3.1 – Programação do microcontrolador PIC16F877
Visto a estrutura do kit mecatrônico no capítulo anterior, a seguir tem-se a etapa de programação do microcontrolador PIC16F877 presente na placa de controle, como mostrado no esquema da figura 3.1.
Figura 3.1– Esquema para programação do microcontrolador PIC16F877.
O seu acionamento dependerá de um programa de controle desenvolvido em linguagem de programação C, construído em um ambiente próprio para o mesmo (Pic C Compiler), e compilado, como mostrado na figura 3.2.
Figura 3.2 – Programa de controle em linguagem de programação C, compilado.
Depois de construído e compilado, o programa de controle é carregado para o microcontrolador PIC16F877 presente na placa de controle, através de um software de comunicação (877TB) como mostrado na figura 3.3.
Figura 3.3 – Software de comunicação (877TB).
Por fim o programa construído, compilado e carregado para o microcontrolador PIC16F877 presente na placa de controle será embarcada no veículo, como mostrado na figura 3.4.
Figura 3.4 – Programa criado, compilado, carregado e embarcado no veículo.
[Figura extraída de (Mechatronics Project Kit, 2000)].
A programação do microcontrolador PIC16F877 vale tanto para o modelo de engenharia, quanto para o modelo de corrida, sendo importante comentar que os testes
iniciais são sempre realizados no modelo de engenharia e os testes e sintonias finais no modelo de corrida.
Sempre que for preciso, o usuário deverá seguir as instruções descritas abaixo para gravar e rodar um programa, lembrando que é necessário ter o programa construído e compilado. Feito isto, basta executar corretamente a seqüência a seguir:
1. Para gravar e rodar o programa conecta-se o cabo a uma porta serial livre do PC e à porta serial da placa do PIC.
2. Seleciona-se a chave Prg/Run na posição Prg.
3. Em seguida alimenta-se a placa; o led amarelo acenderá.
4. Logo após, inicia-se o software (877TB). Ele deve detectar automaticamente a placa do PIC na porta serial se ela estiver conectada corretamente. A barra de status na parte inferior da janela detalha o estado da conexão.
5. Caso algum programa já esteja gravado no PIC, seleciona-se o menu “Program” e
“Erase All”.
6. Seleciona-se o menu “File” e “Load”.
7. Localiza-se e seleciona-se o arquivo.HEX que está no programa que foi feito.
8. Seleciona-se o radio button “Prog. and Configure”. O radio button “Program Selected Range” deve estar selecionado, a quantidade de memória é automaticamente estabelecida para a quantidade de memória requerida.
9. Seleciona-se o menu “Program” e o comando “Program”; os leds vermelho e verde devem acender. A barra ao longo da parte inferior da tela mostra o progresso do download.
10. Quando o download está completo, seleciona-se a chave Prg/Run para Run.
11. Pressiona-se o botão Start/Stop para iniciar o programa. O led verde acenderá.
12. Pressiona-se o botão Start/Stop para finalizar o programa. O led verde apagará.
13. E para reprogramar, seleciona-se a chave Prg/Run na posição Prg, com o led verde apagado, e retorne ao passo 5.
3.2 – Experimento com o Motor de Passo
Para exemplificar a programação do microcontrolador PIC16F877 na placa de controle microprocessada, com o modelo de engenharia, este tópico apresenta uma aplicação simples relacionando-o com o funcionamento do motor de passo, como mostrado na figura 3.5.
Figura 3.5 – Placa microprocessada ligada ao motor de passo.
Este programa construído para demonstração faz com que o motor de passo dê oito passos em um sentido, pare e dê mais oito passos, dessa vez em sentido oposto. O código fonte do programa encontra-se no anexo B. O diagrama de blocos da figura 3.6 apresenta o procedimento do programa para o motor de passo.
Figura 3.6 – Procedimento do programa para o motor de passo.
Para informações detalhadas sobre toda a sintaxe e funções do programa desenvolvido, o interessado deverá consultar a apostila do curso de linguagem C (Santos, 1997) e mais o tópico de ajuda nos manuais do kit Feedback 40 – 100 (Feedback, 2000).
3.3 – Experimento com os Motores CC
Para exemplificar a programação do microcontrolador PIC16F877 na placa de controle microprocessada do modelo de engenharia, este tópico apresenta uma aplicação simples relacionando-o com o funcionamento de um dos dois motores CC, utilizando a função PWM do microcontrolador PIC16F877, como mostrado na figura 3.7.
Figura 3.7 – Placa microprocessada ligada ao motor CC.
Este programa construído para demonstração permite o controle da tensão fornecida ao motor CC, e por sua vez o controle da velocidade de rotação variando a largura dos pulsos a um determinado tempo de nível lógico alto. O código fonte do programa encontra-se no anexo C. O diagrama de blocos da figura 3.8 apresenta o procedimento do programa para o motor CC.
Figura 3.8 – Procedimento do programa para o motor CC.
Para informações detalhadas sobre toda a sintaxe e funções do programa desenvolvido, o interessado deverá consultar a apostila do curso de linguagem C (Santos, 1997) e mais o tópico de ajuda nos manuais do kit Feedback 40 – 100 (Feedback, 2000).
3.4 – Experimento com os Sensores (IR)
Não é possível realizar a programação para demonstração do microcontrolador PIC16F877 na placa de controle com o modelo de engenharia relacionando-o somente
com o funcionamento dos sensores (IR). Isto ocorre porque o sinal dos sensores necessita de um sistema de aquisição, indisponível no momento, e por esta razão faz-se necessário o uso de atuadores para visualização destas informações enviadas pelos sensores.
3.5 – Experimento com os Sensores (IR), o Motor de Passo e os Motores CC
Para exemplificar a programação do microcontrolador PIC16F877 na placa de controle microprocessada com o modelo de engenharia, este tópico apresenta uma aplicação simples relacionando-o com o funcionamento de um dos sensores (IR), o motor de passo e um dos dois motores CC, como mostrado na figura 3.9.
Figura 3.9 – Placa microprocessada ligada ao sensor, o motor de passo e o motor CC.
Este programa construído para demonstração faz com que o motor CC acione sempre que o sensor detectar a superfície clara. Quando o sensor detectar a superfície escura o motor CC é desligado e o motor de passo é acionado, realizando a sua movimentação de quatro em quatro passos para um sentido, parando apenas quando os sensores detectarem novamente a superfície clara. O código fonte do programa encontra-se no anexo D. O diagrama de blocos da figura 3.10 apresenta o procedimento do programa para o sensor (IR), o motor de passo e o motor CC.
Figura 3.10 – Procedimento do programa para o sensor, o motor de passo e o motor CC.
Para informações detalhadas sobre toda a sintaxe e funções do programa desenvolvido, o interessado deverá consultar a apostila do curso de linguagem C (Santos, 1997) e mais o tópico de ajuda nos manuais do kit Feedback 40 – 100 (Feedback, 2000).