PIC 16F84 UYGULAMALARI

		İnternette İlk Türk Amatör Telsiz Gazetesi
		PIC 16F84 UYGULAMALARI - 1
		TA2CBA Barbaros Aşuroğlu E-Mail: ta2cba@www.antrak.org.tr URL: http://www.antrak.org.tr/~ta2cba Geçen ay PIC ile Lojik devre tasarımı uygulaması olan PICBIT PLC yazılımını incelemeyi tamamlamıştık. Bu ay ne yazacağım diye düşünürken aklıma PIC kullanılarak yapılabilecek ;karmaşık dijital uygulamaların PIC 16F84 yardımıyla bir,iki entegre ile çözümlenmesini içeren PIC 16F84 UYGULAMALARI diye bir yazı dizisi hazırlamak geldi. Bu yazı dizisinin amacı daha önce yaptığımız programlayıcı yardımıyla pic16f84 kullanarak amatör elektronik hobbymize mikroişlemci gücünü katabilmek. Bunu yaparken program yazmayı değilde uygulamayı ele alacağım. Mümkün olduğu kadar assembler listesini ve uygulamayı tamamlamak için gerekli ekipmanı (F84 ASM ve HEX program,pcb tasarımı,şema, vs.) detaylarıyla vermeye çalışacağım. Bu ay ele alacağımız uygulama radyo amatörleri için en gerekli ölçü aleti olan bir Frekans Sayıcı. Bu frekans sayıcı Slovak radyo amatörü olan bir baba-oğul tarafından geliştirilmiş ve başarıyla kullanılmaktadır. Uygulamanın geliştirilmesini sağlayan Peter Halicky OM3CPH ve oğlu Peter Halicky Jr. OM2APH ile baskı devre tasarımını yapan Tibor Madarasz OM2ATM ye teşekkür etmek isterim. Frekans sayıcı şemadanda görüleceği gibi temel olarak 16f84 ve 4051 den olşmaktadır. Bunlar dışında transistorler ve birkaç pasif eleman bulunmaktadır. Frekans sayıcı HF bir amatör cihazın frekansını görmek için tasarlanmıştır, ölçüm aralığı 10hz – 35 Mhz dir. Bu aralık girişine bir prescaler (örn: U664B) konularak 1.2 Ghz’e kadar kolayca çıkarılabilir. Yazar gösterge olarak eski bir hesap makinesinin 7 segment göstergesini kullanmış fakat herhangi bir ortak katotlu gösterge kullanılabilir. Gösterge sürücü Transistörleri kritik olmayıp BC547 rahatlıkla iş görür. Giriş transistörü yüksek frekanslı bir NPN olmalıdır. BF serisi herhangi bir transistör olabilir. Devreyi yaparken aşagıdaki PCB, yerleşim planını kullanabilirsiniz. Biraz da devreyi inceleyelim… Devrede bulunan PIC 16F84 hem ölçüm hem de göstergelerin sürülmesi işinden sorumludur. 4051 ise pic bacak sayısı yeterli olmadığından çoğullayıcı olarak her display elemanını pic komutlarına göre adresler. Belki dikkatinizi çekmiştir burada kullanılan kristal 10Mhz'dir tabii Pic de 10Mhzlik PIC16F84 10 I/P tipi olmalıdır gibi bir kanı oluşabilir aslında doğrusuda budur ama hiç gerek yok ufak bir kandırmacayla 4 Mhzlik piyasada bol bulunan PIC16F84 – 04 I/P ile bu işi halledebiliriz. Yapmamız gereken tek şey programlama öncesi programlayıcı yazılımında OSC seçeneğinde XT yerine HS yani Hızlı seçeneğini seçmektir. Bunu yaparsak sorunsuz bir 10 Mhz'lik pic elde ederiz. Pic bacaklarındaki A, B, C, D, E, F, G harfleri display sisteminde segmentlere gidecek ve 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 sayıları ise ilgili displayin ortak katoduna gidecektir. Sistem multiplex sürme sistemini kullanmaktadır dolayısıyla 7 gösterge elemanının aynı olan segmentleri birbirlerine bağlanmalı katodları ise ayrı olarak rakam grubuna sırayla soldan sağa gitmelidir. Besleme voltajı olarak 2.5 – 5.0 volt denmektedir ama en sağlıklı sonuç +5V ile alınır. Nokta sabit olarak Mhz displayinden sonraki ilk nokta olarak yakılmalıdır. Bu bir direnç (270 ohm) ile ilgili bacak +5V asılarak sağlanır… Counter.hex dosyası compile edilmiş programı içerir, counter.asm ise assenmbler programdır. Siz counter.hex ile PIC 16F84 ‘ü programlayabilirsiniz . Assembler Listesini aşağıda veriyorum. Counter.zip dosyası içinde ise gerekli tüm dosyalar mevcuttur. PICBIT yazılımının son versiyonunu picbit05.zip