Guia do Usuário Ferramenta de Desenvolvimento Kit Touch (PIC18F4550)

Guia do Usuário Ferramenta de Desenvolvimento Kit Touch (PIC18F4550) Kit Touch 02/03/2011

Sumário 1. Apresentação 3 2. Hardware 4 2.1. LCD Gráfico 128x64 (pixel) monocromático 4 2.2. Controle analógico de contraste 5 2.3. Acionamento independente para backlight 5 2.4. Interface touch-screen 5 2.5. Conector e conexões de interligação 6 2.6. Circuito integrado latch 6 3. Software 7 3.1. Softwares de exemplo 7 3.1.1. Exemplo 1 Utilização da biblioteca gráfica LCD 7 3.1.2. Exemplo 2 Exibição de imagem carregada em memória flash 7 3.1.3. Exemplo 3 Comunicação com controlador touch-screen 7 3.2. Software de teste do hardware 8 4. Apêndice A Instalando a ferramenta Kit Touch 9 5. Apêndice B Disposição de componentes na placa Kit Touch 10 6. Apêndice C Lista de material da placa Kit Touch 11 7. Apêndice D Pinagem dos conectores da placa Kit Touch 12 8. Certificado de Garantia 14 Kit Touch 2 Rev 2.0

1. Apresentação Inicialmente a Mosaico gostaria de parabenizá-lo por ter adquirido a ferramenta de desenvolvimento Kit Touch. Acreditamos sinceramente, que você acaba de fazer uma ótima aquisição. Grande parte do know-how adquirido pela Mosaico ao longo de anos de desenvolvimento de projetos eletrônicos foi colocado em prática na placa Kit Touch. Os exercícios desenvolvidos baseiam-se no microcontrolador PIC18F4550 de forma que o usuário teste seus conhecimentos em software, sem se preocupar com a montagem do hardware. Com a ferramenta Kit Touch todo o hardware necessário para a interface entre microcontrolador e LCD Gráfico touch-screen já está pronto, basta você escrever seu software. Veja todos os recursos que a ferramenta oferece: LCD Gráfico 128x64 (pixel) monocromático; Controle analógico de contraste; Acionamento independente para backlight; Intefarce touch-screen; Conector para interligação com microcontrolador externo (compatível com a ferramenta McLab2 baseada no microcontrolador PIC18F4550); Conexões para interligação com microcontrolador externo (compatível com a ferramenta McMaster baseada no microcontrolador PIC18F4550); Fazem parte da ferramenta de desenvolvimento Kit Touch: 1 placa Kit Touch contendo todos as características citadas acima; 1 CD Rom contendo esse Guia do Usuário, exemplos de utilização dos recursos da ferramenta e informações adicionais; Kit Touch 3 Rev 2.0

