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Prática 6 - microcontroladores, Trabalhos de Microcontroladores

Relatório 6 - laboratório de micro

Tipologia: Trabalhos

2019

Compartilhado em 10/08/2019

joao-mario-de-santana-9
joao-mario-de-santana-9 🇧🇷

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Prática 6: Voltímetro LCD
Nome do autor: João Mário de Santana Bezerra
Afiliação do autor: UFPI
Resumo Os microcontroladores são chips inteligentes que
tem um processador, pinos de entradas/saídas e memória.
Através da programação dos microcontroladores podemos
controlar suas saídas, tendo como referência as entradas ou
um programa interno. Nesse caso a referência será um
programa interno, o MikroC for PIC uma poderosa
ferramenta de desenvolvimento rica em recursos para
microcontroladores PIC, e a simulação feita no software
PROTEUS um Electronic Design Automation ferramenta
(EDA), incluindo captura esquemática, simulação e módulos
de layout PCB. O PIC que usaremos será o PIC18F4550 e
usaremos em conjunto com um módulo de Display LCD 16x2.
Um módulo de Display LCD (Liquid Crystal
Display) de caracteres alfanuméricos são interfaces de
comunicação visual muito úteis e atraentes. São dispositivos
que possuem interfaces elétricas padronizadas e recursos
internos gráficos e de software que permitem facilmente a
permuta por outros de outros fabricantes, sem que seja
necessário alterar o programa de aplicação. Por ser altamente
padronizado seu custo é baixo.
Nessa prática faremos o display LCD exibir a
diferença de potencial entre dois pontos, ou seja, um
voltímetro.
Palavras-chaveMikro C, Proteus, LCD, PIC18F4550, Display.
Abstract - Microcontrollers are smart chips, which have a
processor, pins of inputs / outputs and memory. Through the
programming of the microcontrollers we can control their
outputs, having as reference the inputs or an internal program.
In this case the reference will be an internal program, the
MikroC for PIC a powerful resource-rich development tool for
PIC microcontrollers, and the simulation made in PROTEUS
software an Electronic Design Automation tool (EDA),
including schematic capture, simulation and layout modules
PCB. The PIC we will use will be the PIC18F4550 and we will
use it together with a 16x2 LCD Display module.
An LCD display module (Liquid Crystal Display) of
alphanumeric characters are very useful and attractive visual
communication interfaces. They are devices that have
standardized electrical interfaces and internal graphical and
software features that easily allow the exchange for others from
other manufacturers without having to change the application
program. Being highly standardized, its cost is low.
In this practice we will make the LCD display
display the potential difference between two points, ie a
voltmeter.
Key Words Mikro C, Proteus, LCD, PIC18F4550, Display
I. OBJETIVO
FAMILIARIZAR COM O CONJUNTO DE
INSTRUÇÕES TRIS E PORT DO PIC18F4550, FAZER
UM CÓDIGO NO MIKRO C E SIMULAR NO ISIS
PROTEUS UM CONTADOR LCD DE 0 A 9999.
II. MATERIAL UTILIZADO
PIC18F4550
SOFTWARE MIKROC
SOFTWARE PROTEUS
RESISTORES
CAPACITORES
OSCILADORES
TRANSISTORES
JUMPERS
DISPLAY LCD
POTENCIOMETRO
III. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
A. Introdução
O Software MikroC for PIC é muito útil pois é uma
ferramenta poderosa de desenvolvimento rica em recursos para
microcontroladores PIC. O PIC que utilizaremos tem cinco grupos
de portas disponíveis (A, B, C, D, E). Seus pinos são
multiplexados com cada porta contendo três registradores para
configuração.
• Registrador TRIS: configura o sentido do fluxo de dados de uma
determinada porta;
• Registrador PORT: escreve e lê o nível dos pinos associados a
uma porta;
Registrador LAT: armazena o valor do último comando de
escrita; O microcontrolador PIC18F4550 dispõe de 13
entradas analógicas, 5 no PORTA e 5 no PORTB. Das quais
4 podem ser habilitadas pelo fusível de configuração
PORTB A/D. Todas estas entradas analógicas são
direcionadas para o conversor A/D de 10 bits do
microcontrolador por meio do multiplexador interno, o qual
seleciona o canal para obter o sinal analógico proveniente
do dispositivo periférico, por meio dos bits CHS0, CHS1,
CHS2, CHS3 do registrador ADCON1.
O registrador ADCON1 consiste em um
registrador importante para a configuração do módulo
analógico do microcontrolador PIC18F4550, uma vez que
por meio dos bits PCFG0, PCFG1, PCFG2, PCFG3, são
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Prática 6: Voltímetro LCD

