Curso Prático de Microcontroladores PIC

Aula 1 • Conjunto de Instruções e Ciclos de Execução

Apresenta o conjunto de instruções reduzido, os modos de endereçamento e as contagens de ciclo. Cálculos de temporização precisos dependem do domínio destes fundamentos.

Aula 2 • Introdução aos Microcontroladores PIC

Abrange as variantes da família PIC, as convenções de nomenclatura e os domínios de aplicação. Estabelece o contexto para todos os tópicos subsequentes de hardware e software no curso.

Aula 3 • Arquitetura Interna e Núcleo da CPU

Examina a arquitetura Harvard, a ALU, o registo de trabalho e os estágios do pipeline. Liga os internos da CPU à temporização de execução de instruções abordada posteriormente.

Aula 4 • Bits de Configuração e Definições do Dispositivo

Explica a seleção do oscilador, o watchdog timer, a proteção de código e os bits de reset por brown-out. Uma configuração correta previne falhas comuns na inicialização de hardware.

Aula 1 • Criação e Gestão de Projetos

Demonstra os assistentes de criação de projetos, a organização de ficheiros e as configurações de compilação. Projetos estruturados reduzem erros e simplificam a colaboração em equipa.

Aula 2 • Instalação e Configuração do IDE

Guia a instalação do MPLAB X IDE, a gestão de plugins e a disposição do espaço de trabalho. Um IDE configurado corretamente é a base para todas as tarefas de codificação e simulação.

Aula 3 • Configuração do Compilador e da Cadeia de Ferramentas

Abrange a instalação dos compiladores XC8, XC16 e XC32, o licenciamento e os níveis de otimização. A seleção correta da cadeia de ferramentas garante que o código compila para o dispositivo alvo.

Aula 1 • Configuração de Portos de I/O de Uso Geral

Abrange os registos TRIS, LAT e PORT para controlo de entrada e saída. A configuração correta de GPIO é necessária antes de qualquer periférico ou interface de sensor poder funcionar.

Aula 2 • Arquitetura de Interrupções e Níveis de Prioridade

Detalha a tabela de vetores de interrupção, os bits de ativação global e os níveis de prioridade alta/baixa. O conhecimento da arquitetura de interrupções é essencial para todos os projetos de firmware em tempo real.

Aula 3 • Escrita e Teste de Rotinas de Serviço de Interrupção

Demonstra padrões de codificação de ISR, medição de latência e preocupações com reentrância. ISRs testadas formam a espinha dorsal de arquiteturas de projeto orientadas a eventos.

Aula 4 • Simulação do Comportamento de GPIO e Timers

Utiliza ficheiros de estímulo e vistas de analisador lógico para verificar o funcionamento de GPIO e timers. A validação por simulação reduz o tempo de depuração de hardware em projetos posteriores.

Aula 1 • Fundamentos de Condicionamento de Sinal

Abrange divisores de tensão, filtragem e proteção de entrada para sinais analógicos. Um condicionamento adequado garante que o ADC recebe sinais limpos e dentro da gama.

Aula 2 • Módulo de Comparador Analógico

Apresenta a configuração do comparador, as fontes de referência e o roteamento de saída. Os comparadores permitem a deteção de limiares sem consumir recursos do ADC.

Aula 3 • Técnicas de Amostragem e Temporização do ADC

Explica a conversão por polling vs. orientada a interrupção, a multiplexagem de canais e a sobreamostragem. A técnica de amostragem correta afeta diretamente a precisão da medição.

Aula 4 • Arquitetura e Registos do Módulo ADC

Abrange a resolução do ADC, a seleção da tensão de referência e os registos de tempo de aquisição. Compreender os internos do ADC previne erros de amostragem em aplicações de sensores.

Aula 1 • Comunicação Assíncrona UART

Configura a taxa de baud, o formato da trama e os registos EUSART para transferência de dados seriais. A UART é a interface de depuração e comunicação com o anfitrião mais comum em sistemas embebidos.

