Maîtriser le PIC16F877 : caractéristiques, brochage et guide de câblage rapide

Le PIC16F877 a de nombreuses caractéristiques qui rendent ce microcontrôleur idéal pour les débutants et les professionnels.

Le PIC16F877A contient tout ce que le PIC16F877 a et inclut un oscillateur d'horloge interne, un meilleur module convertisseur analogique-numérique (ADC), et plus encore !

Cet article discutera des caractéristiques du microcontrôleur PIC16F877 et vous présentera le port d'entrée/sortie et la connexion simple. Il vous aidera à comprendre ces dispositifs de circuit et comment les utiliser.

1. Aperçu du PIC 16F877

PIC16F877 signifie que ce microcontrôleur PIC peut effectuer plusieurs tâches avec l'aide d'un logiciel. La conception du PIC 16F877 est pour une utilisation en tant que dispositif autonome ou en tant qu'addition aux circuits d'autres dispositifs. Par exemple, les cartes RAMPS et Arduino. Il peut aussi fonctionner seul. Mais, si vous voulez qu'il le fasse sans problèmes, vous devez avoir un oscillateur à quartz (fréquence). Le PIC 16F877 est un dispositif entièrement statique, ce qui signifie qu'il fonctionne avec une quantité limitée de flash et de RAM. De plus, il a une excellente flexibilité opérationnelle, est bon marché et est le plus courant dans les circuits.

2. Caractéristiques du PIC 16F877

Les caractéristiques générales du PIC16F877 sont :

• Mode STOP d'économie d'énergie, ce qui signifie que vous pouvez arrêter le PIC16F877 sans le retirer du circuit
• Module PWM (Modulation de Largeur d'Impulsion) haute vitesse peut générer jusqu'à 256 niveaux de sortie et a un prédiviseur d'horloge programmable intégré
• Un régulateur de tension interne pour le circuit E/S et un oscillateur intégré (quartz ou résonateur céramique)
• Un module comparateur sur puce
• Convertisseur analogique-numérique, avec une résolution de 12 bits et peut convertir jusqu'à quatre canaux d'entrée analogiques simultanément
• Prend en charge les interruptions externes utilisées pour réveiller le dispositif du mode veille ou pour tout autre but.
• Huit modes d'économie d'énergie différents
• Module comparateur analogique
• Jusqu'à 23 broches E/S
• Un mode SPI et quatre modules UART (un full-duplex)
• Contrôleur d'interruption avec jusqu'à 14 sources d'interruption
• Minuterie watchdog, qui génère une interruption si l'intervalle de temps expire
• Circuit de génération de remise sous tension
• Détecteur de brownout programmable (BOD)
• Oscillateur interne calibré, qui permet au circuit RC interne de fonctionner comme source d'horloge
• Capacité de programmation série en circuit et de débogage en circuit via l'interface debugWIRE

Les caractéristiques principales/clés du PIC 16F877 sont :

• Jusqu'à 20 MHz de fréquence d'horloge interne
• Cinq (A-E) ports d'entrée/sortie de base
• 8 canaux ADC 10 bits
• PSP comme communication parallèle
• PIC16F877A a 8 Ko de mémoire Flash
• Deux interfaces de communication série : bus 2-fils Inter-Integrated Circuit (I²C™) et SMBus
• 368 octets de mémoire de données avec 256 niveaux (14 bits) mémoire de données EEPROM
• Trois minuteries : une minuterie 16 bits et 2 minuteries 8 bits utilisables en mode minuterie ou compteur

Caractéristiques additionnelles

• Il est programmable en langage C.
• Le microcontrôleur fonctionne à un oscillateur interne de 16 MHz
• PIC16F877A est configurable en maître ou esclave et vient avec un module SPI.

3. Diagrammes de broches du microcontrôleur PIC16F877A :

Les puces PIC16F877 viennent dans divers designs et types. Par exemple, 40-BROCHES DIP, 44-BROCHES TQFP et 44-BROCHES QFN. Ces différences sont le résultat de leur utilisation et applications variées. L'image ci-dessous montre les techniques et broches du PIC16F877A. (Référence : Microchip Datasheetspdf.com)

4. Introduction aux descriptions des ports d'entrée/sortie

Chaque port du microcontrôleur est associé à deux registres. Par exemple, Port C ; ses registres sont PORTC et TRISC. Le registre TRISC détermine si le port est une sortie ou une entrée. Aussi, vous pouvez attribuer des valeurs à chaque broche indépendamment. Lors de la programmation des microcontrôleurs, utilisez des compilateurs pour votre travail logiciel. Le meilleur compilateur pour PIC16877A est MPLAB XC8 COMPILER.

