Vogliamo far lampeggiare i led collegati come in figura ai bit della porta D del PIC 18F8722 presente sulla demo board in dotazione al laboratorio.
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- Leopoldo Franchi
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1 Lampeggio di 8 led Vogliamo far lampeggiare i led collegati come in figura ai bit della porta D del PIC 18F8722 presente sulla demo board in dotazione al laboratorio. Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 Dalla figura si nota che i led sono collegati in logica positiva in quanto ai bit della porta sono collegati gli anodi dei led. Se un bit della porta viene posto a 1 (5V) il led corrispondente e polarizzato direttamente e quindi si accende. Se un bit 1 della porta viene posto a 0 (0 V) non c e differenza di potenziale ai capi del led che quindi e spento. Programmazione della Porta Alla accensione del PIC tutte le porte sono programmate in ingresso. Per gestire il led dobbiamo dichiarare tutti i bit di PORTD in uscita. Questo si fa tramite il l registro TRISD associato a PORTD. Dobbiamo mettere a 0 (OUT) tutti i bit di TRISD. Inviamo a TRISD un numero che ha 0 in corrispondenza dei bit che vogliamo in uscita Nella istruzione di scrittura del registro TRISD il numero si puo esprimere: TRISD Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit In questo modo la porta D e programmata come in figura Bit0 in binario TRISD = 0b ; In esadecimale TRISD = 0x0; In decimale TRISD = 0; Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit Bit0 Dopo la programmazione in uscita i bit si portano al valore 0 in modo automatico.
2 La funzione di inizializzazione dell hardware Nel nostro progetto dobbiamo programmare in uscita tutti i bit della porta D pertanto la funzione e la seguente: setup Tutti i bit della porta D in uscita fine I Prototipi delle funzioni void setup ( void ) TRISD = 0 ; return ; // PORTD in uscita Avendo progettato la funzione, nel sofware dovremo opportunamente inserire il suo prototipo: void setup ( void ); Come si accendono i led Per inviare i dati alla porta si usano i registri LAT Per accendere tutti i led abbiamo usato nel programma di accensione di 8 led la istruzione Come si spengono i led Bisogna inviare 0 a tutti i led con la istruzione: LATD = 0; Come si ottiene il lampeggio Ordinando la accensione dei led e poi il loro spegnimento e poi di nuovo all infinito. loop Accendo Led Spengo Led void loop (void) LATD = 0; return In questo modo pero il lampeggio e cosi veloce che non lo vediamo!!!
3 Come si ottiene un lampeggio piu lento (ogni 500 ms) Inserendo dopo la accensione e dopo lo spegnimento dei led un ritardo di durata apprezzabile da un occhio umano. Supponiamo di voler tenere accesi i led per 500 ms e spenti per altrettanto loop void loop (void) Accendo Led????? Spengo Led LATD = 0; return????? Come si ottiene il ritardo di 500 ms Il C18 mette a disposizione una libreria di ritardi composta da varie funzioni che consentono di ottenere ritardi multipli di un ciclo macchina Delay1TCY Delay10TCYx Delay100TCYx Delay1KTCYx Delay10KTCYx TCY = Time Cycle TCY e il tempo che la CPU impiega a fare Fetch Decode Execute di una istruzione La durata dei ritardi quindi non e espressa in unita temporali (sec, ms, μs) perche la durata di un ciclo macchina dipende dalla frequenza del Clock applicato al microcontrollore Per tutti i PIC un ciclo macchina ha la durata di 4 periodi di Clock. TCY = 4 Tclock Esempio: Se un PIC lavora con un clock di frequenza = 10 MHz = Hz Tclock = 0.1 μs TCY = 4 Tclock = 0.4 μs T CLOCK = f 1 CLOCK
4 Pertanto con f clock = 10 MHz Delay1TCY Delay1TCY ( ) ; ritarda 0.4 μs Delay10TCYx Delay10TCYx (1); ritarda 4 μs Delay100TCYx Delay100TCYx(1); ritarda 40 μs Delay1KTCYx Delay1KTCYx(1); ritarda 400 μs = 0.4 ms Delay10KTCYx Delay10KTCYx(1); ritarda 4000 μs = 4 ms La funzione Delay1TCY non accetta valori in ingresso Le altre funzioni accettano valori in ingresso tra 1 e 255. Questi valori sono i moltiplicatori x per il ritardo base corrispondente al ritardo ottenibile con moltiplicatore 1 Se nel caso in esame scriviamo Delay10KTCYx(10); otteniamo un ritardo 10 volte piu lungo di 4 ms, tempo base corrispondente al moltiplicatore 1. Il ritardo ottenuto sara quindi pari a 40 ms Se desideriamo un ritardo di 500 ms, quanti ritardi da 4 ms sono necessari? moltiplica tore = RitardoDesiderato RitardoBase 500ms = 4ms = 125 Pertanto il ritardo da 500 ms si realizza con la chiamata alla funzione Delay10KTCYx passandole il fattore moltiplicativo 125. Per attendere 500 ms bisogna attendere 125 volte 4 ms Se desideriamo un ritardo di 1 sec = 1000 ms, anche senza fare i calcoli si capisce che: Delay10KTCYx(250); // attesa 1000 ms = 1 sec Il massimo ritardo ottenibile con una unica chiamata ad una funzione di ritardo di libreria e Delay10KTCYx(255); // attesa 1020 ms = 1 sec e 20 ms
5 Le istruzioni da eseguire all infinito Loop Lampeggio void loop(void) Accendo Led Spengo Led LATD = 0 ; return Inclusione dei file h delle librerie del C18 Per poter adoperare nel programma le funzioni di una libreria, bisogna includere nel programma il file.h della libreria che contiene: I prototipi delle funzioni della libreria Le eventuali costanti necessarie Il nome del file.h della libreria dei ritardi e Delays.h Pertanto non dimentichiamo di scrivere #include < Delays.h>
6 Il programma completo // lampeggio di 8 led collegati a PORTD // configurazione del PIC #pragma config OSC = HS #pragma config WDT = OFF #pragma config LVP = OFF // include #include <p18f8722.h> #include < Delays.h> // prototipi delle funzioni void setup (void); void loop (void); // Inizializzazione HW // Istruzioni da eseguire in ciclo // il main void main (void) setup( ) ; // PORTD è in OUT do loop ( ); while(1); // Le funzioni void setup( void ) TRISD = 0 ; // PORTD in uscita return ; void loop (void) LATD = 0 ;
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