Programació en mpasm del PIC 16F690

Referència Trucs Perifèrics   Recursos CITCEA
Tutorial Exemples Projectes   Inici

Monitor d'energia elèctrica

Programa del grup 1 (Amber)

Aquest grup, que es va autoanomenar Amber, va decidir fer els càlculs a partir del valor màxim del corrent i mostrar una pantalla de l'estil següent:

POWER: 
XXXX VA

A més, aquest grup va dissenyar una caixa per al prototipus amb el que van treballar i la van construir amb una impressora 3D.

Caixa

Per fer el càlcul de la potència, el valor més alt de tots els llegits l'hem de dividir per 37,85 (factor del sensor de corrent) per tenir el valor màxim del corrent. Aquest resultat el dividirem per arrel de dos per tenir-ne el valor eficaç. El valor eficaç del corrent s'haurà de multiplicar per 230 V per tenir la potència. Així doncs:

Càlcul de la potència

Amb aquest microcontrolador no és senzill fer multiplicacions si els nombres no són enters, per tant, el que podem fer és aproximar el 4,297 per una fracció de nombres enters. Com tampoc és senzill dividir per un nombre que no sigui potència de dos, intentarem trobar una fracció que tingui un denominador potència de dos; per exemple:

Càlcul de la potència

Un cop restats els 512, el valor màxim d'una lectura pot ser entre 0 i 189. Si el multipliquem per 275 estarà entre 0 i 51975 que cap en dos bytes.

El resultat ocuparà dos bytes (Valor i Valor+1). Com 275 és més gran que 256, podem fer la resta:

275 = 256 + 19

De manera que multiplicarem el valor màxim de la lectura per 19 (sumant-lo 19 cops) i després el sumarem un cop a Valor+1 (que equival a multiplicar per 256). Per dividir per 64 només cal fer rodar els bits sis cops cap a la dreta.

Aquest grup també va implementar que un LED s'encengués si la potència supera els 799 VA; això es produeix quan el valor més alt de tots els llegits supera 186.

El programa d'aquest grup és el següent:

