PIC est un Microcontrôleur d'interface périphérique qui a été développé en 1993 par les microcontrôleurs General Instruments. Il est contrôlé par logiciel et programmé de manière à effectuer différentes tâches et à contrôler une ligne de production. Les microcontrôleurs PIC sont utilisés dans différentes nouvelles applications telles que les smartphones, les accessoires audio et les dispositifs médicaux avancés.
Microcontrôleurs PIC
Il existe de nombreux PIC disponibles sur le marché allant du PIC16F84 au PIC16C84. Ces types de PIC sont des PIC flash abordables. Microchip a récemment introduit des puces flash avec différents types, tels que 16F628, 16F877 et 18F452. Le 16F877 coûte deux fois le prix de l'ancien 16F84, mais il est huit fois plus que la taille du code, avec plus de RAM et beaucoup plus de broches d'E / S, un UART, un convertisseur A / N et beaucoup plus de fonctionnalités.
Architecture des microcontrôleurs PIC
Le Microcontrôleur PIC est basé sur l'architecture RISC. Son architecture de mémoire suit le modèle Harvard de mémoires séparées pour le programme et les données, avec des bus séparés.
Architecture du microcontrôleur PIC
1. Structure de la mémoire
L'architecture PIC se compose de deux mémoires: la mémoire programme et la mémoire de données.
Mémoire de programme: Il s'agit d'un espace mémoire 4K * 14. Il est utilisé pour stocker des instructions 13 bits ou le code du programme. Les données de la mémoire de programme sont accédées par le registre de compteur de programme qui contient l'adresse de la mémoire de programme. L'adresse 0000H est utilisée comme espace mémoire de réinitialisation et 0004H est utilisé comme espace mémoire d'interruption.
Mémoire de données: La mémoire de données comprend les 368 octets de RAM et 256 octets d'EEPROM. Les 368 octets de RAM se composent de plusieurs banques. Chaque banque se compose de registres à usage général et de registres de fonctions spéciales.
Les registres de fonctions spéciales se composent de registres de contrôle pour contrôler différentes opérations des ressources de la puce comme les minuteries, Convertisseurs analogique-numérique , Les ports série, les ports d'E / S, etc. Par exemple, le registre TRISA dont les bits peuvent être modifiés pour modifier les opérations d'entrée ou de sortie du port A.
Les registres à usage général sont constitués de registres utilisés pour stocker des données temporaires et les résultats du traitement des données. Ces registres à usage général sont chacun des registres de 8 bits.
Registre de travail: Il se compose d'un espace mémoire qui stocke les opérandes pour chaque instruction. Il stocke également les résultats de chaque exécution.
Registre d'état: Les bits du registre d'état indiquent l'état de l'ALU (unité arithmétique et logique) après chaque exécution de l'instruction. Il est également utilisé pour sélectionner l'une des 4 banques de RAM.
Registre de sélection de fichiers: Il agit comme un pointeur vers tout autre registre à usage général. Il se compose d'une adresse de fichier de registre, et il est utilisé dans l'adressage indirect.
Un autre registre à usage général est le registre de compteur de programme, qui est un registre de 13 bits. Les 5 bits supérieurs sont utilisés comme PCLATH (Program Counter Latch) pour fonctionner indépendamment comme n'importe quel autre registre, et les 8 bits inférieurs sont utilisés comme bits de compteur de programme. Le compteur de programme agit comme un pointeur vers les instructions stockées dans la mémoire de programme.
EEPROM: Il se compose de 256 octets d'espace mémoire. C'est une mémoire permanente comme la ROM, mais son contenu peut être effacé et modifié pendant le fonctionnement du microcontrôleur. Le contenu de l'EEPROM peut être lu ou écrit à partir de registres de fonctions spéciales comme EECON1, EECON, etc.
2. Ports d'E / S
La série PIC16 se compose de cinq ports, tels que le port A, le port B, le port C, le port D et le port E.
Port A: Il s'agit d'un port 16 bits, qui peut être utilisé comme port d'entrée ou de sortie en fonction de l'état du registre TRISA.
Port B: Il s'agit d'un port 8 bits, qui peut être utilisé à la fois comme port d'entrée et de sortie. 4 de ses bits, lorsqu'ils sont utilisés comme entrée, peuvent être modifiés sur des signaux d'interruption.
