Comunicação USB com o PIC18F4550 - Parte 1

Comunicação USB com o PIC18F4550 - Parte 1

(Parte 1 de 2)

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Comunicação USB com o PIC

Vitor Amadeu Souza vitor@cerne-tec.com.br

Introdução

Os modernos microcontroladores da Microchip, haja vista os da família

PIC18 estão cada vez mais com uma integração maior e mais recursos, que permitem com que com este microcontrolador possamos desenvolver inúmeras aplicações. Neste artigo, apresentarei ao leitor o microcontrolador PIC18F4550, que tem como principal característica o fato do mesmo ter a porta USB integrada no próprio chip, permitindo com que o mesmo possa comunicar com o PC. Um exemplo bastante prático, irá demonstrar como informar ao PC o estado de um botão através da USB e permitir com que um led também possa ser controlado por esta porta utilizando o compilador C com base no compilador mikroC da mikroelektronika.

O PIC18F4550 é um microcontrolador pertencente a família PIC18 da

Microchip e este pode funcionar a uma velocidade de até 48 MHz. Ele será utilizado no nosso experimento e tem como principal vantagem o fato de poder

W.cerne-tec.com.br comunicar na USB. Vejamos a pinagem deste microcontrolador na figura

1. Figura 1 – Pinagem do PIC18F4550

Observe que a pinagem do mesmo, se comparada a outros membros da família, como o PIC18F452 muda muito pouco. Porém atente aos pinos 23 e 24. Estes são os pinos no qual iremos utilizar para comunicar pela USB. A comunicação USB somente precisa destas duas linhas, afim de permitir a comunicação entre o PIC e o PC. As linhas D+ e D- funcionam em modo diferencial e no conector USB, além destas duas vias de comunicação, existem mais duas sendo estas a de alimentação, neste caso o VCC e GND. Estas linhas estão disposta da seguinte forma, de acordo com o tipo de conector (receptáculo) utilizado, conforme apresentado na figura 2 para o receptáculo do tipo A e na figura 3 para o receptáculo do tipo B.

Figura 2 – Receptáculo tipo A

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Figura 3 – Receptáculo tipo B

Algumas características importantes deste microcontrolador estão apresentadas na tabela 1.

Características

Compatível com a versão 2.0 da USB

Funciona em Low Speed (1.5 Mbps) e Full Speed (12 Mbps)

Funciona até 48 MHz 13 Canais de AD de 10 bits 35 Linhas de I/O 32kW de memória de programa 2kB de memória de dados 256 Bytes de memória não volátil EEPROM

Neste exemplo, o microcontrolador será alimentado pela própria linha de comunicação do barramento, não sendo necessária nenhuma alimentação externa.

Recomendo a todos aqueles que queiram entender com mais detalhes o funcionamento da usb, que visitem o site w.usb.org, pois neste site você encontrará toda a descrição referente ao barramento USB.

O Hardware

O hardware do nosso exemplo está apresentado na figura 4. O mesmo pode ser montado em placa padrão ou desenhado em uma placa de fenolite.

4 - GND

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Figura 4 – Hardware para o experimento

Vejamos agora a lista de material para a montagem deste circuito, conforme está apresentado na tabela 1.

Quantidade Componente Referência 2 Capacitor 33pF C1, C2 1 Receptáculo USB tipo B CN1 1 Cristal de 4 MHz X1 1 Led 3mm D1

1 Microcontrolador PIC18F4550 MC1

1 Chave táctil 6 m S1 1 Resistor 220R R1 1 Resistor 10 K R2

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Note que apesar de poucas linhas do microcontrolador estarem sendo utilizadas, podemos perfeitamente expandir este sistema, com um acréscimo de um display lcd por exemplo.

Fluxograma

O fluxo de funcionamento deste exemplo segue o que está apresentado na figura 5. Note que após a inicialização da USB, é constantemente verificado se um novo byte foi enviado do PC e dependendo do caracter enviado, o led acenderá se for o “A” e irá desligar se for o “B”. Além disso, o estado do botão também é enviado para o PC. Caso o mesmo esteja pressionado (em nível 0) é enviado para o PC o caracter “1” e caso esteja solto, será enviado para o PC o caracter “0” permitindo desta forma obtermos o estado do botão pela USB.

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Envia pela USB o caracter “1”

Envia pela USB o caracter “0”

Chegou byte da USB?

Início

Inicializa Pinos de I/O Inicializa a USB

Botão Pressionado?

É o “A”? Liga o LED

É o “B”? Desliga o LED

Aguarda 1 segundo

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Software

O mikroC foi desenvolvido pela mikroelektronika e a sua versão de demonstração pode ser baixada gratuitamente no site w.mikroe.com. Observe que a versão DEMO deste software, somente gera um código de até 2kW, sendo necessária a aquisição da versão FULL diretamente com o fornecedor. Observe neste exemplo, que o mesmo foi compilado na versão FULL, pelo fato do código gerado ser maior que 2kW.

Funções

Iremos utilizar para este exemplo três funções disponíveis no mikroC para comunicação com a USB. Estas funções estão apresentadas e explicadas na tabela 2.

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