vermeyi ihmal etmeyelim. Bu aylık da bu kadar gelecek ay başka bir uygulamada görüşmek dileğiyle… Pic Counter Assembler Listesi: `; ------------------------------------------------------------------------` `; FILE : counter.asm ` `; CONTENTS : Simple low-cost 7-digit counter using a PIC16F84 ` `; COPYRIGHT: Peter Halicky OM3CPH ` `; AUTHORS : Peter Halicky OM3CPH & Peter Halicky Jr., OM2APH ` `; PCB : Tibor Madarasz OM2ATM ` `;--------------------------------------------------------------------------` `; E-Mail: halicky@cepoe.minv.sk or om3cph@oe3xbs.aut.eu` `; peto-h@writeme.com or om2aph@om0pbm.svk.eu` `;` `; Bratislava, Slovakia, February 1998` `;` `;--------------------------------------------------------------------------` `; This is 7-digit counter counting up to 35 MHz. The decimal point` `; is after MHz digit.` `;` `; Power consumption with calculator display: 2.5V/9mA, 3V/13mA, 5V/35mA.` `;` `; Hardware is very simple:` `;` `; It contains : PIC 16F84` `; 4051 (BCD -> 1 of 8 decoder)` `; 8 NPN low power Si transistors,` `; 7-digit calculator display (common cathode),` `; some resistors, capacitors and 2 switching diodes` `; (see schematic in counter.pcx)` `;` `; Note:` `; "Calculator display" means minimum 7 digit LED multiplexed display.` `; Both common cathode and common anode can be used. Software is written` `; for common cathode display. For common anode displays it requires very` `; slight software and hardware modification.` `;` `; The counter uses internal prescaler of PIC as low byte of counter,` `; TMR0 as middle byte and some register as high byte of counter.` `;` `; Some ideas were taken from "Simple low-cost digital frequency meter` `; using a PIC 16C54" (frqmeter.asm)` `; written by James Hutchby, MadLab Ltd. 1996` `;` `; ------------------------------------------------------------------------` `;` `; This software is free for private usage. It was created for HAM radio` `; community members. Commercial exploatation is allowed only with permission` `; of authors.` `;` `; ------------------------------------------------------------------------` `IndF equ 00h ; Indirect addr. register` `Timer0 equ 01h ; TMR0 register - RP0=0` `OptionR equ 01h ; Option register - RP0=1` `PC equ 02h ; Program counter` `Status equ 03h ; Status register` `FSR equ 04h ; Pointer register` `PortA equ 05h ; Port A - RP0=0` `TrisA equ 05h ; Tris A - RP0=1` `PortB equ 06h ; Port B - RP0=0` `TrisB equ 06h ; Tris B - RP0=1` `;PortC equ 07h ; Port C - 16C54+84 not implmented` `EEData equ 08h ; 16C84` `EEAdr equ 09h ; 16C84` `PCLath equ 0Ah ; 16C84` `IntCon equ 0Bh ; 16C84` `Index equ 0Ch ; dummy register` `Count equ 0Dh ; inkremental register` `Help equ 0Eh ; dummy register` `LED0 equ 0Fh` `LED1 equ 010h` `LED2 equ 011h` `LED3 equ 012h` `LED4 equ 013h` `LED5 equ 014h` `LED6 equ 015h` `LED7 equ 016h` `TimerH equ 017h ; higher byte of SW counter` `LowB equ 018h ; low byte of resulted frequency` `MidB equ 019h ; middle byte of resulted frequency` `HigB equ 01Ah ; high byte of resulted frequency` `Temp equ 01Bh ; temporary register` `HIndex equ 01Ch ; index register` `LEDIndex equ 01Dh ; LED pointer` `; ------------------------------------------------------------------------` `; timing loop values` `; must be from 1 to 255!!!` `T1 equ .70 ; rough timing loop` `T2 equ .3 ; timing loop` `T3 equ .20 ; fine timing loop` `; values for 4 194 kHz` `; ------------------------------------------------------------------------` `;` `; Measuring period is 100 000 us.