PİC HAKKINDA KISA KISA BİLGİLER-1 Pic mikrodenetleyicilerinin 8 bit, 16 bit ve 32 bit işlemci çeşitleri vardır. Çoğu uygulamalarımız için 8 bit yeterli olmaktadır. Bu kursta kullanacağımız pic işlemcisi, bir çok donanım özelliği barındıran ve popüler olan pic16f877a olacaktır. Pic16877a, 20 Mhz frekansa kadar çalıştırılabilir Configuration bitleri ve reset durumları hakkında kavramlar o FOSC: osilatör seçim biti Pic16f877a, 4 farklı osilatör modunda çalıştıralabilir 1) XT: Crystal/Resonator 2) LP: Low-Power Crystal 3) HS: High-Speed Crystal/Resonator 4) RC: Resistor/Capacitor XT, LP ve HS modunda OSC1 ve OSC2 pinlerine şekildeki gibi kristal bağlanır XT, 200Khz ile 4Mhz arası kristal frekansı için kullanılırken HS, 4Mhz ile 20Mhz arası kristal frekansı için kullanılır.200 Khz ve aşağı ise LP kullanılır. Örneğin 4 Mhz kristal aldığınızda FOSC=XT olarak ayarlanırken 20 Mhz kristal aldığınızda FOSC=HS seçilir. Kristallere bağlanacak kapasitör değerleri ise aşağıdaki tabloda verilmiştir. 1
Yüksek kapasitans değeri osilatörün kararlılığını arttırır ancak aynı zamanda sistemin başlama süresini arttırır. RC osilatör Hassas zamanlamaya gerek olmayan uygulamalarda RC osilatör seçilir. Bazı piclerde internal(yani donanım içinde) RC osilatör varken bazı piclerde external RC osilatör vardır. Internal RC osilatörlerde başka eleman bağlamaya gerek yok iken external RC osilatörlerde aşağıdaki şekildeki gibi Rext ve Cext elemanlarına ihtiyaç vardır. Bu elemanlar ise kristal fiyatından daha ucuzdur. 2
MCLR Pini PIC16F87XA cihazlarının MCLR pininde gürültü filtresi vardır. Bu filtre küçük pulse ları yakalar ve etki etmesine izin vermez. Ancak ESD (elektro statik deşarj) etkilerinden dolayı Microchip firması MCLR pininin direk VDD ye bağlanmasını önermez. Microchip in önerdiği bağlantı şu şekildedir Yine aynı nedenlerden dolayı R1 direncinin 40 kω dan düşük olması önerilirken R2 direncinin 1kΩ dan büyük olması gerekmektedir. o PWRT =ON/OFF Power-up Timer Pic e ilk enerji verildiğinde gerilim seviyesi hemen VDD ye ulaşmaz. Gerilim VDD seviyesine gelinceye kadar istenmeyen durumların oluşmasını engellemek için pic i reset konumunda tutar. PWRT 72 ms e ayarlanmıştır. Kullanıcı ON veya OFF yaparak kontrol edebilir o Oscillator Start-up Timer (OST) PWRT açılmış ise OSC1 girişinden gelen osilatör sinyaline kristalin kararlı duruma geçtiğinden emin olmak adına 1024 cycle gecikme sağlar. o BOREN=ON/OFF: Brown-out Reset (BOR) Pic in besleme gerilimi olan VDD nin değeri yaklaşık 4 Volt civarında olan Vbor değerinden yaklaşık 100µs olan Tbor süresi boyunca aşağı düşerse Brown out devreyi resetler. Eğer 100µs den daha az bir süre Vbor dan aşağı düşerse devreye reset atmaz. 3
o WDTE=ON/OFF : Watchdog timer Watchdog kelimesi Türkçeye bekçi köpeği olarak geçmiştir. Bekçi köpeği olarak isimlendirilmesi anlamlıdır. Programın bekçiliğini yapar. Peki program bekçiliği nasıl yapılır? Şöyle ki program işleyişi sırasında bir aksama meydana gelebilir, bir yere takılıp kalabilir veya program sapıtabilir. Bu durumda Watchdog timer yardımımıza gelir ve kendinize gelin dermişçesine programa reset atarak programı yeniden başlatır. WDT nin kendine ait bir RC osilatörü vardır. Çünkü sistemin clock pulse i kesilse bile WDT nin çalışması gerekir. Buraya kadar iyi güzel hoş ancak WDT kullanımında bazı sıkıntılar mevcut. Bunun için önce çalışma prensibine biraz göz atalım. WDT bir timer demiştik. Henüz timer konusunu işlememiş olsak da kısaca timer, belirli bir süre sayan, süre sonunda size bir şekilde bir bildirim veren bir donanımdır. WDT nin ayarlandığı zaman default olarak 18 ms dir. Yazılımla 2.3 saniyeye kadar uzatılabilir. WDT 18 ms bekler veya sayar diyelim. Daha sonra gider programa reset atar. Bundan kaçınmak için 18 milisaniye dolmadan WDT yi resetlemek gerekir. Eğer bunu yapmaz iseniz program hiç başlayamaz. Bu da yazılımsal olarak biraz sıkıntı çıkarır. Yani anlayacağınız bu köpek biraz huysuz. Bu köpeğin kafasına 18ms dolmadan vurmazsanız her 18 ms de koşulsuz havlıyor. Diyelim ki 18 ms de bir köpeğin kafasına vurdunuz işte o zaman programın sıkıntıda olduğunu anlayabilir. Bu tarz sıkıntılarından dolayı basit ve orta düzey projelerde kullanılmaz. Kritik programlarda kullanılır. Bu yüzden bu kurs dâhilinde WDT kullanmayacağız. SLEEP (UYKU) MODU İşlemci uyku modunda çok az güç harcar. Uyku modu demek sistemin clock pulse nın durdurulması demektir. Peki bu uyku modundan nasıl faydalanabiliriz? Diyelim ki bir sıcaklık sensöründen sürekli veri okuyorsunuz ve gün içinde hangi sıcaklık değerleri olduğunu öğrenmek istiyorsunuz. Aynı değerleri sürekli okumaktansa sadece farklı değerler geldiğinde sistemi çalıştırmanız yeterli olacaktır. Aynı değerler geldiğinde sistem uyku modunda kalır ve güç tasarrufu sağlanmış olur. Henüz kesmeler konusu işlenmediğinden uygulaması daha sonra yapılacaktır. 4
Ancak şimdilik sistemi uyku modundan neler çıkarır onlara bakalım 1. PSP (parelel slave port) okuma ve yazma işleminde ( sadece PIC16F874/877). 2. TMR1 interrupt. Timer1 asynchronous counter olarak ayarlanmalı. 3. CCP Capture mode interrupt. 4. Special event trigger (Timer1 in Asynchronous mode using an external clock). 5. SSP (Start/Stop) bit detect interrupt. 6. SSP transmit or receive in Slave mode (SPI/I2C). 7. USART RX or TX (Synchronous Slave mode). 8. A/D conversion (when A/D clock source is RC). 9. EEPROM write operation completion. 10. Comparator output changes state. Digital devre olarak uyku modunun işleyiş şeması aşağıda verilmiştir 5