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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS
CAMPUS DE FOZ DO IGUAÇU
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
LABORATÓRIO DE MICROCONTROLADORES
EXPERIMENTO 5
JOSIANE GONÇALVES DA SILVA - RA:197232
RENATA BORTOLATO FERREITA - RA:189953
Professor: Ricardo Luiz Barros de Freitas
FOZ DO IGUAÇU , 22 de fevereiro de 2015
2
RESUMO
Neste relatório é apresentado um experimento em que é usado o microcontrolador
ATMEGA 328P para automatizar um sistema em que há o aumento e diminuição do
valor de saída manualmente em frequência mostrado no display do LCD. O sistema é
alterado manualmente por meio de dois botões. Foi feito também a análise com uso do
osciloscópio. Um dos botões faz com a frequência aumente e outro faz com a frequência
diminua. Foi usado neste experimento a função de interrupção do microcontrolador
ATMEGA 328P e a conexão com um LCD.
Palavras-chave – ATMegaP, microcontrolador, interrupção, LCD.
3
Sumário
1. OBJETIVO.............................................................................. 4
2. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................. 5
2.1 INTERRUPÇÕES............................................................................................ 5
2.2 CIRCUITO....................................................................................................... 6
2.3 O CÓDIGO....................................................................................................... 6
3. DISCUSSÕES ......................................................................... 8
4. RESULTADOS ....................................................................... 9
5. CONCLUSÕES..................................................................... 11
REFERÊNCIAS......................................................................... 12
ANEXO I..................................................................................... 13
4
1. OBJETIVO
Construção um circuito que aumente e diminua o valor de saída manualmente ,
através de interrupções, e mostre o valor da frequência, com duas casas decimais.
5
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Neste capítulo serão apresentados os materiais usados na prática do presente
experimento da disciplina de laboratório de microcontroladores. São descritos também
os métodos para montagem dos circuitos referentes às práticas. Os experimentos foram
contruídos e implementados no Laboratório de Circuitos da UNIOESTE no Parque
Tecnológico de Itaipu em Foz do Iguaçu com o uso do ATMEGA328P.
2.1 INTERRUPÇÕES
As interrupções em um microcontrolador funcionam de maneira que é possível
programá-lo para observar eventos externos, como um pino mudando de estado,
enquanto o microcontrolador executa as instruções do código principal. Quando um
evento ocorrer, o microcontrolador interromperá a execução do código principal, tratará
o evento chamando uma função especificada por nós e retornará a execução do código
principal. Dessa maneira o programa ganha flexibilidade, uma vez que não é mais
necessário ficar checando a todo o momento se o evento ocorreu. Nós podemos
simplesmente configurar a interrupção e a função de tratamento e assim que o evento
ocorrer, ele será tratado. A figura 2.1 mostra como as interrupções são apresentadas
acordo com a pinagem do ATMEGA 328P.
É importante lembrar que não estará sendo feito as duas coisas ao mesmo
tempo. O programa principal será parado enquanto a função de tratamento estiver sendo
executada. Esta função de tratamento é denominada ISR (Interrupt Service Routine).
Cada interrupção terá seu vetor de interrupção que nada mais é que um índice em uma
tabela de interrupções que apontará para nossa rotina de tratamento.
6
Figura 2.1 – Pinagem de acordo com as interrupções no ATMEGA 328P.
Fonte: http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/pcint-interrupcoes-por-mudanca-de-
estado/
2.2 CIRCUITO
A presente prática usou a fonte reguladora de tensão usada nas experiências
anteriores onde há mudança da tensão de 10Vdc para 5 Vdc para alimentação do
ATMEGA 28P.
Para as interrupções foram usadas as Portas D.2 e Portas D.3 onde foram
colocados botões com níveis lógicos 1 (saída de 5V) , com resitores de 10k . Os
materiais usados foram:
1Protoboard;
1 LCD;
2 botões de dois pinos;
2 resitores de 10k
1 Potenciômetro;
2.3 O CÓDIGO
O código foi desenvolvido no programa BASCOM AVR na linguagem Visual
Basic de acordo com as configurações dadas pelo professor em sala de aula. O código
foi feito para que inciando o LCD, e depois declarando as interrupções, onde foi usado o
7
Port D tanto para a ligação do LCD quanto para as interrupções, o código completo do
programa desenvolvido encontra-se no Anexo I deste trabalho.
8
3. DISCUSSÕES
A partir dessa prática foi possível estudar sobre as interrupções do ATMEGA
328P e de como programá-los. Como o port D estava sendo usado desde o início dos
experimentos anteriores como saída para o LCD, as alunas programaram as portas PB1
e PB2 para uso das interrupções, mas não obtiveram sucesso neste tentativa.
