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11/05/2017
1
111/05/2017
Parte 8LABORATÓRIO
211/05/2017
1. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS2. TECLADO3. PWM4. ENTRADA ANALÓGICA5. CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O6. KIT DIDÁTICO PIC-23777. OPERAÇÃO
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
311/05/2017
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Significado
411/05/2017
• Display, em inglês, significa o fornecimento de umainformação.
• Em eletrônica, display é o dispositivo que tem comoprincipal função o fornecimento da informação.
• A maioria dos displays são luminosos, mas não tem afunção de proporcionar iluminação.
• Por serem mais robustos e consumirem menos energiaelétrica, os LED´s compõe o tipo mais comum de display.
• A informação mais simples é um bit, que pode serrepresentado por um único LED.
• Um nibble pode ser informado por meio de um display de 7segmentos, que, geralmente, possui um oitavo segmento,compondo um ponto no canto inferior esquerdo.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Ciclo da automação industrial
511/05/2017
Comandos(Teclado)
Monitoração(Display)
Entradaproveniente do sensor
(Conversor A/D)
Saídapara o atuador
(PWM)Controle
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para baixo• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para cima
611/05/2017
11/05/2017
2
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento
711/05/2017
RE<2:0>RA<5>
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento
8
7
6
5
4
3 2
1
811/05/2017 RD<7:0>
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento
• Posição A: LED’s• Posição B: Display 7-seg.
• 8 bits de saída.• Pode acionar os 8 LED’s <L7:L0>.• Pode acionar os 8 LED’s do display.
911/05/2017
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Acionamento
Ch4
Apostila Datapool PIC-2377
1011/05/2017
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Funcionamento
• O sinal enviado ao display é de oito bits.• Este sinal deve ser multiplexado para os quatro displays.• A multiplexação é feita por RE<2:0> e RA<5>.• PORTD<7:0> controla o display (8 diodos).• Os 4 displays são controlados por PORTD<7:0>.• Somente um display pode ser controlado por vez.
• São 12 bits de controle:• RD<7:0> , RE<2:0> , RA<5>• Todos bits são ativos em nível baixo.
1111/05/2017
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Funcionamento
• PORTD<7:0> está sempre ligada aos 4 displays.• Se todos estiverem ligados, todos receberão o
mesmo valor.• Para que recebam valores diferentes, devem ser
multiplexados.• Na multiplexação (temporal), os displays ficam
piscando a uma frequência imperceptível.• Esta multiplexação provoca uma leve perda na
luminosidade.
1211/05/2017
11/05/2017
3
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Multiplexação por display
t
tt
t
1311/05/2017
• São quatro palavras de sete bits.• O ponto não é usado.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Multiplexação por segmento
1411/05/2017
• São sete palavras de quatro bits.• Quanto maior for o número de etapas de
multiplexação, maior é a redução donúmero de bits envolvidos.
• Quanto maior for o número de LED’sacionados individualmente por multiplexa-ção, maior é a perda de luminosidade.
• Quanto maior for o número de etapas demultiplexação, maior é o indesejávelefeito de cintilação.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
Sel1
8-bit14
DEMUX
A0
A7
B0
B7
C0
C7
D0
D7
Sel0
1511/05/2017
Multiplexação por displayDISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
1611/05/2017
Controle de potência luminosa
• A multiplexação temporal gera uma diminuição datensão média ou eficaz sobre o dispositivo luminoso.
• Essa diminuição de tensão leva à diminuição napotência fornecida (não proporcionalmente), o que levaa uma diminuição na luminosidade.
• Desta forma, é possível controlar o brilho dossegmentos dos display’s.
• Esse controle é feito de forma parecida ao PWM.• A relação percentual em que o segmento fica aceso em
relação ao período de multiplexação é o dutty-cycle.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
1711/05/2017
DPY1
DPY2
DPY3
DPY4
H
L
H
L
H
L
H
L
t
t
t
t
T
• No PWM, há, somente, uma faixa alta e umafaixa baixa por período.
• No controle de potência por multiplexaçãotemporal, é possível fragmentar essas faixas.
• Essa fragmentação reduz o efeito de cintilação.
Controle de potência luminosaDISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
Motor de passo
1811/05/2017
• Os mesmos programas construídos para acionar display’s pormultiplexação temporal podem ser empregados noacionamento de motor de passo.
• Ao invés de selecionar o display, selecionam-se a bobina domotor.
• A diferença é que motor de passo permite o acionamento demais de uma bobina por vez, permitindo passos fracionados.
• Outra diferença é que a ordem dos acionamentos é relevante.• Mais uma diferença é o fato de que, por causa da inércia
mecânica do motor, não é possível aumentar muito afrequência de multiplexação.
11/05/2017
4
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Motor de passo
1911/05/2017
Bobina1
Bobina2
Bobina3
Bobina4
H
L
H
L
H
L
H
L
t
t
t
t
T
• A multiplexação periódica pode ser usada na seleção deoutros dispositivos, como, por exemplo, as bobinas deum motor de passo.
• Trata-se do tipo mais simples e barato de motor elétrico.1 2 3 4
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
2011/05/2017
• É possível acionar duas bobinas ao mesmo tempopara a obtenção de meio passo.
• Um passo completo de um motor de quatro bobinasimplica em um giro de 90º. Meio passo são 45º.
Motor de passo
H
L
H
L
H
L
H
L
t
t
t
t
T
Bobina1
Bobina2
Bobina3
Bobina4
1 2 3 4 5 6 7 8
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Matriz 5x7
2111/05/2017
• 5x7 = 35 segmentos.• 235 = 34.359.738.368 de combinações.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Display 2x16 dígitos
2211/05/2017
• Geralmente o display acompanha um controlador serial.• Os caracteres ASCII já estão codificados, não é preciso
desenhá-los, basta acessá-los por meio de uma look-up table.• Os primeiros 32 ASCII endereços são para controle.• Os primeiros 128 endereços são iguais para todos idiomas.• Os últimos 128 endereços formam a parte estendida e são
específicos para o idioma selecionado.• Cada modelo de display possui um protocolo particular de
configuração.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de display
Display RA5 RE2 RE1 RE0
DPY1 1 1 1 0
DPY2 1 1 0 1
DPY3 1 0 1 1
DPY4 0 1 1 1
2311/05/2017
• É possível acionar mais de um display ao mesmotempo, mas, como não há memória, todos osdisplays acionados apresentam o mesmo valor.
