Microcontroladores XM 853 -

Transcrição

1 T e c n o l o g i a Microcontroladores XM Os melhores e mais modernos MÓDULOS DIDÁTICOS para um ensino tecnológico de qualidade.

2 Microcontroladores XM INTRODUÇÃO O mundo da eletrônica digital hoje não pode ser pensado sem a presença de microcontroladores. Estes componentes programáveis estão nas mais diversas aplicações, nas mais diversas áreas. Sua versatilidade permite realizar projetos rápidos e flexíveis e criar produtos mais práticos, baratos e inteligentes. É um assunto fundamental em qualquer curso, de nível médio ou superior, nas áreas de eletrônica, automação, computação e informática. O 8051 continua sendo um dos microcontroladores mais populares do mercado, apesar de seus mais de 30 anos de história. É um componente com um forte apelo didático, seja por sua estrutura interna de facial compreensão, seja pela possibilidade de uso como processador, o que o torna adequado para disciplinas de arquitetura de computadores. Além da versão clássica, o 8051, existem hoje no mercado uma série dispositivos com o mesmo core (isto é, com o mesmo processador interno) que agregam novas funcionalidades e características mais avançadas. O kit XM853 faz uso de um 89S52, que além de possuir o mesmo core do 8051 trás características melhoradas, como o uso de memória flash interna, programação por interface serial (gravação in-circuit), mais memória e mais timers. O kit permite trabalhar em modo microcontrolador, isto é, gravação do programa em memória interna e uso dos I/Os e portas de comunicação, e em modo processador, onde faz acesso a memórias externa e acesso a periféricos ligados a seu barramento de dados. Para tanto, toda a lógica de endereçamento desses periféricos é implementada em um CPLD, que atua como o chipset de uma placa mãe, tornando o XM853 uma ótima plataforma para o estudo de arquitetura de computadores. A maioria dos circuitos de aplicação é acessada como endereços de memória, ou seja, através dos barramentos de memória e dados externos, barramentos estes que estão disponíveis para medidas do usuário. Como aplicações temos conversor A/D e D/A, motor de passo, display de 7 segmentos, display LCD (Alfanumérico e gráfico), dentre outras.

3 CARACTERÍSTICAS 1. Bastidor Horizontal: 1.1. Robusto e resistente a quedas - XM 853 Microcontroladores Bastidor em aço carbono SAE 1010 com pintura eletrostática microtexturizada preta Provido de fontes, pés de borracha e acessórios Dimensões do bastidor: 370 x 320 x 80 mm (largura x profundidade x altura) 2. Fonte de alimentação: 2.1. Saídas independentes V / 1A; V / 3A; 2.2. Saídas protegidas contra curto e sobre corrente Alimentação do bastidor para 110/220V (seleção automática), 50/60 Hz Conexão com a rede prevê o aterramento através de tomada tripolar 2p+ terra; 2.5. Carcaça e terra dos circuitos são conectados ao aterramento, para maior proteção. 3. Baseado no Microcontrolador 89S52 (ATMEL) 3.1. Memória FLASH: 8 kbytes 3.2. Memória RAM: 256 bytes 3.3. Freqüência máxima de operação: 33MHz pinos de I/O temporizadores/contadores de 16 bits 3.6. UART full-duplex fontes de interrupção 3.8. Modos de baixo consumo 3.9. Watchdog Gravação in-circuit serial (ICSP) 4. Lógica de controle e endereçamento 4.1. Toda a lógica de controle e endereçamento de memória é implementada em um CPLD O circuito interno do CPLD é detalhado na documentação, permitindo estudar seu funcionamento em detalhes O código de programação deste CPLD é fornecido junto com o kit, podendo ser alterado e alterando

4 CARACTERÍSTICAS 5. Gravador - XM 853 Microcontroladores Gravador com interface USB 5.2. Gravação da Flash interna do 89S Gravação in-circuit: Não há necessidade de tirar o microcontrolador da placa 5.4. Bootloader que permita gravar a memória externa de programa do kit via serial Soquete para gravação de outros modelos de microcontroladores compatíveis. 6. Conexões: 6.1. Conector de acesso a todos os pinos dos Portais P1 e P Conector de acesso a todos os pinos dos barramentos de dados, endereço e controle Conectores de acesso aos bits dos portais de I/O mapeados em memória Conector DB9 (RS232), para aplicação e gravação 6.5. Conector borne KRE para comunicação RS Conecotor PS/2: Conexão com teclado 6.7. Conector de expansão, que permite conectar módulos complementares (consulte sobre módulos para microcontroladores) 7. Memórias 7.1. RAM externa (dados) de 32kB 7.2. RAM externa (programas do usuário) de 32kB 8. Recurso conectados diretamente aos portais do microcontrolador 8.1. Duas (02) teclas de acesso externo aos bits de disparo de interrupções 8.2. Três (03) teclas de acesso externo aos bits de disparo de temporizadores/contadores 8.3. Quatro (04) chaves retentivas e 4 LEDs indicadores de nível no Portal P1 9. Recursos do kit 9.1. Todos os recursos abaixo são acessados através de mapeamento de I/O em memória 9.2. Interface Homem-Máquina e sinalização LED's chaves retentivas Display de cristal líquido inteligente de 2 linhas por 16 colunas Display de cristal líquido gráfico de 128x64 pixles (OPCIONAL) Quatro (04) displays de 7 segmentos multiplexados

