Kit Didático Para Microcontrolador PIC18F455 0

Kit Didtico para Microcontrolador PIC18F4550

Rev.0

Manual do Kit Didtico PIC18F4550 - USB

T&S Equipamentos Eletrnicos So Carlos SP (16) 3371-1002 www.tesequipamentos.com.br

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1. Caractersticas Gerais ................................................................................. 3

1.1. Diagrama de Blocos ............................................................................ 4 2. Dados tcnicos .......................................................................................... 5

2.1. Conectores ......................................................................................... 5 2.1.1. CN1 (DB9 Fmea) UART RS232 .................................................... 5 2.1.2. CN2 (USB TIPO B) Conector USB .................................................. 5 2.1.3. CN3 (Berg 14 vias) Programador KIT PIC 2 ................................... 6 2.1.4. CN4 (J4) Entrada da fonte de alimentao .................................. 6 2.1.1. CN5 (KRE 3 Vias) UART RS-485 .................................................... 6 2.1.2. CN6 (Berg 34 vias) Conector de Expanso ..................................... 6 2.1.3. CN7 (Berg 3 vias) Expanso I2C ................................................... 7 2.1.4. CN8 (Berg 4 vias) Sada Sinal CCP ................................................ 8 2.1.5. CN9 (KRE 3 Vias) Entrada analgica AN0 ....................................... 8 2.1.6. CN10 (KRE 3 Vias) Entrada analgica AN1 ..................................... 8 2.1.7. CN11 (KRE 2 Vias) Sada analgica DA0 ........................................ 8 2.1.8. CN12 (KRE 2 Vias) Sada analgica DA1 ........................................ 9 2.1.9. CN13 (KRE 2 vias) Entrada de interrupo externa ......................... 9

2.2. Funes detalhadas dos pinos do microcontrolador .............................. 10 2.3. Entradas Analgicas .......................................................................... 11 2.4. Sadas Analgicas .............................................................................. 11 2.5. Cabo para Porta Serial RS-232 UART .................................................. 12

3. Instalao do Software necessrio ............................................................ 13 3.1. Instalao do MPLAB ......................................................................... 13 3.2. Instalando o programador PICKIT2 .................................................... 13 3.3. Configurando o MPLAB para utilizar o programador PICKIT2 ................. 13

4. Utilizao do Software .............................................................................. 16 4.1. Criando Projetos no MPLAB ................................................................ 16

5. Exemplos ................................................................................................ 21 6. Hardware ................................................................................................ 22

6.1 Disposio dos Componentes: ................................................................ 22 6.2 Esquemas Eltricos ................................................................................ 23



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1. Caractersticas Gerais

Microcontrolador PIC18F4550 Programao do microcontrolador atravs programador externo compatvel

com Microchip PICKIT2

Interface serial RS-232 e RS-485 Display de cristal lquido de 16 colunas x 2 linhas compatvel com Hitachi

HD44780

Relgio de tempo real DS1307 com bateria CR-2032, comunicao I2C Memria EEPROM externa 24LC04, comunicao I2C Borne para expanso do barramento I2C Duas entradas analgicas de 10 bits ligadas ao conversor A/D interno ao

microcontrolador

Um sensor de temperatura LM35 Duas sadas analgicas de 10 bits @ 20kHz, controlveis atravs dos canais

de PWM internos ao microcontrolador

Sinais dos dois canais PWM disponveis em conector Potencimetro de ajuste de referncia para uso com o Comparador

Analgico interno ao microcontrolador

Borne KRE com sinais de interrupo externa (INTE) Gerador de freqncia ligado entrada do contador (600 10kHz),

ajustvel por potencimetro, com opo de entrada de sinal externo para o contador

Quatro chaves de estado digitais Oito LEDs de sada digitais, alto brilho Cristal oscilador HS 20MHz, com possibilidade de rodar com clock interno

em at 48MHz atravs de PLL

Porta de comunicao USB disponvel para estudos Pino de sada para acionamento de buzzer.