` `; Procesor cycle is T = 4/fx us [MHz], fx is Xtal frequency` `;` `; Number of procesor cycles per measuring period:` `;` `; N = 100 000/T procesor cycles` `; N = fx x 100 000/4 = 25 000 x fx` `;` `; The main steps of measuring period:` `;` `; 1. start measurement,` `; 2. precode decimal value of digit to segments,` `; 3. if it's 5th digit set decimal point,` `; 4. output to PortB,` `; 5. output digit number to PortA` `; (numbers from left to right are 6543210),` `; 6. test TMR0 overflow bite, if YES increase TimerH,` `; 7. leave digit to light,` `; 8. increase digit number,` `; 9. if <7 goto 2,` `; 10. else zero digit number,` `; decrease counter and goto 2,` `; 11. stop measurement,` `; 12. shift out precounter content,` `; 13. precode 3-byte value into 7 decimal numbers,` `; 14. goto 1` `;` `; ------------------------------------------------------------------------` `;` `; Total timing formula:` `;` `; N = 25 000 x fx = 60x[(36 + 3xT1 + X)x7 + 2 + 3xT2 + Y] + 19 + 3xT3 + Z` `;` `; where T1,T2,T3 are initial values of timing loops,` `; X, Y, Z are additional tunig NOPs.` `;` `; ------------------------------------------------------------------------` `W equ 0 ; destination is accumulator` `F equ 1 ; register` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Flag bits:` `CF equ 0 ; Carry` `DC equ 1 ; DC` `ZF equ 2 ; Zero` `RP0 equ 5` `RP1 equ 6` `IRP equ 7` `; ------------------------------------------------------------------------` `org 0` `Start clrf Index` `clrf LEDIndex` `clrf LED0` `clrf LED1` `clrf LED2` `clrf LED3` `clrf LED4` `clrf LED5` `clrf LED6` `clrf LED7` `clrf LowB` `clrf MidB` `clrf HigB` `bsf Status,RP0` `movlw b'00010000' ; RA0..RA3 outputs` `movwf TrisA ; RA4 input` `movlw b'00000000' ; RB0..RB7 outputs` `movwf TrisB` `clrwdt ;` `movlw b'00100111' ; Prescaler -> Timer0,` `movwf OptionR ; 1:256, rising edge` `bcf Status,RP0 ;` `goto Go` `;------------------------------------------------------------------------` `; 3 byte substraction of the constant from the table which sets carry if` `; result is negative` `;------------------------------------------------------------------------` `Subc24 clrf Temp ; it will temporary save CF` `movf Index,W ; pointer to low byte of constant` `movwf HIndex ; W -> HIndex` `call DecTable ; W returned with low byte of constant` `bsf Status,CF ; set CF` `subwf LowB,F ; LowB - W -> LowB` `; if underflow -> CF=0` `btfsc Status,CF` `goto Step1` `bsf Status,CF` `movlw 1` `subwf MidB,F ; decrement MidB` `; if underflow -> CF=0` `btfsc Status,CF` `goto Step1` `bsf Status,CF` `movlw 1` `subwf HigB,F ; decrement HigB` `btfsc Status,CF ; if underflow -> CF=0` `goto Step1` `bsf Temp,CF ; set CF` `Step1 decf HIndex,F` `movf HIndex,W ; pointer to middle byte of const` `call DecTable` `bsf Status,CF` `subwf MidB,F ; MidB - W -> MidB` `btfsc Status,CF ; if underflow -> CF=0` `goto Step2` `bsf Status,CF` `movlw 1` `subwf HigB,1 ; decrement HigB` `btfsc Status,CF ; if underflow -> CF=0` `goto Step2` `bsf Temp,CF ; set CF` `Step2 decf HIndex,F` `movf HIndex,W ; pointer to middle byte of constatnt` `call DecTable` `bsf Status,CF` `subwf HigB,F ; HigB - W -> HigB` `btfsc Status,CF ; if underflow -> CF=0` `goto ClearCF` `bsf Status,CF` `goto SubEnd` `ClearCF rrf Temp,CF ; CF -> Status` `SubEnd retlw 0` `; ------------------------------------------------------------------------` `; 3 byte addition of the constant from the table which sets carry if` `; result overflows` `; ------------------------------------------------------------------------` `Addc24 clrf Temp ; register for temporary storage of CF` `movf Index,W ; pointer to lower byte of const into W` `movwf HIndex ; save it into HIndex` `call DecTable ; W contains low byte of const` `bcf Status,CF ; clear CF` `addwf LowB,1 ; W + LowB -> LowB` `btfss