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MICROCONTROLADORES E MICROPROCESSADORES
Tipologia: Trabalhos
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Não perca as partes importantes!
1 – INTRODUÇÃO 03 1.1 – A Máquina Ferrramenta 03 1.2 – Servomotores 03 1.3 – Microcontroladores 04 1.4 – A Família MCS-51 05 1.5 – Pinagem e Temporização 06 1,6 – Assembler e Simulador 07 1.6.1 – Conceitos do Avmac51 e do Avlink 07 2 – O PROJETO 09 2.1 – O diagrama sinótico 09 2.2 – Descrições técnica 09 2.3 – Materiais utilizados na automação 10 2.4 – O Diagrama elétrico 10 2.5 – O Fluxograma 11 2.6 – Programa Assembly 12 3 – CONCLUSÃO 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16
Com o avanço da tecnologia e a utilização da eletrônica digital por grande parte das empresas, o emprego de microcontroladores vêm sendo muito requisitado para um melhor desenvolvimento da produção, diminuindo os custos e trazendo benefícios para as empresas que utilizam esse sistema. É importante salientar que, considerando a relação custo/benefício, os microcontroladores podem não só ser usados em empresas de médio/grande
ficam cada vez mais próximos, graças inicialmente ao radio, depois à televisão e hoje em dia, com os satélites, pode-se instantaneamente ver qualquer lugar do planeta. Pudemos ver o homem pisando pela primeira vez na Lua e também imagens recém enviadas de Marte, Júpiter, Saturno e Plutão. Além dos meios de comunicação, recordemos os avanços da medicina, meteorologia, transportes, ciência pura e aplicada, prospecção de petróleo e também o controle e melhoria do meio ambiente. Pelo lado da eletrônica, afirma-se que um grande agente deste progresso foi o computador, que provocou uma realimentação positiva nas pesquisas. O computador permitiu pesquisas mais rápidas e precisas; com isto muitas ciências se beneficiaram inclusive a tecnologia eletrônica, que passou a fabricar circuitos mais rápidos e eficientes. Com isso pode-se construir computadores mais eficientes, que por sua vez melhoraram ainda mais a eletrônica e assim sucessivamente. Com o barateamento dos CIs e o surgimento de microprocessadores (CPUs) mais poderosos, começou-se a usar as CPUs mais simples para implementar tarefas dedicadas, tais como controle de impressora, plotter, reguladores de velocidade, acionadores de motores de passo, controladores de elevadores, etc. Os microcontroladores apresentam uma série de recursos incorporados dentro de um único integrado. Estes recursos aumentam com a evolução da eletrônica. Isto permite o desenvolvimento de projetos cada vez mais simples. Os microcontroladores são específicos para controle, não tem grande capacidade de processamento e por isso nunca haverá um computador pessoal cuja CPU seja um microcontrolador. Eles podem estar presentes em um PC, mas apenas para controlar periféricos. Usa-se o nome de Microcontrolador para designar dispositivos de uso genérico, mas existem vários microcontroladores que têm aplicações específicas, como por exemplo o controlador de teclado 80C51SL-BG e o controlador de comunicações universal 82C152. Há diversos fabricantes de microcontroladores. Os mais conhecidos são:
O 8051, da Intel, é, sem dúvida, o microcontrolador mais popular atualmente. O dispositivo em si é um microcontrolador de 8 bits relativamente simples, mas com ampla aplicação. Porém, o mais importante é que não existe somente o CI 8051, mais sim uma família de microcontroladores baseada no mesmo. Entende-se família como sendo um conjunto de dispositivos que compartilha os mesmos elementos básicos, tendo também um mesmo conjunto básico de instruções. A família MCS-51 é tão antiga e limitada como a MCS-48 nem tão cara como a MCS-96. Por isso mesmo é atualmente a família de controladores de maior emprego. É adequada para a grande maioria de aplicações a nível universitário. A família MCS-51 originou-se a partir da MCS-48, daí o motivo de seu estudo neste curso. Esta foi a primeira família de controladores lançada no mercado pela INTEL. As limitações tecnológicas da época (1976) impuseram uma série de restrições, mas, para a época, foi um grande produto. Uma de suas maiores aplicações foram os teclados dos computadores de 16 bits, IBM PC (lançados em 1981). A descrição da pinagem do 8051 no encapsulamento DIP40 (HMOS) → 8051 AH, segue logo abaixo da figura 1 que se refere o 8051 da ATMEL.
Figura 1 – Pinagem do 8051.
1.5 - PINAGEM E TEMPORIZAÇÃO
(40) Vcc → Alimentação de +5V. Consumo: Icc = 125 ma, com todas as saídas desconectadas. (20) Vss → Terra. (32-39) P0 → Porta 0 (AD0...AD7). Além de porta paralela, está multiplexada com o byte menos significativo (LSB) dos endereços e dos dados. Admite 8 cargas LS TTL.
