Примеры применения микроконтроллеров PICmicro

10.2.1. Устройство управления четырьмя светодиодами

На рис. 10.2 приведена схема устройства для управления четырьмя светодиодами.

Рис. 10.2. Принципиальная схема устройства управления светодиодами

 

Ниже приводится текст программы "бегущий огонь" для данной схемы.

; WALKLEDS.ASM
	LIST	P=16C84
;
PORTB	EQU
TRISB	EQU	86h
OPTREG	EQU	81h
STATUS	EQU
CARRY	EQU
RP0	EQU
MSB	EQU		; номер бита для крайнего слева
светодиода
			;
	CLRF	PORTB	; погасить все светодиоды
	BSF	STATUS, RP0	; выбрать регистровый банк 1
	CLRF	TRISB^80h	; установить все разряды PORTB
на вывод информации
	MOVWF	0Ah
	MOVLW	OPTREG^80h	; настроить предварительный
делитель в WDT на (1:4)
	BCF	STATUS, RP0	; выбрать регистровый банк 0
	INCF	PORTB, F	; включить крайний справа
светодиод
	BCF	STATUS, CARRY	; очистить флаг CARRY
LEFT	SLEEP		; подождать тайм-аута WDT
	RLF	PORTB, F	; сдвинуть содержимое индикатора
влево
	BTFSS	PORTB, MSB	; достигли крайней левой позиции?
	GOTO	LEFT	; если нет – цикл
RIGHT	SLEEP		; подождать тайм-аута WDT
	RRF	PORTB, F	; сдвинуть содержимое индикатора
вправо
	BTFSS	PORTB, 0	; достигли крайней левой позиции?
	GOTO	RIGHT	; если нет – цикл
	GOTO	LEFT	; начать новый цикл
	END

Программа "бегущий огонь" предназначена для использования четырех светодиодов, но можно изменять значение MSB для использования большего количества светодиодов: для количества светодиодов 5, 6, 7 и 8 значения MSB должны быть 4, 5, 6 и 7 соответственно.

10.2.2. Управление ЖКИ с помощью последовательного адаптера

Несмотря на широкое применение символьных жидкокристаллических дисплеев (ЖКД), использование ЖКИ по-прежнему остается одним из распространенных способов реализации цифровых отсчетных устройств в измерительной аппаратуре с малым энергопотреблением. Это обусловлено прежде всего тем, что ЖКИ, в отличие от ЖКД, имеют более широкий диапазон рабочих температур и напряжений, а также широкий диапазон габаритов символов.

Управление ЖКИ с помощью микроконтроллеров PIC16C92x, имеющих LCD модуль, не всегда представляется целесообразным.

Для управления ЖКИ можно использовать как последовательные, так и параллельные адаптеры. Управление параллельным адаптером реализуется очень просто, применением команды MOVWF PORTx для записи подготовленных данных в регистр адаптера. Однако использование параллельных адаптеров не всегда является оптимальным (например, если все порты ввода/вывода используются по нескольким назначениям и (или) количество этих портов небольшое).

Применение последовательного адаптера требует наличия у микроконтроллера всего трех свободных (или относительно свободных) линий ввода/вывода.

Фирма Microchip Technology Incorporated производит очень удобный и недорогой последовательный адаптер символьного 32-сегментного ЖКИ AY0438.

На рис. 10.3 приводится функциональная схема управления ЖКИ через адаптер AY0438 микроконтроллерами среднего семейства.

Ниже приводится текст программы, написанной для MPASM, реализующей управление ЖКИ.

