sách tham khảo lập trình PIC 16f877a

3.1 Tạo một Project mới sử dụng PIC Wizard Khởi động chơng trình làm việc PIC C Compiler.. Tab Communications liệt kê các giao tiếp nối tiếp mà một con Pic hỗ trợ, thờng là RS232 và I2C,

Trang 1

Mục lục

Trang

Mục lục 1

Lời nói đầu 2

phần I : hớng dẫn cài đặt, sử dụng phần mềm CCS và winpic800 1 Hớng dẫn cài đặt 3

2 Tổng quan về CCS 3

3 Tạo một Project trong CCS 3

3.1 Tạo một Project mới sử dụng PIC Wizard 3

3.1.1 Tab General 4

3.1.2 Tab Communicatiions 6

3.1.3 Tab SPI and LCD 6

3.1.4 Tab Timer 7

3.1.5 Tab Analog 7

3.1.6 Tab Other 8

3.1.7 Tab Interrupts và Tab Driver 9

4 Hớng dẫn sử dụng WinPic800 10

phần I I : các bài thực hành cơ bản 16

Bài thực hành số 1: Nháy Led 16

Bài thực hành số 2: Điều khiển vào ra 21

Bài thực hành số 3: Điều khiển động cơ một chiều 24

Bài thực hành số 4: Điều khiển động cơ bớc 27

Bài thực hành số 5: Hiển thị Led 7 thanh 32

Bài thực hành số 6: Giải mã bàn phím 35

Bài thực hành số 7: Hiển thị LCD 40

Bài thực hành số 8: Lập trình điều khiển mô đun ADC-DAC 46

Bài thực hành số 9: Lập trình ngắt của bộ định thời 50

Bài thực hành số 10: Lập trình với ngắt ngoài 53

Bài thực hành số 11: Lập trình hiển thị matrix 8x8 55

Bài thực hành số 12: Lập trình giao tiếp I2C với DS1307 58

Bài thực hành số 13: Lập trình sử dụng bộ ADC trong Pic 16F877 65

Trang 2

Phần I

Hớng dẫn cài đặt, sử dụng phần mền CCS và winpic

800

1 Hớng dẫn cài đặt Sử dụng Pcwh version 3.227.

Mở Forder cài đặt CCS nháy đúp vào file pcwhupd3.227.exe để tiến hành cài đặt Sau khi cài đặt xong thì copy 2 file Pcw.exe V3.227 Patch.exe và Ccsc.exe V3.227

Patch.exe vào trong C:/Program files/Picc.

CSS là trình biên dịch lập trình ngôn ngữ C cho VĐK Pic của hãng Microchip Chơng trình là sự tich hợp của của 3 trình biên dịch riêng biệt cho 3 dòng Pic khác nhau là:

+ PCB cho dòng Pic 12 bít opcodes

+ PCM cho dòng Pic 14 bít opcodes

+PCH cho dòng Pic 16 và 18 bít

Tất cả 3 trình biên dịch này đợc tích hợp lại trong một chơng trình bao gồm cả trình soạn thảo và biên dịch là CSS, phiên bản PCWH Compiler Ver 3.227

3 Tạo một Project trong CCS

Có nhiều cách để tạo một Project trong CSS, có thể dùng Project Wizard, Manual Creat, hay đơn giản là tạo một file mới và thêm vào đó các khai báo ban đầu

Dới đây sẽ trình bày cách tạo một Project mới theo cả 3 phơng pháp Ta cần chú ýkhi tạo một Project mới thì ta nên tạo một th mục mới có tên liên quan đến dự án địnhlàm, rồi lu tất cả các file liên quan vao trong th mục đó Khi biên dịch, CSS sẽ tạo ra rất nhiều file liên quan khác nhau các file này sẽ tự động lu trong th mục chung đó

Đây cũng là quy tắc chung khi làm việc với bất kỳ phần mềm lập trình nào

3.1 Tạo một Project mới sử dụng PIC Wizard

Khởi động chơng trình làm việc PIC C Compiler Từ giao diện chơng trình chọn

Project →New→PIC Wizard Hình 2.1.1

Sau khi chọn một cửa sổ mới hiện ra yêu cầu nhập tên file cần tạo, Tạo một th mục mới và lu file này vào trong th mục đó

Sau khi Save một cửa sổ New Project hiện ra Hình 2.1.2 Trong cửa sổ này bao

gồm rất nhiều Tab, mỗi tab mô tả một vài tính năng nhất định của Pic Ta sẽ chọn tính năng trong các tab tơng ứng

Trang 3

+ Debice: Liệt kê danh sách các loại PIC 12F, 16F, 18F, ở đây ta dùng Pic 16F877A.

