Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores

ATIVIDADE PRÁTICA MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES Prof Winston Sen Lun Fung Esp ANO 2023 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 1 INTRODUÇÃO Olá a todos Sejam todos muito bemvindos Esta avaliação foi planejada e preparada para as disciplinas de Microcontroladores e Microprocessadores dos Cursos de Engenharia de Computação e Engenharia Elétrica da Centro Universitário Internacional UNINTER O objetivo desta atividade é fazer com que você aluno desenvolva os conhecimentos teóricos aprendidos nas rotas de maneira práticas Para o desenvolvimento desta atividade iremos utilizar o simulador KIT SENAI PIC16 e o software MPLab desenvolvido pela Microchip Você encontrará os links para download na rota de ensino Ao longo desse roteiro serão passadas as orientações gerais para realização da avaliação bem como os seus critérios de correção Na sequência apresentase um exemplo comentado de como se deve ser entregue uma questão Seguindo o roteiro estarão as práticas a serem realizadas cada uma delas possui um tema e uma explicação de como deve ser feita e como será avaliada No mais desejolhe boa atividade prática em nome dos professores da disciplina de Microprocessadores e Microcontroladores Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 2 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Diagrama de ligações no microcontrolador 15 Figura 2 Diagrama de ligação dos LEDs 15 Figura 3 Diagrama de ligações no microcontrolador 16 Figura 4 Diagrama de ligação dos displays de 7 segmentos 16 Figura 5 Diagrama de ligações no microcontrolador 19 Figura 6 Diagrama de ligação dos LEDs 19 Figura 7 Diagrama de ligações dos botões S2 e S3 19 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 3 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Possíveis notas no formato de apresentação 7 Tabela 2 Possíveis notas critério de Identificação Pessoal 8 Tabela 3 Possíveis notas na apresentação do código 9 Tabela 4 Possíveis notas na apresentação das explicações 10 Tabela 5 Possíveis notas na apresentação das simulações 11 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 4 Sumário INTRODUÇÃO 1 LISTA DE FIGURAS 2 LISTA DE TABELAS 3 ORIENTAÇÕES GERAIS 5 FORMATO DE ENTREGA 5 MATERIAL ADICIONAL 5 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO 6 FORMATO DA APRESENTAÇÃO 7 IDENTIFICAÇÃO PESSOAL 8 CÓDIGO 9 EXPLICAÇÃO 10 SIMULAÇÃO 11 EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO 12 PRÁTICA 01 Programando o PIC16F877A 14 A Piscar os LED D6 LED D9 e LED D11 14 B Acender o display de 7 segmentos 16 C Contador de 0 a F no display de 7 segmentos 17 D Lendo um Botão e Acendendo LEDs 18 Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 5 ORIENTAÇÕES GERAIS FORMATO DE ENTREGA O formato de entrega desejável das práticas desse roteiro deve estar de acordo com o que é visto na seção EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE PRÁTICA Elaborouse um documento Caderno de Resolução de Atividade Prática de Projeto de Sistemas Microprocessadosdocx com o propósito de auxiliar na formatação exigida Determinase que os trabalhos devem ser enviados no formato PDF Uma vez que formatos doc ou docx podem apresentar falhas do tipo na codificação carregamento ou apresentação de imagens Trabalhos codificados em outra IDE que não seja MPLAB IDE v70 terão sua nota descontada MATERIAL ADICIONAL Caderno de Resolução Datasheet do PIC16F877A Instruction set do PIC16F877A Código teste para o circuito exemplo Link para o download do MPLab v70 Diagrama de ligações da placa Simulador KIT SENAI PIC16 Simulador KIT SENAI PIC16 Todos os materiais estão disponíveis na disciplina no AVA UNIVIRTUS Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 6 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO Os critérios de avaliação desse trabalho visam deixar a avaliação o mais justa e transparente possível Nessa avaliação cada questão será corrigida individualmente conforme a seguinte equação 𝑁 𝐹𝐸 𝐼𝑃 𝐶𝑂𝐷 𝐸𝑋𝑃 𝑆𝐼𝑀 3 Em que 𝑁 𝑁𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑎 𝑄𝑢𝑒𝑠𝑡ã𝑜 Nota total da questão podendo variar de 0 até 100 𝐹𝐸 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎 Nota do Formato de Entrega