#include <p16F690.inc>
	__config (_INTRC_OSC_NOCLKOUT&_WDT_OFF&_PWRTE_OFF&_MCLRE_OFF&_CP_OFF&_BOR_OFF&_IESO_OFF&_FCMEN_OFF)
	cblock 0x20
Lectura:.64				; Lectures
Maxim:2 		 		; Valor final del màxim abans de fer les conversions
Comptador				; Comptador d'iteracions programa principal
Temp					; Variable temporal
Indir					; Variable temporal per guardar FSR
Resul:5 		 		; Valor de sortida
Valor:2 		 		; Valor de càlcul intermig
LED:1 		 			; Variables d'activació dels LED
Lec:2 		 			; Valor de les lectures
Control					; Bits de control (port B)
Caracter				; Caràcter o codi a enviar (port C)
Retard1					; Variables per als cicles de retard
Retard2 		 		; Variables per als cicles de retard
Retard3 		 		; Variables per als cicles de retard
	endc
	org 0
Inici
	bsf 		STATUS,RP0	; Tria el banc 1
	movlw		b'10000001'	; Configuració de Timer0
					; Com a temporitzador basat en rellotge
					; 001 - Factor d'escala de 4
					; I resistències de pull-up desactivades (valor per defecte)
	movwf		OPTION_REG	; Ho guarda al registre de configuració del Timer0
	movlw		0xFF		; Posa l'acumulador a FFh (tot uns)
	movwf		TRISA		; Posa tots els bits del port A com a entrada
	clrf		TRISB		; Tot el port B és de sortida
	clrf		TRISC		; Tot el port C és de sortida
	movlw		b'00010000'	; Posa el conversor a 1/8 de la freqüència
	movwf		ADCON1		; Copia W a la configuració del conversor A/D
	bcf 		STATUS,RP0
	bsf 		STATUS,RP1 	; Tria el banc 2
	movlw		b'00000101'
	movwf		ANSEL		; Configura port AN0 i AN2 com entrades analògiques
	bcf 		STATUS,RP0
	bcf 		STATUS,RP1 	; Tria el banc 0
	call		IniPant		; Inicialització del mode de funcionament de la pantalla
	call		ConfPant	; Configuració de la pantalla
	clrf 		LED
 	movlw		b'10001001'	; activa el conversor A/D connectat a AN2
	movwf		ADCON0		; amb el resultat justificat per la dreta
Repetir
	movlw		.100		; Presselecció de 100, que són 156 iteracions (amb un factor 4 dona 624)
	movwf		TMR0		; Ho posa com a preselecció del temporitzador
	movlw		.32 		; Volem 32 iteracions (32 lectures)
	movwf		Comptador	; Comptador d'iteracions
	movlw		Lectura		; Agafa l'adreça de la memòria de lectures
	movwf		FSR 		; Adreçament indirecte
Bucle
	movlw		.100		; Presselecció de 100, que són 156 iteracions (amb un factor 4 dona 624)
	btfss		INTCON,T0IF	; Mira si Timer0 ha arribat a zero
					; Si hi ha arribat, no fa la instrucció següent
	goto		$-1		; Si no hi ha arribat, repeteix la instrucció
	bcf 		INTCON,T0IF	; Si ha arribat, desactivem el bit
	movwf		TMR0		; Ho posa com a preselecció del temporitzador
	nop				; espera un microsegon
	nop				; espera un microsegon
	nop				; espera un microsegon
	nop				; espera un microsegon
	nop				; espera un microsegon, en total 5
	bsf 		ADCON0,GO	; Inicia la conversió
	btfsc		ADCON0,GO	; Quan el bit sigui 0 la conversió haurà acabat
	goto		$-1		; repetim la línia fins que deixi de ser 1
	bsf 		STATUS,RP0	; Tria el banc 1
	movf		ADRESL,w	; Llegim byte inferior del resultat
	bcf 		STATUS,RP0	; Tria el banc 0
	movwf		INDF		; El guardem
	incf		FSR,f		; Incrementem punter
	movf		ADRESH,w	; Llegim byte superior del resultat
	movwf		INDF		; El guardem
	incf		FSR,f		; Incrementem punter
	decfsz		Comptador,f	; Decrementem el comptador
	goto		Bucle		; Repetim-ho...
Linia1
 	movlw		0x00		; Adreça DDRAM (Filera 1 - Posició 1)
	iorlw		b'10000000'	; Posa el bit de DDRAM a 1
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaC		; Ho envia
	movlw		'P' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
	movlw		'O' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
