FAÇA UM CONTROLE REMOTO PWM 8 CANAIS (1MS A 2MS) – COM PIC 16F628A (REF110)

Seria possível contruir um controle remoto PWM de 8 canais e com 5 botões on/off (modo Pulso) com um PIC 16f628a? Veja esta proposta didática testada…

Muitos hobistas gostam de usar o conhecimento de programação de microcontroladores para controlar dispositivos a distância, como por exemplo, carrinhos de controle remoto. Logicamente, com os servos apropriados ao trabalho, muita coisa pode ser feita. Alguns usam também para controlar antenas de PX/PY (rotação da antena), ajuste de posicionamento de parabólicas para sintonizar satélites diferentes ( de forma pré-programada), acionamento de câmeras de vigilância a distância,etc.
A proposta aqui apresentada, se baseia no controle de servos pelo padrão PWM, em que um pulso de 1ms corresponde a posição inicial do servo (veja figura 3a). Se for colocado 1,5 ms de pulso, o servo se deslocará para a posição central (veja figura 3b) e com 2ms irá para o extremo oposto (veja figura 3c). Valores intermediários irão resultar em posições proporcionais.

Veja o esquema abaixo do transmissor:

Se resume em um módulo comercial de transmissão, cuja frequencia deverá ser escolhida para a aplicação desejada (27mhz, 49mhz, 72mhz, etc). Para meus testes, usei um tx de 433mhz do tipo parecido com controle remoto de portão. Foi escolhido um cristal de 20 mhz para diminuir o tempo de cada instrução a 200 nanosegundos. No portA recebe os 5 interruptores em modo on/off e o portB, os niveis de controle proporcionais.

Como obtemos os valores da posição do potenciometros, visto que o PIC16F628A não dispões de conversor Analógico/Digital? Pelo tempo que demora a descarga de um capacitor. Observe estes passos:

1) Carregar os capacitores por um tempo suficiente, tornando o portB como saída em nivel ‘1’ em todos os bits.
2) Após a carga, tornamos o portB como entrada em todos os seus bits e testamos em sequência, cada pino.
3) Depois de testar os 8 bits, incrementamos o contador ‘valor’ e voltamos a testar todos os 8 bits em loop, por 256 vezes.
4) Se na ocasião do teste, encontramos nivel ‘0’ no pino testado, carregamos o conteudo de ‘valor’ no registrador de transferência do referido pino, e setamos um flag que impede a captura deste valor novamente. Lembre que o potenciometro está em paralelo com o capacitor e quanto menor o valor regulado, mais rápido ocorrerá a descarga deste.
5) Finalizando as 256 verificações, a rotina vai transmitir os valores capturados para o receptor.

Por testes realizados, chegou-se ao valor do capacitor por volta de 22 nF e 100k para o potenciometro (linear). Outros valores de potenciometros podem ser usados, mas tem que ser acertado o valor do capacitor para corresponder a constante de tempo necessária (ex. potenciometro de 47k e capacitor de 47nF ou potenciometro de 4k7 e capacitor de 470nF).

Abaixo vemos as formas de onda no controle de servos por PWM (1ms a 2ms):

Abaixo vemos as formas de onda para obtenção do valor da posição dos potenciometros:

Que dizer do receptor?
Veja o esquema abaixo:

Também mostra ser bem simples, utilizando outro PIC16F628A, com um cristal de 4mhz, sendo as saídas para os servos no portB e as saídas de botão on/off no portA. Os resistores nas saídas foram colocados para proteção ao manusear, mas podem ser omitidos. O receptor tem que ser na mesma frequencia do transmissor. No teste, usei um receptor de 433mhz (comercial), mas, em uso, deverá ser usada as faixas legais permitidas para isto (consulte a legislação do seu país, quanto a potências e frequencias, bem como de licensas de uso).
Em uma recepção completa são recebidos 11 bytes na sequência: byte de conferência (valida a transmissão), byte dos botões, byte pwm canal 7,byte do canal 6, byte do canal 5, byte do canal 4, byte do canal 3, byte do canal 2, byte do canal 1 e byte do serial number (sempre recebe o bit LSB de cada byte primeiro). Somando-se todos os bytes de dados tem que ter o mesmo valor do byte de conferência. Isto assegura a qualidade da transmissão. Quando ocorre um interrupção de sinal, o receptor mantém os valores anteriores nas saidas (tanto proporcionais como botões).
As saídas são acionadas sequencialmente, usando o periodo de delay da rotina de recepção para fazer o ‘refresh’, chamando a rotina ‘multi_saida’.
O protocolo de transmissão é o adotado nos receptores de HT6p20B, por já estar disponivel com mais facilidade nos projetos deste blog.

Atenção: É importante separar a alimentação do PIC e também do receptor 433 mhz da alimentação dos servos controles. Estes, ao acionarem, geram picos de corrente que podem ‘resetar’ o PIC, ou mesmo, atrapalhar a recepção do sinal momentaneamente.

Obs. Esta montagem foi montada e testada em placa de protoboard apenas, sujeito a bugs ainda não identificados. Esta sendo fornecido o arquivo ASM e HEX que poderão ser alterados segundo as necessidades do hobista. A versão 1 para o receptor, apresentava vibrações e mau funcionamento. Foi substituida pela versão 2, que usa os timers 0 e 1, em modo de interrupção, para gerar os sinais de 1 a 2 mseg nas saídas, com mais precisão e estabilidade. O código para o TX continua o mesmo.

Segue o arquivo ASM do TX:

TX_PWM8C_5B_ASM

Segue o arquivo HEX do TX:

TX_PWM8C_5B_HEX

Segue o novo arquivo ASM do RX (versão 2 com uso de interrupção do timer0 e 1, mais estável e preciso):

RX_CR_8C_5B_V2_ASM

Segue o novo arquivo HEX do RX(versão 2 com uso de interrupção do timer0 e 1, mais estável e preciso):

RX_CR_8C_5B_V2_HEX

Adicionalmente, segue pasta com versão que usa infravermelho como meio de transmissão, logicamente mais limitado ao foco do feixe de luz do emissor, mas que em certas aplicações pode ser útil. O software foi mantido o mesmo tanto no TX como no RX. Apenas foi incluído um ci 555 para obter a portadora de 38khz para o TSOP1738, isto no transmissor. No receptor foi necessário inverter o sinal usando um transistor de uso geral NPN, no caso, um BC458.

RX_TX_8C_INFRA

Se você necessita de uma montagem compacta, com apenas 2 canais PWM e 3 canais on/off, veja este outro artigo ‘FAÇA UM PEQUENO CONTROLE REMOTO PWM DE 2 CANAIS (1MS A 2MS) – COM PIC 12F675’ , bem como o artigo adicional ‘FAÇA UM ‘VERSÁTIL’ CONTROLE REMOTO REMOTO – COM PIC12F675’.

Manuais:
Pic16f628a
Servo-motor
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Até o próximo artigo!!!