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1.1. Diagrama de Blocos

PWM

UART I2C

Buffer Analgico

Filtro passa-baixas

Sadas analgicas

TTL RS485

Canal RS-485

TTL - RS232

Canal RS-232

Buffer Analgico

Filtro passa-baixas

Entradas analgicas

RTC

EEPROM

Display LCD

USB

LEDs CHAVES

Gerador de Frequncia

Analog In

PIC18F4550

Digital I/O



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2. Dados tcnicos

Alimentao de 15 18 Vdc, 1000mA. Interface RS-232 sem sinais de handshaking. Interface RS-485 sem resistores de polarizao e terminao. Interrupo externa, padro TTL 0-5V. Entrada de sinal de freqncia para contador, padro TTL 0-5V. Entradas analgicas, tenso mxima de 5V. Sadas analgicas, corrente mxima de 10mA.

2.1. Conectores

2.1.1. CN1 (DB9 Fmea) UART RS232 Para o funcionamento da UART em RS-232: Jumper JP1 em 1-2 e Jumper JP2 em 1-2. Descrio do Conector Nome Pino FunoTX 2 Envia dados RX 3 Recebe dados GND 5 Comum

2.1.2. CN2 (USB TIPO B) Conector USB Descrio do Conector Nome Pino Funo +5V 1 Vusb +5V vindo do PC,

utilizado para detectar conexo do cabo USB entre o KIT e o PC. Colocar jumper J7 na posio 1-2

USB D- 2 Canal diferencial USB D-USB D+ 3 Canal diferencial USB D+GND 4 Comum



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2.1.3. CN3 (Berg 14 vias) Programador KIT PIC 2 Descrio do Conector Nome Pino FunoPGCLK 3 Sinal ICSP - Linha de clockPGDATA 5 Sinal ICSP - Linha de

dados GND 7 ComumPGVCC 9 VDD +5V do programadorPGVPP 11 VPP +13V do programador

2.1.4. CN4 (J4) Entrada da fonte de alimentao Centro Positivo (VCC), exterior negativo (GND)

2.1.1. CN5 (KRE 3 Vias) UART RS-485 Para o funcionamento da UART em RS-485: Jumper JP1 em 2-3 e Jumper JP2 em 2-3. Descrio do Conector Nome Pino Funo Canal B 1 Canal B Linha RS-485 Canal A 2 Canal B Linha RS-485GND 3 Comum

2.1.2. CN6 (Berg 34 vias) Conector de Expanso Descrio do Conector Nome Pino FunoPWR (15 18Vdc) 1 e 2 Alimentar dispositivos de

expanso CCP1 (PWM) 16 Sada de PWM CTD_EXTERNO 18 Entrada de sinal de

freqncia externa para contador, colocar jumper J1 entre 2-3

CCP2 (PWM) 15 Sada de PWM RA3 14 Entrada analgica 0-5V RA2 17 Entrada analgica 0-5V

Sinal LM35



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SW0 7 Linha do interruptor SW0 SW1 9 Linha do interruptor SW1 SW2 11 Linha do interruptor SW2 SW3 13 Linha do interruptor SW3 +5Vdc 25 e 26 Alimentar dispositivos de

expanso D0 19 Linha Led / Barramento de

dados D1 20 Linha Led / Barramento de



dados RA4 23 Pino sada PIC

Dreno aberto D4 27 Linha Led / Barramento de



dados D7 30 Linha Led / BUZZER/

Barramento de dados Para acionar o BUZZER, jumper JP4 em 1-2

GND 3, 4, 31 e 34 Comum

2.1.3. CN7 (Berg 3 vias) Expanso I2C Descrio do Conector Nome Pino Funo SCL 1 Linha de clock SDA 2 Linha de dados

bidirecional GND 3 Comum



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2.1.4. CN8 (Berg 4 vias) Sada Sinal CCP Descrio do Conector Nome Pino Funo VCC 1 +5V CCP1 2 Canal PWM CCP1 CCP2 3 Canal PWM CCP2 GND 4 Comum

2.1.5. CN9 (KRE 3 Vias) Entrada analgica AN0 Descrio do Conector Nome Pino Funo +5Vdc 1 Fonte de +5V (20mA mx) *

AN0 2 Entrada analgica (RA0) GND 3 Comum * Pode ser utilizado como referncia para potencimetro ou alimentar um sensor. a tenso de alimentao do microcontrolador.