(20) XTAL2 → Saída do amplificador inversor do oscilador interno. Se for usado clock externo, serve como entrada para o mesmo (HMOS) ou não é conectado (CHMOS).
O AVMAC 8051 é um assembler (realocável), com recursos de macros para a família do MCS-51. O AVMAC51 recebe como entrada um arquivo com instruções em assembly e procede da seguinte forma:
Fluxograma para utilização do assembler e linker.
ARQ.ASM PRÉ-PROCESADOR F 0E 0 ARQ.MXP ASSEMBLER F 0E 0 ARQ.PRN / ARQ.OBJ LINKER F 0E 0 ARQ.HEX
Para ativar o assembler usa-se o comando que está ilustrado abaixo:
AVMAC51 ARQUIVO OPÇÕES Nome do arquivo a ser “assemblado”. Primeiro procura o ARQUIVO e se não o encontra, busca o ARQUIVO. ASM Opções da linha de comando.
Linha de comando para a ativação do linker. O linker é usado da forma ilustrada abaixo:
ARQ F 0E 0 Nome do arquivo que recebe os códigos linkados ARQ1, ARQ2, ARQ3... F 0E 0 Lista de arquivos objeto
Por default, os arquivos absolutos serão feitos em formato INTEL HEX. Um programa em linguagem assembly consiste de uma seqüência de "sentenças", cada uma ocupando uma linha do arquivo. O arquivo .HEX criado será usado para comunicação com o sistema SDM 9431, através da porta serial e do comando carregar arquivos disponível no módulo, tanto operando no modo PC, quanto operando no modo Teclado.
A figura 2 esquematiza como fica o torno após a automatização.
Figura 2 – Esquema da montagem
2.2 –DESCRIÇÃO TÉCNICA
Torno Universal MS-205 x 1000, Marca Nardini. CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS Diâmetro admissível sobre o barramento 330 mm Diâmetro admissível sobre o carro transversal 185 mm Diâmetro admissível na cava 476 mm Distância entre pontas 1000 mm Curso do carro transversal 160 mm Largura do barramento 187 mm CABEÇOTE Nariz da árvore Cam-Lock D1-4" Gama de velocidades rpm 70- CONTRA PONTO
Foi utilizado o fluxograma acima para elaboração do programa conforme segue:
; ********** MESA COORDENADA PARA TORNO ********** ; ENTRADAS DIGITAIS :
; P1.0 – LIGA MÁQUINA ; P1.1 – DESLIGA MÁQUINA ; P1.2 – SELEÇÃO 30 MM ; P1.3 – SELEÇÃO 45 MM ; P1.4 – SELEÇÃO 60 MM ; P1.5 – SELEÇÃO 75 MM ; P1.6 – MESA RECUADA ; P1.7 – BOTÃO START ; SAÍDAS DIGITAIS : ; P3.0 – LIGA MOTOR DA BROCA ; P3.1 – SERVO MOTOR – A ; P3.2 – SERVO MOTOR – B ; P3.3 – SINALIZAÇÃO FIM DE CICLO
SEG CODE
ORG 5000H
BLM EQU 90H ; BOTÃO LIGA MÁQUINA BDM EQU 91H ; BOTÃO DESLIGA MÁQUINA CS30 EQU 92H ; CHAVE SELETORA 30 MM CS45 EQU 93H ; CHAVE SELETORA 45 MM CS60 EQU 94H ; CHAVE SELETORA 60 MM CS75 EQU 95H ; CHAVE SELETORA 75 MM SMR EQU 96H ; SENSOR MESA RECUADA BST EQU 97H ; BOTÃO START LMB EQU B0H ; LIGA MOTOR DA BROCA SMA EQU B1H ; SERVO MOTOR – A SMB EQU B2H ; SERVO MOTOR – B SFC EQU B3H ; SINALIZAÇÃO FIM DE CICLO
CLR LMB CLR SMA
CLR SMB CLR SFC
MOV TMOD,#10 ;CONTADOR 1 NO MODO DE 16 BITS COM SINAL MOV TCON,#0 ;INTERNO, INICIALMENTE DESABILITADO
ST: JNB BLM, ST CLR SFC HM1: JB SMR, XX SETB LMB SETB SMA SL1: JNB CS30, SL LCALL TLP LCALL TLP SETB SMB SJMP HM SL2: JNB CS45, SL LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP SETB SMB SJMP HM SL3: JNB CS60, SL LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP SETB SMB SJMP HM SL4: JNB CS75, SL SL5: LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP LCALL TLP SETB SMB HM2: JNB SMR, HM SETB SFC
finalização, entendendo a partir da idéia de automatizar confrontar custos, benefícios e viabilidade.
Microcontrolador 8051 detalhado, Denys E. C. Nicolosi, 6ª Ed. Editora Érica
Aplicações práticas do microcontrolador 8051, Silva júnior, Vidal Pereira da, São Paulo, Ed. Érica, 1994.
Manual de Experiência do Módulo SDM 9431, disponível na biblioteca da USF sob o Tombo 102861, classif. 621.381.953.5.
