Οι πρόσφατες τάσεις στην προηγμένη τεχνολογία είναι χρήσιμες για την ανάπτυξη των πιο προηγμένων ηλεκτρονικών συσκευών. Οι περισσότερες από αυτές τις ηλεκτρονικές συσκευές έχουν αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας μικροελεγκτές. Ο μικροελεγκτής είναι ένα ηλεκτρονικό στοιχείο, το οποίο έχει προγραμματιστεί για να εκτελεί διάφορες λειτουργίες ελέγχου. Υπάρχουν διάφορα είδη μικροελεγκτών διαθέσιμα, όπως 8051, AVR, ARM και PIC μικροελεγκτές κλπ., τα οποία προγραμματίζονται χρησιμοποιώντας τα ενσωματωμένα εργαλεία ανάπτυξης.

Βήματα προγραμματισμού μικροελεγκτή PIC

Μικροελεγκτής PIC

Το PIC είναι μια οικογένεια του μικροελεγκτή, ο οποίος κατασκευάζεται από διάφορες εταιρείες όπως NXP, microchip, κ.λπ. Το PIC σημαίνει 'περιφερειακός ελεγκτής διασύνδεσης', ο οποίος περιέχει μνήμες, χρονομετρητές / μετρητές , σειριακή επικοινωνία, διακόπτες και μετατροπείς ADC ενσωματωμένοι σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο τσιπ.

Οι μικροελεγκτές PIC βρίσκονται στις περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές, όπως συστήματα συναγερμού, συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας και Συστήματα ασφαλείας με βάση RFID , κ.λπ. Ο προγραμματισμός μικροελεγκτή PIC μπορεί να πραγματοποιηθεί για την εκτέλεση του τεράστιου εύρους εργασιών. Παρόλο που υπάρχουν πολλοί τύποι μικροελεγκτών PIC, ο καλύτερος και βασικός μικροελεγκτής είναι ο PIC16f877a.

Διαδικασία προγραμματισμού μικροελεγκτή PIC

ο Οι μικροελεγκτές PIC προγραμματίζονται από την ενσωματωμένη γλώσσα C ή γλώσσα συναρμολόγησης χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό. Πριν ξεκινήσουμε να κατασκευάσουμε ένα έργο μικροελεγκτή PIC, πρέπει να έχουμε επίγνωση της ανάπτυξης ενός βασικού έργου με βάση τον μικροελεγκτή (όπως το 8051). Μόλις λάβετε την ιδέα, αυτό το κτίριο έργων που βασίζεται στον ελεγκτή γίνεται εύκολο, οπότε ας δούμε το βασικά βήματα για τη δημιουργία ενός έργου βασισμένο σε μικροελεγκτή PIC .

Πριν πάτε στον προγραμματισμό του μικροελεγκτή PIC, πρώτα πρέπει να επιλέξετε το σωστό έργο που πρόκειται να προγραμματίσετε τον μικροελεγκτή. Από τώρα, σκεφτείτε το σύστημα φλας LED.

Θεωρία:

Ο φακός LED χρησιμοποιεί ένα σύνολο διόδων εκπομπής φωτός, και αυτές προωθούνται στο παραδοσιακά φώτα πυρακτώσεως που καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια και έχουν πολύ λιγότερο χρόνο ζωής. Τα φώτα LED από την άλλη πλευρά, καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Βασική ιδέα αυτού του έργου πίσω από το σχεδιασμό:

Ο μικροελεγκτής δημιουργεί τους παλμούς λογικής εξόδου έτσι ώστε η λυχνία LED να ανάβει και να σβήνει σε συγκεκριμένα διαστήματα. Είναι ένα Μικροελεγκτής 40 ακίδων . Το κρύσταλλο που συνδέεται με τους πείρους εισόδου του μικροελεγκτή παρέχει ακριβή σήματα ρολογιού στη συχνότητα κρυστάλλου.

Σχεδιασμός κυκλώματος

Ο μικροελεγκτής PIC μεταδίδει και λαμβάνει τα δεδομένα σε σχέση με παλμούς ρολογιού, ο μικροελεγκτής PIC λειτουργεί με κρυσταλλική συχνότητα 4MHz. Δύο πυκνωτές συνδέονται στον κρυσταλλικό ταλαντωτή με εύρος 20pf έως 40pf που χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση των σημάτων ρολογιού. Μερικές φορές, ο μικροελεγκτής PIC πηγαίνει στην κατάσταση αποκλεισμού ή στον υπολογισμό του χρόνου που λείπει, τότε πρέπει να επαναφέρουμε τον μικροελεγκτή. Εάν ένας μικροελεγκτής επαναρυθμιστεί για χρονική καθυστέρηση 3 δευτερολέπτων, οι αντιστάσεις 10k και ο πυκνωτής 10uf συνδέονται στις αντίστοιχες ακίδες.