Com o uso das portas PD2 e PD3, que são as únicas onde há indicação de
interrupção (INT0 e INT1 respectivamente) o circuito funcionou corretamente. Além
disso houveram problemas no desenvolvimento do programa pois inicialmente foi
criada uma variável ‘A’ que recebia um valor 0 e que crescia ou decrescia o valor a
partir deste valor.
Depois de declarados as portas de saída do LCD e dos vetores de interrupções,
foram declaradas que as interrupções aconteceriam nessas portas (PD2 e PD3), essas
foram programadas para serem ativadas quando o nível lógico nessas portas fosse baixo
(nível lógico -0).
Uma variável ‘A’ foi atribuída a saída do PWM que recebeu os cálculos de saída
de frequência para a saída PWM. Para o botão 1 a variável 1 varia crescendo 100 na
contagem dos 1024 bits disponibilizados no port PD2 e diminuindo 100 quando o botão
da porta PD3 fosse ativado.
9
4. RESULTADOS
Foram usados as portas PD0 (Enable), PD1 (Reset), PD4 (DB4), PD5 (DB5), PD6
(DB6) e PD7 (DB7) para as saídas do LCD. Nas portas PD2 e PD3 foram ligadas
diretamente a dois pinos de botões onde estes eram ligados em paralelo com resistores
de 10 . O outro pino dos botões foi ligado diretamente no terra. Assim esses botões
tinha nível lógico 1, e mudavam para 0 a partir do momento que apertasse neles. Na
figura 4.1 é apresentado o circuito montado.
Como já apresentado anteriormente a porta PD2 foi programada para somar 100
na saída do PWM e diminuir 100 quando a porta PD3 estivesse em nível lógico 0.
O LCD também foi instalado um potenciômetro para ajuste do brilho como nas
práticas anteriores.
Para melhor visualização dos resultados foi observado a saída PWM além da
variação no display de LCD no osciloscópio de acordo com a variação de acordo com o
acionamento dos botões. Nas figuras 4.2 e 4.3 são mostrado dois momentos de mudança
das frequências no osciloscópio.
Figura 4.1 – Circuito da prática 5.
Fonte: Autoria própria.
10
Figura 4.2 – Onda mostrada no osciloscópio na saída PWM.
Fonte: Autoria própria.
Figura 4.3 – Onda mostrada no osciloscópio com o aumento na saído do PWM.
Fonte: Autoria própria.
11
5. CONCLUSÕES
No experimento estudado neste relatório foi concluído o uso de interrupções
através de botões, e o isso foi feito com o uso de um LCD e um osciloscópio para
visualização da mudança de frequência de saída do PWM.
O uso de interrupções possui inúmeras vantagens na automatização de muitas
aplicações, pois como feito nesse prática onde há a variação da frequência de saída do
PWM pode ser usado para acionar máquinas de acordo com essa regulagem é possível
fazer acionamento de motores e máquinas da maneira como o usuário necessitar. Pode
ser usado em sistemas de proteção de acionamentos de motores, pois pode-se usar as
interrupções quando determinados sensores de acordo com as condições de instalação
foram acionados.
12
REFERÊNCIAS
FREITAS, R. L. B. Curso de microcontroladores da família ATMEL. Apostila. Foz
do Iguaçu, 2016.
Atmel .Datasheet. Disponível em :< http://www.atmel.com>. Último acesso em
18/02/2016.
PICORETI, F. Introdução a Interrupções e PCINT. Disponível em : <
http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/pcint-interrupcoes-por-mudanca-de-estado/>. >. Último
acesso em 18/02/2016.
13
ANEXO I
'$sim
$regfile = "m328pdef.dat"
$crystal = 8000000
$hwstack = 32
$swstack = 16
$framesize = 32
Config Portd = Output
Config Pind.2 = Input
Config Pind.3 = Input
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 ,
Db7=Portd.7Db7=Portd.7, Rs = Portd.1, E = Portd.0,
Config Lcdmode = Port
Enable Interrupts
Enable Int0 'Ativa a interrupção INT0
Enable Int1 'Ativa a interrupção INT1
On Int0 Botao1
On Int1 Botao2
Config Int0 = Low Level
Config Int1 = Low Level
Config Timer1 = Pwm , Pwm = 10 , Compare A Pwm = Clear Up , Prescale = 1
Dim A As Word
Dim F As Single
Dim E As Single
A = 500
Cls
Do
Pwm1a = A
E = 1024 - A
F = 4000000 / E
Locate 1 , 1
Lcd "F= " ; Fusing(f , "#.##") ; " Hz "
Locate 2 , 1
Lcd "A= " ; A ; " "
Loop
End
Botao1:
A = A + 100
While Pind.2 <> 1
Wend
If A > 1024 Then
14
A = 1024
End If
Return
Botao2:
A = A - 100
While Pind.3 <> 1
Wend
If A < 0 Or A > 1023 Then
A = 0
End If
Return

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ATmega Prática

  • 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS CAMPUS DE FOZ DO IGUAÇU CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA LABORATÓRIO DE MICROCONTROLADORES EXPERIMENTO 5 JOSIANE GONÇALVES DA SILVA - RA:197232 RENATA BORTOLATO FERREITA - RA:189953 Professor: Ricardo Luiz Barros de Freitas FOZ DO IGUAÇU , 22 de fevereiro de 2015
  • 2. 2 RESUMO Neste relatório é apresentado um experimento em que é usado o microcontrolador ATMEGA 328P para automatizar um sistema em que há o aumento e diminuição do valor de saída manualmente em frequência mostrado no display do LCD. O sistema é alterado manualmente por meio de dois botões. Foi feito também a análise com uso do osciloscópio. Um dos botões faz com a frequência aumente e outro faz com a frequência diminua. Foi usado neste experimento a função de interrupção do microcontrolador ATMEGA 328P e a conexão com um LCD. Palavras-chave – ATMegaP, microcontrolador, interrupção, LCD.
