PIC16F877Aマイクロコントローラー：主要機能とプロジェクト選定ガイド

マイクロコントローラー

出典：Pixabay

プロジェクトを迅速に成功させる有名なマイクロコントローラーをお探しなら、PIC16F877Aを検討できます。使いやすく、コントローラーのコーディングやプログラミングも簡単です。

また、FLASHメモリ技術を採用しており、複数回の書き込み・消去が可能です。PICマイクロコントローラープロジェクトやデジタル電子回路で使用する前に、このデバイスについて詳しく知りたいですか？

朗報です：

この記事では、PIC16F877Aの基礎、アプリケーション、プログラミング方法などを解説し、あなたの知識を深めます。

始めましょう！

PIC16F877Aマイクロコントローラー：概要と特徴

PIC16F877Aマイクロコントローラー

出典：Wikimedia Commons

PIC16F877Aは、以下のような様々なデバイスと互換性のある、プログラミングしやすい堅牢なCMOS 8ビットマイクロコントローラーです：

• PIC16C7X
• PIC16C5X
• PIC162CXXX

40ピンまたは44ピンパッケージに多くの機能が詰まっています。

また、EEPROMを備え、受信周波数、送信コードなどの重要なデータを永続的に保存できます。

興味深いことに、PIC16F877Aはコストパフォーマンスに優れ、扱いやすいです。柔軟性のおかげで、これまでマイクロコントローラーを使ったことのない場所でも動作します。

PIC16F877Aの特徴

• 最大20MHzの周波数で動作。
• 内部発振器なし。
• 最大約100mAの電流供給可能。したがって、GPIOピンの電流制限は10mA。
• 命令セットはわずか35命令。
• 4種類のICパッケージで提供：44ピンQFN、40ピンPDIP、44ピンTQFP、44ピンPLCC。

動作電圧範囲は4.2～5.5V。5.5Vを超えると永久的に損傷する可能性があります。

その他の特徴は以下の表の通り：

データEEPROM	256バイト
プログラムメモリタイプ	Flash
通信ペリフェラル	MSSP (SPI/I2C)、UART (1)、I2C (1)、SPI (1)
タイマーモジュール	8ビット (2)、16ビット (1)
RAMバイト数	368
CPU	8ビット PIC
I/Oピン数	33
CPU速度 (MIPS)	5 MIPS
DACモジュール	なし
ピン数	40
プログラムメモリ (KB)	14KB
ADCモジュール	8チャネル、10ビット
コンパレータ	2

PIC16F877Aマイクロコントローラー：ピンアウト構成

PIC16F877Aのピンアウト構成の概要は以下の通り：

PIC16F877Aシリアルポート

PIC16F877Aはシリアルポートにより効果的なデータ通信が可能です。前述の通り、送信ピン（RC6/Tx/CK）でシリアル通信を取得し、シリアルデータの送信に使用できます。

シリアルデータを受信したい場合は、受信ピン（RC7/Rx/DT）が適しています。

PIC16F877Aマイクロコントローラー用コンパイラ

44ピン PIC16F877Aマイクロコントローラー

出典：Flickr

PIC16F877Aマイクロコントローラーで使用できるコンパイラは複数存在します。好みのコンパイラを入手したら、コードを書いてデバイスでアセンブルします。

その結果、プログラマーでPICマイクロコントローラーにアップロードできるHEXファイルが生成されます。

PIC16F877Aを使ったLED点滅回路図

PIC16F877A回路図

出典：Pic Learning

マイクロコントローラーでLEDを点滅させる回路図は、正しい接続（LEDがピンにどう接続されるか）を示します。また、電流制限抵抗が必要です。単一ピンから最大5mAしか得られないためです。

手順は以下の通り：

1. Proteusの組み込みライブラリからPIC16F877Aマイクロコントローラーと他のコンポーネントを選択。

2. 抵抗（330Ω）でLEDをPIC16F877Aのピン16に接続。

3. 4MHzクリスタルをPICマイクロコントローラーのクロック入力（ピン13）とクロック出力（ピン14）に接続して発振させる。クリスタルの両側にコンデンサ（C1、C2）を接続。

4. コントローラーのMCLRピンにプルアップ抵抗を接続。その後、抵抗のもう一方をVddに接続。

PICマイクロコントローラーの選び方

PICプロジェクトに最適なPICマイクロコントローラーを選ぶ前に、以下の質問に答えることが重要です：

あなたは専門家ですか、初心者ですか？ 初心者なら、幅広い用途と優れたオンラインサポートを持つマイクロコントローラーが最適です。PIC18F4520がその好例です。

システムの動作電圧は？ 3.3Vなら3.3Vマイクロコントローラーを、5Vなら5Vマイクロコントローラーを選択。

予算と小型化を重視？ 8ピンの小型マイクロコントローラーが入手可能。

必要なモジュールは？ 多くのアナログ電圧を読み取る場合、サポートされる分解能とADCチャネルを持つPICを選択。

CAN、UART、I2Cなどの通信プロトコルを使用？ 対応するPICを選択。

PICマイクロコントローラーのプログラミング方法

PICマイクロコントローラーのプログラミングにはいくつかの方法があります。古いアセンブリ言語を使う方法や、高度な方法があります。まず、統合開発環境（IDE）（例：MPLABX v3.35）を入手してプログラミングします。

次に、コンパイラ（例：XC8）を入手し、プログラムをHEXファイル（マイクロコントローラー読み取り可能形式）に変換。三つ目に、HEXファイルを統合プログラミング環境（IPE）（例：MPLAB IPE v3.35）に書き込みます。

これらのソフトウェアはすべてMicrochipで無料ダウンロード・インストール可能です。

PIC16F877Aのアプリケーション

PIC16F877Aは以下のような用途に使用できます：

• Arduinoモジュールの代替
• 自動化プロジェクト
• 組み込みシステムプロジェクト
• ロボティクス

最後に

PIC16F877Aは、使いやすさ、複数回の書き換え機能、シンプルなプログラミングで市場で最高のマイクロコントローラーの一つです。

産業用および自動車産業のA/Dアプリケーションに最適です。また、複数の通信プロトコルとI/Oインターフェースを必要とするプロジェクトにぴったりです。

PIC16F877Aについてどう思われますか？ 次のプロジェクトで使用する予定ですか？ ぜひご相談ください。