Trabalhando com o microcontrolador PIC 16F877

O ambiente MPLAB IDE da MICROCHIP versão 7.21 ou superior;
O compilador PCW C Compiler IDE da CCS versão Trial 30 dias;
Uma gravador serial que dê suporte ao PIC 16F877 e grave a partir do MPLAB (PICStart Plus).

       ANTES de começarmos a programar, vamos conhecer algumas características do microcontrolador PIC 16F877, como, as portas disponíveis, o nome e o número de cada pino, o tamanho da memória de programa entre outras.
       Quem deseja se aprofundar na programação de microcontroladores PIC usando a linguagem C, pode aprender muito através do livro "Microcontroladores PIC - Programação em C" escrito pelo autor Fábio Pereira - Editora Érica. Todos os programas exemplos desse livro foram escritos com base nos compiladores da CCS, onde há uma biblioteca de funções para facilitar a programação.
       Nesta aula são apresentados vários circuitos exemplos e seus respectivos programas fonte. Já na próxima aula iremos aprender a usar o compilador da CCS e o MPLAB para efetuar a gravação no PIC 16F877.

Características básicas do PIC 16F877:

- 33 pinos de I/O;
- 8k de memória de programa FLASH;
- 368 bytes de memória RAM;
- 256 bytes de memória EEPROM;
- Velocidade máxima de trabalho 20Mhz;
- Watchdog timer (WDT);
- 3 Timers;
- 8 canais A/D de 10 bits;
- 1 USART síncrona/assíncrona;
- Porta Paralela escrava (PSP);
- Porta serial síncrona SSP, SPI e I2C;

Entre outras.

Figura 1 - Pinagem do PIC 16F877

Figura 2 - Simples diagrama interno do PIC16F877

Descrição de algumas funções do compilador CCS usadas aqui em nossos exemplos:

 Função set_timer0()
Altera o conteúdo interno do timer0. Esta função aceita como parâmetro uma variável ou uma constante de 8 bits.
Exemplo:
set_timer0(131); //inicializa o valor do timer0 em 131.

 Função get_timer0()
Obtém o valor interno do timer0. Ela retona um valor de 8 bits.
Exemplo:
int8 valor;
valor = get_timer0();

 Função set_tris_d()
Escrita e leitura na porta D. Ou seja, define se um ou vários pinos são entradas ou saídas na porta D.
Um bit '1' indica que o respectivo pino associado a uma porta será usado como entrada (Input). E um bit '0', saída (Output). O parâmetro pode ser passado à função set_tris_d() também no sistema de numeração binário usando a constante 0b.
Exemplo:
set_tris_d(0b01000001); //Os pinos RD6 e RD0 são definidos como entradas e os demais como saídas.
ou em hexadecimal:
set_tris_d(0x41);

 Função setup_timer_0()
Configura o prescaler do timer0. O parâmetro passado é uma constante predeterminada usada para dividir o sinal de contagem por um prescaler (divisor de freqüência).Exemplo:
setup_timer_0(RTCC_INTERNAL | RTCC_DIV_64); //Informa que o timer0() usa interrupção interna, e que a freqüência é dividida por 64 (prescaler).

 Função enable_interrupts()
Usada para habilitar uma interrupção.Exemplos:
enable_interrupts( GLOBAL ); //Habilita o sistema de interrupção geral. enable_interrupts( int_timer0 ); //Habilita interrupção do timer0().
enable_interrupts( int_rda ); //Habilita interrupção para leitura de caracter pela USART. 
ou 
enable_interrupts(GLOBAL | int_timer0 | int_rda); //Ou todas através do operador OR ' |'.

 Função input()
Lê o estado de um pino de uma determinada porta.
Exemplo:
boolean estado;
estado = input(pin_d2); //Lê o estado do pino RD2 da porta D.
Se o valor da variável estado for '0' (false), isso indica que o nível lógico do pino RD2 é baixo (low). Se for '1' (true), o nível lógico no pino RD2 éalto (high).

 Função output_bit()
Liga ou desliga um determinado pino.
Essa função aceita dois parâmetros: o primeiro é o pino e o segundo é se ele será ligado ou desligado.
Exemplos:
output_bit(pin_d0, 1); //Põe pino RD0 em nível alto (high). Pode-se usar a constante true em vez de '1'. output_bit(pin_d0, 0); //Põe pino RD0 em nível baixo (low). Pode-se usar a constante false em vez de ' 0'.

 Função output_high()
Liga (põe em nível alto) um determinado pino.
Exemplos:output_high(pin_d2); //Põe o pino RD2 da porta D em nível Alto.
É o mesmo que usar:output_bit(pin_d2, true);

 Função output_low()
Desiga (põe em nível baixo) um determinado pino.
Exemplos:output_low(pin_d2); //Põe o pino RD2 da porta D em nível Baixo.
É o mesmo que usar:output_bit(pin_d2, false); 

 Função delay_ms()
Retarda o processamento do programa em milisegundos.
Exemplos:
delay_ms(15); //Aguarda 15 milisegundos.
delay_ms(1000); //Aguarda 1 segundo.

 Função getc()
Aguarda e chegada de um caracter na porta serial (USART).
Exemplo:
char valor;
valor = getch(); //Espera a chegada de um caracter na Serial e armazena-o na variável valor.

 Função printf()
Envia um ou mais caracteres formatados, pela porta serial (USART). Usa os mesmos caracteres padrão de formatação da função printf() ANSI.
Exemplos:
printf("Curso USB/Serial.\r\n"); //Envia uma sting constante.
printf("%d", 85); //Envia um número decimal.

int valor = 0x3F;
printf("%X", valor); //Envia um número hexadecimal.

char *texto = "Teste de transmissão.\r\n";
printf("%s", texto); //Envia uma string a partir de uma variável

Diretivas

#int_rda
Usada para definir uma função de interrupção para leitura dos caracteres que chegam no buffer da porta serial.

#include <16F877.h>
inclui o arquivo cabeçalho usado para se trabalhar com o PIC 16F877. Esse arquivo contém várias constantes e definições úteis.

#use delay(CLOCK=4000000)
Define o valor do relógio do PIC. Este valor tem que ser idêntico ao da freqüência do cristal ou resonador externo. Para usar as funções delay_us(), delay_ms(), delay_cycles() é necessário definir #use delay().

#fuses XT, PUT, NOWDT, NOBROWNOUT, NOLVP
Esta diretiva define quais fusíveis interno do PIC são configurados. Os parâmetros são armazenados no arquivo .HEX e são usados somente na hora da gravação.

Veja o significado de alguns fusíveis:

 Tipo de osciladores:

 LP - Low Power (oscilador < 200Khz);
 RC - Oscilador Resistor/Capacitor;
 XT - Oscilador a cristal <= 4Mhz;
 HS - High Speed (alta velocidade) > 4Mhz.


Outros fusíveis:

Definindo a direção dos pinos de I/O

Figura 3 - Direção dos pinos da porta D

Diagrama Elétrico do Microcontrolador