PIC16F648A — Analog Devices

Há uma correção importante no fabricante: o PIC16F648A não é um componente da Analog Devices. Ele é um microcontrolador da Microchip Technology, originalmente pertencente à família PIC desenvolvida pela Microchip/Atmel? Não — a família é da própria Microchip, e a página oficial atualmente o identifica como Microchip Technology. O dispositivo está indicado pela Microchip como “In Production”.

O PIC16F648A é um microcontrolador CMOS de 8 bits, baseado no núcleo PIC16, com 4K palavras de Flash, 256 bytes de RAM, 256 bytes de EEPROM, 16 linhas de I/O, três temporizadores, dois comparadores analógicos, módulo CCP/PWM e USART. Sua frequência máxima é de 20 MHz.

Descrição minuciosa

O PIC16F648A foi desenvolvido para aplicações embarcadas de baixo custo que necessitam de processamento de 8 bits, temporização, comunicação serial e alguns recursos analógicos, mas sem a necessidade de um ADC integrado.

Ele opera normalmente com alimentação de 3,0 a 5,5 V e possui arquitetura RISC de 8 bits. A frequência máxima especificada é de 20 MHz.

Um ponto importante é que o PIC16F648A não possui conversor ADC. Ele possui, entretanto, dois comparadores analógicos, que permitem realizar determinadas funções de comparação de tensão sem a necessidade de um ADC.

Memória

O dispositivo possui:

• 4.096 palavras × 14 bits de Flash para o programa;
• 256 bytes de RAM;
• 256 bytes de EEPROM.

A memória Flash é utilizada para armazenar o firmware e pode ser reprogramada. A EEPROM permite guardar parâmetros que precisam permanecer armazenados mesmo depois de desligar a alimentação.

A memória de programa de 4K × 14 bits corresponde a aproximadamente 7 KB de capacidade em termos de bytes, mas para cadastro técnico é mais correto descrevê-la como 4K palavras de 14 bits, pois essa é a organização própria da arquitetura PIC16.

Entradas e saídas

O PIC16F648A oferece 16 linhas de I/O programáveis.

Os pinos podem assumir funções como:

• entradas digitais;
• saídas digitais;
• interrupção externa;
• comunicação serial;
• entrada/saída do temporizador;
• CCP/PWM;
• comparadores analógicos;
• programação do dispositivo.

O dispositivo utiliza PORTA e PORTB, com diferentes funções alternativas dependendo da configuração dos registradores.

Comparadores analógicos

O PIC16F648A possui dois comparadores analógicos, denominados CMP1 e CMP2.

Eles podem ser utilizados para comparar níveis de tensão e gerar informações digitais para o firmware.

Aplicações típicas incluem:

• detecção de nível;
• monitoramento de tensão;
• detecção de limiar;
• controle de bateria;
• circuitos de proteção;
• condicionamento simples de sinais.

O dispositivo também possui entradas associadas a referências analógicas, mas não deve ser confundido com um microcontrolador equipado com ADC.

PWM / CCP

O PIC16F648A possui um módulo CCP — Capture/Compare/PWM.

Esse periférico pode ser utilizado para:

• geração de PWM;
• controle de velocidade de motores;
• controle de brilho de LEDs;
• controle de potência;
• captura de eventos;
• comparação de temporização.

Esse recurso é particularmente útil em aplicações de controle, mesmo sendo um microcontrolador relativamente simples.

Temporizadores

O microcontrolador possui três temporizadores/contadores:

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

Eles podem ser utilizados para:

• geração de delays;
• bases de tempo;
• contadores de eventos;
• geração de interrupções;
• medição de períodos;
• suporte ao PWM;
• temporização de comunicação.

A existência do Timer1 de 16 bits é particularmente útil para medições e temporizações que exigem maior resolução.

USART

O PIC16F648A possui um módulo USART, permitindo comunicação serial.

Pode ser utilizado em aplicações como:

PIC16F648A ↔ computador

PIC16F648A ↔ outro microcontrolador

PIC16F648A ↔ módulo serial

PIC16F648A ↔ transceptor RS-232

PIC16F648A ↔ transceptor RS-485

Para RS-232 ou RS-485 é necessário utilizar o respectivo transceptor externo.

A presença do USART é uma das características que diferenciam o PIC16F648A de microcontroladores PIC10/PIC12 mais simples.

Oscilador

O dispositivo possui oscilador interno de 4 MHz, com calibração de fábrica, além de suportar diferentes configurações de clock. O datasheet destaca uma precisão de aproximadamente ±1% para o oscilador interno de 4 MHz.

Também é possível utilizar um oscilador externo, dependendo da configuração escolhida.

Watchdog e supervisão

O PIC16F648A incorpora recursos importantes para aplicações embarcadas:

• Watchdog Timer (WDT);
• Power-on Reset (POR);
• Brown-out Detect/Reset (BOR);
• proteção de código;
• modos de baixo consumo.

O Watchdog pode ser utilizado para reiniciar o microcontrolador caso o firmware deixe de executar corretamente. O Brown-out Reset ajuda a evitar operação incorreta durante quedas de tensão da alimentação.

Programação

O dispositivo suporta programação em circuito, permitindo gravar o firmware diretamente na placa.

Essa característica é particularmente útil em produção, pois não é necessário retirar o microcontrolador da PCB para atualizar o programa.

Encapsulamentos

O PIC16F648A foi disponibilizado em diferentes encapsulamentos, incluindo:

• PDIP-18;
• SOIC-18;
• SSOP-20;
• QFN de 28 pinos em determinadas versões.

O datasheet da Microchip mostra explicitamente as versões PDIP/SOIC, SSOP e QFN.

Por isso, se o seu componente é simplesmente identificado como PIC16F648A, sem o sufixo completo, não é possível determinar apenas pelo código básico se ele é THT ou SMD.

Por exemplo:

• PIC16F648A-I/P → PDIP-18, THT;
• PIC16F648A-I/SO → SOIC-18, SMD;
• PIC16F648A-I/SS → SSOP-20, SMD.

A DigiKey confirma, por exemplo, o PIC16F648A-I/P como PDIP-18.

Características resumidas

PIC16F648A — Microchip Technology

Arquitetura: PIC RISC de 8 bits
Clock máximo: 20 MHz
Flash: 4K × 14 bits
RAM: 256 bytes
EEPROM: 256 bytes
I/O: 16
ADC: não possui
Comparadores: 2
PWM: 1 módulo CCP
Timers: 3
Comunicação: USART
Alimentação: 3,0 a 5,5 V
Watchdog: sim
Brown-out Reset: sim
Power-on Reset: sim
Temperatura industrial: −40 °C a +85 °C, nas versões "I" correspondentes.