Microcontroladores Existem CIs com diversas funções específicas: as portas lógicas, os temporizadores, os decodificadores,... Cada um destes CIs tem uma função bem definida, existindo no mercado milhares de CIs com funções bem diferentes.
COMO É CONSTITUÍDO UM MICROCONTROLADOR Microcontrolador
Interface de entradas e Saídas
Memória
CPU
Periféricos
robótica
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Paula Domingues Formadora nas áreas de Eletrónica, Telecomunicações, Automação e Comando IEFP – Évora pauladomingues47@gmail.com
ELETRÓNICA INDUSTRIAL
Figura 2. Constituição do microcontrolador.
Figura 1. Microcontrolador.
O microcontrolador também é um CI, mas não tem uma função única e específica. Trata-se de um circuito integrado de uso geral, que é programado para realizar uma determinada tarefa. Com o aumento da capacidade de integração tornou-se possível inserir num único componente CI, os diferentes componentes que fazem parte da constituição de um computador: CPU, memória, portas de entradas e saídas de dados, periféricos para portas de comunicação série, geradores de PWM, temporizadores e contadores, entre outros.
HISTÓRIA DO MICROCONTROLADOR Em 1978, a Intel lançou o primeiro microcontrolador, da família “8048”. Em 1983, surgiu a família “8051” e posteriormente a evolução nesta área trouxe a produção da família “8096” que apresentava já uma maior capacidade de processamento. Desde então várias são as empresas que se têm dedicado ao fabrico destes componentes e, atualmente, é possível encontrar no mercado vários tipos de microcontroladores como a série PIC da Microchip, a série COP8 da National, a série 6811 da Motorola, a série Z8 da Zilog, entre muitos outros.
QUAL A UTILIDADE DE UM MICROCONTROLADOR? Um microcontrolador permite ser programado para desempenhar funções tão específicas consoante a imaginação e os conhecimentos do programador e as caraterísticas do microcontrolador, como é óbvio. Estes dispositivos têm entradas e saídas reconfiguráveis e possuem periféricos que tornam possível uma perceção do mundo físico através da aplicação de sensores, permitindo-nos controlar esses mesmos processos através de ações de comutação.
ONDE PODEMOS ENCONTRAR MICROCONTROLADORES? Atualmente é cada vez mais usual a aplicação de microcontroladores, dada a grande facilidade de programação e o vasto leque de funcionalidades possíveis de implementar. Os microcontroladores tornam possível e fácil um aperfeiçoamento da inteligência de qualquer produto. Podemos encontrar microcontroladores em veículos automóveis, brinquedos, eletrodomésticos, entre outros. Os microcontroladores são muito comuns também na área da robótica amadora.
COMO ESCOLHER O MICROCONTROLADOR? Na escolha do microcontrolador a utilizar deve analisar as caraterísticas que cada um apresenta, nomeadamente: 1. A capacidade de memória de programa – determina o tamanho do programa que podemos instalar no microcontrolador. As instruções a executar pelo CPU são armazenadas na memória de programa; 2. A capacidade de memória de dados – determina a quantidade de dados que podem ser processados. Todos os dados são guardados na memória de dados; 3. A frequência do processador – determina a velocidade de processamento; 4. Número de instruções; 5. Quantidade de terminais de entradas/saídas e as suas funcionalidades – terminais diferentes poderão ter funcionalidades diferentes; 6. Tipo de alimentação e consumo energético – muito importantes em aplicações móveis; 7. Periféricos; 8. Arquitetura; 9. Set de instruções.
MICROCONTROLADOR PIC16F84A A Microchip desenvolveu um dos microcontroladores mais utilizados, o PIC16F84A. É um microcontrolador com 18 terminais dispostos de acordo com a Figura 3.
Figura 3. Microcontrolador PIC16F84A da Microchip.
Este microcontrolador apresenta como terminais de entrada/ saída de dados: RA0 a RA4 e RB0 a RB7, o que perfaz um total de 13 bits de entradas/saídas (13 bits I/O), que poderão ser programados individualmente como entrada ou saída. Os terminais designados como RB0, RB4, RB5, RB6 e RB7, permitem ainda aceder ao sistema de interrupções do microcontrolador, através do exterior.