+ Oscilator Frenquency: Tần số thạch anh sử dụng

+ Fuses: Thiết lập các bít Config nh: Chế độ dao đông (HS, RC, INTERNAL), chế độ bảo vệ Code, Brownout detected

+ Chọn kiểu con trỏ Ram 8 bít hay 16 bít

Trang 4

H×nh 2.1.3

H×nh 2.1.4

3.1.2 Tab Communicatiions

Trang 5

Tab Communications liệt kê các giao tiếp nối tiếp mà một con Pic hỗ trợ, thờng là RS232 và I2C, cùng với các lựa chọn để thiết lập các thông số hoạt động cho từng loạigiao tiếp.

+ Giao tiếp RS232: Mỗi VĐK Pic hỗ trợ một cổng truyền thông RS232 chuẩn Tab này cho phép ta lựa chọn các chân Rx, Tx, tốc độ baud, Data bít, Bít Parity…

+ Giao tiếp I2C: Để sử dụng I2C ta chọn vào nút use I2C, khi đó ta có các lực chọn:Chân SDA, SCL, tốc độ truyền (Fast hay Slow), chế độ Master hay Slave, địa chỉ cho Slave Hình 2.1.4.

3.1.3 Tab SPI and LCD

Tab này liệt kê cho chúng ta các lựa chọn đối với giao tiếp nối tiếp SPI, chuẩn giao tiếp tốc độ cao mà Pic hỗ trợ về cấu hình cứng Chú ý khi ta dùng I2C thì không thể dùng đợc SPI và ngợc lại Để có thể sử dụng cả hai giao tiếp này cùng một lúc thì buộc một trong hai giao tiếp phải đợc lập trình bằng phần mềm (giống nh dùng I2C cho 89C51) Hình 2.1.5

Phần cấu hình cho LCD chỉ dành cho các đời Pic 18F và 30F

Hình 2.1.5

3.1.4 Tab Timer

Tab này liệt kê các bộ đếm, bộ định thời mà các con Pic dòng Midrange có: timer0,timer1, timer2, WDT… Hình 2.1.6

Trong lựa chọn cấu hình cho các bộ đếm, bộ định thời có chọn nguồn xung đồng

hồ (trong hay ngoài), khoảng thời gian xảy ra tràn…

Trang 6

Hình 2.1.6

3.1.5 Tab Analog

Tab này cho phép lựa chọn bộ chuyển đổi tơng tự/số (ADC) của Pic Tuỳ vào từng

IC cụ thể mà có các lựa chọn khác nhau.,bao gồm:

+ Lựa chọn cổng vào tơng tự

+ Lựa chọn chân điện áp lấy mẫu (Vref)

+ Chọn độ phân giải: 8 bít (0 ~ 55) hay 10 bít(0 ~ 1023)

+ Nguồn xung đồng hồ cho bộ ADC (trong hay ngoài), từ đó mà ta có đợc tốc

độ lấy mẫu, thờng gọi là interal 2 hay 6 us.

+ Khi không sử dụng bộ ADC ta chọn none.

Hình 2.1.7.

Trang 7

+ Compare (So sánh): Ta có các lạ chọn thực hiện lệnh xảy ra bằng nhau giữa 2

đối tợng so sánh là giá trị của Timer1 với giá trị lu trong thanh ghi để so sánh Bao gồm:

• Thực hiện ngắt và thiết lập mức 0

• Thiết lập ngắt và thiết lập mức 1

• Thực hiện ngắt nhng không thay đổi trạng thái của chân Pic

• Đa Timer1 về 0 nhng không thay đổi trạng thái chân Pic

+ PWM (Điều chế độ rộng xung).

