Comunicação Serial (RS232) com o Microcontrolador 8051

O programa desenvolvido com a linguagem C utilizando o ambiente Keil uVision permite abrir comunicação serial RS232 com o microcontrolador da família 8051, em específico o Atmel AT89S52, controlando diversas sequências com os leds de alto brilho.

The program developed with C using the Keil environment uVision allows RS232 serial communication open with the 8051 microcontroller family, specifically the Atmel AT89S52, controlling several sequences with high brightness LEDs.

Gravador Microcontrolador 8051 Atmel

Gravador para microcontrolador 8051, com dois leds de alto brilho para indicar status da gravação, o mesmo utiliza a porta serial com a interface MAX 232.

Obs: Se desejar o esquema é só deixar o email, envio os arquivos do Eagle e os PDFs com o desenho da placa, eu adaptei o esquema do software grava Atmel, acrescentando o regulador 7805 e os leds de alto brilho com transistor.

Recorder for 8051 microcontroller with two high-brightness LED to indicate recording status, it uses the serial port interface with 232 MAX.

Note: If you want the scheme just leave the mail, sending the Eagle files and PDFs with the drawing board, I adapted the layout of the Atmel software records, adding the governor and the 7805 high brightness LEDs with transistor.

Intel 8051 (Microcontrolador)

800px-KL_Intel_P8051

 

Intel 8051 faz parte de uma popular família de microcontroladores de 8 bits lançada pela Intel em 1977. É conhecido por sua facilidade de programação, em linguagem assembly graças ao seu poderoso conjunto de instruções. É tido como o microcontrolador mais popular do mundo, pois existem milhares de aplicações para o mesmo, e existem pelo menos dois mil fabricantes produzindo variantes e clones do modelo. Atualmente possui diversos modelos clones sendo produzidos por empresas diversas à Intel. Por ser um microcontrolador CISC, oferece um conjunto de instruções muito vasto que permite executar desde um simples programa que faz piscar um LED até um programa de controle de acesso controlado por rede

8051 possui uma memória ROM que faz parte da arquitetura interna do chip, na qual será armazenado exclusivamente o programa que a CPU executará, não os dados, pois esses serão gravados em outra memória (RAM), que pode ser interna ou externa. A memóriaROM tem a característica de poder ser gravada apenas uma vez, em geral, na fábrica. Este fato inviabiliza que os projetistas utilizem o8051 em sua bancada. Para realizar projetos, normalmente utiliza-se o 8031 que não possui esta memória interna de programa (ROM), somente a de dados (RAM). Neste caso o programa é gravado numa memória externa muito conhecida e barata chamada EPROM e a gravação é feita por um equipamento também popular, chamado gravador de EPROM. Além disso, pode-se utilizar, uma RAM estática com excelente resultado, pois com ela, é possível criar o programa num computador pessoal e enviá-lo ao microcontrolador através de um cabo serial, sem a necessidade de qualquer outro equipamento auxiliar.

Uma outra versão (8751) também pode ser utilizada para desenvolvimento de projetos por apresentar uma EPROM como memória de programa integrada ao chip. Atualmente esta versão ja está praticamente preterida por versões que apresentam memória FLASH, por exemplo o 8252. Mas enfim, se o leitor compreender o funcionamento básico do 8031, estará formando conhecimento didático para operar todos os membros desta família, sejam do fabricante original ou dos clones.

8051

O 8051 é o microcontrolador mais usado atualmente. É um dispositivo simples, mas de grande aplicação. Podemos encontrá-lo em circuitos lógicos que atuam na área da automação industrial, rádios, telefones celulares, microondas e etc. Fabricado pela Intel, o 8051 mostra-se como uma solução de baixo custo e facilidade de uso. Sua programação é feita em Assembly, e tem dois modos de funcionamento: 1) Modo Mínimo: onde são usados somente os recursos internos, não havendo a necessidade de outros componentes externos, possibilitando o uso das quatro portas para controle de I/O. 2) Modo Expandido: onde as memórias ROM e RAM são expandidas usando-se CIs externos. Mas tem a desvantagem de perder duas de suas portas para comunicação com as memórias externas.

Pinagem8031

 

Características

  • 20 Portas de I/O bidirecionais endereçáveis por bit
  • 1 Canal serial UART com interrupção e 3 modos de operação
  • 2 Timers/Contadores de 8/16 bit com 4 modos de operação cada um
  • 5 Entradas de interrupção com arquitetura nesting
  • 128+128 bytes de memória RAM interna, sendo apenas 128 bytes de uso geral
  • 8 Kbytes de memória PROM interna (desabilitáveis)
  • Até 64Kbytes de memória RAM externa (não compartilhada)
  • Até 64Kbytes de memória ROM externa (não compartilhada)
  • Pino de saída de oscilador de meia onda (1/4 do clock)
  • Clock de 1 a 120Mhz
  • 8 bancos de registradores
  • Arquitetura CISC

