cours microcontroleur pic 16f84

LES MICROCONTROLEURS

PRESENTATION D’UN MICROCONTROLEUR

Objectifs :

ü Identifier un microcontrôleur.

ü Réaliser des applications à bases de microcontrôleurs.

I- MISE EN SITATION

I-1- Activité de découverte :

Réaliser l’activité de découverte du manuel d’activités

II- EXEMPLE DE SYSTEMES A BASE DE MICROCONTROLEUR :

Les systèmes et les objets techniques à base de microcontrôleur(s), prennent de plus en plus de place dans notre quotidien :

v Téléviseur v Téléphone mobile

v Lave linge v Clé USB et Playstation

II-1- Activité :

Commande classique d’une perceuse :

Commande par microcontrôleur :

Le microcontrôleur à pour rôle de gérer le fonctionnement de la perceuse.

Observer les animations de la perceuse, des feux tricolores et de l’afficheur 7 segments.

II-2- Avantages:

Le microcontrôleur présente les avantages suivants :

ü La simplicité de mise en œuvre ;

ü La grande capacité de traitement ;

ü Le coût relativement faible.

III- TYPE ET MODELE USUELS DE MICROCONTROLEUR :

III-1- Activité :

1- Relever l’identification des microcontrôleurs sur les systèmes présentés précédemment :

16 C 84

2- En se référant au document technologique, déterminer les différentes familles des

Microcontrôleurs :

Microchip, Atmel, Philips et Motorola

3- Réaliser l’activité 1 du manuel d’activité TP A4-1 page 48.

Remarque :

On fait l’étude des microcontrôleurs de Microchip soit le 16F84.

Les microcontrôleurs de Microchip sont désignés par le synonyme PIC.

P I C

Programmable integred circuit.

Programmable intelligent circuit.

IV- IDENTIFICATIONS DES MICROCONTROLEURS DE MICROCHIP :

Les microcontrôleurs de Microchip sont désignés par le synonyme PIC (Peripheral Interface Controller).

Un PIC est généralement identifié par une référence de la forme suivante :

xxXXyy-zz

§ xx : famille du composant, actuellement « 12, 14, 16, 17 et 18 ».

§ Il existe trois familles de PIC :

- Base-Line : les instructions sont codées sur 12 bits.

- Mid-Line : les instructions sont codées sur 14 bits.

- High-Line : les instructions sont codées sur 16 bits.

§ XX : type de mémoire programme :

- C : EPROM ou EEPROM ;

- CR : PROM ;

- F : Flash ;

§ yy : Identificateur ;

§ zz : vitesse maximale du quartz de pilotage.

Exemple :

IV-1- Activité :

Réaliser l’activité 2 du manuel d’activités TP A4-1 page 49.

Cette architecture, fait apparaître les modules suivants :

§ Une unité centrale ou CPU (Central Processing Unit) : exécute séquentiellement les instructions du programme.

§ Une mémoire Flash, cette mémoire à la particularité de sauvegarder en permanence les informations qu’elle contient même en absence de tension.

§ Une mémoire vive également appelée RAM (Random Access Memory) : sauvegarder temporairement des informations (circuit alimenté).

Le microcontrôleur peut être utilisé pour stocker des variables temporelles ou faire des calculs

intermédiaires.

§ Des ports entrées-sorties permettant de dialoguer avec l’extérieur tel que l’acquisition de l’état des capteurs, des interrupteurs, ou encore le pilote d’un relais ( via de transistor)…etc.

VI-1- Activité :

Réaliser l’activité 4 du manuel d’activités TP A4-1 page 50.

VI- CRITERE DE CHOIX D’UN MICROCONTROLEUR :

Le choix judicieux d’un microcontrôleur, pour une application donnée dépend :

v Du nombre d’entrées/sorties de l’application cible ;

v Du type de mémoire programme : flash, Eprom, OTP… et de sa taille ;

v De la présence ou de l’absence des convertisseurs Analogiques/Numériques CAN ;

v De l’existence ou non d’une mémoire EEPROM ;

v De l’existence ou non d’un bus I2C.