Port C: C'est un port 8 bits dont le fonctionnement (entrée ou sortie) est déterminé par l'état du registre TRISC.
Port D: Il s'agit d'un port 8 bits qui, en plus d'être un port d'E / S, agit comme un port esclave pour la connexion au microprocesseur bus.
Port E: Il s'agit d'un port 3 bits qui remplit la fonction supplémentaire des signaux de commande vers le convertisseur A / N.
3. Minuteries
Les microcontrôleurs PIC se composent de 3 minuteries , dont le Timer 0 et le Timer 2 sont des temporisateurs 8 bits et le Time-1 est un temporisateur 16 bits, qui peut également être utilisé comme contrer .
4. Convertisseur A / N
Le microcontrôleur PIC se compose d'un convertisseur analogique-numérique 10 bits à 8 canaux. Le fonctionnement du Convertisseur A / N est contrôlé par ces registres de fonctions spéciales: ADCON0 et ADCON1. Les bits inférieurs du convertisseur sont stockés dans ADRESL (8 bits), et les bits supérieurs sont stockés dans le registre ADRESH. Il nécessite une tension de référence analogique de 5V pour son fonctionnement.
5. Oscillateurs
Oscillateurs sont utilisés pour la génération de synchronisation. Les microcontrôleurs PIC sont constitués d'oscillateurs externes tels que des cristaux ou des oscillateurs RC. Dans le cas des oscillateurs à cristal, le cristal est connecté entre deux broches de l'oscillateur et la valeur du condensateur connecté à chaque broche détermine le mode de fonctionnement de l'oscillateur. Les différents modes sont le mode basse consommation, le mode cristal et le mode haute vitesse. Dans le cas des oscillateurs RC, la valeur de la résistance et du condensateur détermine la fréquence d'horloge. La fréquence d'horloge varie de 30 kHz à 4 MHz.
6. Module CCP:
Un module CCP fonctionne dans les trois modes suivants:
Capture Mode: Ce mode capture l'heure d'arrivée d'un signal, ou en d'autres termes, capture la valeur du Timer1 lorsque la broche CCP passe à l'état haut.
Mode de comparaison: Il agit comme un comparateur analogique qui génère une sortie lorsque la valeur timer1 atteint une certaine valeur de référence.
Mode PWM: Il offre largeur d'impulsion modulée sortie avec une résolution de 10 bits et un cycle de service programmable.
D'autres périphériques spéciaux incluent une minuterie Watchdog qui réinitialise le microcontrôleur en cas de dysfonctionnement du logiciel et une réinitialisation Brownout qui réinitialise le microcontrôleur en cas de fluctuation de puissance et autres. Pour une meilleure compréhension de ce microcontrôleur PIC, nous donnons un projet pratique qui utilise ce contrôleur pour son fonctionnement.
Réverbère qui brille en détectant le mouvement du véhicule
Ce Projet de contrôle d'éclairage public à LED est conçu pour détecter le mouvement du véhicule sur l'autoroute pour allumer un bloc de réverbères devant lui et pour éteindre les feux arrière pour économiser de l'énergie. Dans ce projet, une programmation de microcontrôleur PIC est effectuée en utilisant intégré C ou langage d'assemblage.
Réverbère qui brille en détectant le mouvement du véhicule
Le circuit d'alimentation alimente tout un circuit en abaissant, redressant, filtrant et régulant l'alimentation secteur CA. Lorsqu'il n'y a pas de véhicules sur l'autoroute, tous les feux restent éteints pour économiser l'énergie. Les capteurs infrarouges sont placés de chaque côté de la route lorsqu'ils détectent le mouvement des véhicules et, à leur tour, envoient les commandes au microcontrôleur pour allumer ou éteindre les LED. Un bloc de LED sera allumé lorsqu'un véhicule s'approche à proximité et une fois que le véhicule passe loin de cet itinéraire, l'intensité devient faible ou complètement désactivée.
Le Projets de microcontrôleur PIC peut être utilisé dans différentes applications, telles que les périphériques de jeux vidéo, les accessoires audio, etc. En dehors de cela, pour toute aide concernant des projets, vous pouvez nous contacter en commentant dans la section commentaires.
