Page 4 - Microcontrolere - Indrumator de laborator

Introducere

Pentru a putea pune în valoare caracteristicile unui microcontroler este
necesară, pe lângă o cunoaștere teoretică riguroasă a funcționării sale, o deprindere
practică privind modul său de programare. Fiecare aplicație care folosește un
microcontroler ridică o serie de probleme pe care proiectantul trebuie să le rezolve.
Amintim astfel pașii următori de proiectare necesari dezvoltării unui circuit
experimental bazat pe microcontroler: analiza cerinței tehnice, sau a funcționalității
produsului care trebuie realizat folosind un microcontroler, stabilirea tipului de
microcontroler ce urmează a fi utilizat, proiectarea circuitului electronic bazat pe
microcontroler, proiectarea aplicației software, programarea microcontrolerului și în
final, testarea circuitului realizat. Până se ajunge la o formă funcțională finală,
procesul de proiectare hard și soft a unui circuit bazat pe microcontroler este amplu și
iterativ.
Îndrumătorul de laborator conține treisprezece lucrări menite să asigure
studenților de la programele de studii Electronică Aplicată și Rețele și Software de
Telecomunicații, organizate în cadrul Universității din Oradea, consolidarea
cunoștințelor teoretice, dar și practice de utilizare a microcontrolerelor sau a unor
module electronice bazate pe microcontrolere, care realizează diverse funcționalități de
larg consum. Materialul prezentat în acest îndrumător poate fi consultat și de către
studenții de la programe de studii înrudite din domeniul științelor inginerești.
Primele trei lucrări de laborator sunt dedicate exersării programării în limbaj de
asamblare pentru a aprofunda cunoștințele teoretice ale studenților dobândite la orele
de curs, care se referă la arhitectura microcontrolerelor, modul de funcționare al
acestora și al resurselor sale periferice. Astfel, în aceste lucrări se folosește mediul de
dezvoltare integrat MPLAB X IDE oferit de către compania Microchip, pentru a
dezvolta o serie de aplicații care insistă asupra modului de adresare a memoriei
program, asupra realizării unor aplicații software care nu folosesc sistemul de
întreruperi al microcontrolerului, respectiv aplicații care pun în valoare facilitățile
sistemului de întreruperi. Partea experimentală se bazează pe un circuit electronic cu
microcontrolerul PIC16F887, special conceput pentru orele de laborator, circuit care
realizează comanda pentru un sistem de iluminat de putere. După parcurgerea primelor
trei lucrări, studenții vor fi capabili să dezvolte aplicații software de mică și medie
complexitate, folosind limbajul de asamblare și mediul de dezvoltare amintit mai sus.
Următoarele zece lucrări de laborator sunt propuse pentru a dezvolta studenților
cunoștințele de programare a circuitelor electronice bazate pe microcontrolere folosind
un limbaj de nivel înalt, de exemplu limbajul C. De această dată, lucrările sunt
realizate cu ajutorul unor module de tip Arduino Uno, împreună cu mediul de
dezvoltare Arduino IDE 2.2.1. În cadrul acestor lucrări de laborator sunt puse în
valoare majoritatea resurselor periferice ale unui microcontroler de ultimă generație.

1