Em diversos artigos anteriores publicamos um Minicurso do microcontrolador PIC, como prometido, iríamos começar a publicar com frequência artigos que utilizassem os microcontroladores PIC da Microchip. O primeiro dessa série é um circuito muito simples de um contador de eventos que batizamos de MINI DATA LOG. Ele conta os eventos através da chave “SENSOR” e quando acionada a chave “DISPLAY”, o LED pisca tantas vezes quanto o número de eventos ocorridos, que por programação, limitamos a um máximo de 10 eventos. Por último, a chave de “RESET” limpa o contador de eventos.
Nota: O artigo é de 1997. Os conceitos básicos são válidos para versões mais modernas do PIC. Outros artigos sobre PIC publicados pelo autor são encontrados no site.
Em nível de Hardware, o leitor observará na figura 1, que ele é muito reduzido e simples, salientamos que todas as chaves são de acionamento “Ativo em alto” e que temos um resistor em série que limita a corrente baixando a tensão de entrada (9 – 12 V) no pino de VO (5 V).
Devido a simplicidade do circuito, sugerimos a montagem de um protótipo em placa padrão ou matriz de contatos soldando os componentes ou fazendo as ligações com fio.
O objetivo principal desse artigo é mostrar como programar o PIC para ser utilizado em um sistema de baixo consumo operado por bateria utilizando o modo POWER DOWN do PIC. Nesse modo o PIC desliga clock interno e seu consumo cai para alguns micros amperes.
Para entrar no modo POWER DOWN utilizamos a instrução Sleep (ver no programa). Abaixo temos um fluxograma simplificado do funcionamento do programa.
Observe que todas as ações terminam no Bloco “DORMIR" que coloca o PIC no modo POWER DOWN. Para o programa funcionar corretamente, no momento de transferir o programa para o PIC, devemos setar o fusível de WDT (Watch Dog Timer). Assim, cada vez que ocorrer o “overflow” do WDT, o PIC será “resetado” e inicializará o programa novamente, é como se tivéssemos uma instrução “GOTO INICIO”. Como está sendo setada a pré-escala do WDT em 16, o que resulta em uma temporização de aproximadamente 280 milissegundos.
O PIC será resetado a cada 280 milissegundos se não for utilizada a instrução “CLRWDT” que inicializa contagem do timer do Watch Dog Timer.
A técnica de Debounce utilizada é a mesma para as três chaves e consiste em ter a chave acionada em três ciclos de WDT. Por exemplo, se a chave do SENSOR for ativada (nível lógico alto) demorará 3 ciclos de WDT para incrementar o contador de eventos que esta' no registrador N_LOG.
O leitor observará também no programa que uma vez o Debounce realizado e o contador incrementado, enquanto a chave do SENSOR não for desativada (nível lógico baixo), o registrador N_LOG não será incrementado novamente.
Outra técnica interessante é a primeira pergunta do fluxograma (figura 2) sobre o POWER ON RESET, isso significa que se o RESET do PIC (não confundir com chave de RESET do MINI DATA LOG) ocorreu pela ligação do circuito na bateria, ele irá inicializar as variáveis. Se o RESET ocorreu por WDT, as variáveis se manterão.
O programa sabe distinguir esses dois tipos de RESET pelo bit PD do registrador de STATUS, que se estiver em “O", significará que o RESET foi provocado pelo WDT.
As demais operações do programe são analisadas utilizando os comentários do programa. Caso persistem dúvidas, vale a pena revisar os conceitos básicos que foram mostrados no MINI-CURSO das edições anteriores.
Montagem do MINI DATA LOG
Devido a simplicidade do circuito, sugerimos a montagem de um protótipo em placa padrão soldando os componentes e fazendo as ligações com fio. Sempre observando que estamos trabalhando com sistema digital de alta frequência (4 MHZ) e que as ligações devem ser sempre curtas, principalmente as relacionadas ao CLOCK e Terra (ground).
Outra observação importante é que se o leitor pretende executar a montagem em protoboard, alguns possuem contatos que provocam uma alta capacitância e se isso ocorrer no circuito de GLOCK, o PIC poderá não funcionar adequadamente.
Utilização do MINI DATA LOG
A ideia de utilização é de somar o número de eventos ocorridos em lugares de difícil acesso à energia ou de outros sistemas de aquisição, como exemplo:
• Abertura da porteira de um sítio na ausência do proprietário.
• Uma caixa d'água esvaziou
• Alarme acionado.
O leitor certamente encontrará outras utilidades, devido a facilidade de manuseio e principalmente, ao baixo consumo que propicia grandes períodos de verificação de eventos sem a necessidade de manutenção na bateria do sistema.
Modificações no Sistema.
Como dissemos, a ideia do artigo era mostrar um sistema simples e que consumisse pouca energia. O leitor poderá alterar o que quiser no software, como por exemplo, aumentar o número máximo de eventos de 10 para 30.
Outra sugestão é realizar uma interface serial do MINI DATA LOG para ser conectado em um PC que irá fazer a aquisição do número de eventos sem a necessidade de contar o número de vezes que o LED pisca.
Isso pode fazer com que o sistema conte um número bem maior de eventos, pois fica mais fácil visualizar o resultado.
Se o leitor quiser ainda poderá alterar as chaves para circuitos que sejam acionados por temperatura tipo termistores ou termopares.
