V 1 C1+ + + 2 V+ 3 C14 C2+ 5 C26 V7 T2OUT 8 R2IN C10 1uF/50V VCC 16 GND 15 T1OUT 14 R1IN 13 R1OUT 12 T1IN 11 T2IN 10 R2OUT 9 C11 100nF SW1 SWRS232 T1 R1 P1 P2 P3 P4 Figura 32 – Circuito de Comunicação Serial A8(RC7) P8 P7 P6 P5 A7(RC6) QO (RB1) RO (RB2) Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville T1(TX) R1(RX) 12345 RS232 6789 Figura 33 – Ligação do conector de comunicação com o computador utilizado pela comunicação serial Foto 23 – Circuito de Comunicação Serial 41 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville ANEXOS 42 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville ANEXOS 43 Aplicações Avançadas de Microcontroladores (A.A.M.) – UDESC-Joinville ANEXOS 44