2. Hardware Nesta seção será visto todos os recursos de hardware presente na placa Kit Touch. 2.1. LCD Gráfico 128x64 (pixel) monocromático Em conjunto com a interface touch-screen é o elemento principal da ferramenta. Os pinos do módulo LCD estão conectados da seguinte maneira: o barramento de dados está interligado ao conector de interface CN3 e as conexões CN1 e CN2; os pinos de controle são comandados através das saídas do circuito integrado latch U3. As entradas do latch estão interligadas aos mesmos pinos dos conectores CN3, CN1 e CN2 ocupados pelo barramento de dados do LCD, porém os sinais ENABLE,do latch (ENC) e do módulo LCD (ENL), ocupam pinos exclusivos dos conectores CN3, CN1 e CN2 permitindo dessa forma a multiplexação do seu barramento (veja as tabelas abaixo). Para maiores informações sobre o módulo LCD e circuito integrado latch, consultar os data-sheets presentes no CD-ROM que acompanha a ferramenta de desenvolvimento. Referência Função dado (pino) CN3 DIN_DB0uc(1) DOUT_DB1uc(3) CLK_DB2uc(5) DB3uc(7) DB4uc(9) DB5uc(11) DB6uc(13) DB7uc(15) LCD DIN_DB0uc(7) DOUT_DB1uc(8) CLK_DB2uc(9) DB3(10) DB4(11) DB5(12) DB6(13) DB7uc(14) LATCH (U3) DIN_DB0uc(3) DOUT_DB1uc(4) CLK_DB2uc(7) DB3uc(8) DB4(13) DB5(14) DB6(17) DB7(18) Referência Função controle (pino) CN3 ENL(4) ENC(8) DOUT_DB1uc(3) CLK_DB2uc(5) DB4uc(9) DB5uc(11) DB6uc(13) DB7uc(15) LCD ENL(6) - - RST(17) R/W(5) D/I(4) CS1(15) CS2(16) LATCH (U3) - ENC(4) BCK(5) RST(6) R/W(12) D/I(15) CS1(16) CS2(19) Obs: Para informações a respeito das conexões com os conectores CN1 e CN2, consultar o Apêndice D Placa Conector (Pino) Função (Pino microcontrolador) McLab2 - CN3 (4) ENL (RA2) - ativo em nível lógico 1 McMaster CN1 (15) ENL (RC0) - ativo em nível lógico 1 Kit Touch 4 Rev 2.0

2.2. Controle analógico de contraste O controle de contraste do módulo LCD pode ser efetuado através do potenciômetro denominado POT1. Utilize o exemplo de demonstração para encontrar a melhor posição de ajuste. 2.3. Acionamento independente para backlight O circuito composto pelo transistor Q1, e os resistores R22, R23 e R24 controlam o chaveamento do backlight. O sinal de chaveamento é fornecido ao transistor pelo circuito integrado latch U3 através de seu pino 5 (Sinal BCK). 2.4. Interface touch-screen Os sinais analógicos touch-screen do módulo LCD estão interligados ao circuito integrado controlador U5. Este circuito processa toda a informação e digitaliza através de uma interface serial multiplexada ao barramento de dados do conector CN3 as informações referentes aos pontos x e y de toque da tela (veja tabelas abaixo). Um pino auxiliar de interrupção, interligado ao conector CN3, pode ser utilizado para despertar o microcontrolador no momento de toque da tela possibilitando a aquisição de uma nova informação nesse instante. Para a habilitação do circuito integrado controlador U5 é necessário o envio de um sinal CST (Chip Select Touch nível lógico zero) fornecido por intermédio do circuito integrado latch U3 através de seu pino 9. Referência Função dado (pino) CN3 DIN_DB0uc(1) DOUT_DB1uc(3) CLK_DB2uc(5) TOUCH (U5) DIN_DB0uc(14) DOUT_DB1uc(12) CLK_DB2uc(16) LATCH (U3) - - - Referência Função controle (pino) CN3 ENC(8) DB3uc(7) TOUCH (U5) - CST(9) LATCH (U3) ENC(4) CST(9) Obs: Para informações a respeito das conexões com os conectores CN1 e CN2, consultar o Apêndice D Kit Touch 5 Rev 2.0