	movlw		'W' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		'E' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		'R' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		':' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		.32 		; Volem 32 iteracions (32 lectures)
	movwf		Comptador	; Comptador d'iteracions
 	movlw		Lectura		; Agafa l'adreça de la memòria de lectures
	movwf		FSR 		; Adreçament indirecte
 	clrf 		Maxim
BucleLectura
 	movf		INDF,w		; Byte inferior
	movwf		Lec 		; Guarda el valor de l'acumulador a la variable Lec
	incf		FSR,f		; Incrementem punter
	movf		INDF,w		; Byte superior
	movwf		Lec+1 		; Guarda el valor de l'acumulador a Lec+1
	incf		FSR,f		; Incrementem punter
 	btfsc	 	Lec+1,1 	; Salta si el bit 1 de Lec+1 es 1
 	goto 		Positiu 	; Va a l'etiqueta positiu
 	comf 		Lec,f 		; Troba el complementari de Lec
 	incf 		Lec,f 		; Incrementa el valor de Lec
Positiu
 	movf 		Lec,w 		; Mou el valor de Lec a l'acumulador
 	subwf		Maxim,w 	; W = Maxim - Lectura
	btfsc		STATUS,C	; C = 1 si Maxim >= Lectura
 	goto 		Menor 		; Va a l'etiqueta menor
 	movf 		Lec,w 		; Mou el valor de Lec a l'acumulador
 	movwf 		Maxim 		; Copia el valor de l'acumulador a la variable Maxim
Menor
 	decfsz 		Comptador,f	; Decrementa el punter
 	goto 		BucleLectura	; Va a l'etiqueta BucleLectura
 	bcf 		LED,0 		; Desactiva el bit 0 dels LED/ Apaga el LED
 	movlw 		.186 		; Definim el valor limit que copiem l'acumulador
 	subwf		Maxim,w 	; W = Limit - W
	btfsc		STATUS,C	; C = 1 si Maxim >= W
 	bsf 		LED,0 		; Activa el bit 0 dels LED/ Encen el LED
 	clrf 		Valor 		; Es buida la variable Valor
 	clrf 		Valor+1 	; Es buida la variable Valor+1
 	movlw 		.19 		; Volem 19 iteracions
 	movwf 		Comptador 	; Guardem el valor de l'acumulador a Comptador
Buclesuma
 	movf 		Maxim,w 	; Movem el valor de Maxim a l'acumulador
 	addwf 		Valor,f 	; Suma el valor de l'acumulador i Valor
 	btfsc 		STATUS,C 	; C = 1 si Valot >= Maxim
 	incf 		Valor+1,f 	; Incrementa el valor de Valor+1
 	decfsz 		Comptador,f	; Decrementa el punter
 	goto 		Buclesuma 	; Va a l'etiqueta Buclesuma
 	movf 		Maxim,w 	; Movem el valor de Maxim a l'acumulador
 	addwf 		Valor+1,f 	; Suma el valor de l'acumulador i Valor+1
 	movlw 		.6 		; Volem 6 repeticions
 	movwf 		Comptador 	; Guardem el valor de l'acumulador a Comptador
BucLEDiv
 	bcf 		STATUS,C 	; Desactiva el bit C, C = 0.
 	rrf 		Valor+1,f 	; El contingut de Valor+1 es mou un bit a la dreta
 	rrf 		Valor,f 	; El contingut de Valor es mou un bit a la dreta
 	decfsz 		Comptador,f	; Decrementem el punter
 	goto 		BucLEDiv 	; Va a BucLEDiv
Linia2
 	movlw		0x40		; Adreça DDRAM (2 - 1)
	iorlw		b'10000000'	; Posa el bit de DDRAM a 1
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaC		; Ho envia
BucleLin
	call		BCD5		; Ho convertim a BCD
	call		Separa		; Ho separem en 5 bytes
 	movf		Resul+3,w	; Llegeix el caràcter
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movf		Resul+2,w	; Llegeix el caràcter
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movf		Resul+1,w	; Llegeix el caràcter
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
	movf		Resul,w		; Llegeix el caràcter
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		' ' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		'V' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw		'A' 		; Lletra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaL		; Ho envia
 	movlw 		.5 		; Volem 5 itteracions
 	call 		Rets 		; Crida a la funció Rets
 	goto 		Repetir 	; Va a l'etiqueta Repetir 
					;
					; funcions d'inici i configuració de la pantalla
					;
Rets					; Funció de retard de 0,2 W s
	movwf		Retard3
Bucles
	decfsz		Retard1,f
	goto		Bucles
	decfsz		Retard2,f
	goto		Bucles
	decfsz		Retard3,f
	goto		Bucles
	return
IniPant					; Inicialització del mode de funcionament de la pantalla