• A escolha pela lógica negativa foi feita pelo fabricantedo kit didático e nada tem a ver com a PIC®.
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1
4-bit ringcounter
Sel1
8-bit14
DEMUX
Sel0
24ENC
RE0
RE1
RE2
RA5
Multiplexação
clk
2411/05/2017
A0
A7
B0
B7
C0
C7
D0
D7
11/05/2017
5
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento
SEG RD7 RD6 RD5 RD4 RD3 RD2 RD1 RD0
1 1 1 1 1 1 1 1 0
2 1 1 1 1 1 1 0 1
3 1 1 1 1 1 0 1 1
4 1 1 1 1 0 1 1 1
5 1 1 1 0 1 1 1 1
6 1 1 0 1 1 1 1 1
7 1 0 1 1 1 1 1 1
8 0 1 1 1 1 1 1 1
8
7
6
5
4
3 2
1
2511/05/2017
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento
2611/05/2017
• A contagem em anel, a decodificação e amultiplexação são implementadas em software.
• A escolha pela lógica negativa foi feita pelofabricante do kit didático e nada tem a ver coma arquitetura da PIC®.
• A formação de outros símbolos do display éobtida por meio da junção das palavras deseleção de cada segmento por meio daoperação AND.
8
7
6
5
4
3 2
1
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Seleção de segmento – Palavras com AND
SEG HEX BIN1 fe 11111110
2 fd 11111101
3 fb 11111011
4 f7 11110111
5 ef 11101111
6 df 11011111
7 bf 10111111
8 7f 01111111
2711/05/2017
8
7
6
5
4
3 2
1
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Palavras de interesseVal. HEX BIN
0 03 0000 0011
1 9f 1001 1111
2 25 0010 0101
3 0d 0000 1101
4 99 1001 1001
5 49 0100 1001
6 41 0100 0001
7 1b 0001 1011
8 01 0000 0001
9 09 0000 1001
a 11 0001 0001
b c1 1100 0001
c 63 0110 0011
d 85 1000 0101
e 61 0110 0001
f 71 0111 0001 2811/05/2017
8
7
6
5
4
3 2
1
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Criação das constantes
• Não é preciso memorizar os códigos.• Basta usar estas declarações em todos os programas.• As chamadas são feitas sobre os nomes das constantes.
2911/05/2017
constant Disp0 = 0x03constant Disp1 = 0x9fconstant Disp2 = 0x25constant Disp3 = 0x0dconstant Disp4 = 0x99constant Disp5 = 0x49constant Disp6 = 0x41constant Disp7 = 0x1bconstant Disp8 = 0x01constant Disp9 = 0x09constant DispA = 0x11constant DispB = 0xc1constant DispC = 0x63constant DispD = 0x85constant DispE = 0x61constant DispF = 0x71
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS1Iniciação das portas
;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP0BCF STATUS,RP1BSF PORTE,RE0 ; Desabilita Display DPY1BSF PORTE,RE1 ; Desabilita Display DPY2BSF PORTE,RE2 ; Desabilita Display DPY3BSF PORTA,RA5 ; Desabilita Display DPY4BSF STATUS,RP0CLRF TRISA ; Configura PORTA como saídaCLRF TRISD ; Configura PORTD como saídaCLRF TRISE ; Configura PORTE como saídaMOVLW 0x06 ; Carrega W com o valor 0x06MOVWF ADCON1 ; PORTA e PORTE como digitalBCF STATUS,RP0
3011/05/2017
11/05/2017
6
TECLADO2
TECLADO
3111/05/2017
TECLADO2Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para baixo• CH3: Para cima (1 a 4)• CH4: Para cima• CH5: Para cima (1 a 4)• CH6: Para baixo
3211/05/2017
TECLADO2Teclado 4x4
PORTB
PORTC
1
2
3
4
4
3
2
1Apostila Datapool PIC-2377
resistores limitadores de correnteSaídas
ativas em 0
Entradas
3311/05/2017
TECLADO2Multiplexação pelas linhas (usaremos)
t
tt
tLinha 1
Linha 2
Linha 3
Linha 4
3411/05/2017
TECLADO2Multiplexação pelas colunas
t
tt
tColuna1
Coluna 2
Coluna 3
Coluna 4
3511/05/2017
TECLADO2
3611/05/2017
Multiplexação por linhas
Sel1
8-bit41MUX
Sel0
C D E F
8 9 A B
4 5 6 7
0 1 2 3
11/05/2017
7
TECLADO2Multiplexação
3711/05/2017
4-bit ringcounter
Sel1
8-bit14MUX
Sel0
24ENC
RC0
RC1
RC2
RC5
clk
C D E F
8 9 A B
4 5 6 7
0 1 2 3
TECLADO2Multiplexação total
t t t t t t t t t t t t t t t
t
Opção 1
Opção 2
3811/05/2017
TECLADO2Decodificação da multiplexação total
• Não permite o acionamento de mais de uma tecla por vez.• Promove grande economia de bits de endereço.
I224DECI3
24DEC
I0 I14-bit
counter
I0I1I2I3 3911/05/2017
CLK
TECLADO2Decodificação
4011/05/2017
24DEC
I3
I4
38DEC
I0 I1 I2
5-bitcounter
CLK
I0I1I2I3I4
Teclado 8x4
TECLADO2
4111/05/2017
Por que multiplexar
• Para um teclado 4x4 não multiplexado, seriamnecessárias 16 vias de dados, cada umaimplicando em soldas, trilhas de circuito impresso,fios, bits de portas paralelas e pinos no chip MCU.
• Usando a multiplexação por linhas ou porcolunas, este número cai para oito. Uma MCUcom encapsulamento DIP14 pode conter oitopinos de comunicação.
• As vantagens de custo, tempo de montagem,peso, espaço, robustez, justificam o uso damultiplexação de teclados e de displays.
