Pull to refresh

Программирование PIC16F876A. Собираем схему с плавно мигающим светодиодом

Programming microcontrollers
Эта статья направлена на новичков в программировании микроконтроллеров семейства PIC16 от Microchip. В нашем случае, я выбрал немного превосходящий микроконтроллер для таких задач, а именно — PIC16F876A. Программирование микроконтроллера будем производить в MPLAB IDE.

Цель работы: собрать схему, которая будет мигать светодиодом, внимание, с применением ШИМ.

И так, цель задачи обозначили. Теперь перейдем к реализации наших планов.

Часть 1. Железо.


В первую очередь нам понадобятся компоненты, из которых мы будем собирать схему. А именно:
  • Микроконтроллер PIC16F876A
  • Рассыпуха к нему
  • Светодиод
  • Макетная плата
Светодиод можно взять любой по вкусу, какой Вам больше нравится.
Макетную плату желательно иметь в наличии.
В понятие «рассыпухи» входят такие детали как: пара конденсаторов для кварца и конденсатор на выход модуля CPP (Для того что бы сгладить пульсации).

Собранная схема выглядит следующим образом:



Это типовое включение микроконтроллера, ничего нового я тут не придумывал.

Так же, для программирования микроконтроллера я пользуюсь программатором-отладчиком ICD2. Он подключается к компьютеру по USB и прекрасно работает как на системе Windows, так и на GNU/Linux. В нашем случае будем использовать родной MPLAB IDE в Windows.
Скрин в процессе разработки:



Часть 2. Программная.


Светодиод подключаем на 1й модуль CPP (ШИМ). За настройку модуля в микроконтроллере отвечает регистр CPP1CON. Чтобы модуль у нас заработал, предварительно необходимо инициализировать таймер. Для режима ШИМ используется таймер TMR2. За его конфигурацию отвечает регистр T2CON. Инициализация:
movlw .0
bcf STATUS, 5

movwf T2CON ; Помещаем в регистр T2CON - 0
bsf T2CON, 0 ; Устанавливаем бит T2CKPS0 (Предделитель)
bsf T2CON, 2 ; Включаем таймер TMR2 битом TMR2ON
bsf T2CON, 3 ; Устанавливаем бит TOUTPS0 (Постделение)


На этом инициализация таймера закончена. Теперь при включении контроллера от будет служить источником для нашего ШИМ модуля.

Инициализация ШИМ модуля происходит следующим образом:
movlw 00101111b ; Подготавливаем конфигурацию
movwf CPPCON ; Конфигурируем ШИМ
bsf CPPCON, 2 ; Включаем модуль ШИМ

Все, на этом инициализация закончена. Теперь мы можем помещать в регистр CPP1L число от 0 до 255, тем самым меняя скважность выходных импульсов.

Полный исходник программы для прошивки нашего микроконтроллера:

STATUS equ 03h
TRISC equ 07h
CPPCON equ 17h
CPP1L equ 15h
T2CON equ 12h
counter equ 23h
tmp equ 25h
org 0
goto start
start
bsf STATUS, 5

movlw .0
movwf TRISC
bcf STATUS, 5
movwf T2CON
bsf T2CON, 0
bsf T2CON, 2
bsf T2CON, 3
movlw 00101111b
movwf CPPCON
bsf CPPCON, 2
movlw .0
movwf CPP1L
movlw .255
movwf tmp
decfsz tmp, 1
goto $+2
goto $+4
call delay10mS
incf CPP1L, 1
goto $-5
movlw .255
movwf tmp
decfsz tmp, 1
goto $+2
goto $+4
call delay10mS
decf CPP1L, 1
goto $-5
goto $-16
delay10mS
movlw .50
movwf counter
loop
call delay200uS
decfsz counter
goto loop
return
delay200uS
movlw .100
addlw -1
btfss STATUS,2
goto $-2
return
end

Краткая заметка по командам, использованных в программе.
equ — Присвоение имени на определенный адрес.
goto — Переход программы на метку, либо определенную строку
call — Вызов подпрограммы
movlw — Поместить в регистр W, число
movwf — Переместить из регистра W число
bsf — Установить бит в регистре, в состояние 1
bcf — Установить бит в регистре, в состояние 0
addlw — Прибавить в регистр W число
btfss — Проверить бит в регистре на 1
incf — Инкриминировать регистр (прибавить 1)
decf — Декриминировать регистр (вычесть 1)
decfsz — Вычесть 1 из регистра + проверка на 0

Задержки в программе откалиброваны на частоту кварцевого резонатора в 8мгц.

Принцип работы программы.
В начале, происходит инициализация регистров, затем настройка внутренних модулей микроконтроллера.

В переменной tmp мы можем задавать скважность, тем самым меняя максимальную яркость светодиода.

Далее реализована часть программы, которая отвечает за само мигание светодиода, с учетом использования ШИМ. Сначала, инкриминируя CPP1L до значения tmp мы заставляем светодиод медленно начать светиться, а затем делаем обратную операцию.

Часть 3. Финальная


Перед тем как прошивать Ваш контроллер, Вам необходимо установит биты конфигурации микроконтроллера. Без них, ничего работать не будет.

И так:
1) WDT — выключаем. Это сторожевой таймер. Предназначен для аппаратного сброса микроконтроллера в момент непредвиденного зависания.
2) LWP — выключаем. Это низковольтное программирование. Мы используем нормальный программатор, который подает на MCLR 13В.
3) Осцилятор: В данном случае мы имеем 8мгц. Значит ставим значение XT.

Часть 4. Бонусная.


Видео для тех, кто еще не программировал/не собирал схемы, но очень хочет увидеть результат:



Часть 5. Информация.


Официальный сайт microchip — www.microchip.com
Цитируемые источники — www.wikipedia.org
Русская документация для микроконтроллеров PIC — www.microchip.ru/lit/?mid=1x0
Tags:microchippic16f876amplab idepicмикроконтроллерыассемблеррадиотехника
Hubs: Programming microcontrollers
Total votes 65: ↑55 and ↓10+45
Views30K
Comments Comments 65

Popular right now

Top of the last 24 hours