2.1.6. CN10 (KRE 3 Vias) Entrada analgica AN1 Descrio do Conector Nome Pino Funo+5Vdc 1 Fonte de +5V (20mA mx) * AN1 2 Entrada analgica (RA1) GND 3 Comum * Pode ser utilizado como referncia para potencimetro ou alimentar um sensor. a tenso de alimentao do microcontrolador.

2.1.7. CN11 (KRE 2 Vias) Sada analgica DA0 Descrio do Conector Nome Pino FunoDA0 1 Sada analgica (CCP1) GND 2 Comum



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2.1.8. CN12 (KRE 2 Vias) Sada analgica DA1 Descrio do Conector Nome Pino Funo DA1 1 Sada analgica (CCP2) GND 2 Comum

2.1.9. CN13 (KRE 2 vias) Entrada de interrupo externa Descrio do Conector Nome Pino Funo INT 1 Recebe sinal interrupo

para o pino RB2. Colocar jumper J7 na posio 2-3

GND 2 Comum



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2.2. Funes detalhadas dos pinos do microcontrolador Nome Pino Funo Tipo /MCLR 1 Reset e programao Entrada RA0 2 Entrada analgica AN0 Entrada RA1 3 Entrada analgica AN1 Entrada RA2 4 Entrada analgica AN2 (LM35) Entrada RA3 5 Entrada analgica AN3 Entrada RA4 6 Sinal de controle LCD (LCD_EN) Sada RA5 7 Sinal de controle LCD (LCD_RS) Sada RE0 8 Leitura de SW0 Entrada RE1 9 Leitura de SW1 Entrada RE2 10 Leitura de SW2 Entrada VDD 11 Alimentao (+5V) VSS 12 Comum (GND) OSC1 13 Oscilador OSC2 14 Oscilador RC0 15 Entrada do contador TIMER1 /

Sada Enable RS485 Entrada/Sada

RC1 16 PWM CCP2, sada analgica DA1 Sada RC2 17 PWM CCP1

Sada analgica DA0

Sada

VUSB 18 Sada regulador interno USB PIC RD0 19 Linha de Dados para LCD

(LCD_D0) Sada

RD1 20 Linha de Dados para LCD (LCD_D1)

Sada


Sada


Sada

D- 23 Linha diferencial D- USB E/S D+ 24 Linha diferencial D+ USB E/S RC6 25 TX USART RC7 26 RX USART RD4 27 LED D4 Sada RD5 28 LED D5 Sada RD6 29 LED D6 Sada RD7 30 LED D7 Sada VSS 31 Comum (GND)



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VDD 32 Alimentao (+5V) RB0 33 Barramento I2C - Dados E/S RB1 34 Barramento I2C - Clock Sada RB2 35 Interrupo externa Entrada RB3 36 Leitura de SW3 Entrada RB4 37 LED D0 Sada RB5 38 LED D1 Sada RB6 39 LED D2 Sada RB7 40 LED D3 Sada

2.3. Entradas Analgicas As entradas analgicas aceitam por padro um sinal de 0 5V. Para outros valores, necessrio alterar o GANHO do estgio amplificador, ou buffer analgico, (padro 1). Para isso, abrir o JUMPER JP6 para AN0 ou JP3 para AN1. O ganho ser definido pela seguinte equao: Ganho = 1 + R45/R44 (AN0) Ganho = 1 + R34/R35 (AN1) O valor de fbrica para o ganho nominal de 4,9 vezes. Assim com JP6 (ou JP3) abertos, o fundo de escala ser de aproximadamente 1,020 V. importante que a sada do estgio amplificador no ultrapasse 5V.