	movlw		0		; Els cicles de retard són de 0,2 s
	call		Retard		; Crida a la funció Retard
	call		Retard		; Crida a la funció Retard
	call		Retard		; Crida a la funció Retard
	movlw		b'00100000'	; Function set - Configuració inicial 0010 al nibble de l'esquerra
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaI		; Envia els 4 bits superiors
					; Ara enviem la configuració 2 línea, 5x8 píxels 0010 1000
	call		EnviaI		; Enviem la part esquerra (ja ho teníem a Caracter)
	movlw		b'10000000'	; I ara la part dreta (però posada a l'esquerra)
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaI		; Envia els 4 bits superiors
	return				; Fi de la inicialització del mode de funcionament
					;
ConfPant				; Configuració de la pantalla
	movlw		b'00001111'	; Display ON/OFF control - Activa la pantalla amb cursor intermitent
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaC		; Ho envia
	movlw		b'00000001'	; Clear display - Buida la pantalla i inicialitza
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaC		; Ho envia
	movlw		.5		; El punt indica que es un valor decimal
					; Comença un cicle de durada fixa (3,9 ms)
	call		Retard		; Crida a la funció Retard, el paràmetre està a W
	movlw		b'00000110'	; Entry mode - Buida la pantalla, sentit dreta i despl. automàtic
	movwf		Caracter	; Ho guarda a la variable
	call		EnviaC		; Ho envia
	return				; Fi de la configuració de la pantalla
					;
					; funcions d'enviament de caràcters
					;
EnviaC					; Enviem caràcters de control
	bcf 		Control,7	; Desactiva E
	bcf 		Control,5	; Desactiva RS
	goto		Envia
EnviaL					; Enviem caràcters a visualitzar
	bcf 		Control,7	; Desactiva E
	bsf 		Control,5	; Activa RS
Envia
	call		EnviaN		; Envia els 4 bits més alts
	swapf		Caracter,f	; Permuta els nibbles
	call		EnviaN		; Envia els 4 bits més alts
	swapf		Caracter,f	; Torna a deixar els nibbles com estaven
	return				; Tornem al lloc des d'on hem vingut
EnviaI					; Enviem nibbles de caràcters de control
	bcf 		Control,7	; Desactiva E
	bcf 		Control,5	; Desactiva RS
EnviaN					; Enviem nibbles
	decfsz		Retard1,f	; Funció de retard de 0,8 ms
	goto		EnviaN
	movf		Control,w	; Copia Control a l'acumulador
	movwf		PORTB		; I ho posa al PORTB
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	movf		Caracter,w	; Llegeix el caràcter
	andlw		0xF0		; Agafa els 4 bits més alts
	iorwf 		LED,w 		; activa LED
 	movwf		PORTC		; Envia el byte
	bsf 		Control,7	; Activa E
	movf		Control,w	; Copia Control a l'acumulador
	movwf		PORTB		; I ho posa al PORTB
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	nop				; Espera 1 us
	bcf 		Control,7	; Desactiva E
	movf		Control,w	; Copia Control a l'acumulador
	movwf		PORTB		; I ho posa al PORTB
	return				; Tornem al lloc des d'on hem vingut
					;
					; Bucles de retard
					;
Retard					; Funció Retard, W conté el nombre de cicles de 771 us que cal fer
	movwf		Retard2		; Ho copia a la variable Retard2
BucRet
	decfsz		Retard1,f	; Decrementa la variable 1
					; si dona zero, no es fa la instrucció següent
	goto		BucRet		; Salta, excepte si el resultat ha estat zero
	decfsz		Retard2,f	; Decrementa la variable 2
	goto		BucRet		; Salta, excepte si el resultat ha estat zero
	return				; Tornem al lloc des d'on hem vingut
					;
					; funcions de conversió a BCD
					;
BCD5					; Converteix a BCD
	movf		FSR,w		; Llegim el valor de FSR
	movwf		Indir		; I el guardem
	bcf 		STATUS,C	; Posa a zero C per entrar zeros a les rotacions
	movlw		.16		; Nombre d'iteracions
	movwf		Comptador	; Comptador d'iteracions
	clrf		Resul+2		; Desenes de miler
	clrf		Resul+1		; Unitats de miler i centenes
	clrf		Resul		; Desenes i unitats