Status,CF ; test overflow` `goto Add2` `bcf Status,CF ; clear CF` `movlw 1` `addwf MidB,F ; increment MidB` `btfss Status,CF` `goto Add2` `bcf Status,CF` `movlw 1` `addwf HigB,F ; increment HigB` `btfss Status,CF ; test overflow` `goto Add2` `bsf Temp,CF ; store CF` `Add2 decf HIndex,F ; pointer to middle byte into W` `movf HIndex,W` `call DecTable` `bcf Status,CF` `addwf MidB,1 ; W + MidB -> MidB` `btfss Status,CF` `goto Add3` `bcf Status,CF ; clear CF` `movlw 1` `addwf HigB,1 ; increment HigB` `btfss Status,CF` `goto Add3` `bsf Temp,CF` `Add3 decf HIndex,F ; pointer to higher byte into W` `movf HIndex,W` `call DecTable` `bsf Status,CF` `addwf HigB,F ; W + HigB -> HigB,` `btfss Status,CF` `goto ClarCF` `bsf Status,CF` `goto AddEnd` `ClarCF rrf Temp,CF ; CF -> Status` `AddEnd retlw 0` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Tables for 3 byte constants` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Table of decades` `; ------------------------------------------------------------------------` `DecTable addwf PC,F ; W + PC -> PC` `retlw 0 ; 10` `retlw 0 ;` `retlw 0Ah ;` `retlw 0 ; 100` `retlw 0 ;` `retlw 064h ;` `retlw 0 ; 1 000` `retlw 03h ;` `retlw 0E8h ;` `retlw 0 ; 10 000` `retlw 027h ;` `retlw 010h ;` `retlw 01h ; 100 000` `retlw 086h ;` `retlw 0A0h ;` `retlw 0Fh ; 1 000 000` `retlw 042h ;` `retlw 040h ;` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Conversion BCD -> 7 segments` `; ------------------------------------------------------------------------` `LEDTable addwf PC,F ; W + PC -> PC` `retlw b'00111111' ; ..FEDCBA = '0'` `retlw b'00000110' ; .....CB. = '1'` `retlw b'01011011' ; .G.ED.BA = '2'` `retlw b'01001111' ; .G..DCBA = '3'` `retlw b'01100110' ; .GF..CB. = '4'` `retlw b'01101101' ; .GF.DC.A = '5'` `retlw b'01111101' ; .GFEDC.A = '6'` `retlw b'00000111' ; .....CBA = '7'` `retlw b'01111111' ; .GFEDCBA = '8'` `retlw b'01100111' ; .GF..CBA = '9'` `retlw b'10000000' ; H....... = '.'` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Table for RF shift` `; example: 10.7 MHz is set as 1 070 000 = 10 53 B0 hex` `; ------------------------------------------------------------------------` `MFTable addwf PC,F` `retlw 010h` `retlw 053h` `retlw 0B0h` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Routine for conversion of 3 byte number into 7 digits` `; ------------------------------------------------------------------------` `Go movlw 63-1 ; pointer to dec. table` `movwf Index ; 63-1 -> Index` `movlw 9 ; maximum of substractions` `movwf Count ; 9 -> Count` `clrf Help` `movlw 6` `movwf LEDIndex` `Divide call Subc24 ; substract untill result is negative,` `btfsc Status,CF ; add last substracted number` `goto Add24 ; next digit` `incf Help,F` `decf Count,F` `btfss Status,ZF` `goto Divide` `movlw 3` `subwf Index,F` `goto Next` `Add24 call Addc24` `movlw 03h` `subwf Index,F` `Next movlw 9` `movwf Count` `movlw LED1 ; LED1 -> W` `addwf LEDIndex,W ; LED1 + LEDIndex -> W` `movwf Temp` `decf Temp,F ; LEDIndex+LED1-1 -> TEMP` `movf Temp,W` `movwf FSR ; W -> FSR` `movf Help,W ; Help -> W` `clrf Help ; save result at LEDx` `movwf IndF ; W -> LED(6..1)` `decf LEDIndex,F` `movlw 1` `addwf Index,W` `btfss Status,ZF` `goto Divide` `movf LowB,W` `movwf LED0 ; the rest -> LED0` `; -------------------------------------------------------------------------` `; registers LED0..LED6 are filled with values` `; -------------------------------------------------------------------------` `clrf TimerH` `clrf Timer0` `nop` `nop` `clrf LEDIndex` `movlw .60 ; set initial counter value` `movwf Index ; 60 -> Index` `clrf IntCon ; global INT disable, Timer0 INT disable` `; clear Timer0 overflow