2.4. Sadas Analgicas As sadas analgicas so geradas pelo sinal do PWM filtrado por um filtro passa baixas. Portanto o sinal de DA0 proporcional ao valor mdio do sinal PWM de CCP1 e DA1 proporcional a CCP2. As sadas analgicas tem um sinal de sada mximo (fundo de escala) de +10V. Para outros valores de fundo de escala, fazer ajuste nos potencimetros de ganho P2 para DA0 ou P3 para DA1. Esses ajustes no influenciam nos respectivos PWMs, apenas nos amplificadores de sada.



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2.5. Cabo para Porta Serial RS-232 UART aconselhvel soldar a malha do cabo manga no pino 5 (Cinco) do DB9, para evitar interferncias e rudos.

Descrio do Cabo DB9 Macho DB9 Fmea Funo Pino 5 Pino 5 Comum Pino 3 Pino 3 (TX) Transmisso de dado

Serial Pino 2 Pino 2 (RX) Recepo de dado

Serial



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3. Instalao do Software necessrio

3.1. Instalao do MPLAB O MPLAB um ambiente de desenvolvimento para a linha de microcontroladores PIC, oferecido pela Microchip. Consiste de um editor de textos, com recursos como: chamada do executvel compilador (em C por exemplo) com parmetros programveis, chamada do link-editor, simulador, depurador, e etc. recomendvel o uso do MPLAB 6.4 ou superior, pois oferece todo o suporte necessrio ao compilador no qual os exemplos de programas foram desenvolvidos para esse kit. No entanto, seu uso no obrigatrio j que apenas um ambiente desenvolvimento. Para executar a instalao, no CD fornecido com o kit, explore a pasta Programas de instalao\Mplab\Mplab 6.40 e execute MPLAB640.exe. Siga as instrues do programa, realizando uma instalao completa (FULL) e reinicie o computador.

3.2. Instalando o programador PICKIT2 ATENO: A conexo do programador s deve ser realizada aps a instalao do MPLAB. Aps a instalao do MPLAB, conecte o programador PICKIT2 USB do computador. Aps alguns segundos o Windows perguntar o local no qual se encontra os drivers do programador. Por padro o local C:\Arquivos de programas\Microchip\MPLAB IDE\PICkit 2\Drivers.

3.3. Configurando o MPLAB para utilizar o programador PICKIT2 Para configurar o MPLAB para utilizar o PICKIT2 como programador siga os seguintes passos: Programmer -> Select programmer -> PicKit2



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Em seguida necessrio configurar o PIC ser utilizado, no nosso caso PIC18F4550. Configure -> Select device -> PIC18F4550 -> OK



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Aps a configurao, se observarmos na tela OUTPUT, teremos a mensagem que o programador foi encontrado e inicializado com sucesso.



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4. Utilizao do Software

4.1. Criando Projetos no MPLAB Para criar um projeto no MPLAB, v ao Menu Project -> Project Wizard.

Ser mostrado uma tela de boas vindas. Pressione Avanar.

Em seguida, ser necessrio configurar o PIC que ser utilizado na aplicao ser devenvolvida. Ao utilizar o KITPIC, selecione PIC18F4550 e clique em Avanar.



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Neste passo necessrio selecionar a ferramenta de desenvolvimento. Escolha a desejada e pressione Avanar.



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No prximo passo necessrio indicar o nome do arquivo de projeto que o MPLAB ir criar. Clique em Browse... e selecione o diretrio e d um nome para o arquivo ser criado. Em seguida pressione Avanar.



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No quarto passo necessrio indicar ao MPLAB os arquivos que faro parte do projeto ser criado. Recomenda-se nesta etapa adicionar apenas o arquivo principal do programa. Para isso, selecione o arquivo na caixa esquerda, e clique no boto Add >> Caso seja um novo projeto, ignore esta etapa.



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Neste ltimo passo, o MPLAB ir apresentar um sumrio do projeto recm configurado. Apenas clique em Concluir.



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5. Exemplos O KIT acompanha no CD de programas uma srie de exemplos para facilitar seu uso. Para todos os exemplos apresentados em linguagem C, foi utilizado o compilador CCS verso 4.088. O site do fabricante www.ccsinfo.com Para maiores informaes, consultar os datasheets inclusos no CD.



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6. Hardware

6.1 Disposio dos Componentes:



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6.2 Esquemas Eltricos



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