Viennent ensuite les critères suivants :

v La disponibilité du composant sur le marché local ;

v La facilité de mise en œuvre ;

v Le prix ;

v L’approvisionnement multi source.

ARCHITECTURE DU MICROCONTROLEUR 16 F84 de MICROCHIP

V- BROCHAGE :

V-1- Exemple de PIC :

V-2- Activité :

Réaliser l’activité 3 du manuel d’activités TP A4-1 page 49.

VI- STRUCTURE INTERNE D’UN MICROCONTROLEUR :

LES MICROCONTROLEURS

PRESENTATION D’UN MICROCONTROLEUR

GUIDE

I- INTRODUCTION :

L’évolution amène de plus en plus souvent les concepteurs, à remplacer la commande câblée, généralement à base de nombreux circuits intégrés, par un seul et unique circuit programmable, capable à lui seul de remplir toutes les fonctions exigées par le système.

Parmi les circuits qui font partie de cette famille, on cite les : PLD, CPLD, FPLD, les microcontrôleurs.

Un microcontrôleur peut être assimilé à un circuit logique complexe exécutant une à une des ordres (instructions) enregistrés dans une mémoire de programme externe.

Le grand avantage de cette logique programmation est que la modification d’une fonction ou d’une tache ne nécessite pas de câblage supplémentaire, mais uniquement un nouveau programme à loger en mémoire.

L’année 1970 a connu la fabrication du 1^er microcontrôleur 4004 par Intel : essor de la logique programmé.

Un microcontrôleur est un microprocesseur auquel on a intégré les périphériques tels que RAM, ROM, les entrées-sorties dans le même circuit. Les montages et les applications deviennent encore plus simple à mettre en œuvre, avec un gain de temps de vitesse et un coût réduit.

II- TYPE DE MICROCONTROLEUR :

v Plusieurs types de microcontrôleurs :
Microchip : PIC ; familles 12Cxxx, 16Cxxx, 16Fxxx, 18Fxxx, …

v Atmel: AT; familles AT89Sxxxx, AT90xxxx, …

v Philips: P89C51RD2BPN, …

v Motorola: famille 68HCxxx, …

II-1- Microchip :

Nom	Description	Fabricant
12C672	Spécifications De Programmation De Mémoire d'cEprom	Microchip
12CE673	8-Goupilles/microcontrôleur de 8 bits de CMOS avec de la mémoire ANALOGIQUE-numérique de convertisseur et de données d'cEeprom	Microchip
12F629	Les 8-Goupilles Flash-Ont basé Des Microcontrôleurs De 8-Bit CMOS	Microchip
12F629	8-Goupilles, microcontrôleur de 8-Bit CMOS avec de la mémoire ANALOGIQUE-NUMÉRIQUE de convertisseur et de données d'EEPROM	Microchip
16C554	Microcontrôleur De 8 bits EPROM-Basé de CMOS	Microchip
16C62X	Microcontrôleur De 8 bits EPROM-Basé de CMOS	Microchip
16F628	Microcontrôleurs De 8 bits Flash-Basés de CMOS	Microchip
16F84	Microcontrôleurs De 8 bits De la 18-goupille Flash/EEPROM	Microchip
16F84A	La 18-goupille A augmenté Le Microcontrôleur De 8 bits De Flash/EEPROM	Microchip
16F871	Microcontrôleurs INSTANTANÉS De 8 bits Des 28/40-Goupilles CMOS	Microchip

II-2- Atmel :