Nome do autor: João Mário de Santana Bezerra Afiliação do autor: UFPI E-mail: [email protected]

Resumo – Os microcontroladores são chips inteligentes que tem um processador, pinos de entradas/saídas e memória. Através da programação dos microcontroladores podemos controlar suas saídas, tendo como referência as entradas ou um programa interno. Nesse caso a referência será um programa interno, o MikroC for PIC uma poderosa ferramenta de desenvolvimento rica em recursos para microcontroladores PIC, e a simulação feita no software PROTEUS um Electronic Design Automation ferramenta (EDA), incluindo captura esquemática, simulação e módulos de layout PCB. O PIC que usaremos será o PIC18F4550 e usaremos em conjunto com um módulo de Display LCD 16x2. Um módulo de Display LCD (Liquid Crystal Display) de caracteres alfanuméricos são interfaces de comunicação visual muito úteis e atraentes. São dispositivos que possuem interfaces elétricas padronizadas e recursos internos gráficos e de software que permitem facilmente a permuta por outros de outros fabricantes, sem que seja necessário alterar o programa de aplicação. Por ser altamente padronizado seu custo é baixo. Nessa prática faremos o display LCD exibir a diferença de potencial entre dois pontos, ou seja, um voltímetro.

Palavras-chave—Mikro C, Proteus, LCD, PIC18F4550, Display.

Abstract - Microcontrollers are smart chips, which have a processor, pins of inputs / outputs and memory. Through the programming of the microcontrollers we can control their outputs, having as reference the inputs or an internal program. In this case the reference will be an internal program, the MikroC for PIC a powerful resource-rich development tool for PIC microcontrollers, and the simulation made in PROTEUS software an Electronic Design Automation tool (EDA), including schematic capture, simulation and layout modules PCB. The PIC we will use will be the PIC18F4550 and we will use it together with a 16x2 LCD Display module. An LCD display module (Liquid Crystal Display) of alphanumeric characters are very useful and attractive visual communication interfaces. They are devices that have standardized electrical interfaces and internal graphical and software features that easily allow the exchange for others from other manufacturers without having to change the application program. Being highly standardized, its cost is low. In this practice we will make the LCD display display the potential difference between two points, ie a voltmeter.

Key Words – Mikro C, Proteus, LCD, PIC18F4550, Display

I. OBJETIVO

FAMILIARIZAR COM O CONJUNTO DE

INSTRUÇÕES TRIS E PORT DO PIC18F4550, FAZER

UM CÓDIGO NO MIKRO C E SIMULAR NO ISIS

PROTEUS UM CONTADOR LCD DE 0 A 9999.

II. MATERIAL UTILIZADO

 PIC18F

 SOFTWARE MIKROC

 SOFTWARE PROTEUS

 RESISTORES

 CAPACITORES

 OSCILADORES

 TRANSISTORES

 JUMPERS

 DISPLAY LCD

 POTENCIOMETRO

III. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

A. I ntrodução O Software MikroC for PIC é muito útil pois é uma ferramenta poderosa de desenvolvimento rica em recursos para microcontroladores PIC. O PIC que utilizaremos tem cinco grupos de portas disponíveis (A, B, C, D, E). Seus pinos são multiplexados com cada porta contendo três registradores para configuração.