• PORT A : Configuration fonctionne comme port d'entrée analogique, E/S numérique, ou sortie PWM. Le port A a six broches qui vont de la broche #2 à #7 ; Étiquetées RA0 à RA5
• PORT B : Configuration fonctionne comme entrée numérique, entrée analogique, capture d'entrée de minuterie, comparaison de sortie de minuterie, entrée PWM. Le port B a 8 broches, c.-à-d., de la broche #33 à #40 ; Étiquetées RB0 à RB7
• PORT C : Configuration est un module compteur/minuterie (entrée ou sortie), UART, et SPI. Le port C a 8 broches aussi. Les 4 premières sont de la broche #15 à #18, et les autres 4 sont de la broche #23-#26. Ces broches sont RC0 à RC7
• PORT D : Configurations sont broches d'entrée numérique, entrée analogique, et sortie de minuterie. Le port D a 8 broches également. Les 4 premières sont de la broche #19-#22, et les autres sont de la broche #27-#30. Ces broches sont RD0 à RD7
• PORT E : Est pour réservation d'utilisation usine. Il a trois broches #8-#10, qui sont RE0 à RE2.
• VDD et VSS : Sont les broches d'alimentation, tandis que MCLR est la broche de remise maître.
• PIC16F877A : A jusqu'à 18 broches GPIO qui permettent la configuration du contrôleur comme entrée ou sortie en utilisant les registres associés.
• En plus des broches GPIO, il y a quelques autres broches dédiées du PIC16F877A sur sa surface supérieure.
• VDD est la broche de tension d'alimentation positive, tandis que VSS est la référence de masse.
• PIC16F877A a 23 broches E/S, divisées en deux banques ; banque A et banque B.
• Chaque broche E/S a un bit unique qui peut fonctionner comme entrée ou sortie quand assigné.

5. De la théorie à la pratique – Faire clignoter des LED avec PIC16F877A

Le diagramme ci-dessus vous montre comment connecter des LED avec PIC16F877A. Aussi, il met en évidence les broches critiques du microcontrôleur dont vous aurez besoin pendant la connexion. Pour une connexion rapide :

• Premièrement, connectez 5V à la broche MSLR #1 et ajoutez une résistance de 10k Ohm.
• Aussi, connectez le 5V à la broche #11 (VDD). De l'autre côté, attachez 5V à la broche #32 (VSS).
• Fournissez la masse à VSS (broche #12). Ensuite, connectez les broches #13 (OSC1) et #14 (OSC2) à l'oscillateur à quartz 16 MHz.
• Après, connectez 2 condensateurs de 33pF à la masse. Maintenant, connectez la broche #31 (VSS) à la masse.
• Finalement, connectez la LED et la résistance de 10k Ohm à la broche #21 (RD2) pour permettre le téléchargement du programme.

Pour faire clignoter des LED en utilisant PIC16F877A, connectez les LED entre PORTD et la masse. Puisque nous n'avons besoin de faire clignoter qu'une LED, nous pouvons la combiner avec une résistance de 10k Ohm. Nous devons configurer PORT-D comme sortie en le réglant sur une transition haut-vers-bas en utilisant le verrou de sortie pour allumer la LED. Nous pouvons mettre PORT-D en transition bas-vers-haut en écrivant 0x01 dans le Registre de Direction de Données (DDRB). Pour mettre PORT-D à haut, nous devons écrire 0x00 dans le registre DDRB, et cela fera allumer la LED.

Résumé

Dans cet article, nous avons appris sur le PIC 16F877, ses caractéristiques, et le port d'entrée/sortie du PIC16F877A. Nous espérons que vous l'avez apprécié ! Si vous êtes intéressé par le microcontrôleur PIC, vous pouvez aussi lire nos autres articles. De plus, si vous avez des questions sur le PIC16F877, n'hésitez pas à nous contacter.