2.5. Conector e conexões de interligação O conector CN3 da placa possibilita a conexão da ferramenta Kit Touch na plataforma de desenvolvimento McLab2 com o microcontrolador PIC18F4550 na forma de placa de expansão. As conexões CN1, CN2 e CN4 da mesma placa possibilitam a conexão com a plataforma desenvolvimento McMaster, com o microcontrolador PIC18F4550, na forma de placa de experiência. O descrição das conexões estão listadas no Apêndice D deste guia. Outras formas de interligação podem ser utilizadas em placas ou desenvolvimentos específicos do usuário em ligações denominadas stand-alone, nesses casos, as ligações devem ser compatíveis com as conexões disponibilizadas. 2.6. Circuito integrado latch O circuito integrado latch U3, possibilita a multiplexação dos sinais de controle do módulo LCD e do circuito controlador touch-screen. Seu barramento de dados está conectado em paralelo ao barramento de dados do conector CN3, CN1 e CN2 possibilitando a interface com microcontrolador externo. O sinal enable (ENC) do latch determina o instante em que os dados do barramento serão transferidos para suas saídas e memorizados posteriormente. A tabela abaixo relaciona os sinais envolvidos com esse circuito: Entrada (Pino U3) Saída (Pino U3) DIN_DB0uc (3) - DOUT_DB1uc(4) BCK(5) - ativo em nível lógico1 CLK_DB2uc(7) RST(6) - ativo em nível lógico 0 Placa Conector (Pino) Função (Pino microcontrolador) DB3uc(8) CST(9) - ativo em nível lógico 0 McLab2 - CN3 (8) ENC (RC2) - ativo em nível lógico 1 DB4uc(13) R/W(12) - escrita em nível lógico 0 McMaster CN1 (16) ENC (RC1) - ativo em nível lógico 1 DB5uc(14) D/I(15) - instrução em nível lógico 0 DB6uc(17) CS1(16) - ativo em nível lógico1 DB7uc(18) CS2(19) - ativo em nível lógico1 Kit Touch 6 Rev 2.0

3. Software A ferramenta Kit Touch é fornecida com 3 softwares de exemplo e 2 software de testes para validar o hardware. Todos os exemplos possuem uma diretiva #define que seleciona a ferramenta adequada, McLab2 ou McMaster, para a compilação do exemplos; cabe ao usuário a correta seleção. 3.1. Softwares de exemplo Veja abaixo a relação dos softwares e uma breve descrição de cada um deles. 3.1.1. Exemplo 1 Utilização da biblioteca gráfica LCD Este software está preparado para demonstrar as funções básicas para inserção de textos e formas geométricas no LCD Gráfico. O software realiza uma sequência de instruções gráficas que ensinam como utilizar cada função específica da biblioteca. 3.1.2. Exemplo 2 Exibição de imagem carregada em memória flash Este software está preparado para carregar as informações correspondentes a uma imagem, 128x64 pixels monocromática, armazenada em memória flash. Uma rotina de carregamento é executada para demonstrar este recurso. 3.1.3. Exemplo 3 Comunicação com controlador touch-screen Este software demonstra como realizar a comunicação entre o controlador touch-screen e o microcontrolador. A cada toque do display a informação correspondente as posições X e Y são exibidas na tela. Kit Touch 7 Rev 2.0

3.2. Software de teste do hardware A fim de validar o hardware da placa, servindo como uma giga de testes é fornecido também um software que pode ser utilizado para testar a funcionalidade dos recursos da ferramenta Kit Touch. Para este software não é fornecido o código fonte, apenas o arquivo.hex está disponível no CD-ROM. Como padrão, este software já vem gravado no microcontrolador, porém a qualquer momento o usuário pode testar o funcionamento do hardware da placa regravando o arquivo.hex. O software de teste pode ser executado sem interação com o usuário, porém recomendamos que o usuário faça a interação com o software a fim comprovar o correto funcionamento de todos os componentes da placa. O software de teste da placa é auto-explicativo, de qualquer forma, o procedimento de testes está explicado abaixo: Gravar o software demo kit touch_xxxxx.hex no PIC da placa desenvolvimento (XXXX McMaster ou McLab2); Ligar a placa de desenvolvimento (já com o PIC gravado); Uma tela com o nome da placa deverá aparecer no LCD. Este fato, já comprova o correto funcionamento do LCD. O funcionamento do demo ocorre da seguinte forma: O nome da ferramenta é exibido no display; O logo Mosaico é exibido no display; Uma sequência de formas gráficas é exibida na tela; O teste de toque da tela é executado; tocando a tela é exibida a última posição das coordenadas X e Y; Tela de finalização; Para executar a demonstração novamente o equipamento deverá ser reinicializado. Todos os softwares são de autoria da Mosaico. Todos eles foram desenvolvidos levando-se em conta que seriam utilizados para fins didáticos. Desta forma acreditamos que não seria ética a utilização de qualquer um destes softwares com objetivos comerciais. A Mosaico pede gentilmente aos usuários destes softwares que levem isto em consideração. Kit Touch 8 Rev 2.0