Devices	F.max (MHz)	CPU Core	Power Supply (V)	Pb-Free Packages
AT91FR40162S	75	ARM7TDMI	1.65 -1.95 Core 2.7-3.6 IO	TFBGA 121
AT91M40800	40	ARM7TDMI	1.8-3.6	LQFP 100
AT91R40008	75	ARM7TDMI	1.65-1.95 Core 2.7-3.6 IO	LQFP 100
AT91RM3400	66	ARM7TDMI	1.65-1.95 Core 1.65-3.6 IO	LQFP 100
AT91SAM7A3	60	ARM7TDMI	3.0-3.6	LQFP 100
AT91SAM7S256	55	ARM7TDMI	3.0-3.6	QFN 64 LQFP 64
AT91SAM7S32	55	ARM7TDMI	3.0-3.6	QFN 48 LQFP 48
AT91SAM7SE256	48	ARM7TDMI	3.0-3.6	LBGA 144 LQFP 128
AT91SAM7SE32	48	ARM7TDMI	3.0-3.6	LBGA 144 LQFP 128
AT91SAM7SE512	48	ARM7TDMI	3.0-3.3	LBGA 144 LQFP 128
AT91SAM7X128	55	ARM7TDMI	3.0-3.6	LQFP 100
AT91SAM7XC256	55	ARM7TDMI	3.0-3.6	LQFP 100
AT91SAM9260	180	ARM926EJ-S	1.65-1.95 Core 3.0-3.6 IO	PQFP 208 LFBGA 217

II-3- Philips :

Microcontrôleur Philips 80C552

Microcontrôleur Philips cmos 8 bits dérivé du 80C51, remplaçant le PCB80C552-5-24WP. Caractéristiques: 256 octets de RAM - 64 K de programme - 64 K de données - 40 lignes d'E/S bidirectionnelles et adressables individuellement - 8 lignes d'entrées analogiques ou digitales - convertisseur A/D 10 bits 8 canaux - 2 sorties PWM 8 bits - 3 timer/compteurs 16 bits - watchdog timer - full duplex USART - interface I²C - 15 interruptions internes (2 niveaux de priorité) - 6 interruptions externes - Fréquence d'horloge: 24 MHz. Alim.: 5 V. Boîtier PLCC68.

Microcontrôleurs Philips 87xxx

MICROCONTROLEURS 87C75x
Microcontrôleurs Philips cmos 8 bits série 87C750/1. Caractéristiques: 64 octets de RAM - 19 lignes d'E/S bidirectionnelles et adressables individuellement - sorties pour la commande directe de LEDs - timer/compteur 16 bits - 5 interruptions internes - 2 interruptions externes - Alimentation: 5 V. Boîtiers DIL24 et DIL28.

MICROCONTROLEURS 87C5x
Microcontrôleurs Philips 8 bits dérivés du 80C51 à faible consommation. 32 E/S. 3 temporisateurs/compteurs 16 bits. 6 sources d'interruption. Port E/S série. UART full duplex. Alimentation de 2.7V à 5.5 V.

MICROCONTROLEURS 87LPCxxx
Microcontrôleurs Philips 8 bits dérivés du 8051 - alimentation de 2.7 à 6.0 Vcc - watchdog intégré - 2 timers/compteurs 16 bits - 2 comparateurs analogiques - UART full duplex - bus I²C.

Référence

OTP

RAM

BOITIER

CODE

Prix ttc

P87LPC762BN

2kB

128 x 8

DIL20

16340

3.90 €

P87LPC764BN

4kB

128 x 8

DIL20

16341

5.30 €

P87LPC767BN

2kB

128 x 8

DIL20

16342

5.90 €

P87LPC768BN

2kB

128 x 8

DIL20

16343

7.90 €

MICROCONTROLEUR P89C51RD2HBP
Microcontrôleur Philips ISP cmos 8 bits dérivé du 80C51 - remplace le P89C81RD+IN - programmation possible sur le circuit sans démonter le composant - 512 x 8 octets de RAM - 64 kB de mémoire flash - 4 ports R/S 8 bits - 3 temporisateurs 16 bits - Fréquence d'horloge: 33 MHz - boîtier DIP40.

II-3- Motorola :

Nom de partie	Description	Fabricant
68HC05B16	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05B32	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05B6	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05BD5	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05C8A	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05J1A	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05J5A	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)
68HC05JB3	Microcontrôleur	Freescale (Motorola)