PIC16F877 history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 31.05.11 19:54:22
Der Einstieg in die Arbeit mit PIC-Controllern - Schwerpunkt bildet der PIC16F877 - in der Übersicht findet man mehr dazu. Unter allen Möglichkeiten ist das schon ein sehr leistungsfähiger und somit extrem universeller Zeitgenosse.

1. Technische Parameter sowie wichtige Hinweise
2. PIC-Programmierung
3. Speicheraufteilung
4. Controller-Peripherie
5. Projekte mit dem PIC16F877A & Linksammlung
6. Verwandte Themen

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inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

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Quellen:

1. Technische Parameter sowie wichtige Hinweise

Der PIC 16F877 in der PDIP-Ausführung hat 40 Anschlüsse. Die Anschlussfunktionen können Sie in dem zugehörigen, von Hersteller Microchip herausgegebenen Datenblatt nachlesen. Dieses Datenblatt ist kein „Blatt" im wörtlichen Sinn, sondern ein stattliches Datenbuch mit einem Umfang von 234 Seiten.
Im Datenblatt begegnen Sie folgender Darstellung, sie gibt die Anschlussfunktionen des PICI6F877 im PDIP-40-Gehäuse wieder:

Datenblatt des PIC16F877

 

Anschlüsse des PIC16F877 im PDIP-Gehäuse

PIC16F877 - Anschlussfunktionen

PIC16F877A  - Logisch

   

Die Anschlussbezeichnungen versuchen wir hier, mit deutsche Erklärungen zu versehen:
Sie können das Datenblatt kostenfrei von der Website des Herstellers Microchip herunterladen: www.microchip.com. Der Datenblatt-Name lautet „16F87X" oder ähnlich, weil in diesem Dokument mehrere eng verwandte Typen dokumentiert sind. In unserem Software-Paket, das Sie ebenfalls kostenlos von www.boekinfo.tk herunterladen können, ist das Datenblatt des PIC16F877 enthalten.

Technische Parameter:
  • an analoge Eingänge können analoge (stetig veränderliche), vom Mikrocontroller zu verarbeitende Signale im Bereich 0 ... +5 V gelegt werden
  • digitale Ein- und Ausgänge transportieren digitale Signale, die nur zwei Zustände (entweder 0 V oder +5 V) annehmen können. Die Signalfluss-Richtung (Eingang oder Ausgang) ist programmierbar
  • die Definition der beiden Signalzustände erlaubt bestimmte Toleranzen. Zum Beispiel wird die Signalspannung +4,8 V noch als +5 V betrachtet, und +0,5 V ist gleich bedeutend mit 0 V
  • die Betriebsspannung beträgt +5 V (VSS = Masse, VDD = +5 V), sie muss an allen dafür vorgesehenen Anschlüssen (Pins 11 / 12 und Pins 31/32) anliegen!
  • an die Quarz-Anschlüsse werden der Quarz und zwei zusätzliche Kondensatoren gelegt. Der Quarz ist für die stabile Frequenz des Taktsignals verantwortlich, von ihr hängt die Arbeitsgeschwindigkeit des Mikrocontrollers ab
  • alle PIC-Mikrocontroller-Typen kommen zwar ohne Quarz aus, doch ohne Quarz liegt die Arbeitsgeschwindigkeit an der unteren Grenze - außerdem kann die Stabilität für die Kommunikation mit anderen Mikrocontrollern oder mit dem PC unzureichend sein
  • über die serielle Schnittstelle können Verbindungen zu anderen Mikrocontrollern oder zu einem PC nach RS232-Standard hergestellt werden
  • I2C ist ein Standard, nach dem zum Beispiel zwei PIC-Mikrocontroller untereinander Daten austauschen können
  • in den Bildern oben sind bei den meisten Anschlüssen englische Kurzbezeichnungen angegeben. Viele Anschlüsse können unterschiedliche Funktionen übernehmen
Die Stromversorgung:

An die Leitungen 1 und 2 wird der Netztrafo oder ein Steckernetzteil angeschlossen. Geeignet sind Steckernetzteile, die Wechselspannungen im Bereich 9...24 V oder Gleichspannungen im Bereich 9...32 V liefern.
Wegen der Gleichrichterdioden am Eingang können Eingangsgleichspannungen beliebige Polarität haben. Natürlich müssen der Netztrafo oder das Steckernetzteil dem Strombedarf gewachsen sein. Der Strombedarf ist bei jedem Projekt unterschiedlich. Für die meisten Projekte genügt eine Spannungsquelle, die mit einigen hundert Milliampere belastbar ist. Wenn hohe Ströme fließen, muss der Spannungsregler 7805 auf einen Kühlkörper montiert werden.