podendo variar de 0 até 100 𝐼𝑃 𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑙 Nota Identificação Pessoal podendo variar de 0 até 100 𝐶𝑂𝐷 𝐶ó𝑑𝑖𝑔𝑜 Nota do Código podendo variar de 0 até 100 𝐸𝑋𝑃 𝐸𝑥𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎çã𝑜 Nota da Explicação podendo variar de 0 até 100 𝑆𝐼𝑀 𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎çã𝑜 Nota da Simulação podendo variar de 0 até 100 Cada um dos itenscritérios que compõe a equação acima será detalhado nas subseções a seguir Se mesmo assim houver dúvidas não hesite em perguntar O desconhecimento dos critérios não será aceito como desculpa Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 7 FORMATO DA APRESENTAÇÃO O formato da apresentação é um dos critérios de avaliação pois um engenheiro deve ser capaz de seguir normas no momento de elaboração de relatórios técnicos manuais e outros documentos afins As possíveis notas desse critério são apresentadas na tabela a seguir Tabela 1 Possíveis notas no formato de apresentação NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Formato da apresentação está correto Está de acordo com o exemplo ver a seção EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE PRÁTICA para maiores detalhes 070 Formato da apresentação está parcialmente correto Está muito próximo do exemplo mas apresenta alguns erros 050 Formato da apresentação está incorreto Não seguiu o exemplo Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 8 IDENTIFICAÇÃO PESSOAL Todas as questões devem apresentar um identificador pessoal nas seguintes partes No código fonte o aluno deve indicar o RU dele Nas imagensfotos exigidas em cada prática deverá haver a indicação do RU do aluno As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir Tabela 2 Possíveis notas critério de Identificação Pessoal NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Apresentou o identificador pessoal no código e nas imagensfotos Está de acordo com o exemplo ver a seção EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO para maiores detalhes 080 Apresentou identificador pessoal na imagem mas não no código Não apresentou um identificador no código eg o RU como parte do nome de uma variável 070 Apresentou o identificador pessoal no código mas não nas imagensfotos Não apresentou um identificador na imagem 050 Não apresentou identificador pessoal no código e nem nas imagensfotos Questão sem nenhuma identificação de autoria 000 Apresentou o identificador de outra pessoa nas fotos eou no código A questão veio com identificador pessoal de outra pessoa Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 9 CÓDIGO A apresentação do código compõe um terço da nota total da questão Este será avaliado conforme a tabela a seguir As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir Tabela 3 Possíveis notas na apresentação do código NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Código correto e apresentado no formato imagem Está de acordo com o exemplo ver a seção EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO para maiores detalhes 70 Código correto e apresentado no formato texto Acertou o código mas copiou o texto do código ao invés de tirar print 60 Código parcialmente correto e apresentado no formato imagem Errou um pouco código mas colocou no trabalho no formato imagem 40 Código parcialmente correto e apresentado no formato texto Errou um pouco código e copiou o texto do código ao invés de tirar print 0 Sem código ou com código incorreto A questão não apresentou código ou o código estava errado OBS 1 NÃO ESQUECER DO IDENTIFICADOR PESSOAL OBS 2 CÓDIGOS ELABORADOS NUMA IDE DIFERENTE DO MPLAB TERÃO 50 DA NOTA REDUZIDA Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 10 EXPLICAÇÃO A explicação compõe um terço da nota total da questão Essa parte aplicase aos comentários que o aluno inseriu no código fonte e a resposta a questões que o aluno deve responder As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir Tabela 4 Possíveis notas na apresentação das explicações NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 ExplicaçãoResposta atende o solicitado e há clareza e organização Está de acordo com o exemplo ver a seção EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO para maiores