Lựa chọn về tần số xung ra và duty cycle Ta có thể lựa chọn sẵn hay tự chọn tần số, tất nhiên tần số ra phải nằm trong khoảng cho phép

+ Comparator (So sánh điện áp)

Lựa chọn mức điện áp so sánh Vref, có rất nhiều mức điện áp để ta lựa chọn, ta cũng có thể lựa chọn cho đầu vào của bọ so sánh

Trang 8

Hình 2.1.8

3.1.7 Tab Interrupts và Tab Driver

Tab Interrupts cho phép ta lựa chọn nguồn ngắt mà ta muốn sử dụng Tuỳ vào từng loại Pic mà số lợng nguồn ngắt khác nhau, bao gồm: Ngắt ngoài 0 (INT0), ngắt

RS232, ngắt timer, ngắt I2C, SPI, ngắt onchange PORTB…

Tab Drive đợc dùng để lựa chọn những ngoại vi mà trình dịch đã hỗ trợ sẵn các hàm giao tiếp Đây là những ngoại vi mà ta sẽ kết nối với Pic, trong các IC mà CCS

hỗ trợ nh các loại EEPROM 2404, 2416, 2432, 9346, 9355… và một số IC Ram nh PCF 8570, IC thời gian thực DS 1302, Keypad 3x4, LCD, ADC…

Hình 2.1.9: Tab Interrupts

Trang 9

Hình 2.1.10: Tab Drive

Sau khi thực hiện xong ta nhấn OK để hoàn tất, một file.c đợc tạo ra File này chứatất cả các thiết lập mà ta đã lựa chọn

4 Hớng dẫn sử dụng WinPic 800.

4.1 Cài đặt và sử dụng GTP USB Programmer.

GTP USB Programmer dùng để nạp chơng trình sau khi đã dịch ra file hex xuống Pic, sử dụng kết nối USB 2.0 và phần mềm WinPic800 GTP USB có thể nạp cho hầu hết các chíp Pic bao gồm các họ 8, 14, 18, 24 và 40 chân, ngoài ra nó còn có thể nạp cho cả dsPic30

4.1.1 Cài đặt.

Kết nối mạch nạp với máy tính thông qua cổng USB máy sẽ có thông báo sau:

Nhấn Next

Trang 10

Tìm đờng dẫn trong file cài đặt trên đĩa CD.

Nhấn Next

Chờ cho Window tìm kiếm và cài đặt

Trang 11

Xã nhận cài đặt bằng continue Anyway

Chọn Finish để kết thúc cài đặt.

Trang 12

Để kiểm tra lại quá trình cài đặt ta làm nh sau: Quay trở về Desktop nhấn phải chuột vào biểu tợng My Computer chọn Magane, chọn Device Magane

Trang 13

Trong lÇn ch¹y ®Çu tiªn th× thêng WinPic800 kh«ng hiÓn thÞ tiÕng Anh v× vËy chóng ta cÇn thiÕt lËp l¹i Trªn giao diÖn WinPic800 chän Ideoma/English.

§Ó sö dông WinPic víi GTP USB Programmer th× ta cÇn ph¶i thiÕt lËp mét vµi

th«ng sè trong Menu Chän Setting/Hardware, Setting/Hardware b¶ng hiÖn ra nh

sau:

Trang 14

Trở lại giao diện chính của WinPic800, chọn Deivce/Detect Pi, nếu phần mềm báo

đúng Pic thì ta có thể tiến hành nạp chơng trình

Mở một file hex (File/Open) rồi chọn Device/Program all để tiến hành nạp

Thông báo sau kết thúc quá trình nạp đã thành công

Trang 15

Phần II Các bài thực hành cơ bản

Bài thực hành số 1

Nháy Led

I Mục đích

Học xong bài này học sinh cần nắm đợc các nội dung sau:

- Hiểu đợc cách đặt cấu hình vào ra cho các PORT

- Hiểu cách kiểm tra tín hiệu vào tại một chân

- Hiểu đợc cấu trúc và hoạt động của lệnh “if”

