Cách lập trình vi điều khiển PIC để xây dựng dự án

Các xu hướng công nghệ tiên tiến gần đây rất hữu ích trong việc phát triển hầu hết các thiết bị điện tử tiên tiến. Hầu hết các thiết bị điện tử này được phát triển bằng cách sử dụng vi điều khiển. Vi điều khiển là một linh kiện điện tử, được lập trình để thực hiện các hoạt động điều khiển khác nhau. Có sẵn nhiều loại vi điều khiển khác nhau, chẳng hạn như Bộ vi điều khiển 8051, AVR, ARM và PIC , v.v., được lập trình bằng cách sử dụng các công cụ phát triển tích hợp.

Các bước lập trình vi điều khiển PIC

Bộ vi điều khiển PIC

PIC là một họ vi điều khiển, được sản xuất bởi các công ty khác nhau như NXP, microchip, v.v. PIC là viết tắt của 'bộ điều khiển giao diện ngoại vi', chứa các ký ức, bộ hẹn giờ / bộ đếm , giao tiếp nối tiếp, ngắt và bộ chuyển đổi ADC được tích hợp trong một chip tích hợp duy nhất.

Các bộ vi điều khiển PIC được tìm thấy trong hầu hết các thiết bị điện tử như hệ thống cảnh báo, hệ thống điều khiển giao thông và Hệ thống bảo mật dựa trên RFID , vv Lập trình vi điều khiển PIC có thể được thực hiện để thực hiện một loạt các nhiệm vụ. Mặc dù có nhiều loại vi điều khiển PIC, nhưng vi điều khiển cơ bản và tốt nhất là PIC16f877a.

Quy trình lập trình vi điều khiển PIC

Các Bộ vi điều khiển PIC được lập trình bằng ngôn ngữ C nhúng hoặc hợp ngữ bằng cách sử dụng phần mềm chuyên dụng thích hợp. Trước khi xây dựng một dự án vi điều khiển PIC, chúng ta phải biết về việc phát triển một dự án dựa trên vi điều khiển cơ bản (như 8051). Khi bạn có ý tưởng, việc xây dựng dự án dựa trên bộ điều khiển này sẽ trở nên dễ dàng, vì vậy hãy cùng chúng tôi xem xét các bước cơ bản để xây dựng một dự án dựa trên vi điều khiển PIC .

Trước khi lập trình vi điều khiển PIC, đầu tiên chúng ta phải chọn đúng dự án mà bạn sẽ lập trình vi điều khiển. Hiện tại, hãy xem xét hệ thống đèn flash LED.

Học thuyết:

Đèn pin LED sử dụng một bộ điốt phát sáng và những điốt này được cải tiến để đèn sợi đốt truyền thống tiêu tốn nhiều năng lượng hơn và có rất ít thời gian sống. Mặt khác, đèn LED tiêu thụ ít năng lượng hơn và có tuổi thọ cao hơn.

Ý tưởng cơ bản của dự án này đằng sau thiết kế:

Bộ vi điều khiển tạo ra các xung logic đầu ra để đèn LED được BẬT và TẮT trong những khoảng thời gian nhất định. Nó là một Bộ vi điều khiển 40 chân . Tinh thể được giao tiếp với các chân đầu vào của bộ vi điều khiển cung cấp tín hiệu đồng hồ chính xác ở tần số tinh thể.

Thiết kế mạch

Vi điều khiển PIC truyền và nhận dữ liệu liên quan đến xung đồng hồ, vi điều khiển PIC hoạt động với tần số tinh thể 4MHz. Hai tụ điện được kết nối với bộ dao động tinh thể với dải từ 20pf đến 40pf được sử dụng để ổn định tín hiệu đồng hồ. Có lúc vi điều khiển PIC chuyển sang trạng thái khối hoặc tính thời gian thiếu, lúc đó ta cần reset vi điều khiển. Nếu một bộ vi điều khiển được đặt lại trong thời gian trễ 3 giây, điện trở 10k và tụ điện 10uf được kết nối với các chân tương ứng.

Các thành phần mạch

Các thành phần phần cứng

• Đèn LED vàng
• Pha lê
• Cài lại
• Bộ vi điều khiển PIC
• Tụ điện
• Điện trở

Thành phần phần mềm

• Trình biên dịch MPLAB
• Phần mềm Proteus
• Ngôn ngữ C nhúng

Kết nối mạch

Nguồn cung cấp DC 5v được cấp cho chân 11 của bộ vi điều khiển để điều khiển mạch. Tinh thể được kết nối với các chân 13 và 14 của vi điều khiển. Mạch thiết lập lại được giao tiếp ở 1 chân của vi điều khiển. Đèn LED màu vàng được kết nối với PORTB của vi điều khiển.

Sơ đồ mạch

Mạch này được thiết kế với sự trợ giúp của phần mềm Proteus. Proteus là một phần mềm thiết kế mạch có chứa cơ sở dữ liệu về các thành phần mà chúng ta có thể sử dụng để xây dựng mạch. Mỗi và mọi thành phần đều có sẵn trong thư viện thành phần.

Sơ đồ mạch dự án vi điều khiển PIC

• Mở phần mềm Proteus. Một cửa sổ có thanh menu xuất hiện.
• Nhấp vào menu tệp.
• Lựa chọn ' thiết kế mới Từ menu thả xuống.
• Nhấp vào menu thư viện.
• Lựa chọn ' chọn thiết bị / biểu tượng Từ menu thả xuống.
• Chọn nhận xét có liên quan bằng cách nhấp đúp vào nhận xét đó, để Linh kiện điện tử danh sách xuất hiện trên cửa sổ.
• Thêm tất cả các thành phần và vẽ mạch với các kết nối thích hợp như hình trên.