; AY0438.ASM

LIST p=16C71, f=inhx8m

;******************************************************************

; Соединение выводов PORTB с адаптером AY0438:

; PORTB.0 ® CLK (тактовый сигнал для сдвига данных в регистре AY0438)

; PORTB.1 ® DATA IN (входные данные для регистра сдвига AY0438)

; PORTB.2 ® LOAD (сигнал окончания загрузки данных в регистр сдвига AY0438)

;

; ЖКИ соединяется с AY0438 следующим образом:

; Старший разряд ® сегменты с 1-го по 7-й

; Третий разряд ® сегменты с 9-го по 15-й

; Второй разряд ® сегменты с 17-го по 23-й

; Младший разряд ® сегменты с 25-го по 31-й

; Выводы децимальных точек индикатора не присоединены, но могут подключаться

; к выводам адаптера: SEG8, SEG16, SEG24, SEG32.

; Для каждого разряда сегменты подключаются так:

; SEG A ® SEG(8n + 1)

; SEG B ® SEG(8n + 2)

; SEG C ® SEG(8n + 3)

; SEG D ® SEG(8n + 4)

; SEG E ® SEG(8n + 5)

; SEG F ® SEG(8n + 6)

; SEG G ® SEG(8n + 7)

; где n = 0, 1, 2, 3 для старшего, 3-го, 2-го, младшего разрядов ЖКИ соответственно.

; В программе приняты обозначения регистров:

; MSD, THRDSD, SCNDSD и LSD для определения цифр, выводимых на AY0438.

; В данном примере кнопка, соединенная с PORTB.7, периодически проверяется,

; и, если она нажата, данные, расположенные в регистрах от MSD до LSD,

; выводятся на соответствующие разряды ЖКИ.

;******************************************************************

Рис. 10.3. Функциональная схема управления ЖКИ через адаптер AY0438

 

#include p16с71.inc
_CONFIG 03FF3; RC генератор
;
MSD	EQU	0x20
THRDSD	EQU	0x21
SCNDSD	EQU	0x22
LSD	EQU	0x23
COUNT	EQU	0x24
TEMP	EQU	0x25
PORTB	EQU	0x06
#DEFINE	CLK	PORTB, 0
#DEFINE	DATAIN	PORTB, 1
#DEFINE	LOAD	PORTB, 2
#DEFINE	UPDATELCD	PORTB, 7
W	EQU
STATUS	EQU	0x03
C	EQU
RP0	EQU
OPTION	EQU	0x81
RBPU	EQU
PCL	EQU	0x02
PCLATH	EQU	0x0A
;
;
	ORG
	GOTO	START
;
	ORG	0x10
;
; Эта таблица кодировки цифр должна быть всегда расположена на стра­нице 0
; для работы данной программы
;
DECODEVALUE
	ADDWF	PCL
	RETLW	B'00111111'	; код цифры "0"
	RETLW	B'00000110'	; код цифры "1"
	RETLW	B'01011011'	; код цифры "2"
	RETLW		; код цифры "3"
	RETLW		; код цифры "4"
	RETLW		; код цифры "5"
	RETLW		; код цифры "6"
	RETLW		; код цифры "7"
	RETLW		; код цифры "8"
	RETLW		; код цифры "9"
;
START
	CLRF	PORTB
	BSF	STATUS, RP0	; настроить линии 0, 1, 2
PORTB как выходы
	MOVLW	B'11111000'	; сигналы управления адап-
тером установить в "0"
	MOVWF	PORTB
	BCF	OPTION, RBPU	; разрешить включение
			кнопки
	BCF	STATUS, RP0
WAIT
	BTFSC	UPDATELCD	; кнопка нажата (низкий
уровень)?
	GOTO	WAIT	; если нет, то перейти на
метку WAIT
	BCF	LOAD	; если да, то установить сиг-
нал LOAD = 0
	MOVF	LSD, W	; получить значение цифры
младшего разряда
	CLRF	PCLATH	; PCH = 0
	CALL	DECODEVALUE	; кодировать данное значение
	CALL	SEND8	; последовательный вывод
значений сегментов
	MOVF	SCNDSD, W	; получить значение цифры
2-го разряда
	CALL	DECODEVALUE	; кодировать данное значение
	CALL	SEND8	; последовательный вывод
значений сегментов
	MOVF	THRDSD, W	; получить значение цифры
3-го разряда
	CALL	DECODEVALUE	; кодировать данное значение
	CALL	SEND8
	MOVF	MSD, W	; получить значение цифры
старшего разряда
	CALL	DECODEVALUE	; кодировать данное значение
	CALL	SEND8	; последовательный вывод
значений сегментов
	BSF	LOAD	; установить сигнал LOAD = 1
	BCF	LOAD	; установить сигнал LOAD = 0
KEYRELEASED
	BTFSS	UPDATELCD	; ждать нажатия кнопки
	GOTO	KEYRELEASED
	GOTO	WAIT	; повторить цикл.
;
; SEND8 посылает 8 битов данных, расположенных в регистре W, на адаптер
;
SEND8
	MOVWF	TEMP	; переслать текущее содержимое
регистра W в TEMP
	MOVLW	.8	; установка на 8
	MOVWF	COUNT	; счетчика битов
SENDLOOP
	BCF	DATAIN	; установить DATA IN = 0
	RRF	TEMP	; циклический сдвиг значения
вправо через перенос
	BTFSC	STATUS, C	; пропустить, если бит равен "0"
	BSF	DATAIN	; иначе установить DATA IN = 1
	BSF	CLK	; установить CLK = 1
	BCF	CLK	; установить CLK = 0
	DECFSZ	COUNT	; декрементировать COUNT и
проверить на "0"
	GOTO	SENDLOOP	; вывести следующий бит, если
COUNT ¹ 0
	RETURN		; возврат из процедуры, если
COUNT = 0
;
	END