RE0/RD/AN5 8RA5/AN4/SS/C2OUT 7

RA1/AN1 3RA2/AN2/VREF-/CVREFRA3/AN3/VREF+ 4

5 RA4/TOCKI/C1OUT 6RE2/CS/AN7 10

RD6/PSP6 29

RD5/PSP5 28

RD4/PSP4 27

RD3/PSP3 22

RD2/PSP2 21

RD1/PSP1 20

RD0/PSP0 19

RC7/RX/DT 26

RC6/TX/CK 25

RC5/SDO 24

RC4/SDI/SDA 23

RC3/SCK/SCL 18

RC2/CCP1 17

RC1/T1OSI/CCP2 16

RC0/T1OSO/T1CKI 15

RB7/PGD 40

RB6/PGC 39

RB5 38 RB4 37 RB3/PGM 36

RB2 35 RB1 34 RB0/INT 33

R3 10K

+5v

RERET SW

X2 12000000

Trang 16

- Portd là port xuất dữ liệu.

- Sau khi hoàn tất các lựa chọn thì ta đợc kết quả nh sau:

include "C:\Documents and

- Ta phải tiến hành chỉnh sửa lại các thông số nh file dới đây: Chú ý các file đợc quản

lý theo Project nên ta chi cần khai báo #include <16f877.h>

#include <16f877.h> //Khai bao thu vien 16F877

#FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOLVP, NOWRT //Khai bao cac bit config

#use delay(clock=12000000) //Khai bao thach anh dung

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void main() {

Trang 17

#define LED PIN_D0 // Định nghĩa chân PD0 cho LED

- Nhiệm vụ của ngời lập trình là thêm các đoạn code vào vòng while();

#include <16f877.h> //Khai bao thu vien 16F877

#FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOLVP, NOWRT //Khai bao cac bit config

#use delay(clock=12000000) //Khai báo tần số thạch anh.

void main() {

#define LED PIN_D0 // Định nghĩa chân PD0

output_high (LED); //Bật LED

delay_ms (500); //Gọi hàm thời gian

output_low (LED); //Tắt LED

delay_ms (500); } //Gọi hàm thời gian.

5 Biên dịch chơng trình nguồn sang File có đuôi *.HEX

- Trên thanh công cụ

Click vào đây để dịch ra file .hex

- Nếu quá trình dịch thành công thì window sẽ có thông báo nh sau

6 Nạp chơng trình cho vi điều khiển

- Lắp vi điều khiển Pic 16F877 vào GTP USB Programmer

- Khởi động WinPic800

- Thiết lập các thông số cho phần cứng (Nh phần hớng dẫn cho WinPic800)

- Mở file nhay_led.hex trong th mục nhay_led

Trang 18

- Chọn Device/Programl Nếu quá trình nạp thành công thì window sẽ có thông báo

sau:

7 Hoạt động thử.

- Chuyển chíp sang main chính và cho chạy thử

- Theo dõi sự hoạt động của mạch

IV Báo cáo thí nghiệm:

V Câu hỏi kiểm tra

1 Vẽ lu đồ thuật toán của chơng trình và giải thích

Trang 19

- Hiểu đợc cách đặt cấu hình vào ra cho các PORT

- Hiểu cách kiểm tra tín hiệu vào tại một chân

- Hiểu đợc cấu trúc và hoạt động của lệnh “if”

II Tóm tắt lí thuyết

- Trong các chơng trình đơn giản thì việc xử lý các tín hiệu trong vòng while() là

đơn giản Đối với các chơng trình lớn thì viêc xử lý tín hiệu trong vòng while() là

không còn phù hợp nữa Việc viết chơng trình sử dụng các chơng trình con sẽ làmcho chơng trình trở nên ngắn gọn hơn, tiết kiệm đợc EFFROM cho chíp Từ bàinày trở đi chúng ta sẽ dùng nhiều đến các chơng trình con và các th viện

RE0/RD/AN5 8RA5/AN4/SS/C2OUT 7

RA1/AN1 3RA2/AN2/VREF-/CVREF 4RA3/AN3/VREF+ 5RA4/TOCKI/C1OUT 6RE2/CS/AN7 10

RD6/PSP6 29

RD5/PSP5 28

RD4/PSP4 27

RD3/PSP3 22

RD2/PSP2 21

RD1/PSP1 20

RD0/PSP0 19

RC7/RX/DT 26

RC6/TX/CK 25

RC5/SDO 24

RC4/SDI/SDA 23

RC3/SCK/SCL 18

RC2/CCP1 17

RC1/T1OSI/CCP2 16

RC0/T1OSO/T1CKI 15

RB7/PGD 40

RB6/PGC 39

RB5 38 RB4 37 RB3/PGM 36

RB2 35 RB1 34 RB0/INT 33

R3 10K

+5v

RERET SW

X2 12000000

C13

104 C16104

DS1 LED0

R2 330

PB1 PB PB0 PB

2 Tạo một dự án mới và đặt tên cho dự án.

- Soạn thảo chơng trình theo nội dung sau:

