Microcontroladores

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Circuitos de Interface para Microcontroladores

[pic]
Adaptação livre de parte do documento AXE001_pic_electronics.pdf
da Revolution Education Ltd.

Índice

1. O que é um Microcontrolador PIC ? 1

2. Interfaceamento do Microcontrolador 1

2.1. Circuitos de interface standard 1
2.1.1. Circuito de interface com transístor 1
2.1.2. Circuito de interface com transístorDarlington 2
2.1.3. Circuito de interface com relés 3
2.1.4. Circuito de interface com transistor FET 3

2.2. Interface com Dispositivos de saída 4
2.2.1. LED 4
2.2.2. Lâmpada de sinalização 5
2.2.3. Bezouro ou Buzzer 5
2.2.4. Altifalantes piezo-eléctricos 6
2.2.5. Micromotores 6
2.2.6. Motor passo-a-passo unipolar 8
2.2.7. Motor passo-a-passo bipolar 102.2.8. Servo radio-controlado 12
2.2.9. Solenóides e válvulas solenóides 13

2.3. Interface com Dispositivos de Entrada 14
2.3.1. Interruptores 14
Interruptores e ressaltos (debouncer) 15
2.3.2. Potenciómetro 15
2.3.3. LDR (Light Dependent Resistor) 16
2.3.4. Termistor 18

2.4. Interface com Componentes Avançados 18
2.4.1. Display LCD (LiquidCrystal Display) 18
2.4.1.1. Caracteres LCD 19
2.4.1.2. Interface de LCD a microcontoladores 19
Ligando o LCD usando O FRM010 (Serial LCD Firmware Chip) 20
Ligando o LCD usando o AXE033 (Serial LCD Module) 20
Ligando o LCD directamente 21
Um Programa Simples para escrever no LCD 21
Um Programa mais Avançado 22
Subrotinas Standardpara ligar o LCD directamente. 22
Usando o conjunto de instruções (comandos) do LCD. 23
Códigos das instruções (comandos) para o LCD. 23
Exemplos: 24

1. O que é um Microcontrolador PIC ?

Os equipamentos controlados por microprocessadores são normalmente constituídos por vários circuitos integrados ou chips, cada um com a sua função, a saber: o microprocessador(CPU), uma memória EPROM com o programa, uma memória RAM para armazenamento de dados e interfaces de entrada/saída (I/O input/output) para ligação ao exterior. Pelo contrário, os sistemas baseados em microcontroladores possuem um único chip – o microcontrolador. Um microcontrolador PIC é um circuito integrado de pequenas dimensões e que contém num único chip, a CPU, RAM, ROM e circuitos deinterface. A grande variedade destes componentes possibilita que o mesmo fabricante ofereça modelos com mais ou menos RAM, com outros dispositivos como portos de comunicação, conversores analógico/digitais, etc.

Os microcontroladores PIC podem ser utilizados como “cérebro” para controlar uma enorme variedade de equipamentos, desde máquinas de lavar a telemóveis ou automóveis, etc. Existem portanto aosmilhões por todo o lado, sendo o seu custo muito reduzido. São, por isso, excelentes companheiros para a tarefa a que nos propomos: conceber um robô móvel autónomo, dotado de vários sensores. Para isso as informações provenientes desses sensores, de toque, de detecção de obstáculos, de distância, etc, devem ser adaptadas de forma a serem interpretadas pelo nosso PIC. Por outro lado, o controlo dedispositivos como motores ou relés também exige adaptação de sinal. É desse assunto que iremos tratar nos próximos capítulos.

2. Interfaceamento do Microcontrolador

Neste capítulo iremos explicar como realizar as interfaces para que diferentes dispositivos de entrada e de saída possam ser ligados ao microcontrolador.
Iremos tratar dos seguintes dispositivos:

2.1. Circuitos de interfacestandard

2.1.1. Circuito de interface com transístor

Muitos dos dispositivos de saída irão necessitar de um circuito de comutação por transístor. Para a maioria dos casos um par Darlington formado por dois transístores é ideal.
Contudo, este circuito necessita de dois transístores separados. É possível adquirir um dispositivo contendo os dois transístores num único encapsulamento. Estes...
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