Εξαρτήματα κυκλώματος

Εξαρτήματα υλικού

“ποια είναι η διαφορά μεταξύ ρεύματος AC και DC ”

Κίτρινα LED
Κρύσταλλο
Επαναφορά
Μικροελεγκτής PIC
Πυκνωτές
Αντιστάσεις

Στοιχεία λογισμικού

Μεταγλωττιστής MPLAB
Λογισμικό Proteus
Ενσωματωμένη Γ γλώσσα

Συνδέσεις κυκλώματος

Η τροφοδοσία 5v DC δίνεται στον 11 ακροδέκτη του μικροελεγκτή που οδηγεί το κύκλωμα. Ο κρύσταλλος συνδέεται στους 13 και 14 ακροδέκτες του μικροελεγκτή. Το κύκλωμα επαναφοράς είναι διασυνδεδεμένο σε 1 ακίδες του μικροελεγκτή. Οι κίτρινες λυχνίες LED είναι συνδεδεμένες στο PORTB του μικροελεγκτή.

Διάγραμμα κυκλώματος

Αυτό το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί με τη βοήθεια του λογισμικού Proteus. Το Proteus είναι ένα λογισμικό σχεδιασμού κυκλώματος που περιέχει μια βάση δεδομένων με στοιχεία, τα οποία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την κατασκευή του κυκλώματος. Κάθε στοιχείο είναι διαθέσιμο στη βιβλιοθήκη στοιχείων.

Διάγραμμα κυκλώματος έργου μικροελεγκτή PIC

Ανοίξτε το λογισμικό Proteus. Εμφανίζεται ένα παράθυρο με γραμμή μενού.
Κάντε κλικ στο μενού αρχείων.
Επιλέξτε « νέο σχέδιο Από το αναπτυσσόμενο μενού.
Κάντε κλικ στο μενού βιβλιοθήκης.
Επιλέξτε « επιλέξτε συσκευές / σύμβολο Από το αναπτυσσόμενο μενού.
Επιλέξτε το σχετικό σχόλιο κάνοντας διπλό κλικ σε αυτό, έτσι ώστε το ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ λίστα εμφανίζεται στο παράθυρο.
Προσθέστε όλα τα εξαρτήματα και σχεδιάστε το κύκλωμα με τις κατάλληλες συνδέσεις όπως φαίνεται παραπάνω.

Προγραμματίστε τον μικροελεγκτή PIC

Ο προγραμματισμός μικροελεγκτή PIC πραγματοποιείται μέσω λογισμικού «MP-Lab». Πρώτα εγκαταστήστε το λογισμικό MP-Lab και, στη συνέχεια, επιλέξτε και εγκαταστήστε τον μεταγλωττιστή όπως CCS, GCC compiler, κ.λπ. Εδώ χρησιμοποιείται το 'CCS C compiler' για την κατασκευή του προγράμματος.

Ανοίξτε πρώτα το λογισμικό MPLAB. Αυτό δείχνει τη γραμμή μενού με επιλογή αρχείου, επεξεργασίας, προβολής, έργου και εργαλείων.
Ορίστε την επιλογή έργου και επιλέξτε την «ενσύρματη επιλογή έργου» από το αναπτυσσόμενο μενού. Αυτό θα εμφανίσει το ενσύρματο παράθυρο του έργου.
Επιλέξτε έναν μικροελεγκτή για το έργο σας . Εδώ επιλέγεται ο μικροελεγκτής «PIC16f877A».
Επιλέξτε τη θέση μεταγλωττιστή και διαδρομής για το έργο σας. Εδώ επιλέγεται ο «μεταγλωττιστής CCS C» για τον μικροελεγκτή PIC και, στη συνέχεια, επιλέξτε την επιλογή «Αναζήτηση» από το ενσύρματο παράθυρο του έργου για να επιλέξετε το «ccsloader» στο φάκελο PICC από τα αρχεία προγράμματος. Ένας φάκελος με το όνομα «ομάδα προέλευσης» δημιουργείται στο φάκελο «στόχος».
Δώστε ένα όνομα στο έργο και κάντε κλικ στο κουμπί «ΕΠΟΜΕΝΟ» για να αποθηκεύσετε το έργο. Ένας φάκελος με το όνομα «ομάδα προέλευσης» δημιουργείται στο φάκελο «στόχος». Κάντε κλικ στο μενού «αρχείο» στη γραμμή μενού. Επιλέξτε 'νέο αρχείο' από το αναπτυσσόμενο μενού.

