K51-AVR

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PLACA EXPERIMENTAL PARA A FAMÍLIA DE PROCESSADORES 8051 E AVR

Salvatore Damino

2ª Parte

Na 1ª parte deste artigo, montámos o Kit K51-AVR e executamos o programa de relógio com alarme. Como tivemos oportunidade de ver corre autonomamente e apenas requer alimentação da placa. O programa controla o Buzzer do circuito que actua como uma campainha. O programa é profusamente comentado, o que permite perceber todos os passos e decisões tomadas, mesmo para um programador inexperiente.
Como em todas as aplicações de microelectrónica, o conhecimento do software (ou neste caso do firmware) é apenas um dos requerimentos. Outro aspecto, de igual importância é o conhecimento de todos os componentes do hardware instalados no sistema. Graças á Internet é muito fácil encontrar informação sobre os componentes. Mas, para os mais preguiçosos, ou para simplificar a busca, toda a informação está disponível no site da grifo®.

Relógio de tempo real (RTC) PCF 8583

Este circuito integrado de 8 pinos, é um chip de relógio, fabricado pela Philips e controlado pelo barramento I2C.
Para conectar o componente a outros dispositivos que usem o mesmo protocolo são necessários apenas dois fios de ligação. O firmware pode comunicar com todos os dispositivos sem requerer circuitos externos de endereçamento complicados.
Para operar correctamente o PCF 8583 precisa apenas de um cristal de 32Khz, uma bateria e alguns componentes passivos. O diagrama de blocos mostra que o componente possui também memória RAM interna que se pode ler e escrever no mesmo barramento I2C. Estes 256 bytes de RAM podem guardar informação a partir da bateria do relógio. Desta forma o CPU externo pode controlar diversas condições de alarme ou activação de linhas externas de I/O, como por exemplo a iluminação, a irrigação do jardim e ou a temperatura da sala.
Outra linha controlada pelo PCF 8583 no pino 7 é um sinal de /INT capaz de controlar um sistema externo quando o registo interno apropriado é correctamente carregado. No Kit esta linha está ainda conectada a um LED que permite visualizar o seu estado.
A hora correcta é mostrada nos 4 dígitos controlados pelo SAA 1064 enquanto que os 4 botões de pressão disponíveis na placa são usados para acertar o relógio.

Controlador SAA 1064

O controlador SAA 1064 para 4 dígitos de 7 segmentos é outro dispositivos controlado pelo barramento I2C. Como pode ver no diagrama de blocos o SAA 1064 inclui o circuito de driver, com gerador de corrente constante para 4 dígitos de 7 segmentos e requer apenas dois transístores externos. Usando comandos especiais é possível seleccionar diferentes níveis de brilho.

EEPROM Série

Entre os dispositivos controlados pelo barramento I2C independentemente do CPU usado a classica EEPROM série é certamente necessária.
O circuito usado no K51-AVR é capaz de controlar até 1Kb de EEPROM série na modalidade I2C. Isto significa que pode ser montado até à 24C08.
Para simplificar a compreensão das técnicas de controlo dois programas separados foram desenvolvidos: um lê os dados guardados na Eprom e o outro escreve-os. A visualização dos dados é feita nos quatro digitos da placa enquanto os comandos são introduzidos através dos botões de pressão. Para isso a placa necessita apenas de ser alimentada.

PCF 8574

O PCF 8574 é um dispositivo que controla oito linhas de I/O bidireccionais através do barramento I2C. O PCF 8574 permite controlar individualmente cada uma das oito linhas deste circuito integrado, permitindo também escolher a sua direcção (entrada ou saída). Também aqui apenas os recursos da placa K51AVR são usados para visualização e controlo dos dados. Para visualizar o estado das linhas de I/O o nossa pequena placa TI/O 16 constituída por oito LEDs e oito teclas pode ser usada ou alternativamente um vulgar multimetro.
Usando o esquema eléctrico fornecido o utilizador pode adicionar ao 8574 um circuito amplificador para as linhas de saída e um interface opto-isolada para as linhas de entrada. A unidade de I/O resultante pode ser ligada sem problemas a sistemas externos mesmo que sejam muito complicados.

Datasheets:

Relógio de tempo real PCF 8583
Controlador SAA 1064 4 dígitos 7 segmentos
EEPROM série tipo 24C08
Controlador PCF 8574 de 8 linhas de I/O bidireccionais
Esta documentação técnica pode ser encontrada em www.grifo.it

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