KIT DIDÁTICO PIC-2377

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1 KIT DIDÁTICO PIC Módulo PIC-77 Recursos internos da MCU Encapsulamento DIP40. 5 instruções (RISC). pinos de I/O configuráveis. 56 bytes de EEPROM para dados de 8 bits. 8k de memória flash para o programa, 4 bits. 68 bytes de SRAM livres para registros de 8 bits. temporizadores. Comunicação serial (SPI, I C e USART ). Conversor A/D de 0 bits de 8 entradas. módulos CCP (capture, compare e PWM). Comparação e depuração in-circuit. 4 Módulo PIC-77 Recursos da placa mãe Teclado 4x4. LCD de linhas por 6 colunas. 4 displays de 7 segmentos. 8 LED s. 8 chaves para entrada de dados digitais. Potenciômetro para entrada analógica. Motor DC. Lâmpada. relés. Sensor de rotação. Sensor de temperatura. Buzina. 5 Módulo PIC-77 Recursos da placa mãe Ch4 6 Apostila Datapool PIC-77

2 Dispositivos 7 8 Fonte de alimentação Motor DC 9 0 Sensor de rotação Display alfanumérico LCD x6 Possui controlador interno.

3 Display alfanumérico LCD x6 Display alfanumérico LCD x6 PORTE Apostila Datapool PIC-77 PORTD 4 Apostila Datapool PIC-77 Display alfanumérico LCD x6 Endereço dos dígitos Display alfanumérico LCD x6 Código ASCII Apostila Datapool PIC Apostila Datapool PIC-77 Displays de 7 segmentos e LED s Relés Displays: DPYaDPY4 LED s:l0al7 7 8

4 4 Jumperes Lâmpada e sensor de temperatura Três pinos Duas posições: A e B 9 0 Teclado 4x4 Teclado 4x4 C D E F 8 9 A B Apostila Datapool PIC-77 Todas as 6 combinações estão disponíveis. Buzina Memória BR4C bits (4k) serial EEPROM. I C BUS compatible serial EEPROM. 4

5 5 Potenciômetro Chaves de dados Toogle-switch 8 bits 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. : Para cima. 0: Para baixo. 5 6 Chaves de configuração Conectores DB-9 Comunicação serial LED piloto Usar com o ICD : Para cima: Ligado. 0: Para baixo: Desligado. Usar no programa 7 MAX. 8 Dual EIA- drivers/receivers. MCU PIC6F877 Botão de reiniciação Este chip é usado no protocolo ICD, implementado no kit. O MPLAB não possui o protocolo IDC, mas possui o ICD. Para que seja usado o MPLAB, é usado um kit de expansão. Esta expansão possui uma outra PIC, que recebe o programa. A PIC do kit didático não é usada. Cristal Este botão atua sobre o chip do kit didático. Como este chip não é usado, o botão não tem efeito. 9 0

6 6 MCU PIC6F876 Placa de expansão ICD Cristal Conector DB-9 EEPROM SERIAL MAX Cristal PIC6F877 Matriz de contatos e pontos de acesso Conexões externas RE0 RE RD7 RD6 RC5 RC4 RC RC Requer fonte de alimentação externa. Conexão direta aos pinos do chip. Somente pinos usados para comunicação. Uso da PIC interna (não permite ICD). RD5 RD4 RD RD RD RD0 RD7 RD6 RE reset RC RC0 RB7 RB6 RB5 RB4 RB RB RB RB0 RA5 RA4 RA RA RA RA0 Onde se lê o nome dos bits das portas paralelas, entenda-se os pinos relacionados a esses bits, com suas respectivas multiplexações de função. 4 Funções. Saída digital. Entrada digital. Entrada analógica 4. Modulação por largura de pulso (PWM) 5 6

7 7 Saída digital Exemplo de saída 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 potência para alimentar o dispositivo controlado. 7 bit Apostila Datapool PIC-77 Controle de malha aberta. Não há sensores, somente atuadores. 8 Entrada digital Exemplo de entrada 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) bit Apostila Datapool PIC-77 Sistema de monitoramento. Não há controle sobre a planta. Não há atuadores, somente sensores Entrada analógica Exemplo de entrada 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. Vários bits Apostila Datapool PIC-77 Sistema de monitoramento. Não há controle sobre a planta. Não há atuadores, somente sensores. 4 4

8 8 Modulador por largura de pulso Exemplo de modulador por largura de pulso Para o usuário ou o dispositivo controlado, equivale a uma saída analógica. Na verdade, a saída é digital. O controle da potência fornecida é feito por meio do ajuste do dutty-cycle da onda quadrada de saída. O DC pode variar de 0% a 00%, embora esses limites sejam difíceis de alcançar. A potência na carga é proporcional ao DC. Pode ser necessário um driver de potência para alimentar o dispositivo controlado. Vários bits Apostila Datapool PIC-77 Controle de malha aberta. Não há sensores, somente atuadores Controle com múltiplas variáveis. Entrada digital; Saída digital. Entrada digital; Saída analógica (PWM). Entrada analógica; Saída digital 4. Entrada analógica; Saída analógica (PWM) Exemplo de controle com múltiplas variáveis Vários bits. Entrada simples; Saída simples. Entrada simples; Saída múltipla. Entrada múltipla; Saída simples 4. Entrada múltipla; Saída múltipla Vários bits Apostila Datapool PIC Exemplo de controle com múltiplas variáveis No exemplo anterior, a lâmpada é o atuador e o termômetro é o sensor. Se o sistema tem atuador(es) e sensor(es), ele é de manipulação 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 no atuador tende a diminuir a variação no sensor, a realimentação é negativa. Se o sinal enviado no atuador tende a aumentar a variação no sensor, a realimentação é positiva. Exemplo de controle com múltiplas variáveis Realimentação negativa é usada quando o objetivo é a obtenção de estabilidade. Realimentação positiva é usada quando o objetivo é a obtenção de instabilidade que leve a um disparo. Disparoéaaberturaoufechamentodeumachaveelétricaou eletrônica que leve o circuito a uma outra forma de operação

9 9 Exemplo de controle com múltiplas variáveis Vantagens do controle por MCU 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. 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 Desvantagens do controle por MCU Canais 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 seja tomada tarde demais. Não suporta condições extremas de trabalho. 5 Cada canal permite o controle de um dispositivo. No 77, os canais estão distribuídos em 5 portas. Cada canal pode ser configurado como entrada ou saída. Porta Canais Compartilhamento de pinos A 6 Entrada analógica B 8 C 8 D 8 Porta paralela escrava E Entrada analógica 5 Níveis Saída analógica, nível baixo: 0V Saída analógica, nível alto: 5V Entrada analógica, nível baixo:0v Entrada analógica, nível alto: 5V Valor analógico mínimo*: 0V Valor analógico máximo*: 5V * Pode ser configurado por V REF +ev REF -. 5