Uso de ultrassom no dsPIC30F4011

Microcontroladores: Laboratório I

                 

                   Vítor do Bomfim Almeida Carvalho                            Iuri Rodrigo

                                Universidade Federal de Sergipe                                      Universidade Federal de Sergipe

                                    [e-mail]

CEP 13081-970 - Aracaju SE 

Resumo Neste trabalho foram desenvolvidas atividades utilizando o microcontrolador dsPIC30F4011. A primeira atividade consistiu na criação de um sistema de senhas, enquanto na segunda atividade foi implementado um sistema simulador de ultrassom. Para ambas atividades foram criados códigos na linguagem de programação C através do software ‘mikroC PRO for dsPIC’. Já para a gravação do código no microcontrolador, foi utilizado o PICkit3. Os resultados obtidos foram satisfatórios.

Palavras Chaves: Microcontrolador, dsPIC30F4011, Senha, Ultrassom.

Abstract: In this work were developed activities using the dsPIC30F4011 microcontroller. The first activity consisted in the creation of a system of passwords, while in the second activity an ultrasound simulator system was implemented. For both activities codes were created in the programming language C through the software 'mikroC PRO for dsPIC'. As for the code writing on the microcontroller, PICkit3 was used. The results were satisfactory.

Keywords: Microcontroller, dsPIC30F40411, Password, Ultrasound.

1. Introdução

Os microcontroladores possuem grande importância nos mais variados setores de tecnologia atuais. Esses dispositivos surgiram através da evolução dos microprocessadores. O primeiro microcontrolador foi o Intel 8048, de 8 bits, desenvolvido em 1975 apenas com memórias RAM e ROM no mesmo chip.  Os avanços tecnológicos na área levaram até o lançamento dos microcontroladores PIC, pela Microchip Technology. Todos esses possuem arquitetura Harvard, ou seja, com memória de dados e memória de programa separados. Uma das famílias de PIC mais usadas é a dsPIC30F, que possuem processadores de 16 bits com arquitetura Harvard, instruções com 24 bits de largura e os registradores de trabalho são de 16 bits.

O funcionamento desse microcontrolador se dá através de instruções que são lhe enviadas. Essas instruções são geralmente feitas na linguagem de programação C e são compiladas através de uma IDE (Ambiente de desenvolvimento integrado), sendo uma das mais conhecidas e utilizadas o software ‘mikroC PRO for dsPIC’.  Para a gravação do código compilado no microcontrolador são usados PICkits através de ligações USB. Os PICkits mais recentes são o PICkit2 e o PICkit3.

O microcontrolador utilizado nesse projeto foi o dsPIC30F4011 (Figura 1). Ele possui 40 pinos, memória FLASH de 48Kbytes, memória RAM de 2048 bytes e 1024 bytes de EEPROM. Já com relação às portas, possui 5: A,B,C,D,E,F. Cada uma dessas

[pic 1]

Figura 1- Diagrama de pinos do microcontrolador dsPIC304011

portas são controladas por 3 registradores, exceto a porta B, com 4 registradores. Os registradores são:

-TRISX: Determina se o pino da porta correspondente será entrada ou saída;

-LATX: Envia ao pino da porta correspondente definido como saída algum sinal;

-PORTX: O pino da porta correspondente definido como entrada recebe algum sinal externo;

-ADPFCG: Determina se os pinos da porta B receberão ou enviarão sinais analógicos ou digitais;

Além disso, para ser possível a execução dos projetos, o circuito abaixo foi montado:

[pic 2]

Figura 2- Circuito do KIT para uso em conjunto com o dsPIC304011

Esse circuito possui componentes que são importantes para analisar o comportamento e as possíveis aplicações do dsPIC30F4011. Entre eles estão: Displays 7 segmentos, LEDS, Buzzer e Switches.

O laboratório I consistiu em dois projetos:

i) Criação de um sistema de segurança através da inserção de senhas pelo usuário. O microcontrontrolador será responsável por analisar a senha inserida e gerar diferentes respostas.

ii) Criação de um sistema de ultrassom similar a um sensor de distância de veículos. O microcontrolador será responsável por, a depender da distância do objeto, ativar o buzzer a diferentes frequências e a ativar um módulo de lâmpadas ligadas a relés.

Para a elaboração de programas que permitam a resolução desses projetos, é necessário seguir a seguinte ordem: Análise do problema -> Concepção do algoritmo -> Traduzir o algoritmo em linguagem de código. Uma ferramenta que auxilia na concepção e na tradução do algoritmo são os fluxogramas, em que permite mostrar de maneira gráfica o passo-a-passo do algoritmo. Por isso, os fluxogramas dos dois projetos serão mostrados em anexo.

1. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

2.1. EXPERIMENTO I

Nesta experiência foi desenvolvido um sistema de senhas. O sistema funciona utilizando dois botões (SW0 e SW1), em que o botão SW0 serve para percorrer os dígitos que serão inseridos na senha e para confirmar o dígito escolhido, pressiona-se o botão SW1. Dessa forma o usuário vai inserindo os 6 caracteres que compõe uma senha pré-definida, no caso desta experiência, a senha é “UFS145”.

Ao inserir uma combinação de 6 caracteres, é mostrado nos displays a senha inserida, se esta for a senha correta a mensagem (dsPIC30F4011) é visualizada nos displays. Caso os caracteres inseridos estejam errados, uma mensagem de erro aparece piscando nos displays e após 3 vezes inseridas a senha errada, o buzzer apita continuamente por 5 segundos antes do sistema ficar disponível novamente para receber outra senha.

Para implementação desse sistema, foi criado um algoritmo disposto no fluxograma anexado a este documento. O algoritmo diz as tarefas que o microcontrolador deve executar na seguinte sequência:

1)  O sistema é iniciado com as configurações iniciais;

2)  Continuamente é verificado se algum botão foi pressionado;

3) Se SW0 foi pressionado, o próximo caractere fica disponível para ser selecionado, desse modo o usuário pode ir varrendo os caracteres;

4) Depois de escolhido o caractere e pressionado SW1, o dígito escolhido é confirmado;