bite` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Start measurement: RA3 + RA4 set input` `; ------------------------------------------------------------------------` `movlw b'00010000' ; all ports set L, RA4 set H` `movwf PortA` `bsf Status,RP0` `movlw b'00011000' ; RA0..RA2 output,RA3,RA4 input` `movwf TrisA` `bcf Status,RP0` `; -------------------------------------------------------------------------` `; 7-step cycle of digits` `; -------------------------------------------------------------------------` `LEDCycle movlw LED0` `addwf LEDIndex,W ; LED1 + LEDIndex -> W` `movwf FSR ; W -> FSR` `movf IndF,W ; LED(0..6) -> W` `call LEDTable ; W contains segments` `movwf Temp ; test for decimal point` `movlw 5` `bsf Status,ZF` `subwf LEDIndex,W` `btfss Status,ZF` `goto NoDot` `bsf Temp,7` `NoDot movf Temp,W` `movwf PortB ; segments -> PortB` `movf LEDIndex,W ; LEDIndex -> W` `nop` `movwf PortA ; digit number -> PortA` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Test for TMR0 overflow` `; ------------------------------------------------------------------------` `btfss IntCon,2` `goto DoNothing` `incf TimerH,F ; YES! Increment SW counter` `bcf IntCon,2 ; clear overflow bite` `goto O_K` `DoNothing nop` `nop` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `; The first timing loop 2+3T1+X procesor cycles` `; ------------------------------------------------------------------------` `O_K movlw T1` `movwf Temp` `Pause decfsz Temp,F` `goto Pause` `nop` `; nop ; X times NOP` `; nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `incf LEDIndex,F` `movlw 7 ; is 7th?` `bcf Status,ZF` `subwf LEDIndex,W` `btfss Status,ZF` `goto LEDCycle ; next digit` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `; The second timing loop 2+3T2+Y procesor cycles` `; ------------------------------------------------------------------------` `movlw T2` `movwf Temp` `Again decfsz Temp,F` `goto Again` `nop` `nop ; Y times NOP` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `clrf LEDIndex` `decfsz Index,F` `goto LEDCycle ; next 7xLED` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `; The third timing loop 2+3T3+Z procesor cycles` `; ------------------------------------------------------------------------` `movlw T3` `movwf Temp` `EndPause decfsz Temp,F` `goto EndPause` `nop` `nop ; Z times NOP` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Final test for TMR0 overflow` `; ------------------------------------------------------------------------` `btfss IntCon,2` `goto Nothing2Do` `incf TimerH,F` `bcf IntCon,2` `goto Nx` `Nothing2Do nop` `nop` `nop` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Stop the measurement` `; ------------------------------------------------------------------------` `Nx clrw` `movwf PortB` `movlw b'00010000' ; RA0..RA3 = 0` `movwf PortA ; W -> PortA` `bsf Status,RP0` `movlw b'00010000' ; RA0..RA3 output` `movwf TrisA ; RA4 input` `bcf Status,RP0` `; ------------------------------------------------------------------------` `; Analyse precounter and store counted value in registers` `; ------------------------------------------------------------------------` `movf Timer0,W` `movwf MidB ; TMR0 -> MidB` `movf TimerH,W` `movwf HigB ; TimerH -> HigB` `clrf Temp` `CountIt incf Temp,F` `bsf PortA,3 ; _\| false impulz` `bcf PortA,3 ; \|_` `bcf IntCon,2` `movf Timer0,W ; actual Timer0 -> W` `bcf Status,ZF` `subwf MidB,W` `btfsc Status,ZF` `goto CountIt` `incf Temp,F` `comf Temp,F` `incf Temp,F` `incf Temp,W` `movwf LowB` `goto Go ; start new cycle` `; ------------------------------------------------------------------------` `org 0` `end`

PIC 16F84 UYGULAMALARI - 1