Variantes

Existem versões que incorporam funções diversas como:

  • Portas I/OU
  • geradores [PWM]
  • portas seriais [USART]
  • portas seriais de alta velocidade [SPI]
  • memória [flash] interna de 8 a 64Kbytes, memoria RAM interna de 1 a 4Kbytes
  • memoria interna regravavel em sistema ([ISP])
  • sistemas de alta velocidade (x2 e 1-Clock Cycle)
  • chip interno para a reprodução de sons em formato MP3 (Vide: [Atmel] [8952SND1A])
  • conversores A/D e D/A

Como ilustração, é interessante conhecer mais três membros desta família:

  • O 8751, que tem a mesma arquitetura do 8051, porém a sua memória interna de programa é uma EPROM, que pode ser regravada através de um equipamento construído especificamente para esta finalidade. Isto o torna um chip passível de ser utilizado em bancada de projetos.
  • O 8052, que pertence a uma classe mais recente e possui 8 KB de memória de programa que utiliza a tecnologia flash para armazenamento. Ele vem com 256 bytes de memória RAM livres, além dos registradores. Sua arquitetura comporta também três temporizadores ao invés de dois.
  • O 80550 utiliza a memória interna de programa fabricada com a tecnologia EPROM e vem agregado com um conversor analógico/digital (A/D) de 8 canais além de outras funcionalidades.

Processadores relacionados

O predecessor do 8051, o 8048, foi utilizado no teclado do primeiro IBM PC, onde convertia o sinal das teclas em um sinal serial que era enviado a unidade principal do computador. O 8048 e derivados ainda são utilizados hoje em dia (2007) para modelos básicos de teclados.

8031 foi uma versão de custo reduzido do original Intel 8051 que não possui nenhuma memoria interna para programação (ROM). Este fato o torna o microcontrolador mais barato para implementação de projetos. A grande maioria dos kits didáticos são baseados no 8031. A facilidade de encontrar memórias EPROM e RAM de baixo custo o tornaram o microcontrolador mais utilizado nas universidades e cursos técnicos.

8052 foi uma versão melhorada da versão original Intel 8051 que dispõe de 256 bytes de memória RAM interna ao invés dos 128 bytes, 8 kB de ROM ao invés dos 4 kB, e um terceiro timer de 16-bit. O 8032 possui as mesmas características exceto pela memória interna de programa .

 

Simulação Proteus AT89S52 Sequencial

Este breve vídeo mostra algumas etapas no processo de elaboração de um sequencial controlado por um microcontrolador da família 8051, o firmware desenvolvido permite o controle das várias sequências através da porta serial do computador

This short video shows some steps in the process of developing a sequence controlled by an 8051 microcontroller family, the firmware developed allows control of multiple sequences via the serial port of your computer.

Carl Sagan Cosmos 1 As Margens do Oceano Cósmico (Dublado)

Cosmos – foi uma série de TV realizada por Carl Sagan e sua esposa Ann Druyan, produzida pela KCET e Carl Sagan Productions, em associação com a BBC e a Polytel International, veiculada na PBS em 1980. A série Cosmos é um dos mais formidáveis exemplos da amplitude e eficácia que a divulgação científica pode atingir por meios audiovisuais, quando servida por uma personalidade carismática como Carl Sagan e por meios técnicos adequados.

Carl Sagan Cosmos 2 Uma Voz na Sinfonia Cósmica (Dublado)

Cosmos – foi uma série de TV realizada por Carl Sagan e sua esposa Ann Druyan, produzida pela KCET e Carl Sagan Productions, em associação com a BBC e a Polytel International, veiculada na PBS em 1980. A série Cosmos é um dos mais formidáveis exemplos da amplitude e eficácia que a divulgação científica pode atingir por meios audiovisuais, quando servida por uma personalidade carismática como Carl Sagan e por meios técnicos adequados.

Carl Sagan Cosmos 3 A Harmonia dos Mundos (Dublado)

Cosmos – foi uma série de TV realizada por Carl Sagan e sua esposa Ann Druyan, produzida pela KCET e Carl Sagan Productions, em associação com a BBC e a Polytel International, veiculada na PBS em 1980. A série Cosmos é um dos mais formidáveis exemplos da amplitude e eficácia que a divulgação científica pode atingir por meios audiovisuais, quando servida por uma personalidade carismática como Carl Sagan e por meios técnicos adequados.

Carl Sagan Cosmos 4 Céu e Inferno (Dublado)

Cosmos – foi uma série de TV realizada por Carl Sagan e sua esposa Ann Druyan, produzida pela KCET e Carl Sagan Productions, em associação com a BBC e a Polytel International, veiculada na PBS em 1980. A série Cosmos é um dos mais formidáveis exemplos da amplitude e eficácia que a divulgação científica pode atingir por meios audiovisuais, quando servida por uma personalidade carismática como Carl Sagan e por meios técnicos adequados.