detalhes ou código fonte comentado de forma adequada e completa 80 ExplicaçãoResposta atende o solicitado porém não há clareza eou organização Ex de não clareza ao responder à pergunta do EXEMPLO O registrador TRISD responsável por sentido do sentido os pinos de entrada e saída e se alterado não funcionários os LEDs Ou comentários em partes importantes do códigofonte e ausentes em partes complementares de forma que não permite compreender parte do códigofonte 70 ExplicaçãoResposta atende parcialmente o solicitado e há clareza e organização Ex de explicação que atende parcialmente pergunta do EXEMPLO O registrador TRISD é o responsável por controlador o sentido do sentido os pinos de entrada e saída entrada ou saída Ou comentários somente em partes importantes do códigofonte 60 ExplicaçãoResposta atende parcialmente o solicitado e não há clareza eou organização Ex de explicação que atende parcialmente pergunta do EXEMPLO e sem clareza O registrador TRISD responsável por sentido os pinos de entrada e saída Ou comentários em algumas partes importantes do códigofonte outras áreas importantes que deviam ser comentadas não ocorreram 40 ExplicaçãoResposta atende precariamente o solicitado mas há clareza e organização Ex de explicação que atende precariamente pergunta do EXEMPLO O registrador TRISD controla o sentido os pinos de entrada e saída Ou comentários precários pouco explicativos em algumas partes importantes do códigofonte outras áreas importantes que deviam ser comentadas não ocorreram 30 ExplicaçãoResposta atende precariamente o solicitado e não há clareza eou organização Ex de explicação que atende precariamente pergunta do EXEMPLO sem clareza O registrador TRISD está relacionado ao sentido os pinos de entrada e saída Ou código fonte com comentários fracos quase ausentes ou sem relevância 0 Sem explicação ou explicação incorreta A questão veio sem explicação ou a explicação está errada Ou questão sem comentários no código fonte Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 11 SIMULAÇÃO A simulação compõe um terço da nota total da questão Essa é realizada por meio da ferramenta Kit Senai PIC16 O software está disponível para download na disciplina no AVA UNIVIRTUS As possíveis notas para esse critério são apresentadas na tabela a seguir Tabela 5 Possíveis notas na apresentação das simulações NOTA DESCRIÇÃO NA DEVOLUTIVA COMENTÁRIOS 100 Simulação atende o solicitado e está organizada A simulação atende exatamente o código apresentado pelo Aluno e está correta com relação ao enunciado da atividade 30 Simulação está parcialmente correta A simulação atende o código apresentado pelo aluno e atende parcialmente o enunciado da atividade 0 Simulação incorreta ou não foi apresentada A questão veio sem explicação ou a explicação está errada Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 12 EXEMPLO DE APRESENTAÇÃO DE QUESTÃO Prática XX Display 7 Segmentos Questão XX Contador Utilizando o PIC16F877A Faça aparecer os algarismos I Apresentação do Código não esquecer do identificador pessoal códigofonte para exemplificação I Apresentação das ImagensFotos não esquecer do identificador pessoal a Imagem do display 7 segmentos funcionando Figura 1 Escrita no display de 7 segmentos Identificação do aluno Identificação do aluno Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 13 II É possível ligar 2 ou mais displays de 7 segmentos no PORTD Resposta Sim Deve ser controlado através do pino conectado ao terra selecionando desta maneira qual display está disponível OBS1 No caderno de prova não precisa circular e apontar o identificador pessoal OBS2 As imagens são meramente ilustrativas elas demonstram onde devem ser inseridas e não possuem correlação com a atividade designada Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 14 PRÁTICA 01 PROGRAMANDO O PIC16F877A Essa primeira prática foi idealizada como primeiro contato do aluno com o microcontrolador Os códigos devem ser desenvolvidos no Microchip MPLAB IDE v70 programando em linguagem Assembly do PIC e os circuitos devem ser simulados no simulador Kit Senai PIC16 A PISCAR OS LED D6 LED D9 E LED D11 Neste item devese fazer os leds LED D6 LED D9 e LED D11 piscar em sequência Dicas Para piscar os LEDs é necessário permanecer com