4. Apêndice A Instalando a ferramenta Kit Touch A sequência de passos a seguir deve ser rigorosamente seguida para a operação segura da ferramenta durante sua utilização com as ferramentas McLab2 e McMaster. Cuidados específicos, como por exemplo, potência da fonte de alimentação utilizada e a inversão de polaridade nos pinos de alimentação da ferramenta devem ser levados em conta pelo usuário quando utilizada em interligações do tipo stand-alone. Obs: A ferramenta foi desenvolvida para trabalhar com alimentação de 5V@ 100mA. Primeiro Passo Posicionar os equipamentos numa superfície plana, livre de pó, objetos metálicos e líquidos. Segundo Passo Certificar-se que todos os equipamentos estão desligados; em seguida realizar a conexão entre a ferramenta Kit-Touch e sua respectiva placa de desenvolvimento. Terceiro Passo Configurar os jumpers da ferramenta McLab2 na seguinte forma: JP1 -> posição 1-2 JP3 -> posição 1-2 ou Configurar os jumpers da ferramenta McMaster na seguinte forma: CAP USB (RC3) -> ON DATA I2C -> OFF CLOCK I2C -> OFF COLUNA 2 (RB1) -> OFF COLUNA 1 (RB0) -> OFF LINHA1 / DISPLAY MILHAR (RB4) -> ON LEDS ESPECIAIS (RC0,RC1,RC2) -> ON Quarto Passo Alimentar a placa de desenvolvimento. Quinto Passo Acompanhar o desenvolvimento do programa teste do equipamento de acordo com a seqüência descrita na seção 3.2. Caso esse procedimento não ocorra com sucesso verifique se o programa demo está devidamente gravado no microcontrolador utilizado. Para os procedimentos de gravação consulte a seção 3.2 desse documento e o respectivo guia da placa conectada a ferramenta. Kit Touch 9 Rev 2.0

5. Apêndice B Disposição de componentes na placa Kit Touch Kit Touch 1. Circuito de chaveamento do backlight; 2. Potênciometro de ajuste do contraste; 3. Conector para McLab2; 4. Circuito integrado latch; 5. Circuito integrado controlador touch-screen; 6. Conexões para McMaster; Kit Touch 10 Rev 2.0

6. Apêndice C Lista de material da placa Kit Touch Descrição Posição Valor Quantidade Capacitor eletrolítico C1, C11, C12, C15 10uF ; 16V 4 Capacitor cerâmico C4, C9, C13, C14 100nF 4 Capacitor cerâmico C5, C6, C7, C8 (nc) 4 Capacitor eletrolítico C10 2.2uF ; 16V 1 Header, 20 pinos fêmea CN1, CN2 2 Header, 4 pinos fêmea CN4 1 Header, 2X9-Pin, Dual row CN3 1 Conector ZIF CN5 686 104 141 22 1 Diodo de sinal D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8 1N4148 8 LCD gráfico LCD1 AGM12864K203T 1 Potenciômetro POT1 20K 1 Transistor NPN Q1 BC337 1 Resistor R22 470R ; 5% 1 Resistor R23 47R ; 5% 1 Resistor R24 15K ; 5% 1 Resistor R32 20K ; 5% 1 Resistor R33, R34 1K ; 5% 2 Resistor R35 100K ; 5% 1 Octal Transparent D-Type Latches U3 SN74HCT373N 1 4-Wire Touch Screen Controller U5 ADS7843E 1 Kit Touch 11 Rev 2.0