TECLADO2
4211/05/2017
Transitórios de alta frequência
t
t
Transitório de subida
Transitório de descida
Desejado
Obtido
11/05/2017
8
TECLADO2
4311/05/2017
Causas dos transitórios• Quando dois contatos separados se
aproximam, ou dois contatos ligados seseparam, existe a formação de um campoelétrico.
• Por menor que seja a tensão aplicada, por maisrápida que seja a mudança de posição doscontatos, há instantes onde o campo elétrico éelevadíssimo, suficiente para romper a rigidezdielétrica do ar, formando um arco voltaico.
• O arco voltaico implica em uma correnteelétrica de valores aleatórios, gerando umatensão nos contatos igualmente aleatória.
TECLADO2
4411/05/2017
Causas dos transitórios
• Quando dois sólidos indeformáveis colidem, surgeuma trepidação, decorrentes da colisão inelástica.
• Esta trepidação forma uma sucessão de pequenasoutras colisões, com intensidades cada vez menores.
• Esta trepidação faz com que o chaveamento elétriconão forme uma função degrau, há uma oscilação entreos níveis de tensão nos estados ligado e desligado.
TECLADO2
4511/05/2017
Efeito dos transitórios• Em circuitos digitais, os transitórios de alta frequência
provocam múltiplos chaveamentos (oscilaçãotemporária) entre os níveis lógicos zero e um.
• Em circuitos digitais puramente combinacionais, issopode não ser um problema.
• Em circuitos digitais sequenciais (máquinas de estadosestáveis finitos), essa oscilação pode provocar múltiplastransições de estados, um comportamento inadequado.
• Para resolver esse problema, é preciso criar umtemporizador dimensionado para paralisar o sistema porum tempo superior ao máximo tempo de estabilização.
TECLADO2
4611/05/2017
Proteção contra transitórios de alta frequência
t
t
Desejado
Obtido
tTemporizador
TECLADO2
4711/05/2017
Proteção contra transitórios de alta frequência
• O temporizador deve ter uma duraçãolonga o suficiente para impedir que as duasoscilações cheguem até o circuito digital.
• Geralmente uma das oscilações é maislonga do que a outra.
• Dependendo da qualidade e do estado deconservação da chave, o transitório podeter maior ou menor duração.
• A programação do temporizador deve levarem consideração a deterioração natural dachave, que aumenta o tempo do transitório.
TECLADO2
4811/05/2017
Efeito toogle• Toogle switch é toda chave com memória.• Geralmente são dois estados, mas há chaves com mais
estados.• Push button (botoeira) é um tipo de chave sem memória.• Push button possui apenas dois estados.
• Desvantagens do Toogle switch:• Mais caro• Mais pesado• Faz barulho• Dura muito menos• Ocupa mais espaço• Gera trepidação
• Vantagens do Toogle switch:• Possui memória• Suporta mais do que dois
estados
11/05/2017
9
TECLADO2
4911/05/2017
Efeito toogle• Por causa das desvantagens do toogle switch, ele,
atualmente, vem sendo substituído pelo push button namaioria das aplicações.
• Transformar um push button em um toogle switch requero uso de um flip-flop como elemento de memória (1 bit).
• Em se tratando de MCU, é preciso que o programa ajacomo um flip-flop.
• Para agir como memória, o FF precisa ter configuraçãomestre-escravo, com sensibilidade à borda positiva ounegativa do sinal de controle.
TECLADO2
5011/05/2017
Efeito toogle
• A configuração toogle pode ser obtida com FF D e com FF JK.• A configuração master-slave realiza dois travamentos:• Travamento do master: Sensível a um nível do controle.• Travamento do slave: Sensível a outro nível do controle.• Este duplo travamento permite o controle por borda.• O programa deve realizar esse duplo travamento.• O acionamento pode ser ao apertar ou ao soltar a tecla.
TECLADO2
5111/05/2017
Acionamento ao soltar a tecla
Tecla apertada?
Início
Não
Sim
Tecla apertada
Tecla solta? Não
Sim
Rotina
Master
Slave
TECLADO2
5211/05/2017
Tecla apertada?
Início
Não
Sim
Tecla apertada
Tecla solta?Não
Rotina
Espera
SimEspera
Opcional
Obrigatório
Acionamento ao soltar a tecla com temporização
Master
Slave
TECLADO2
5311/05/2017
Efeito toogle
• Tecla apertada: RB0=0
• Tecla solta: RB0=1
Apertada
tApertada0
1Solta
Execução Execução
Escolhendo RB0
TECLADO2
5411/05/2017
Travamentos
Tecla apertada?
Início
NãoRB0=1
SimRB0=0
Tecla apertada
Tecla solta?NãoRB0=0
SimRB0=1
Master
Slave
Apertada
t0
1Solta
TravamentoMaster
Apertada
TravamentoSlave
11/05/2017
10
TECLADO2
5511/05/2017
TravaMBTFSS PORTB,RB0 ; MasterGOTO TravaS ; Master ; SaídaGOTO TravaM ; Master ; Laço
Travamento usando BTFSS
TravaSBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO TravaS ; Slave ; Laço
RB0=0 ?
Início
Não
Sim
Master
Tecla apertada
RB0=1? Não
Sim
Slave
TECLADO2
5611/05/2017
RB0=0 ?
Início
Não
Sim
MasterTravaM
BTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO TravaM ; Master ; Laço
Tecla apertada
RB0=1? Não
Sim
Slave TravaSBTFSC PORTB,RB0 ; SlaveGOTO Rotina ; Slave ; SaídaGOTO TravaS ; Slave ; Laço
Travamento usando BTFSC
TECLADO2
5711/05/2017
TravaBTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO $-1 ; MasterBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO $-1 ; Slave
RB0=0 ?
Início
Não
Sim
Master
Tecla apertada
RB0=1? Não
Sim
Slave
• A execução fica presa nesta rotina até que a tecla seja solta.• Ao soltar a tecla, o PC vai para o próximo endereço.
A melhor opção de travamentoTECLADO2
5811/05/2017
Travamento com temporização
TravaBTFSC PORTB,RB0 ; MasterGOTO $-0x1 ; MasterBTFSS PORTB,RB0 ; SlaveGOTO $-0x1 ; SlaveMOVLW VALORMOVWF TEMPOBMOVWF TEMPOADECFSZ TEMPOA,FGOTO $-0x1DECFSZ TEMPOB,FGOTO $-0x4
RB=0 ?