Lập trình Vi điều khiển PIC

Việc lập trình vi điều khiển PIC được thực hiện thông qua phần mềm ‘MP-Lab’. Đầu tiên cài đặt phần mềm MP-Lab, sau đó chọn và cài đặt trình biên dịch như trình biên dịch CCS, GCC, v.v. Ở đây ‘trình biên dịch CCS C’ được sử dụng để xây dựng chương trình.

• Đầu tiên hãy mở phần mềm MPLAB. Điều này hiển thị thanh menu với tùy chọn tệp, chỉnh sửa, xem, dự án và công cụ.
• Chọn tùy chọn dự án và chọn ‘tùy chọn có dây của dự án’ từ menu thả xuống. Điều này sẽ hiển thị cửa sổ có dây của dự án.
• Chọn bộ vi điều khiển cho dự án của bạn . Ở đây vi điều khiển ‘PIC16f877A’ được chọn.
• Chọn trình biên dịch và vị trí đường dẫn cho dự án của bạn. Ở đây ‘trình biên dịch CCS C’ được chọn cho vi điều khiển PIC, sau đó chọn tùy chọn ‘duyệt’ từ cửa sổ có dây của dự án để chọn ‘ccsloader’ trong thư mục PICC từ các tệp chương trình. Một thư mục có tên 'nhóm nguồn' được tạo trong thư mục 'đích'.
• Đặt tên cho dự án và nhấp vào nút ‘NEXT’ để lưu dự án. Một thư mục có tên ‘nhóm nguồn’ được tạo trong thư mục ‘đích’ .. Nhấp vào trình đơn ‘tệp’ trên thanh trình đơn. Chọn 'tệp mới' từ menu thả xuống.

Mã lập trình vi điều khiển PIC

Chương trình LED Flash:

#include
void delay (int)
sbit a = PB ^ 2
sbit b = PB ^ 3
sbit c = PB ^ 4
sbit d = PB ^ 5
void main ()
{

TRISB = 0x00
a = b = c = d = 0x00
trì hoãn (10)
a = b = c = d = 0xFF
}
void delay (int a)
{
char không dấu c
cho (c = 0c cho (c = 0c<250c++)
}

Tải mã vào Vi điều khiển PIC

Quá trình tải mã của vi điều khiển được gọi là kết xuất. Bộ vi điều khiển chỉ hiểu ngôn ngữ cấp độ máy, ngôn ngữ này chứa ‘0 hoặc 1s’. Vì vậy, chúng ta cần tải mã hex vào vi điều khiển. Có rất nhiều phần mềm có sẵn trên thị trường để tải mã vào bộ vi điều khiển. Ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm lập trình ‘PICFLSH’ để kết xuất mã vào vi điều khiển PIC. Bộ lập trình đi kèm với bộ phần cứng cùng với phần mềm.

Phần mềm này cần được cài đặt vào máy tính. Bộ vi điều khiển được đặt trong bộ phần cứng, đi kèm với ổ cắm. Dưới đây là các bước để tải mã vào vi điều khiển.

Thiết bị bán phá giá mã

• Giao diện phần cứng (bộ lập trình) với máy tính thông qua cáp nối tiếp
• Đặt bộ vi điều khiển vào ổ cắm của bộ phần cứng. Nhấn nút khóa để đảm bảo bộ vi điều khiển được kết nối với bo mạch.
• Mở phần mềm đã cài đặt trong máy tính. Thao tác này hiển thị thanh menu với các tùy chọn tệp, chức năng, mở, lưu và cài đặt.
• Chọn dấu ‘ mở 'Từ menu thả xuống và chọn' tải tập tin '.
• Nhấp vào dấu ‘ tải ' để tệp hex được tải vào bộ vi điều khiển.

Nạp mã vào Vi điều khiển PIC

Mô phỏng mạch

Mô phỏng là một công cụ hỗ trợ và phân tích quyết định, được sử dụng để biết hiệu suất của mạch. Phần cứng là thiết bị hiệu quả về chi phí, do đó phần cứng không thể quan sát trực tiếp hành động được đề xuất. Phần mềm mô phỏng cho phép bạn biết hiệu suất của mạch và tìm & sửa các lỗi của chương trình. Có nhiều loại phần mềm mô phỏng khác nhau có sẵn trên thị trường để kiểm tra hiệu suất của mạch. Ở đây phần mềm Proteous được sử dụng để kiểm tra hoạt động của mạch.

• Mở dự án trong Proteus phần mềm.
• Nhấp vào dấu ‘ Gỡ lỗi ' thực đơn.
• Chọn dấu ‘ bắt đầu gỡ lỗi ' Lựa chọn. Đèn LED bắt đầu nhấp nháy, cho biết mạch đang chạy.
• Sau một thời gian, hãy chọn ' dừng gỡ lỗi ' Lựa chọn. Đèn LED bây giờ sẽ ngừng nhấp nháy.

Đây là các bước cần thiết để lập trình vi điều khiển PIC phát triển dự án đơn giản. Hy vọng rằng bạn có thể có một ý tưởng cơ bản về chủ đề này. Mọi hỗ trợ thêm cho xây dựng các dự án dựa trên PIC hoặc bất kỳ dự án dựa trên vi điều khiển bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách bình luận bên dưới.