O PIC16F628 é um microcontrolador de 8 bits da família PIC16, desenvolvido pela Microchip Technology. É um dispositivo bastante utilizado em sistemas embarcados, automação, controle, instrumentação e projetos eletrônicos de pequeno porte.

Ele integra em um único circuito integrado a CPU de 8 bits, memória Flash de programa, RAM, EEPROM, temporizadores, comparadores analógicos, módulo CCP/PWM, USART e entradas/saídas digitais, reduzindo significativamente a quantidade de componentes externos necessária.

Descrição técnica minuciosa

O PIC16F628 possui uma arquitetura RISC de 8 bits e pode operar com frequência de clock de até 20 MHz. Como ocorre em muitos microcontroladores PIC tradicionais, o clock da CPU é dividido por quatro para determinar o ciclo de instrução. Assim, com um oscilador de 20 MHz, o ciclo de instrução corresponde a aproximadamente 200 ns.

O dispositivo possui 2 KB de memória Flash, 224 bytes de RAM e 128 bytes de EEPROM. A Flash armazena o firmware, a RAM é utilizada durante a execução do programa e a EEPROM permite armazenar parâmetros e informações que devem permanecer mesmo após o desligamento da alimentação.

Memória

O PIC16F628 apresenta:

• 2K × 14 bits de memória Flash;
• 224 bytes de RAM;
• 128 bytes de EEPROM.

A memória Flash é reprogramável e não volátil. A organização em palavras de 14 bits é característica da arquitetura PIC16 dessa geração.

A EEPROM interna é especialmente útil para armazenar:

• parâmetros de configuração;
• calibrações;
• limites de controle;
• códigos;
• identificação do equipamento;
• valores que precisam sobreviver a uma interrupção de energia.

Entradas e saídas

O PIC16F628 possui 16 linhas de I/O programáveis, distribuídas principalmente nas portas PORTA e PORTB.

Os pinos podem executar diferentes funções dependendo da configuração do dispositivo, podendo atuar como:

• entradas digitais;
• saídas digitais;
• entradas de comparadores;
• entradas/saídas do módulo CCP;
• sinais de comunicação serial;
• interrupções;
• funções relacionadas aos temporizadores.

Isso permite utilizar o mesmo microcontrolador para controlar LEDs, relés, botões, transistores, displays e outros periféricos.

Comparadores analógicos

Um dos recursos importantes do PIC16F628 são os dois comparadores analógicos.

Eles permitem comparar níveis de tensão e produzir uma resposta lógica para o firmware.

Podem ser utilizados em aplicações como:

• detecção de nível de tensão;
• monitoramento de bateria;
• detecção de limiar;
• circuitos de proteção;
• sensores simples;
• controle analógico básico.

Importante: o PIC16F628 não possui ADC de 10 bits. Isso é uma diferença relevante em relação a vários outros PIC16.

Portanto, se a aplicação exige medir uma tensão analógica com vários níveis digitais, seria necessário utilizar um ADC externo ou outro microcontrolador da família que possua ADC.

Módulo CCP/PWM

O PIC16F628 possui um módulo CCP — Capture/Compare/PWM.

Esse periférico pode trabalhar em diferentes modos:

Capture

Permite capturar o valor de um temporizador quando ocorre um evento externo.

Pode ser usado para:

• medir frequência;
• medir período;
• medir largura de pulso;
• detectar eventos.

Compare

Permite comparar o valor de um temporizador com um valor programado.

PWM

Permite gerar sinais PWM para:

• controle de motores;
• controle de brilho de LEDs;
• controle de potência;
• acionamento de atuadores;
• geração de sinais.

Temporizadores

O PIC16F628 possui três recursos de temporização principais:

• Timer0 — 8 bits;
• Timer1 — 16 bits;
• Timer2 — 8 bits.

O Timer1 de 16 bits é particularmente útil para medições de tempo mais longas e aplicações que exigem maior resolução.

Os temporizadores podem gerar interrupções e trabalhar em conjunto com o módulo CCP.

USART

Uma das características interessantes do PIC16F628 é a presença de uma USART, permitindo comunicação serial.

Por exemplo:

PIC16F628

│

├── TX ──────► RX do equipamento externo

│

└── RX ◄────── TX do equipamento externo

Pode ser utilizado com:

• conversores USB/Serial;
• RS-232;
• RS-485;
• outros microcontroladores;
• módulos de comunicação.

Para interfaces RS-232 ou RS-485, é necessário utilizar um transceptor externo apropriado.

Oscilador

O PIC16F628 possui diferentes opções de configuração do oscilador, incluindo utilização de:

• cristal externo;
• ressonador;
• clock externo;
• oscilador interno.

A possibilidade de utilizar o oscilador interno reduz a quantidade de componentes externos e simplifica o projeto.

Watchdog Timer

O dispositivo possui Watchdog Timer (WDT).

O WDT pode reinicializar o microcontrolador caso o programa deixe de executar corretamente.

Isso é particularmente importante em equipamentos que precisam funcionar continuamente, como:

• controladores industriais;
• equipamentos de automação;
• sistemas embarcados;
• instrumentos;
• controladores de máquinas.

Brown-out Reset

O PIC16F628 também possui recursos de Brown-out Reset, permitindo detectar uma queda da tensão de alimentação abaixo de determinado limite e reinicializar o microcontrolador.

Isso ajuda a evitar que o processador continue executando instruções de forma incorreta durante uma queda de tensão.

Power-on Reset

O Power-on Reset (POR) garante uma condição inicial adequada quando a alimentação é aplicada.

Assim, o microcontrolador não começa simplesmente a executar o programa de maneira indeterminada durante a subida da alimentação.

Programação

O PIC16F628 pode ser programado utilizando a interface de programação em circuito da Microchip.

Isso permite programar o dispositivo diretamente na placa, característica bastante útil para produção e manutenção.

Programadores da família PICkit podem ser utilizados conforme o suporte ao dispositivo e à ferramenta de programação empregada.

Tensão de alimentação

A alimentação depende da variante específica do dispositivo.

Para o PIC16F628, as versões convencionais trabalham aproximadamente na faixa de 3,0 a 5,5 V, devendo-se consultar o datasheet correspondente à revisão e ao sufixo específico do componente.

A alimentação de 5 V é particularmente comum em projetos com essa família de PICs.

Encapsulamento

Como você informou somente:

PIC16F628

não é possível determinar o encapsulamento somente pelo código básico.

Existem variantes da família em diferentes encapsulamentos, portanto, para determinar o NCM com absoluta precisão dentro da subposição 8542.31, é importante conhecer o código completo.

Por exemplo, uma versão PDIP é destinada à montagem convencional THT, enquanto uma versão SOIC é destinada à montagem SMD.

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Aplicações

O PIC16F628 é bastante apropriado para:

• automação;
• controladores simples;
• temporizadores;
• controle de relés;
• controle de motores;
• controle de LEDs;
• displays;
• teclados;
• equipamentos industriais;
• instrumentos de medição;
• sistemas de segurança;
• interfaces seriais;
• sistemas com RS-232;
• sistemas com RS-485;
• substituição de lógica discreta;
• produtos eletrônicos de baixo custo.

Uma das razões de sua popularidade é justamente a combinação de baixo custo + memória Flash + EEPROM + USART + PWM + comparadores + timers em um microcontrolador relativamente pequeno.