Início
Não
Sim
Master
Tecla apertada
RB=1? Não
Sim
Slave
Espera
TECLADO2
5911/05/2017
Rotina principal
Tecla apertada?
Tecla solta
Não
SimTecla apertada
Tecla solta?Não
Rotina
SimEspera
TECLADO2
6011/05/2017
Rotina TravaEmpregada nos exemplos 4, 5, 6, 7
TravaBTFSC PORTB,RB0GOTO $-0x1BTFSS PORTB,RB0GOTO $-0x1constant TEMPOA = 0x21constant TEMPOB = 0x22constant TEMPOC = 0x23constant VALOR = 0x3f ;configurávelMOVLW VALORMOVWF TEMPOCMOVWF TEMPOBMOVWF TEMPOADECFSZ TEMPOA,FGOTO $-0x1DECFSZ TEMPOB,FGOTO $-0x4DECFSZ TEMPOC,FGOTO $-0x7RETURN
11/05/2017
11
TECLADO2
6111/05/2017
Rotina TravaEmpregada nos exemplos 4, 5, 6 e 7
constant VALOR = 0x3f ;configurável
• O parâmetro “valor = 0x3f” é obtido por tentativa e erro.• Uma configuração muito baixa permite a ocorrência de
oscilações que farão com que uma única pressionada nobotão seja considerada como múltiplas pressionadas.
• Uma configuração muito alta gera um atraso irritante entreo soltar da tecla e a efetuação da ação selecionada pelobotão.
• Cada modelo de tecla requer uma configuração individual.• O envelhecimento da tecla faz com que este parâmetro
precise ser maior, por isso é bom configurar um poucoacima do mínimo.
TECLADO2
6211/05/2017
Tecla apertada?
Tecla solta
Não
SimTecla apertada
Tecla solta?Não
SimEspera
Elemento de memóriaEmpregado nos programas 4, 5, e 6
FFD
CLK
Q
/Q
bit
TECLADO2
6311/05/2017
Elemento de memóriaEmpregado nos programas 4, 5, e 6
constant marqualrélio = 0x20CLRF marqualrélioCOMF marqualrélio,W ; TOOGLE
• O toogle-switch obtido a partir de um push botonrequer um elemento armazenador do estado binário.
• Um push boton pode ser transformado em toogle-switch por meio de um flip-flop D ou JK.
• Usando MCU, um GPR precisa ser usado como esteelemento de memória.
PWM3
PWM
6411/05/2017
PWM3Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para baixo• CH2: Para cima (2)• CH3: Para cima (1)• CH4: Para baixo• CH5: Para cima (1 a 4)• CH6: Para baixo
6511/05/2017
PWM3
6611/05/2017
Conexões
• O módulo CCP1 está ligado à lâmpada.• O módulo CCP2 está ligado ao motor.• É fácil perceber mudança no brilho da lâmpada.• É difícil perceber mudança na rotação do motor.• Usaremos CCP1.• Os módulos CCP compartilham pinos com PORTC.• Os pinos do módulo devem ser configurados como saída.
USAREMOS
11/05/2017
12
PWM3
6711/05/2017
Conexões
PWM2
USAREMOS
USAREMOS
PWM1
PWM3Terças aproximadas com 8 bits
6811/05/2017
• CCP1X=0• CCP1Y=0
• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FFh
• Passos de 10bits: = (FFh+1)×4 = 1024• Passos de 8 bits: = FFh+1 = 256
• 00000000b = 0% de 256• 01010101b 33% de 256• 10101010b 67% de 256• 11111111b 100% de 256
DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um
0% 00000000b00h 0 0 0 0 –
33% 01010101b55h 0 0 340 340 0 – 339
67% 10101010bAAh 0 0 680 680 0 – 679
100% 11111111bFFh 0 0 1020 1020 0 – 1019
PWM3Terças aproximadas com 10 bits
6911/05/2017
• 10 bits: 0d a 1023d• PR2 = FFh
• 0000000000b = 0% de 1024• 0101010101b 33% de 1024• 1010101010b 67% de 1024• 1111111111b 100% de 1024
DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um
0% 00000000b00h 0 0 0 0 –
33% 01010101b55h 0 1 341 341 0 – 340
67% 10101010bAAh 1 0 682 682 0 – 681
100% 11111111bFFh 1 1 1023 1023 0 – 1022
PWM3Terças exatas com 8 bits
7011/05/2017
• CCP1X=0• CCP1Y=0
• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FEh
• Passos de 10bits: = (FEh+1)×4 = 1020• Passos de 8 bits: = FEh+1 = 255
• 00000000b = 0% de 255• 01010101b = 33% de 255• 10101010b = 67% de 255• 11111111b = 100% de 255
DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal Passos em um Faixa em um
0% 00000000b00h 0 0 0 0 –
33% 01010101b55h 0 0 340 340 0 – 339
67% 10101010bAAh 0 0 680 680 0 – 679
100% 11111111bFFh 0 0 1020 1020 0 – 1019
PWM3Quartas exatas com 8 bits
7111/05/2017
• 8 bits: 0d a 255d• PR2 = FBh
• Passos de 10bits: = (FBh+1)×4 = 1008• Passos de 8 bits: = FBh+1 = 252
• 00000000b = 0% de 252• 00111111b = 25% de 252• 01111110b = 50% de 252• 10111101b = 75% de 252• 11111100b = 100% de 252
DC CCPR1L CCP1X CCP1Y Decimal
0% 00000000b00h 0 0 0
25% 00111111b3Fh 0 0 252
50% 01111110b7Eh 0 0 504
75% 10111101bBDh 0 0 756
100% 11111100bFCh 0 0 1008
PWM3Sensibilidade
7211/05/2017
• Como a percepção humana sobre o brilho dalâmpada não possui grande sensibilidade,não é necessário lidar com 10 bits.
• 8 bits são suficientes para esta aplicação.• A configuração de <CCP1X:CCP1Y> também
se torna irrelevante.