Der P1C16F877

Welcher Mikrocontroller-Typ aus der PIC-Familie für einen bestimmten Zweck am besten geeignet ist, diese Frage lässt sich manchmal nicht ganz leicht beantworten. Hersteller Microchip hat Dutzende PIC-Typen mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Eigenschaften zu unterschiedlichen Preisen im Sortiment. Wir haben uns für den viel verwendeten, leistungsstarken P1C16F877 entschieden.
In diesem modernen Mikrocontroller stecken zahllose, höchst spannende Möglichkeiten. Das Programmieren wird dadurch vereinfacht, dass nur wenige Anschlüsse mit mehreren Funktionen belegt sind. Ferner gehört der PIC16F877 der Gruppe der bekannten, weit verbreiteten Mikrocontroller an. Eine fast grenzenlose Fundgrube oft recht wertvoller Informationen und Hilfen ist das Internet. Die Vielseitigkeit und Leistungsstärke hat allerdings auch ihren Preis: Der P1C16F877 kostet zur Zeit ungefähr 6 bis 10 Euro. Doch gemessen an dem, was dieser Mikrocontroller leistet, erscheint uns der Preis angemessen.

derPIC16F877 im 40 Pin PDIP-Gehäuse.

kurze Liste der wichtigsten Eigenschaften:
Programmspeicher 8192 words (14 Bit)
RAM-Kapazität 368 Byte
EEPROM-Kapazität 256 Byte
I/0-Leitungen (digital) 33
Analoge Eingänge 8 (A/D-Auflösung 10 Bit)
USART ja (c6/c7)
Leistung 5 Mips
Preis ca. 6 bis 10 Euro
I2C-Bus ja (c3/c4)

Wenn Sie den P1C16F877 im Elektronik-Fachgeschäft erwerben oder im Versandhandel bestellen, müssen Sie sich für das „Package" des Mikrocontrollers entscheiden. Damit ist nicht etwa die äußere Verpackung gemeint, es geht um die Gehäusebauform. Den P1C16F877 gibt es wie gezeigt, nicht nur im 40-Pin-PDIP-Gehäuses, sondern auch in anderen - für die Projekte hier brauchen Sie die PDIP-Ausführung.

Plus-Anschlüsse: 11,32
Minus-Anschlüsse: 12,31

Pin 1 RESET-Funktion immer verfügbar (außer bei Programmierung)
Pins 13, 14 bei Nutzung des Schwingquartzes nicht verfügbar (den benutzen wir aber eigentlich immer!!!)

Port A:

Pin 2 Bit 0 komplett verfügbar
Pin 3 Bit 1 komplett verfügbar
Pin 4 Bit 2 komplett verfügbar
Pin 5 Bit 3 komplett verfügbar
Pin 6 Bit 4 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a
Pin 7 Bit 5 komplett verfügbar

Port B:

Pin 33 Bit 0 komplett verfügbar
Pin 34 Bit 1 komplett verfügbar
Pin 35 Bit 2 komplett verfügbar
Pin 36 Bit 3 komplett verfügbar
Pin 37 Bit 4 komplett verfügbar
Pin 38 Bit 5 komplett verfügbar
Pin 39 Bit 6 komplett verfügbar
Pin 40 Bit 7 komplett verfügbar

Port C:

Pin 15 Bit 0 komplett verfügbar
Pin 16 Bit 1 komplett verfügbar
Pin 17 Bit 2 komplett verfügbar
Pin 18 Bit 3 komplett verfügbar
Pin 23 Bit 4 komplett verfügbar
Pin 24 Bit 5 komplett verfügbar
Pin 25 Bit 6 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a
Pin 26 Bit 7 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a

Port D:

Pin 19 Bit 0 komplett verfügbar
Pin 20 Bit 1 komplett verfügbar
Pin 21 Bit 2 komplett verfügbar
Pin 22 Bit 3 komplett verfügbar
Pin 27 Bit 4 komplett verfügbar
Pin 28 Bit 5 komplett verfügbar
Pin 29 Bit 6 komplett verfügbar
Pin 30 Bit 7 komplett verfügbar

Port E:

Pin 8 Bit 0 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a
Pin 9 Bit 1 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a
Pin 10 Bit 2 nicht verfügbar bei Nutzung der Bibliotheken bert_16f877 und bert_16f877a

... 27 Bit als digitaler Ein- oder Ausgang unter Nutzung von JAL sowie seinen Bibliotheken möglich!!!