10.2.3.Аналого-цифровое преобразование

Функциональная схема 4-канального 8-разрядного преобразователя
напряжение – код (АЦП) приведена на рис. 10.4. Здесь в качестве опорного напряжения используется V_DD. Входные напряжения поданы на входы RA0 – RA3. Микроконтроллер PIC16C71 использует внутренний RC генератор.

Рис. 10.4. Функциональная схема 4-канального АЦП

Ниже приводится макет текста программы, написанный для MPASM, реализующий работу 4-канального 8-разрядного АЦП.

 

; Инициализация АЦП.
; Выбор СН0:СНЗ, внутренний RC генератор.
; Запись результата в 4 регистра, начиная с адреса ADTABLE (10h)
;
; Инициализация
	BSF	STATUS, PR0	; Выбор банка 1
	MOVLW	B'00000000'	; Выбор RA3:RA0 как
	MOVWF	ADCON1	; аналоговых входов
	BCF	STATUS, PR0	; Выбор банка 0
	MOVLW	B'11000001'	; Выбор канала 0, внутреннего
RC
	MOVWF	ADCON0	; генератора, включение АЦП
	MOVLW	ADTABLE	; Установка начала таблицы...
	MOVWF	FSR	; записи результата
;
NEW_AD	CALL	SAMPLE-DELAY	; Временная пауза
	BSF	ADCON0, 2	; Старт преобразования
LOOP
	BTFSC	ADCON0, 2	; Преобразование завершено?
	GOTO	LOOP	; Если нет – цикл
;
	MOVF	ADRES, W	; Чтение результата преобра­-
зования
	MOVWF		; Сохранение результата в
			таблице
	MOVLW		; Выбор следующего канала
	ADDWF	ADCON0	;
	BCF	ADCON0, CHS2	; Защита от переполнения
; Вычисление позиции записи результата в таблицу
	CLRF	TEMP	; Очистка регистра temp
	BTFSC	ADCON0, CHS0	; Проверка установки бита CHS0
	BSF	TEMP, 0	; Если текущий канал СН1, СНЗ
	BTFSC	ADCON0, CHS1	; Проверка установки бита CHS0
	BSF	TEMP, 1	; Если текущий канал СНО, СН2
	MOVLW	ADTABLE	; Запись нового значения
	ADDWF	TEMP, W	; позиции таблицы в регистр
	MOVWF	FSR	; указатель косвенной адресации
	GOTO	NEW_AD