o LED aceso por um período e mantêlo apagado no período seguinte Utilize o procedimento abaixo para fazer uma pausa no programa PERDETEMPO MOVLW d80 MOVWF VEZES LOOPVEZES MOVLW d255 MOVWF DELAY CALL DELAYUS DECFSZ VEZES1 GOTO LOOPVEZES RETURN DELAYUS NOP NOP DECFSZ DELAY1 GOTO DELAYUS RETURN Declare as variáveis no início do seu código DELAY EQU 0x20 VEZES EQU 0x21 Para chamar o procedimento faça CALL PERDETEMPO Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 15 Podemos generalizar o funcionamento Habilitar os LEDs ENLEDs Acender LED D6 chamar PERDETEMPO Apagar LED D6 chamar PERDETEMPO Acender LED D9 chamar PERDETEMPO Apagar LED D9 chamar PERDETEMPO Acender LED D11 chamar PERDETEMPO Apagar LED D11 chamar PERDETEMPO pular para o início do programa Figura 1 Diagrama de ligações no microcontrolador Figura 2 Diagrama de ligação dos LEDs Após conferir o funcionamento devese preencher o caderno de resolução como se pede Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 16 B ACENDER O DISPLAY DE 7 SEGMENTOS Nesse item devese acender o último número do seu RU no display de 7 segmentos O display está ligado ao PORT D do PIC 1 Habilite o display de 7 segmentos desejado 2 Configure a o sinal de saída no PORTD para acender o número desejado Dicas 1 Cada segmento do display de 7 segmentos é denominador por uma letra 2 Para acender o número desejado envie 5V nos segmentos desejados 3 Preencha a tabela abaixo verificando qual os segmentos devem acender 1 ou ficar apagado 0 Pino PIC D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Seg Display g f e d c b a Último Número RU Após conferir o funcionamento devese preencher o caderno de resolução como se pede Figura 3 Diagrama de ligações no microcontrolador Figura 4 Diagrama de ligação dos displays de 7 segmentos Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 17 C CONTADOR DE 0 A F NO DISPLAY DE 7 SEGMENTOS Nesse item devese fazer um contador de 0 até F utilizando o display de 7 segmentos O display está ligado ao PORT D do PIC 1 Ligue o display conforme orientado na atividade B 2 Utilize o procedimento PERDETEMPO indicada na atividade A Dicas 1 Cada número ou letra tem uma combinação de leds do display que devem ser acesos 2 Para acender o dígito desejado envie 5V nos segmentos desejados 3 Preencha a tabela abaixo verificando qual os segmentos devem acender 1 ou ficar apagado 0 para cada combinação Pino PIC D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Seg Display g f e d c b a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Após conferir o funcionamento devese preencher o caderno de resolução como se pede Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 18 D LENDO UM BOTÃO E ACENDENDO LEDS Desenvolva um programa que ao pressionar o botão RB0 os LEDs D6 D8 D10 e D13 devem acender e os LEDs D7 D9 D11 e D14 devem ser apagados Se o botão não estiver pressionado os LEDs D6 D8 D10 e D13 devem permanecer apagados e os LEDs D7 D9 D11 e D14 devem ser acesos Os botões estão ligados ao PORT B do PIC nos pinos RB0 e RB1 1 Configure no TRISB o pino RB0 como entrada 2 Atenção O botão quando fechado conecta o pino ao GND Dicas 1 Configure o pino RA5 do PORT A como saída ENLEDS 2 Configure o pino RB0 do PORT B como entrada 3 Configure o PORT D como saída 4 Habilite o RA5 com sinal alto para habilitar os LEDs 5 Para verificar se o botão foi pressionado utilize o comando BTFSS ou BTFSC 6 Crie uma rotina para botão pressionado e outra para botão não pressionado BTFSC Testa o bit pula se estiver com Zero Sintaxe BTFSC fb Descrição Se o bit b no registrador f for 0 a próxima instrução será pulada Se o bit b no registrador f for 1 a próxima instrução será executada Exemplo BTFSC FLAG4 Falso GOTO TESTEFALSO Verdadeiro GOTO TESTEVERDADEIRO Botão não pressionado Botão pressionado Acender D7 D9 D11 D14 Apagar D6 D8 D10 D13 Acender D6 D8 D10 D13 Apagar D7 D9 D11 D14 HABILITAR ENLEDs TESTAR RB0 INÍCIO CONFIGURAR PORTA CONFIGURAR PORTB CONFIGURAR PORTC Roteiro de Atividade Prática de Microprocessadores e Microcontroladores 19 Figura 5 Diagrama de ligações no microcontrolador Figura 6 Diagrama de ligação dos LEDs Figura 7 Diagrama de ligações dos botões S2 e S3 Após conferir o funcionamento devese preencher o caderno de resolução como se pede