2. PIC-Programmierung

Für die Programmierung der PIC-Controller gibt es ganz offensichtlich verschiedene Möglichkeiten und Werkzeuge - sowohl hard- als auch softwareseitig. Und nicht zu vergessen ist die Tatsache, dass die fertigen geschriebenen und compilierten Programme HEX-konvertiert sowie in den Controller übertragen werden müssen. Als Programmiersprachen kommen Assembler für die jeweiligen Zielprozessoren oder aber auch Hochsprachen wie C- und BASIC-Derivate zum Einsatz
JAL Flowcode und als Programmer EBLOCKS ... das Komplettwerkzeug zum Programmieren und Testen - EasyPICs 5

Just Anather Lanuage  - kurz: JAL

Flowcode

EasyPIC 5


3. Speicheraufteilung

Die Speicherorganisation für den 16F877 steht hier nur stellvertretend auch für die eng verwandten Controller aus dem Hause Microchip. Muliplextechnik macht es möglich, dass viele Funktionen nur bei Bedarf nach außen werden können - das reduziert die Pinanzahl für die kleineren Controller beträchtlich

RAM-Organisation des PIC16F877


4. Controller-Peripherie

 

 


5. Projekte mit dem PIC16F877A & Linksammlung

Mit Sicherheit ist der PIC16F877 für die weitaus meisten Projekte völlig überdimensioniert und somit zu teuer und zu aufwendig (alte deutsche Rechtschreibung!). Für die Mehrzahl der kleinen "Elektronik-Anwendungen" und Aufgabenstellungen ist
Ampelanlage Programmierbare Geocache-, Sauna- und Eieruhr Orientierungsboje programmierbares Ringlauflicht

Ampelanlage

... ein Projekt von Rico Berger, Georg Semmler & Florian Oehme im Schuljahr 2010/2011

Projekt "Eieruhr"

... ein Projekt von Jonas Modler im Schuljahr 2010/2011

8-Richtungs-Orientierungsboje

... ein Projekt von Tom Krause im Schuljahr 2010/2011

 

programmierbares Ringlauflicht

... ein Projekt von ??? im Schuljahr ???

35-Dot Matrix Schrittmotor-Steuerung Leuchtturm RGB-LED-Steuerung

35-Punkt Matrix-Ansteuerung

... ein Projekt von Frank Rost im Schuljahr 2010/2011

 

Schrittmotorensteuerung

Leuchtturm

... ein Projekt von Marcus Schmink & Tony Lyon  im Schuljahr 2010/2011

 

Verkehrsführung für Baustellen programmierbares Verkehrszeichen Ansteuerung einer Sechzehn-Segment-Anzeige nach ASCII-Code Projekt "BlinkenLights"

Verkehrsführung für Baustellen

... ein Projekt von Lukas Böttcher im Schuljahr 2010/2011

programmierbare Verkehrszeichen

... ein Projekt von Christian Beneke & Anatolij Zelenin  im Schuljahr 2010/2011

Eingabeseite ist eine 8-Bit-Schiene- also ASCII-Code (Bit0 bis Bit7 - z. B Port A sowie Port E eines PIC16F877)

8-Bit Lochstreifen-Leser

... ein Projekt von Maximilian Sell & Steve Kunze  im Schuljahr 2010/2011

 

Ausgabeseite stellt ein Sechzehn-Segment-Display dar, welches wie folgt arbeitet:

16-Segment-Ansteuerung

... ein Projekt von Jacob Baudzus im Schuljahr 2010/2011

Blinken-Light-Projekt am Gymnasium Flöha ...

... ein Projekt von Michael Krasselt & Anja Leheis sowie Frank Rost im Schuljahr 2010/2011


6. Verwandte Themen history menue scroll up

Was ist alles mit dem Betriebssystem eines Microcomputers verwandt? Antwort: faktisch der gesamte Bereich der Digitalelektronik und sowieso die gesamte Technik der Software-Technologie der Vergangenheit, Gegenwart sowie zumindest der nächsten Zukunft.

Der LC-80 Simulator

POLYCOMPUTER

Z80-CPU

Mnemonic-Code-Notation

höhere Programmierwerkzeuge

... und so funktioniert ein Computer

 

die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste

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Allgemeine FLAG-Wirkung

FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen

Alphabetisch sortierte Dokumentation

FLAG Teile I

FLAG Teile 2

Allgemeine Funktionssymbolik

Aktuelles sowie weiterentwickeltes Betriebssystem

Blockschaltbild eines Einchiprechners

   

Projekt Assemblerprogrammierung

   


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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 20. Juli 2009

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

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