5 CARACTERÍSTICAS Teclado matricial de 16 teclas por varredura (4X4) Buzzer piezoelétrico 9.3. Interfaces de comunicação Interface RS-232 para aplicação Interface RS Dispositivos analógicos Módulo conversor A/D : Um canal acoplado a potenciômetro Um canal amplificado: entrada 0 100mV Um canal amplificado: entrada 0 1mV Um canal: 0 a 10V Um canal: 4 a 20mA Um canal conectado a sensor de temperatura Módulo conversor D/A: Uma saída amplificada via integrado TDA2003 para auto-falante (ou fone de ouvido) Uma saída bufferizada de tensão (0 a 5V e 0 a 10 V) 9.5. Saídas de controle relés saídas NPN 12V/200mA 9.6. Outros recursos Relógio calendário Protocolo I2C Bateria própria Duas (02) portais de 8 bits mapeados em memória configuráveis como entrada ou saída Módulo Driver Motor de Passo de 6 fios Driver com acompanhamento visual da energização das bobinas do motor Motor de passo incluso no kit 10. Matriz de contato tipo Proto Board de 550 pontos embutida na placa 1.1 Softwares O kit utiliza um pacote de software para desenvolvimento, simulação e gravação. Todos esses softwares são de livre distribuição e estão disponíveis no CD. - XM 853 Microcontroladores O M-IDE é um ambiente de desenvolvimento em Windows. Permite edição de código, compilação e simulação. O código pode ser escrito em Assembly e compilado através do ASM-51 ou escrito em C e compilado através do SDCC. Possui as ferramentas de simulação JSIM e TSIM Emulator. Opcionalmente, pode-se utilizar como IDE o Eclipse, permitindo o uso tanto em Windows como em Linux.

6 COMPOSIÇÃO DO KIT 1.1 Pacote Básico Bastidor em aço carbono Cabo de Alimentação do bastidor (Triplar - 2P+T) Cabo serial (DB9/DB9) CD contendo o o o o 1.2 Opcionais Manual de utilização e manutenção do kit Apostila Teórica (cada cartão / módulo possui sua apostila de teoria e práticas) Caderno de Experiências Exemplos, manuais, apostila e softwares. Conversor RS-232/USB Display Gráfico Licença do PROTEUS + VSM 8051 XMM01 Módulo Interface Industrial XMM02 Zigbee e MiWi XMM03 ISD (Gravação e reprodução de voz) XMM04 Teclado Capacitivo Gravador USB-Blaster ( para o CPLD ) - XM 853 Microcontroladores MATERIAL DIDÁTICO 1.1 Conteúdo Teórico 1. Introdução ao microcontrolador Microprocessadores 1.2. Microcontroladores 1.3. A família Principais características Organização Interna-Externa Organização da Memória Modos de endereçamento Funcionamento da pilha Clock Reset Memórias Externas de Programa e de Dados Expansão das Interfaces de I/O Portais de E/S Interrupções Temporizadores/Contadores Porta serial Modos de economia de energia

7 - XM 853 Microcontroladores MATERIAL DIDÁTICO 1.4. Periféricos externos Display de Sete Segmentos Conversores A/D e D/A Teclado Display LCD Motor de Passo 2. Programação 2.1. Introdução 2.2. Conjunto de Instruções em Assembly Transferência de Dados Operações Lógicas Operações Aritméticas Manipulação de Variáveis Booleanas (Bits) Controle de Programa 2.3. Linguagem C para microcontroladores 2.4. Passado e Futuro da linguagem C 2.5. Introdução a linguagem C 2.6. Tipos de dados Declaração de variáveis e constantes Variáveis locais e globais Vetores e matrizes Ponteiros Diretivas de Pré-Processamento Uso da linguagem Assembly no C Modelos de Compilação Qualificadores 2.7. Comandos Básicos Operadores em C Precedência de operadores Atribuição Acesso aos SFR Decisão Repetição 2.8. Funções Passagem de parâmetros 2.9. Operações matemáticas Declarando Interrupções no C Características Básicas de Interrupções

8 - XM 853 Microcontroladores MATERIAL DIDÁTICO 1.2 Experiências 1. Introdução aos microcontroladores 2. Introdução ao funcionamento dos portais 3. Usando lógica na resolução de problemas 4. Temporização por Software 5. Interrupções 6. Uso do periférico Timer 7. Comunicação Serial 8. Motor de Passo 9. Conversor ADC 10. Conversor DAC 11. Teclado e Display LCD 12. Temporização de Software usando C 13. Teclado e LCD usando C 14. Tratando Interrupções usando C 15. Comunicação Serial usando C 16. Conversores ADC e DAC usando C 17. Motor de Passo usando C 18. Display de Sete Segmentos

9 Rua Coronel Francisco Palma, 95 - Loja 2 - Centro Santa Rita do Sapucaí - MG - Brasil SAC / vendas@exsto.com.br