  • 3. 3 Sumário 1. OBJETIVO.............................................................................. 4 2. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................. 5 2.1 INTERRUPÇÕES............................................................................................ 5 2.2 CIRCUITO....................................................................................................... 6 2.3 O CÓDIGO....................................................................................................... 6 3. DISCUSSÕES ......................................................................... 8 4. RESULTADOS ....................................................................... 9 5. CONCLUSÕES..................................................................... 11 REFERÊNCIAS......................................................................... 12 ANEXO I..................................................................................... 13
  • 4. 4 1. OBJETIVO Construção um circuito que aumente e diminua o valor de saída manualmente , através de interrupções, e mostre o valor da frequência, com duas casas decimais.
  • 5. 5 2. MATERIAIS E MÉTODOS Neste capítulo serão apresentados os materiais usados na prática do presente experimento da disciplina de laboratório de microcontroladores. São descritos também os métodos para montagem dos circuitos referentes às práticas. Os experimentos foram contruídos e implementados no Laboratório de Circuitos da UNIOESTE no Parque Tecnológico de Itaipu em Foz do Iguaçu com o uso do ATMEGA328P. 2.1 INTERRUPÇÕES As interrupções em um microcontrolador funcionam de maneira que é possível programá-lo para observar eventos externos, como um pino mudando de estado, enquanto o microcontrolador executa as instruções do código principal. Quando um evento ocorrer, o microcontrolador interromperá a execução do código principal, tratará o evento chamando uma função especificada por nós e retornará a execução do código principal. Dessa maneira o programa ganha flexibilidade, uma vez que não é mais necessário ficar checando a todo o momento se o evento ocorreu. Nós podemos simplesmente configurar a interrupção e a função de tratamento e assim que o evento ocorrer, ele será tratado. A figura 2.1 mostra como as interrupções são apresentadas acordo com a pinagem do ATMEGA 328P. É importante lembrar que não estará sendo feito as duas coisas ao mesmo tempo. O programa principal será parado enquanto a função de tratamento estiver sendo executada. Esta função de tratamento é denominada ISR (Interrupt Service Routine). Cada interrupção terá seu vetor de interrupção que nada mais é que um índice em uma tabela de interrupções que apontará para nossa rotina de tratamento.
  • 6. 6 Figura 2.1 – Pinagem de acordo com as interrupções no ATMEGA 328P. Fonte: http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/pcint-interrupcoes-por-mudanca-de- estado/ 2.2 CIRCUITO A presente prática usou a fonte reguladora de tensão usada nas experiências anteriores onde há mudança da tensão de 10Vdc para 5 Vdc para alimentação do ATMEGA 28P. Para as interrupções foram usadas as Portas D.2 e Portas D.3 onde foram colocados botões com níveis lógicos 1 (saída de 5V) , com resitores de 10k . Os materiais usados foram: 1Protoboard; 1 LCD; 2 botões de dois pinos; 2 resitores de 10k 1 Potenciômetro; 2.3 O CÓDIGO O código foi desenvolvido no programa BASCOM AVR na linguagem Visual Basic de acordo com as configurações dadas pelo professor em sala de aula. O código foi feito para que inciando o LCD, e depois declarando as interrupções, onde foi usado o
  • 7. 7 Port D tanto para a ligação do LCD quanto para as interrupções, o código completo do programa desenvolvido encontra-se no Anexo I deste trabalho.