7. Apêndice D Pinagem dos conectores da placa Kit Touch Kit Touch A tabela a seguir mostra os pinos dos conectores CN1, CN2 e CN4, para interligação com a placa McMaster, efetivamente utilizados durante a conexão: CN1 CN2 Pino Ligação na placa Pino Ligação na placa 1-2 - 3-4 - 5-6 - 7-8 - 9-10 - 11-12 - 13 DB6uC (Pino RD6) 14-15 ENL (Pino RC0) 16 ENC (Pino RC1) 17-18 - 19 DIN_DB0uC (Pino RD0) 20 DOUT_DB1uC (Pino RD1) 1-2 - 3-4 - 5-6 - 7-8 IRQ (Pino RB0) 9-10 - 11 DB7uC (Pino RD7) 12 DB6uC (Pino RD6) 13 DB5uC (Pino RD5) 14 DB4uC (Pino RD4) 15-16 - 17-18 - 19 DB3uC (Pino RD3) 20 CLK_DB2uC (Pino RD2) Kit Touch 12 Rev 2.0

CN4 Pino Ligação na placa 1 GND 2-3 +5V 4 - A tabela a seguir mostra os pinos do conector CN3, para interligação com a placa McLab2, efetivamente utilizados durante a conexão: CN3 Pino Ligação na placa 1 DIN_DB0uC (Pino RD0) 2-3 DOUT_DB1uC (Pino RD1) 4 ENL (Pino RA2) 5 CLK_DB2uC (Pino RD2) 6 IRQ (Pino RB0) 7 DB3uC (Pino RD3) 8 ENC (Pino RC2) 9 DB4uC (Pino RD4) 10-11 DB5uC (Pino RD5) 12-13 DB6uC (Pino RD6) 14-15 DB7uC (Pino RD7)* 16-17 GND 18 +5V Kit Touch 13 Rev 2.0

8. Certificado de Garantia PARABÉNS! VOCÊ ACABA DE ADQUIRIR A FERRAMENTA KIT TOUCH DA MOSAICO 1. Tempo de Garantia A Mosaico garante contra defeitos de fabricação durante 4 meses para mão de obra de conserto. O prazo de garantia começa a ser contado a partir da data de emissão da Nota Fiscal de compra. 2. Condições de Garantia Durante o prazo coberto pela garantia, a Mosaico realizará o reparo do defeito apresentado, ou substituirá o produto, se isso for necessário. Os produtos deverão ser encaminhados a Mosaico, devidamente embalados por conta e risco do comprador, e acompanhados deste Certificado de Garantia sem emendas ou rasuras e da respectiva Nota Fiscal de aquisição. O atendimento para reparos dos defeitos nos produtos cobertos por este Certificado de Garantia será feito somente na Mosaico, ficando, portanto, excluído o atendimento domiciliar. 3. Exclusões de Garantia Estão excluídos da garantia os defeitos provenientes de: Alterações do produto ou dos equipamentos. Utilização incorreta do produto ou dos equipamentos. Queda, raio, incêndio ou descarga elétrica. Manutenção efetuada por pessoal não credenciado pela Mosaico. Obs.: Todas as características de funcionamento dos produtos Mosaico estão em seus respectivos manuais. Kit Touch 14 Rev 2.0

4. Limitação de Responsabilidade A presente garantia limita-se apenas ao reparo do defeito apresentado, a substituição do produto ou equipamento defeituoso. Nenhuma outra garantia, implícita ou explícita, é dada ao comprador. A Mosaico não se responsabiliza por qualquer dano, perda, inconveniência ou prejuízo direto ou indireto que possa advir de uso ou inabilidade de se usarem os produtos cobertos por esta garantia. A Mosaico estabelece o prazo de 30 dias (a ser contado a partir da data da nota Fiscal de Venda) para que seja reclamado qualquer eventual falta de componentes. Importante: Todas as despesas de frete e seguro são de responsabilidade do usuário, ou seja, em caso de necessidade o Cliente é responsável pelo encaminhamento do equipamento até a Mosaico. Kit Touch 15 Rev 2.0