Aula 2 • Interface I2C de Dois Fios

Explica o endereçamento I2C, as condições de start/stop, o tratamento de ACK/NACK e o clock stretching. O I2C suporta barramentos multi-dispositivo comuns em aplicações de sensores e displays.

Aula 3 • Interface Serial Síncrona SPI

Abrange os modos mestre/escravo SPI, a polaridade do clock, as definições de fase e o enquadramento de dados. O conhecimento de SPI permite a interface com sensores, displays e dispositivos de memória.

Aula 4 • Simulação de Protocolos e Terminais Virtuais

Utiliza terminais seriais virtuais do MPLAB X e instrumentos virtuais do Proteus para verificar o comportamento do protocolo. A simulação deteta erros de enquadramento e temporização antes da montagem do hardware.

Aula 1 • Projetos de Controlo de Motores DC e Servos

Aplica PWM para acionar circuitos em ponte H para motores DC e servos de posição. A prática baseada em projetos consolida a teoria de PWM em firmware funcional de controlo de motores.

Aula 2 • Captura de Entrada para Medição de Frequência

Demonstra o modo de captura para medir a largura de pulso e a frequência de sinais externos. A medição baseada em captura é utilizada em tacómetros e em medição ultrassónica de distância.

Aula 3 • Simulação de PWM no Proteus

Utiliza o osciloscópio do Proteus e modelos de motores para verificar as formas de onda PWM e a resposta do motor. A simulação valida a lógica de controlo antes de ligar atuadores físicos.

Aula 4 • Geração de Sinal PWM e Ciclo de Trabalho

Abrange o período PWM, os registos de ciclo de trabalho e as concessões de resolução. O controlo preciso do ciclo de trabalho é a base das aplicações de velocidade de motores e dimerização de LEDs.

Aula 1 • Fluxo de Trabalho de Depuração em Co-Simulação

Combina a depuração a nível de fonte no MPLAB X com a simulação de circuitos no Proteus simultaneamente. A co-simulação reduz drasticamente o ciclo de depuração para projetos embebidos complexos.

Aula 2 • Simulação de Sistema com Múltiplos Componentes

Integra displays LCD, teclados, sensores e atuadores num único projeto Proteus. A simulação com múltiplos componentes espelha a complexidade de um produto real e expõe erros de integração.

Aula 3 • Carregamento de Firmware em Modelos Proteus

Explica a geração de ficheiros hex, as propriedades do modelo PIC e a configuração do relógio no Proteus. O carregamento correto do firmware garante que a simulação corresponde ao comportamento esperado do hardware.

Aula 4 • Fundamentos de Captura de Esquemas no Proteus

Abrange a colocação de componentes, a cablagem, os nomes de rede e as barras de alimentação no Proteus ISIS. Um esquema correto é o pré-requisito para qualquer simulação de circuito significativa.

Aula 1 • Hardware de Programação e Programadores

Abrange as ligações dos programadores PICkit, ICD e SNAP, o protocolo ICSP e a tensão de programação. A configuração correta do programador é o primeiro passo para dar vida aos projetos simulados.

Aula 2 • Projeto de Culminação: Registo de Dados de Sensores

Constrói um registo de dados completo baseado em ADC com saída UART e armazenamento em EEPROM em hardware. Este projeto integra competências de ADC, UART, EEPROM e timers de todos os capítulos anteriores.

Aula 3 • Projeto de Culminação: Sistema de Controlo de Motores

Implementa o controlo de velocidade de motor DC em malha fechada utilizando saída PWM e captura de entrada de encoder. Demonstra domínio de CCP, interrupções e controlo em tempo real em hardware físico.

Aula 4 • Técnicas de Prototipagem em PCB e Breadboard

Demonstra a disposição da breadboard, a colocação de condensadores de desacoplamento e as práticas de integridade de sinal. Bons hábitos de prototipagem previnem falhas induzidas por ruído em testes de hardware.