#include <16f877.h>

#include <def_877a.h> //Khai báo th viện 16f877.h

#FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOLVP, NOWRT //Khai báo các bít config

#use delay(clock=12000000) //Khai báo tần số thạch anh dùng.

Trang 20

void set(){ // Chơng trình con bật.

}} // End programmer

3 Biên dịch chơng trình nguồn sang File hex

4 Hoạt động thử.

- Tắt công tắc nguồn

- Lắp ghép mô đun ghép nối bàn phím và mô đun hiển thị LED với main chính

- Chuyển vi điều khiển Pic lắp sang main chính

- Bật công tắc nguồn

- Nhấn nút Start nối với Pin_B0

- Nhấn nút Stop nối với Pin_B1

- Theo dõi sự hoạt động của Led

1 Giải thích hoạt động của đoạn code sau: So sánh sự hoạt động của nó với

ch-ơng trình vừa soạn thảo ở trên

#include <def_877a.h> //Khai báo th viện 16f877.h

#use delay(clock=12000000) //Khai báo tần số thạch anh dùng.

Trang 21

I Mục đích

- Hiểu đợc cách điều khiển động cơ trên mô đun động cơ DC

- Hiểu cách điều khiển động cơ bằng tín hiệu PWM (độ rộng xung)

- Hiểu đợc cấu trúc và cách hoạt động của lệnh “SWITCH”

- Hiểu đợc cách dùng các lệnh toán học trong chơng trình

- Sơ đồ nguyên lý Hình 2-1

Mô tả: Các tín hiệu điều khiển đợc cách li với mạch động lực qua các IC quangIC1, IC2 Động cơ đợc điều khiển qua bộ Tranzitor mắc Darlington dùng nguồn12VDC RL1 dùng để đảo chiều động cơ đợc điều khiển bởi Q3 Khi kết nối vớiMain chính thì J1 nối với PORTD sao cho PD0 qua IC1, PD1 qua IC2

+88.8

RL1

0V +12V

Q1 Q2

D1

Hình 2-1

III Các bớc tiến hành

5 Khởi động phần mềm lập trình CCS.

6 Tạo một dự án mới và đặt tên cho dự án dkdcdc.

Trang 22

- ấn nút “Lefl” động cơ chạy thuận

- ấn nút “Right” động cơ chạy ngợc

- ấn nút “Fast” động cơ chạy nhanh

- ấn nút “Slow” động cơ chạy chậm

- ấn nút “Stop” động cơ dừng

- Theo dõi sự hoạt động của động cơ

Trang 23

1 Giải thích hoạt động của chơng trình Viết lu đồ thuật toán của chơng trình

Trang 24

- Hiểu đợc cấu tạo, nguyên lí hoạt động của động cơ bớc

- Hiểu đợc cách khai báo và sử dụng các biến, cách khai báo và cách gọi các

ch-ơng trình con

- Hiểu đợc cấu trúc và cách dùng lệnh “Switch”

- Hiểu đợc phơng pháp tạo xung điều khiển động cơ bớc bằng phần mềm

- Xây dựng đợc chơng trình đảo chiều quay và thay đổi tốc độ động cơ bớc

Hiện nay trong một số hệ thống điều khiển tự động có sử dụng một loại động cơ

đặc biệt chạy bằng xung điện Khác với động cơ thông thờng là động cơ này khôngquay liên tục mà nó chỉ dịch chuyển từng “bớc” vì vậy còn gọi là động cơ bớc Ưu

điểm nổi bật của nó là có thể điều khiển, khống chế để trục đông cơ bớc quay mộtgóc ∝ nào đó

Sơ lợc cấu tạo:

Động cơ bớc rất có cấu tạo giống

động cơ điện một chiều nhng có điểm

Nguyên lí làm việc của động cơ bớc:

Xét một động cơ bớc 2 pha đơn giản stato có 2 cực, rô to kiểu nam châm vĩnh cửugồm 6 cực đặt xen kẽ lẫn nhau Góc hợp bởi 2 cực từ kề nhau trên rô to là 600 Dòng

điện 2 pha đợc tạo ra bằng cách đóng mở không đồng thời các công tắc K1 và K2

Xung dòng điện chạy trong 2 cuộn dây (2 pha) đợc minh hoạ trên hình 4-2

Xét tại thời điểm t1, khoá K1 đóng , K2 mở; dòng điện pha A đặt giá trị cực đại còndòng điện pha B bằng không Từ trờng stato là từ trờng của pha A (có phơng thẳng

đứng Từ trờng này sẽ hút các cực trái dấu về vị trí trùng phơng với nó Hình 4-3a

Trang 25

Xét tại thời điểm t2, khoá K1

mở, K2 đóng; dòng điện pha A

đặt giá trị không còn dòng điện

pha B đạt giá trị cực đại Từ

tr-ờng stato là từ trtr-ờng của pha B

S N U-

Xét ở các thời điểm trên các xung điện tiếp theo ta cũng có kết quả tơng tự

Nếu gọi số cặp cực trên stato là a, số cực trên rô to là n thì để quay hết một vòngrô to cần dịch chuyển k bớc Với k = n x a (bớc) - k còn đợc gọi là độ phân giải của

Trang 26

- Động cơ này hoạt động ổn định, sau mỗi bớc động cơ tự “hãm” và dừng lại để dịchchuyển bớc tiếp theo vì vậy điểm dừng có độ chính xác cao, thích hợp với hệ thống tự

động điều khiển

- Tính năng u điểm nh động cơ một chiều nhng lại không có chổi than, không phátsinh tia lửa điện

Tuy nhiên, nguồn cung cấp cho động cơ bớc là nguồn xung, không sẵn có ở

lới điện công nghiệp nên cần phải trang bị thiết bị tạo nguồn xung

1101

1011

0111

1110

1101

1011

0111

1110Biểu diễn số HEX 07H 0BH 0DH 0EH 07H 0BH 0DH 0EH 07H

1 Khởi động phần mềm lập trình CCS.

- Tạo file dongcobuoc.c và lu trong th mục dongcobuoc.

2 Soạn thảo chơng trình nguồn.

RB0 RB1 RB2 RB3 RB4

PorC

Fast

Trang 27

- ấn nút “Lefl” động cơ chạy thuận

- ấn nút “Right” động cơ chạy ngợc

- ấn nút “Fast” động cơ chạy nhanh

- ấn nút “Slow” động cơ chạy chậm

- ấn nút “Stop” động cơ dừng

- Theo dõi sự hoạt động của động cơ

Trang 28

1 Vẽ lu đồ và giải thích hoạt động của chơng trình điều khiển động cơ bớc

2 Viết lại chơng trình để khởi động động cơ bớc, sau một thời gian động cơ tự

động tăng tốc

3 Viết chơng trình điều khiển động cơ bớc quay 10 vòng thì dừng

Trang 29

Học xong bài này học sinh cần nắm đợc cá nội dung sau:

- Hiểu đợc cấu tạo và phần cứng và cách hiển thị các Led 7 thanh

- Hiểu đợc cách định nghĩa các chân out: VD “#define L0 PORTC.5”

- Hiểu đợc cách khai báo và gọi các giá trị trong một mảng

- Hiểu và sử dụng các lệnh toán học nh chia lấy phần nguyên, phần d…

- Hiểu đợc cách đổi kiểu bằng phơng pháp gán trong lập trình C

- Xây dựng đợc chơng trình hiển thị số đếm bằng LED 7 thanh

1 3 5 7

PORTD

1 3 5 7

là loại PNP, vì vậy mức tín hiệu đầu ra của PortD phải là mức 0 thì LED mới sáng

1 Khởi động phần mềm lập trình CCS

- Tạo file quetled7thanh.c lu trong th mục quetled7thanh.

2 Soạn thảo chơng trình nguồn

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	3,1 MB