11/05/2017
13
PWM3Rotina de iniciação
7311/05/2017
;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP1BSF STATUS,RP0CLRF TRISC ;Configura PORTC como saídaMOVLW 0xfeMOVWF PR2 ;Configura o período do PWMBCF STATUS,RP0MOVLW 0x07MOVWF T2CON ;Habilita o Timer2 com 1:16MOVLW 0x0fMOVWF CCP1CON ;Habilita o PWM 1
CCPxCON
T2CON
PWM3Rotina de iniciação
7411/05/2017
CCPxCON
T2CON
<T2CKPS1:T2CKPS0>
PrescalerRatio
00 1:101 1:410 1:1611 1:16
<CCPxM3:CCPxM2>
CCPMode
00 Desligado01 Capture10 Compare11 PWM
ENTRADA ANALÓGICA4
ENTRADA ANALÓGICA
7511/05/2017
ENTRADA ANALÓGICA4Conexões
7611/05/2017
USAREMOS
3
USAREMOS
ENTRADA ANALÓGICA4Automação industrial
7711/05/2017
Teclas
Conversor A/D
Potenciômetros
Sensores
Contatos
Portas paralelas
Processamento
PWM
Portas paralelas
Atuadores
Displays
Processamento
ENTRADA ANALÓGICA4Configuração
7811/05/2017
ADCON0
ADCON1
AD Clock ADCS1 ADCS0
fOSC/2 0 0
fOSC/8 0 1
fOSC/32 1 0
fRCINT 1 1
AN CHS2 CHS1 CHS0
0 0 0 0
1 0 0 1
2 0 1 0
3 0 1 1
4 1 0 0
5 1 0 1
6 1 1 0
7 1 1 1
PCFG3:PCFG0
AN7RE2
AN6RE1
AN5RE0
AN4RA5
AN3RA3
AN2RA2
AN1RA1
AN0RA0
0000 A A A A A A A A0001 A A A A VREF+ A A A0010 D D D A A A A A0011 D D D A VREF+ A A A0100 D D D D A D A A0101 D D D D VREF+ D A A011x D D D D D D D D1000 A A A A VREF+ VREF- A A1001 D D A A A A A A1010 D D A A VREF+ A A A1011 D D A A VREF+ VREF- A A1100 D D D A VREF+ VREF- A A1101 D D D D VREF+ VREF- A A1110 D D D D D D D A1111 D D D D VREF+ VREF- D A
11/05/2017
14
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 1 – Palavra binária
7911/05/2017
ADRESH
PORTD
0d 0V
255d 5V
ENTRADA ANALÓGICA4
8011/05/2017
Exemplo 1 – Palavra bináriaControle com 8 bits
PORTD
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 1 – Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para baixo
8111/05/2017
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 2 – Palavra hexadecimal – 4 bits
8211/05/2017
ADRESH
PORTD
Val. Mín. Máx.0 00000000 00001111
1 00010000 00011111
2 00100000 00101111
3 00110000 00111111
4 01000000 01001111
5 01010000 01011111
6 01100000 01101111
7 01110000 01111111
8 10000000 10001111
9 10010000 10011111
a 10100000 10101111
b 10110000 10111111
c 11000000 11001111
d 11010000 11011111
e 11100000 11101111
f 11110000 11111111
ENTRADA ANALÓGICA4
8311/05/2017
Exemplo 1 – Palavra bináriaControle com 8 bits, usando apenas 4 bits
PORTD<7:4>
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplo 2 – Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para baixo• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para baixo• CH3: Para baixo• CH4: Para cima• CH5: Para baixo• CH6: Para cima (1)
8411/05/2017
11/05/2017
15
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Controle PWM
8511/05/2017
ADRES
CCPR
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Configuração do kit didático
• J1: Para baixo• J2: Para baixo• J3: Para cima• J4: Para cima• CH1: Para cima (3)• CH2: Para cima (2)• CH3: Para cima (1)• CH4: Para baixo• CH5: Para baixo• CH6: Para baixo
8611/05/2017
ENTRADA ANALÓGICA4Exemplos 3 a 10 – Princípio
8711/05/2017
Controle com 10 bitsControle com 8 bits
ENTRADA ANALÓGICA4
;Rotina de iniciaçãoBCF STATUS,RP1BSF STATUS,RP0CLRF TRISDCLRF ADCON1 ;Habilita os oito canais ADMOVLW 0x08 ;00001000bMOVWF TRISA ;Entrada ADBCF STATUS,RP0MOVLW 0x59MOVWF ADCON0 ;0101_10X1
;01 - ADCLOCK = FOSC/8 = FCY/2;011 - AN3;0 - GODONE;1 – ADON
8811/05/2017
PCFG3:PCFG0
AN7RE2
AN6RE1
AN5RE0
AN4RA5
AN3RA3
AN2RA2
AN1RA1
AN0RA0
0000 A A A A A A A A
ADCON1
ADCON0
AD Clock ADCS1 ADCS0
fOSC/8 0 1
Rotina de iniciação
ENTRADA ANALÓGICA4
8911/05/2017
• O programa transfere o resultado da conversão A/Ddiretamente para o PWM.
• A relação entre a posição do potenciômetro e a tensãomédia na lâmpada é linear.
• Este efeito poderia ser obtido diretamente por meio de umcircuito analógico, não seria necessário o uso de uma MCU.
• A vantagem do uso da MCU é a possibilidade da alteraçãoda função de transferência da posição do potenciômetropara o brilho da lâmpada.
• É possível, por exemplo, aplicar funções para linearizaçãode efeitos não lineares entre o potenciômetro e o atuador.
Controle A/D – PWMENTRADA ANALÓGICA4
9011/05/2017
• O sistema de malha fechada A/D – PWM pode serusado com 8 bits ou 10 bits.
• Usando 8 bits, a execução do programa é mais rápidae permite uma frequência de amostragem maior, porémoferece menor refinamento nos valores amostrados.
• Usando 10 bits, a execução do programa é mais lenta epermite uma frequência de amostragem menor, porémoferece maior refinamento nos valores amostrados.
Controle A/D – PWM
11/05/2017
16
ENTRADA ANALÓGICA4
9111/05/2017
• Para sistemas em malha fechada (P, PI, PD ou PID) épreciso realizar uma análise sofisticada para determinarqual a melhor opção.