  • 8. 8 3. DISCUSSÕES A partir dessa prática foi possível estudar sobre as interrupções do ATMEGA 328P e de como programá-los. Como o port D estava sendo usado desde o início dos experimentos anteriores como saída para o LCD, as alunas programaram as portas PB1 e PB2 para uso das interrupções, mas não obtiveram sucesso neste tentativa. Com o uso das portas PD2 e PD3, que são as únicas onde há indicação de interrupção (INT0 e INT1 respectivamente) o circuito funcionou corretamente. Além disso houveram problemas no desenvolvimento do programa pois inicialmente foi criada uma variável ‘A’ que recebia um valor 0 e que crescia ou decrescia o valor a partir deste valor. Depois de declarados as portas de saída do LCD e dos vetores de interrupções, foram declaradas que as interrupções aconteceriam nessas portas (PD2 e PD3), essas foram programadas para serem ativadas quando o nível lógico nessas portas fosse baixo (nível lógico -0). Uma variável ‘A’ foi atribuída a saída do PWM que recebeu os cálculos de saída de frequência para a saída PWM. Para o botão 1 a variável 1 varia crescendo 100 na contagem dos 1024 bits disponibilizados no port PD2 e diminuindo 100 quando o botão da porta PD3 fosse ativado.
  • 9. 9 4. RESULTADOS Foram usados as portas PD0 (Enable), PD1 (Reset), PD4 (DB4), PD5 (DB5), PD6 (DB6) e PD7 (DB7) para as saídas do LCD. Nas portas PD2 e PD3 foram ligadas diretamente a dois pinos de botões onde estes eram ligados em paralelo com resistores de 10 . O outro pino dos botões foi ligado diretamente no terra. Assim esses botões tinha nível lógico 1, e mudavam para 0 a partir do momento que apertasse neles. Na figura 4.1 é apresentado o circuito montado. Como já apresentado anteriormente a porta PD2 foi programada para somar 100 na saída do PWM e diminuir 100 quando a porta PD3 estivesse em nível lógico 0. O LCD também foi instalado um potenciômetro para ajuste do brilho como nas práticas anteriores. Para melhor visualização dos resultados foi observado a saída PWM além da variação no display de LCD no osciloscópio de acordo com a variação de acordo com o acionamento dos botões. Nas figuras 4.2 e 4.3 são mostrado dois momentos de mudança das frequências no osciloscópio. Figura 4.1 – Circuito da prática 5. Fonte: Autoria própria.
  • 10. 10 Figura 4.2 – Onda mostrada no osciloscópio na saída PWM. Fonte: Autoria própria. Figura 4.3 – Onda mostrada no osciloscópio com o aumento na saído do PWM. Fonte: Autoria própria.
  • 11. 11 5. CONCLUSÕES No experimento estudado neste relatório foi concluído o uso de interrupções através de botões, e o isso foi feito com o uso de um LCD e um osciloscópio para visualização da mudança de frequência de saída do PWM. O uso de interrupções possui inúmeras vantagens na automatização de muitas aplicações, pois como feito nesse prática onde há a variação da frequência de saída do PWM pode ser usado para acionar máquinas de acordo com essa regulagem é possível fazer acionamento de motores e máquinas da maneira como o usuário necessitar. Pode ser usado em sistemas de proteção de acionamentos de motores, pois pode-se usar as interrupções quando determinados sensores de acordo com as condições de instalação foram acionados.
  • 12. 12 REFERÊNCIAS FREITAS, R. L. B. Curso de microcontroladores da família ATMEL. Apostila. Foz do Iguaçu, 2016. Atmel .Datasheet. Disponível em :< http://www.atmel.com>. Último acesso em 18/02/2016. PICORETI, F. Introdução a Interrupções e PCINT. Disponível em : < http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/pcint-interrupcoes-por-mudanca-de-estado/>. >. Último acesso em 18/02/2016.
  • 13. 13 ANEXO I '$sim $regfile = "m328pdef.dat" $crystal = 8000000 $hwstack = 32 $swstack = 16 $framesize = 32 Config Portd = Output Config Pind.2 = Input Config Pind.3 = Input Config Lcd = 16 * 2 Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7=Portd.7Db7=Portd.7, Rs = Portd.1, E = Portd.0, Config Lcdmode = Port Enable Interrupts Enable Int0 'Ativa a interrupção INT0 Enable Int1 'Ativa a interrupção INT1 On Int0 Botao1 On Int1 Botao2 Config Int0 = Low Level Config Int1 = Low Level Config Timer1 = Pwm , Pwm = 10 , Compare A Pwm = Clear Up , Prescale = 1 Dim A As Word Dim F As Single Dim E As Single A = 500 Cls Do Pwm1a = A E = 1024 - A F = 4000000 / E Locate 1 , 1 Lcd "F= " ; Fusing(f , "#.##") ; " Hz " Locate 2 , 1 Lcd "A= " ; A ; " " Loop End Botao1: A = A + 100 While Pind.2 <> 1 Wend If A > 1024 Then
  • 14. 14 A = 1024 End If Return Botao2: A = A - 100 While Pind.3 <> 1 Wend If A < 0 Or A > 1023 Then A = 0 End If Return