BucleBCD
	rlf 		Valor,f		; Girem bits a l'esquerra a valor
	rlf 		Valor+1,f	; Cap a valor+1
	rlf 		Resul,f		; I cap als resultats
	rlf 		Resul+1,f
	rlf 		Resul+2,f
	decfsz		Comptador,f	; Decrementa Compt
	goto		ajust		; Si no és zero, ajustem el resultat
	movf		Indir,w		; Recuperem el valor de FSR
	movwf		FSR		; I el guardem al seu lloc
	retlw		0		; Si és zero ja estem; tornem un 0 a W
ajust					; funció d'ajust dels resultats
	movlw		Resul		; Agafem l'adreça del byte de menys pes
	movwf		FSR		; La posa a l'adreçament indirecte
	call		ajustBCD	; Ajusta el byte de més a la dreta
	movlw		Resul+1		; Agafem l'adreça del byte del mig
	movwf		FSR		; La posa a l'adreçament indirecte
	call		ajustBCD	; Ajusta el byte del mig
	movlw		Resul+2		; Agafem l'adreça del byte de més pes
	movwf		FSR		; La posa a l'adreçament indirecte
	call		ajustBCD	; Ajusta el byte de més a l'esquerra
	goto		BucleBCD	; Torna a repetir el bucle (fins a 16 cops)
ajustBCD				; funció d'ajust d'un byte, primer el nibble de la dreta, després l'altre
	movlw		0x03		; Agafa el valor 03h
	addwf		INDF,w		; El suma al byte que ajustem
	movwf		Temp		; Ho guarda a Temp
	btfsc		Temp,3		; És més gran que 07h (s'ha activat el bit 3)?
	movwf		INDF		; Si és cert, sobreposa el resultat
	movlw		0x30		; Agafa el valor 30h
	addwf		INDF,w		; El suma al byte que ajustem
	movwf		Temp		; Ho guarda a Temp
	btfsc		Temp,7		; És més gran que 70h (s'ha activat el bit 7)?
	movwf		INDF		; Si és cert, sobreposa el resultat
	retlw		0		; Retorna amb un zero a W
					;
					; funcions de conversió a ASCII
					;
Separa					; Separa els digits i els converteix a ASCII
	movf		FSR,w		; Llegim el valor de FSR
	movwf		Indir		; I el guardem
	movf		Resul+2,w	; Agafa les desenes de miler
	movwf		Resul+4		; Les posa al seu lloc
	swapf		Resul+1,w	; Llegeix les unitats de miler i les centenes i les
					; guarda, permutades, a w
	andlw		0x0F		; Es queda amb les unitats de miler
	movwf		Resul+3		; Les posa al seu lloc
	movf		Resul+1,w	; Llegeix les unitats de miler i les centenes i les guarda a w
	andlw		0x0F		; Es queda amb les centenes
	movwf		Resul+2		; Les posa al seu lloc
	swapf		Resul,w		; Llegeix les desenes i les unitats i les guarda, permutades, a w
	andlw		0x0F		; Es queda amb les desenes
	movwf		Resul+1		; Les posa al seu lloc
	movf		Resul,w		; Llegeix les desenes i les unitats i les guarda a w
	andlw		0x0F		; Es queda amb les unitats
	movwf		Resul		; Les posa al seu lloc
	movlw		.5		; Cal fer-ho 5 cops
	movwf		Comptador	; Ho posem al comptador
	movlw		Resul+4		; Adreça de la darrera xifra
	movwf		FSR		; Adreçament indirecte
	movlw		'0'		; Carrega el codi ASCII del número 0
					; Sumant-li la xifra tindrem el codi ASCII
Bucle1
	addwf		INDF,f		; Ho afegeix al dígit
	decf		FSR,f		; Decrementa FSR
	decfsz		Comptador,f	; Decrementa el comptador
	goto		Bucle1		; Si no és zero, repetim
	movlw		.4		; Cal fer-ho 4 cops
	movwf		Comptador	; Ho posem al comptador
	movlw		Resul+4		; Adreça de la darrera xifra
	movwf		FSR		; Adreçament indirecte
Bucle2
	movf		INDF,w		; Llegeix el dígit
	xorlw		'0'		; Compara amb 0
	btfss		STATUS,Z	; Si Z està activat eren iguals
	goto		Final		; Si no eren iguals, ja estem
	movlw		' '		; Carrega un espai en blanc
	movwf		INDF		; Substitueix el 0 per l'espai
	decf		FSR,f		; Decrementa FSR
	decfsz		Comptador,f	; Decrementa el comptador
	goto		Bucle2		; Si no és zero, repetim
Final
	movf		Indir,w		; Recuperem el valor de FSR
	movwf		FSR		; I el guardem al seu lloc
	retlw		0		; Retorna amb un 0 a W


	end

 

 

Llicència de Creative Commons
Aquesta obra d'Oriol Boix està llicenciada sota una llicència no importada Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0.