• Em alguns casos, é preferível diminuir a frequência dasamostragens para executar cálculos mais refinados.
• Em outros casos, é preferível diminuir o refinamento doscálculos para que a frequência das amostragens seja maior.
• Quando se trabalha com dez bits, as funções detransferência para a ação de controle também se tornammais demoradas, contribuindo para um maior aumento notempo de execução da rotina, tornando esta diferença detempo bem maior do que o dobro.
Controle A/D – PWMCONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9211/05/2017
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9311/05/2017
• Para que um programaassembly seja útil, eleprecisa fazer pelo menosuma leitura ou umaescrita no file registers.
Aplicações práticasINDF 000h INDF 080h INDF 100h INDF 180hTMR0 001h OPTION_REG 081h TMR0 101h OPTION_REG 181hPCL 002h PCL 082h PCL 102h PCL 182hSTATUS 003h STATUS 083h STATUS 103h STATUS 183hFSR 004h FSR 084h FSR 104h FSR 184hPORTA 005h TRISA 085h 105h 185hPORTB 006h TRISB 086h PORTB 106h TRISB 186hPORTC 007h TRISC 087h 107h 187hPORTD 008h TRISD 088h 108h 188hPORTE 009h TRISE 089h 109h 189hPCLATH 00Ah PCLATH 08Ah PCLATH 10Ah PCLATH 18AhINTCON 00Bh INTCON 08Bh INTCON 10Bh INTCON 18BhPIR1 00Ch PIE1 08Ch EEDATA 10Ch EECON1 18ChPIR2 00Dh PIE2 08Dh EEADR 10Dh EECON2 18DhTMR1L 00Eh PCON 08Eh EEDATH 10Eh 18EhTMR1H 00Fh 08Fh EEADRH 10Fh 18FhT1CON 010h 090h 110h 190hTMR2 011h SSPCON2 091hT2CON 012h PR2 092hSSPBUF 013h SSPADD 093hSSPCON 014h SSPSTAT 094hCCPR1L 015h 095hCCPR1H 016h 096hCCP1CON 017h 097hRCSTA 018h TXSTA 098h GPR’s GPR’sTXREG 019h SPBRG 099hRCREG 01Ah 09AhCCPR2L 01Bh 09BhCCPR2H 01Ch 09ChCCP2CON 01Dh 09DhADRESH 01Eh ADRESL 09EhADCON0 01Fh ADCON1 09Fh
020h 0A0hGPR’s GPR’s
06Fh 0EFh 16Fh 1EFh070h 0F0h 170h 1F0h
GPR’s GPR’s GPR’s GPR’s07Fh 0FFh 17Fh 1FFh
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9411/05/2017
• Não basta que se acesse o fileregisters, é preciso que seja umSFR, porque os GPR´s temação puramente interna ao chip.
Aplicações práticas000h INDF001h TMR0002h PCL003h STATUS004h FSR005h PORTA006h PORTB007h PORTC008h PORTD009h PORTE00Ah PCLATH00Bh INTCON00Ch PIR100Dh PIR200Eh TMR1L00Fh TMR1H010h T1CON011h TMR2012h T2CON013h SSPBUF014h SSPCON015h CCPR1L016h CCPR1H017h CCP1CON018h RCSTA019h TXREG01Ah RCREG
01Bh CCPR2L01Ch CCPR2H01Dh CCP2CON01Eh ADRESH01Fh ADCON0081h OPTION_REG085h TRISA086h TRISB087h TRISC088h TRISD089h TRISE08Ch PIE108Dh PIE208Eh PCON091h SSPCON2092h PR2093h SSPADD094h SSPSTAT098h TXSTA099h SPBRG09Eh ADRESL09Fh ADCON110Ch EEDATA10Dh EEADR10Eh EEDATH10Fh EEADRH18Ch EECON118Dh EECON2
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9511/05/2017
• Não basta que seja umsimples SFR, é preciso queseja um SFR periférico, porqueos SFR´s do core tem açãopuramente interna ao chip.
Aplicações práticas005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE00E TMR1L00F TMR1H010 T1CON011 TMR2012 T2CON013 SSPBUF014 SSPCON015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON018 RCSTA019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON
01E ADRESH01F ADCON0085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE091 SSPCON2092 PR2093 SSPADD094 SSPSTAT098 TXSTA099 SPBRG09E ADRESL09F ADCON110C EEDATA10D EEADR10E EEDATH10F EEADRH18C EECON118D EECON2
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9611/05/2017
• Não basta que seja um SFRperiférico, é preciso queseja um periférico de I/O.
Aplicações práticas
005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE013 SSPBUF014 SSPCON015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON018 RCSTA019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON
01E ADRESH01F ADCON0085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE091 SSPCON2093 SSPADD094 SSPSTAT098 TXSTA099 SPBRG09E ADRESL09F ADCON1
11/05/2017
17
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9711/05/2017
• Não basta que seja um SFRde I/O, é preciso que seja dedado ou de endereço, porqueos de controle e sinalizaçãotem ação puramente interna.
• A configuração TRIS éessencial, porém ela, por siprópria, não define umacomunicação.
Aplicações práticas
005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE013 SSPBUF015 CCPR1L016 CCPR1H017 CCP1CON019 TXREG01A RCREG01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON
01E ADRESH085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE093 SSPADD09E ADRESL
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9811/05/2017
Significado dos registradores
005 PORTA (6)006 PORTB (8)007 PORTC (8)008 PORTD (8)009 PORTE (3)
Portas paralelas085 TRISA (6)086 TRISB (8)087 TRISC (8)088 TRISD (8)089 TRISE (3)
Output/Input
• O programa precisa acessar pelo menosum destes 17 registradores (próximo slide).
• As portas paralelas usam todos os 33 pinosde I/O do encapsulamento DIP40.
• Esses 33 pinos podem ser multiplexadoscom outras funções de I/O.