  • Registrador TRIS: configura o sentido do fluxo de dados de uma determinada porta;
  • Registrador PORT: escreve e lê o nível dos pinos associados a uma porta;
  • Registrador LAT: armazena o valor do último comando de escrita; O microcontrolador PIC18F4550 dispõe de 13 entradas analógicas, 5 no PORTA e 5 no PORTB. Das quais 4 podem ser habilitadas pelo fusível de configuração PORTB A/D. Todas estas entradas analógicas são direcionadas para o conversor A/D de 10 bits do microcontrolador por meio do multiplexador interno, o qual seleciona o canal para obter o sinal analógico proveniente do dispositivo periférico, por meio dos bits CHS0, CHS1, CHS2, CHS3 do registrador ADCON1. O registrador ADCON1 consiste em um registrador importante para a configuração do módulo analógico do microcontrolador PIC18F4550, uma vez que por meio dos bits PCFG0, PCFG1, PCFG2, PCFG3, são

selecionadas as respectivas portas configuradas como entradas analógicas.

Juntamente com o PROTEUS, podemos simular o funcionamento do PIC18F4550 para controlar 4 das 8 saídas do PORTD do PIC e mostrar no módulo de display LCD a diferença de potencial entre dois pontos ajustada a partir do potenciômetro. O módulo de Display LCD, uma tela de cristal líquido (em inglês, liquid Crystal display) representa um avanço tecnológico enorme se comparado com os primeiros displays a LED de 7, 14 ou 16 segmentos, visto que em alguns casos se torna inviável usá-los. Os módulos LCD são especificados principalmente por sua capacidade gráfica de comunicação, ou seja, o número de caracteres por

linha e o número de linhas. Alguns valores típicos para essas especificações são:

Número de caracteres (colunas) : 8, 12, 16, 20, 24 e 40 Número de linhas : 1, 2 e 4. Outras especificações importantes que devemos considerar são as dimensões físicas do módulo, a tensão de alimentação, a disposição física dos pontos de conexão externa, a posição desses pontos de conexão com relação ao display, dos lados esquerdo ou direito, em cima ou embaixo, o tipo de interface eletrônica, paralela (predominante) ou serial, backlight (luz de fundo) e finalmente o controlador do display_._ A interface de conexão com um microcontrolador também é padronizada. Ela tem de 14 a 16 pinos, dependendo se o módulo tem ou não backlight para permitir a leitura do display em ambientes escuros. Na Figura 1 se pode observar a descrição dos pinos. Figura 1: Descrição dos pinos do módulo LCD

Entre os mais populares, estão os módulos de display LCD alfanuméricos baseados no HD44780 da Hitachi.

Figura 2: Módulo LCD 16x

Cada caractere no módulo LCD é formado por uma matriz de 5x8 ou 5x11 pixels. Um módulo 16x2 pode conter duas linhas de 16 caracteres cada. Internamente o Módulo LCD contém 3 blocos de memória:

- DDRAM (Display Data RAM) – “RAM de Dados Mostrados”: Com capacidade para armazenar até 80 caracteres, armazena os caracteres que serão exibidos na tela. Sua operação é bastante simples: caracteres enviados ao módulo são armazenados em posições consecutivas da memória (endereço incrementado automaticamente). A tela exibirá os caracteres contidos dentro da “janela de visualização, cuja posição relativa pode ser movida para a direita ou para a esquerda, criando o efeito de shifting. - CGRAM (Caracter Generator RAM) – “RAM do Gerador de Caracteres”: Armazena caracteres customizados pelo usuário. Pode conter até 8 caracteres de 5x8 pixels. Cada símbolo é gerado a partir de 8 registros de 8 bits (apenas os bits 0 a 4 são usados). - CGROM (Caracter Generator ROM) - “ROM do Gerador de Caracteres”: Contém o mapa de todos os caracteres padrão que podem ser exibidos na tela. Cada caractere está associado a uma posição de memória. Os primeiros 128 caracteres da CGROM são mapeados de forma que seus códigos correspondam aos da Tabela ASCII.

IV. SIMULAÇÕES

a) Descrição do funcionamento: No software MikroC

faremos o seguinte código: Iniciaremos os módulos de conexões do LCD:

Figura3: Inicio do código, módulos de conexão LCD e criando a variável do tipo char “texto=Vi”.

Em seguida vamos para a função void configura, onde configuramos os pinos entrada/saída do microcontrolador.