Κωδικός προγραμματισμού μικροελεγκτή PIC

Το πρόγραμμα LED Flash:

#περιλαμβάνω
άκυρη καθυστέρηση (int)
sbit a = PB ^ 2
sbit b = PB ^ 3
sbit c = PB ^ 4
sbit d = PB ^ 5
κενή κύρια ()
{

TRISB = 0x00
a = b = c = d = 0x00
καθυστέρηση (10)
a = b = c = d = 0xFF
}
άκυρη καθυστέρηση (int a)
{
χωρίς υπογραφή char c
για (c = 0c για (c = 0c<250c++)
}

Φορτώστε τον Κωδικό στον Μικροελεγκτή PIC

Η διαδικασία φόρτωσης κώδικα του μικροελεγκτή ονομάζεται dumping. Οι μικροελεγκτές κατανοούν μόνο τη γλώσσα επιπέδου του μηχανήματος, η οποία περιέχει '0 ή 1s'. Πρέπει λοιπόν να φορτώσουμε τον δεκαεξαδικό κώδικα στον μικροελεγκτή. Υπάρχουν πολλά λογισμικά διαθέσιμα στην αγορά για τη φόρτωση του κωδικού στον μικροελεγκτή. Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει το λογισμικό προγραμματιστή «PICFLSH» για την απομάκρυνση του κώδικα στον μικροελεγκτή PIC. Το κιτ προγραμματιστή συνοδεύεται από το κιτ υλικού μαζί με το λογισμικό.

Αυτό το λογισμικό πρέπει να εγκατασταθεί στον υπολογιστή. Ο μικροελεγκτής τοποθετείται στο κιτ υλικού, το οποίο συνοδεύει την υποδοχή. Ακολουθούν τα βήματα για τη φόρτωση του κώδικα στον μικροελεγκτή.

Συσκευή ντάμπινγκ κώδικα

Συνδέστε το υλικό (κιτ προγραμματιστή) στον υπολογιστή μέσω ενός σειριακού καλωδίου
Τοποθετήστε τον μικροελεγκτή στην υποδοχή του κιτ υλικού. Πατήστε το κουμπί κλειδώματος για να βεβαιωθείτε ότι ο μικροελεγκτής είναι συνδεδεμένος στην πλακέτα.
Ανοίξτε το λογισμικό που είναι εγκατεστημένο στον υπολογιστή. Αυτό δείχνει τη γραμμή μενού με επιλογές αρχείων, λειτουργιών, ανοίγματος, αποθήκευσης και ρύθμισης.
Επίλεξε το ' Άνοιξε 'Από το αναπτυσσόμενο μενού και επιλέξτε το' φορτώστε το αρχείο '.
Κάνε κλικ στο ' φορτώνω' κουμπί έτσι ώστε το αρχείο hex να φορτώνεται στον μικροελεγκτή.

Φόρτωση κώδικα στον μικροελεγκτή PIC

Προσομοίωση του κυκλώματος

Η προσομοίωση είναι ένα εργαλείο ανάλυσης αποφάσεων και υποστήριξης, το οποίο χρησιμοποιείται για να γνωρίζει την απόδοση του κυκλώματος. Το υλικό είναι ο οικονομικά αποδοτικός εξοπλισμός, επομένως η προτεινόμενη ενέργεια δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα από το υλικό. Το λογισμικό προσομοίωσης σάς επιτρέπει να γνωρίζετε την απόδοση του κυκλώματος και να εντοπίζετε και να διορθώνετε τα σφάλματα του προγράμματος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι λογισμικών προσομοίωσης που διατίθενται στην αγορά για τον έλεγχο της απόδοσης του κυκλώματος. Εδώ το λογισμικό Proteous χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της απόδοσης του κυκλώματος.

Ανοίξτε το έργο στο Πρωτεύς λογισμικό.
Κάνε κλικ στο ' Εντοπισμός σφαλμάτων Μενού.
Επίλεξε το ' ξεκινήστε τον εντοπισμό σφαλμάτων Επιλογή. Η λυχνία LED αρχίζει να αναβοσβήνει, πράγμα που δείχνει ότι το κύκλωμα λειτουργεί.
Μετά από λίγο, επιλέξτε το σταματήστε τον εντοπισμό σφαλμάτων Επιλογή. Το LED θα σταματήσει να αναβοσβήνει.

Αυτά είναι τα απαραίτητα βήματα για τον προγραμματισμό μικροελεγκτή PIC για την ανάπτυξη απλού έργου. Ελπίζω να έχετε μια βασική ιδέα για αυτό το θέμα. Οποιαδήποτε περαιτέρω βοήθεια προς χτίστε τα έργα που βασίζονται στο PIC ή οποιοδήποτε έργα με βάση μικροελεγκτή μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας παρακάτω.