CONSIDERAÇÕES SOBRE I/O5
9911/05/2017
Significado dos registradores
013 SSPBUF093 SSPADD
005 PORTA006 PORTB007 PORTC008 PORTD009 PORTE
Portas paralelasPSP 015 CCPR1L
016 CCPR1H017 CCP1CON01B CCPR2L01C CCPR2H01D CCP2CON
16-bit capture16-bit compare
10-bit PWM
01E ADRESH09E ADRESL
10-bit A/D converter 8-bit SSP
085 TRISA086 TRISB087 TRISC088 TRISD089 TRISE
Output/Input
019 TXREG01A RCREG
8-bit USART
• O programa precisaacessar pelo menos umdestes 17 registradores.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10011/05/2017
KIT DIDÁTICO PIC-2377
KIT DIDÁTICO PIC-23776
http://eletronica.datapool.com.br/wp-content/uploads/2014/09/pic_2377.jpg
10111/05/2017
Módulo PIC-2377KIT DIDÁTICO PIC-23776
http://eletronica.datapool.com.br/wp-content/uploads/2014/09/PROGPIC-ICD-02-G.png
10211/05/2017
Módulo PROGPICICD02
11/05/2017
18
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10311/05/2017
• Encapsulamento DIP40.• 33 pinos de I/O configuráveis.• 35-instruction RISC architecture.• 256 8-bit EEPROM data memory.• 8k 14-bit flash program memory.• 368 8-bit SRAM.• 8-input 10-bit A/D converter.• 3 temporizadores (TIMER0, TIMER1 e TIMER2).• Comunicação serial (SPI™, I2C™ e USART™).• 2 módulos CCP (capture, compare e PWM).• Comparação e depuração in-circuit.
Módulo PIC-2377 – Recursos internos da MCUKIT DIDÁTICO PIC-23776
10411/05/2017
• Teclado 4x4.• LCD de 2 linhas por 16 colunas.• 4 displays de 7 segmentos.• 8 LED’s.• 8 chaves para entrada de dados digitais.• Potenciômetro para entrada analógica.• Motor DC para o PWM.• Lâmpada incandescente para o PWM.• 2 relés.• Sensor de rotação.• Sensor de temperatura.• Buzina.
Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe
USAREMOS
USAREMOS
USAREMOS
USAREMOS
USAREMOS
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10511/05/2017
Módulo PIC-2377 – Recursos da placa mãe
Apostila Datapool PIC-2377
Ch4
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10611/05/2017
Dispositivos
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10711/05/2017
Fonte de alimentaçãoRECURSOS KIT DIDÁTICO PIC-23776
10811/05/2017
Motor DC
11/05/2017
19
KIT DIDÁTICO PIC-23776
10911/05/2017
Sensor de rotaçãoKIT DIDÁTICO PIC-23776
11011/05/2017
Display alfanumérico LCD 2x16
Possui controlador interno.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11111/05/2017
Display alfanumérico LCD 2x16PORTE
PORTD
Apostila Datapool PIC-2377
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11211/05/2017
Display alfanumérico LCD 2x16
Apostila Datapool PIC-2377
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11311/05/2017
Display alfanumérico LCD 2x16Endereço dos dígitos
Apostila Datapool PIC-2377
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11411/05/2017
Display alfanumérico LCD 2x16Código ASCII
Apostila Datapool PIC-2377
11/05/2017
20
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11511/05/2017
Displays de 7 segmentos e LED’s
• Displays: DPY1 a DPY4• LED’s: L0 a L7
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11611/05/2017
Relés
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11711/05/2017
Jumperes
• Três pinos.• Duas posições: A e B.• Selecionam dispositivos mutuamente exclusivos.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11811/05/2017
Lâmpada e sensor de temperatura
KIT DIDÁTICO PIC-23776
11911/05/2017
Teclado 4x4
C D E F8 9 A B4 5 6 70 1 2 3
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12011/05/2017
Teclado 4x4
Apostila Datapool PIC-2377
Todas as 216 combinações estão disponíveis.
11/05/2017
21
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12111/05/2017
BuzinaKIT DIDÁTICO PIC-23776
12211/05/2017
Memória
http://pdf1.alldatasheet.net/datasheet-pdf/view/36313/ROHM/BR24C04-W.html
• BR24C04.• 512×8bits (4k) serial EEPROM.• I2C BUS compatible serial EEPROM.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12311/05/2017
Potenciômetro
• Interface de entrada analógica.• Deve ser ligado a uma das 8 entradas analógicas.• A posição do potenciômetro deve fornecer um
determinado nível de tensão para o controlador.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12411/05/2017
Chaves de dados – Toogle-switch – 8 bits
• 1: Para cima.• 0: Para baixo.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
• 1: Para cima: Ligado.• 0: Para baixo: Desligado.• Atuam sobre a conexão dos pinos da MCU.
12511/05/2017
Chaves de configuraçãoKIT DIDÁTICO PIC-23776
12611/05/2017
CH7
• Deve ser configurado para baixo.
11/05/2017
22
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12711/05/2017
Comunicação serialConectores DB-9
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf
LED piloto
Usar como ICD 1
Usar noprograma
• MAX232.• Dual EIA-232 drivers/receivers.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
12811/05/2017
MCU PIC16F877
Cristal• Este chip é usado no protocoloICD1, implementado no kit.
• O MPLAB® não possui o protocoloIDC1, mas possui o ICD2.
• Para que seja usado o MPLAB, éusado o PROGPICICD02.
• Esta expansão possui uma outraPIC®, que recebe o programa.
• A PIC® do kit didático não é usada.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
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Botão de reiniciação
• Este botão atua sobreo chip do kit didático.
• Como este chip não éusado, o botão nãotem efeito.
KIT DIDÁTICO PIC-23776
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MCU PIC16F876
Cristal
KIT DIDÁTICO PIC-23776
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MAX232 PIC16F877CristalConector DB-9EEPROM SERIAL
Módulo PROGPICICD02KIT DIDÁTICO PIC-23776
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Matriz de contatos e pontos de acesso
• Conexão direta aos pinos do chip.• Somente pinos usados para comunicação.• Uso da PIC® interna (não permite ICD2).
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KIT DIDÁTICO PIC-23776
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Conexões externasRC5RC4RC3RC2
RC1RC0RB7RB6
RB5RB4RB3RB2
RB1RB0RA5RA4
RA3RA2RA1RA0
RE0RE1RD7RD6
RD5RD4RD3RD2
RD1RD0RD7RD6
RE2reset
• Onde se lê o nome dosbits das portas paralelas,entenda-se os pinosrelacionados a esses bits,com suas respectivasmultiplexações de função.
