Programação de microcontroladores e Simulação do Sensor de Ré (20/09)

• 1ᵃ OBS: Um sensor de distância, ao avaliar a proximidade de um objeto, emite um sinal infravermelho em direção a este objeto para que a luz, através da reflexão, seja direcionada ao seu receptor;

• 2ᵃ OBS: Quando isso acontece, o sensor (Sharp) processa esse sinal, isto é, essa tensão de natureza analógica e o envia até o Conversor A/D do PIC18F1330 para que seus valores se tornem legíveis. Quando isso acontece, o seu valor (agora convertido) torna-se apto para ser utilizado pelo programador em seu código.

2.1.1 - Circuito do Potenciômetro

• No canto esquerdo da tela, encontre a opção Generator Mode, conforme a Figura 2. Selecione a fonte "DC" e atribua a ela o valor de 5V;

Logo mais:

• Procure e selecione o resistor "7WATT100R";

• Procure e selecione o potenciômetro "POT-HG".

2.1.2 - Circuito do LED

• Selecione um resistor "9C04021A4700FLHF3";

• Selecione o "LED-RED".

2.1.3 - Circuito do PIC

• Selecione o microcontrolador "PIC18F1330".

2.1.4 - Circuito Cristal

• Selecione o oscilador externo "CRYSTAL";

• Selecione dois capacitores cerâmicos "AVX0603Y5V100N";

2.1.5 - Circuito Final Simulado

• Monte o circuito conforme a Figura 3:

Para realizar a tarefa, é necessário conhecer elementos importantes na programação de um PIC18F. Muitos deles serão exibidos na aba Aulas e Materiais - MICROCONTROLADORES PIC, no canto esquerdo da tela.

2.2.1 - Acender o LED

As primeiras informações para se programar um microcontrolador estão anexadas no arquivo .txt a seguir. Copie e cole o conteúdo desse arquivo no projeto do MPLAB.

• Em seguida, configure o PIC para acender SOMENTE O LED, em outras palavras, acionar a saída de um dos pinos do microcontrolador. Após a programação, teste o circuito no simulador Proteus;

• Clique com o botão esquerdo do mouse e selecione o arquivo .hex gerado pelo MPLAB x IDE.

2.2.2 - Piscar o LED

Para piscar um LED, é necessário conhecer a sintaxe de uma função de interrupção de um microcontrolador PIC18F. Segue abaixo um exemplo dessa sintaxe:

// Sintaxe da função de interrupção

void __interrupt() interrupcao () 
{
     ("o que deve acontecer após uma interrupção?")
}

Todos os comandos que o programador acrescentar nesta função estarão intimamente ligados à pergunta:

"O que deve acontecer após uma interrupção?"

"O que eu quero que aconteça após uma interrupção?"

Sendo assim, é preciso configurar o PIC para habilitar o TMR0 (Timer 0) e as interrupções através dos registradores T0CON e INTCON, respectivamente.

Para saber o tempo total que o TIMER0 de 8 Bits gasta para estourar sua contagem, utilizamos a seguinte fórmula:

Conhecendo o tempo total, é possível saber quantos estouros do Timer serão necessários para que o LED comute seu estado a cada 1 segundo.

2.2.3 - Variar o Brilho do LED

if (TMR0 == 100) // "==" não é operação, e sim CONDIÇÃO
{
    LED = 1;     // O "LED" pode ser qualquer saída do PIC 
                 // Elevá-lo à 1 significa atribuir nível alto
}

• O código diz que o LED acenderá se o Timer atingir o valor 100 em suas contagens.

• Verifique o número de Bits de um Timer para saber o limite da sua contagem. Um Timer de 16 Bits, por exemplo, pode contar até 65536. Descubra até quanto um Timer de 8 Bits pode contar.

• Não se esqueça de zerar a Flag e o TMR0 após uma interrupção. Procure saber mais sobre estes termos.

• Sabendo dessas informações, construa um programa capaz de variar a intensidade do brilho do LED. Por exemplo: "em 50% da resistência do POT-HG, o LED começará a brilhar".

2.2.4 - Configurar o Conversor A/D

Analise a aba de conversão A/D o datasheet do PIC18F1330 e verifique os requisitos necessários para configurá-lo. Verifiquem os seguintes elementos:

• Crie um código capaz de mudar o valor da conversão (ADRES) ao variar o potenciômetro.

• Verifique se conversão está funcionando utilizando os recursos do Proteus.

2.2.5 - Sensor de Ré Simulado

Elabore um circuito no Proteus e um código no MPLAB x IDE capaz de atender aos requisitos mencionados abaixo:

• O grande desafio é o de relacionar a variação do brilho do LED com o conversor AD. Divirtam-se!

• Será considerado validado o projeto que, ao variar o potenciômetro, mude a intensidade da forma da onda, assim como a Figura 6;

• O potenciômetro próximo de 0% deve monitorar um sinal com a maior parte da onda quadrada em nível lógico baixo;

• O potenciômetro próximo de 50% deve monitorar: metade da onda quadrada em nível lógico alto, metade da onda quadrada em nível lógico baixo;

• O potenciômetro próximo de 100% deve monitorar uma onda quadrada em nível lógico alto.