7 OPERAÇÃO
OPERAÇÃO
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7 OPERAÇÃO
1. Saída digital2. Entrada digital3. Entrada analógica4. Modulação por largura de pulso (PWM)
Funções de I/O
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7 OPERAÇÃOSaída digital
• Cada bit é uma função booleana.• Cada bit pode controlar um dispositivo.• O controle é do tipo liga-desliga.• Os efeitos transitórios não são considerados.• Cada bit age como biestável.• Lógicas:
• Positiva: Liga em nível alto.• Negativa Desliga em nível alto.
• Pode ser necessário um driver de potênciapara alimentar o dispositivo controlado.
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7 OPERAÇÃOExemplo de saída digital
Apostila Datapool PIC-2377
1 bit
• Controle de malha aberta.• Não há sensores, somente atuadores. 13711/05/2017
7 OPERAÇÃOEntrada digital
• O sensor é do tipo biestável.• Podem ser usados os comandos:
• Push-button (sem memória)• Toogle-switches (com memória)• Chave eletrônica (tipo solid state)• Sensores com estímulo booleano
• As chaves podem ser do tipo:• Normalmente aberta• Normalmente fechada• Temporizada (retardada)
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7 OPERAÇÃOExemplo de entrada digital
Apostila Datapool PIC-2377
1 bit
• Sistema de monitoramento.• Não há controle sobre a planta.• Não há atuadores, somente sensores.
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7 OPERAÇÃOEntrada analógica
• Requer conversor A/D.• O estímulo é analógico.• A quantidade de valores pode ser infinita.• O escopo (faixa) deve ser definido.• A quantização torna a quantidade de valores finita.• A quantização divide o escopo em sub-faixas.• A quantização não precisa ser linear.• Permite o sensoriamento gradual.• Permite o controle gradual.• Permite a tomada de decisão em função de derivadas.
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7 OPERAÇÃOExemplo de entrada analógica
Apostila Datapool PIC-2377
Vários bits
• Sistema de monitoramento.• Não há controle sobre a planta.• Não há atuadores, somente sensores.
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7 OPERAÇÃOModulador por largura de pulso
• Para o usuário ou o dispositivo controlado,equivale a uma saída analógica.
• A saída é digital.• O controle da potência fornecida é feito por meio
do ajuste do dutty-cycle da onda quadrada desaída.
• O DC pode variar de 0% a 100%, embora esseslimites sejam impossíveis de alcançar emmoduladores analógicos.
• A potência na carga é proporcional ao DC.• Pode ser necessário o uso de um driver de
potência para alimentar o dispositivo controlado.14211/05/2017
7 OPERAÇÃOExemplo de modulador por largura de pulso
Apostila Datapool PIC-2377
Vários bits
• Controle de malha aberta.• Não há sensores, somente atuadores.
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7 OPERAÇÃOControle com múltip. variáveis em malha fechada
1. Entrada digital; Saída digital2. Entrada digital; Saída analógica (PWM)3. Entrada analógica; Saída digital4. Entrada analógica; Saída analógica (PWM)
1. Entrada simples; Saída simples2. Entrada simples; Saída múltipla3. Entrada múltipla; Saída simples4. Entrada múltipla; Saída múltipla
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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis
Apostila Datapool PIC-2377
Vários bits
Vários bits
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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis
• No exemplo anterior, a lâmpada é o atuador e o termômetro éo sensor.
• Se o sistema tem atuador(es) e sensor(es), ele é demanipulação e de monitoramento.
• Se o atuador não afeta o sensor, o controle é de malha aberta.• Se o atuador interfere no sensor, o controle é de malha
fechada (realimentado).• Se o sinal enviado ao atuador tende a diminuir a variação no
sensor, a realimentação é negativa.• Se o sinal enviado ao atuador tende a aumentar a variação no
sensor, a realimentação é positiva.
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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis
• Realimentação negativa é usada quando o objetivo é aobtenção de estabilidade.
• Realimentação positiva é usada quando o objetivo é aobtenção de instabilidade que leve a um disparo.
• Disparo é a abertura ou fechamento de uma chave elétrica oueletrônica que leve o circuito a uma outra forma de operação.
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7 OPERAÇÃOExemplo de controle com múltiplas variáveis
• As diversas leituras e escritas são feitas individualmente.• É realizada multiplexação temporal.• Somente uma operação é realizada por vez.• Indicado quando o projeto é personalizado.• Indicado quando as decisões não precisam ser rápidas.• Indicado quando os níveis analisados possam ser discretos.
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7 OPERAÇÃOVantagens do controle por MCU
• Simplicidade no projeto.• Não requer cálculos de estabilidade de malha fechada.
• Vide teoria de controle linear moderno.• Facilidade de obtenção de estabilidade térmica.• Facilidade na alteração de parâmetros.
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7 OPERAÇÃODesvantagens do controle por MCU
• Custo unitário elevado.• Não indicado para produção em larga escala.• Não indicado para controle de precisão, quando os níveis
analisados não possam ser discretizados (quantizados).• A discretização pode provocar oscilação entre dois níveis.• Não indicado para controle rápido, quando o tempo de
processamento da MCU faz com que a decisão sejatomada tarde demais.
• Não suporta condições extremas de trabalho.
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7 OPERAÇÃOPinos de comunicação
• Cada pino permite o controle de um dispositivo.• No 2377, os canais estão distribuídos em 5 portas.• Cada pino pode ser configurado como entrada ou saída.
Porta Pinos Compartilhamento de pinos
A 6 Entrada analógica
B 8C 8D 8 Porta paralela escrava
E 3 Entrada analógica15111/05/2017
7 OPERAÇÃONíveis de tensão
• Valor médio, PWM, nível baixo: 0V• Valor médio, PWM, nível alto: 5V• Entrada analógica, nível baixo: 0V• Entrada analógica, nível alto: 5V• Valor analógico mínimo*: 0V• Valor analógico máximo*: 5V
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* Pode ser configurado por VREF+ e VREF-.