PIC Serisi mikroişlemciler MICROCHIP firması tarafından geliştirilmiş ve üretim amacı çok fonksiyonlu logic uygulamalarının hızlı ve ucuz bir Mikroişlemci ile yazılım yoluyla karşılanmasıdır.

        PIC’in kelime anlamı -PERIPHERAL INTERFACE CONTROLLER- Giriş Çıkış işlemcisidir. İlk olarak 1994 yılında 16 bitlik ve 32 bitlik büyük işlemcilerin giriş ve çıkışlarındaki yükü azaltmak ve denetlemek amacıyla çok hızlı ve ucuz bir çözüme ihtiyaç duyulduğu için geliştirilmiştir.

        Çok geniş bir ürün ailesinin ilk üyesi olan PIC16C54 bu ihtiyacın ilk meyvesidir. PIC işlemcileri RISC benzeri işlemciler olarak anılır.

        PIC16C54 12 Bit komut hafıza genişliği olan 8 bitlik CMOS bir işlemcidir.18 bacaklı dip kılıfta 13 I/O bacağına sahiptir ve 20 Mhz osilator hızına kadar kullanılabilir. 33 adet komut içermektedir. 512 byte program epromu ve 25 byte RAM`i bulunmaktadır. Bu hafıza kapasitesi birçok insanı güldürmüştür sanırım ama bir risc işlemci olması birçok işin bu kapasitede uygulanmasına olanak vermektedir.

        PIC serisi tüm işlemciler herhangi bir ek bellek veya giriş/çıkış elemanı gerektirmeden sadece 2 adet kondansatör, 1 adet direnç ve bir kristal ile çalıştırılabilmektedir. Tek bacaktan 40 mA akım çekilebilmekte ve entegre toplamı olarak 150 mA akım akıtma kapasitesine sahiptir. Entegrenin 4 Mhz osilator frekansında çektiği akım çalışırken 2 mA stand-by durumunda ise 20uA kadardır.

        PIC 16C54 ‘un mensup olduğu işlemci ailesi 12Bit core 16C5X olarak anılır. Bu gruba temel grup adı verilir. Bu ailenin üyesi diğer işlemciler PIC16C57, PIC16C58 ve dünyanın en küçük işlemcisi olarak anilan 8 bacakli PIC12C508 ve PIC 12C509’dur.

        Interrupt kapasitesi ilk işlemci ailesi olan 12Bit Core 16C5X ailesinde bulunmamaktadır. Daha sonra üretilen ve Orta sınıf olarak tanınan 14Bit Core- 16CXX ailesi birçok açıdan daha yetenekli bir grup işlemcidir.

        Bu ailenin temel özelliği interrupt kapasitesi ve 14 bitlik komut işleme hafızasıdır. Bu özellikler Pic’i gerçek bir işlemci olmaya ve karmaşık işlemlerde kullanılmaya yatkın hale getirmiştir. PIC16CXX ailesi en geniş ürün yelpazesine sahip ailedir. 16CXX ailesinin en önemli özellikleri seri olarak devre üstünde(ICSP) dahi programlanmasıdır. Bu özellik PIC16C5x de epey karmaşıktı , paralel programlanabiliyordu interrupt kabul edebilmesi, 33 I/O,AD Converter, USART, I2C, SPI gibi endüstri standardı giriş çıkışları kabul edecek işlemcilere ürün yelpazesinde yer vermesi.

        PIC 16CXX ailesinin amatör elektronikçiler arasında en çok tanınan ve dünyada üzerinde ençok proje üretilmiş, internetin gözdesi olan bireyi PIC16C84 veya yeni adıyla PIC16F84 dur.

        PIC 16F84 un bu kadar popüler olması onun çok iyi bir işlemci olmasından ziyade program belleğinin Eeprom - Elektrikle silinip yazılabilen bellek -olmasından kaynaklanmaktadır. Seri olarak dört adet kabloyla programlanması da diğer önemli avantajıdır. Bugüne kadar amatörce bir işlemciyle uğraşmış herkesin en büyük sıkıntısı eprom veya eprom tabanlı işlemcileri programladıktan sonra UltraViole ışık kaynağı ile silip tekrar programlamaktır. Bu çok zahmetli ve bir amatör için ekipman gerektiren yöntem olmustur. Evde üretilmesi zor olan özel bir programlayıcı da madalyonun diğer yüzüdür.

        PIC16F84 amatörler tarafından internette en bol programlayıcısı bulunan işlemcidir herhalde. Ben şu ana kadar 50 den fazla PC ve MAC tabanlı evde yapabileceğiniz programlayıcıya rastladım. Eprom silmek diye birşey zaten söz konusu değil zira eeprom belleği programlayan programlayıcı devre 1 saniye içinde aynı belleği silebilmektedir. Bu özellik size çok hızlı ve defalarca deneyerek program geliştirme avantajını getirmektedir ki bu amatör elektronikçi için bulunmaz bir nimettir. Bu denemeleri yaparken işlemciyi devrenizden sökmeniz dahi gerekmez. Bu tip programlamaya ICSP -In Circuit Serial Programming- denmektedir.

        Amatör bir elektronikçi PIC16F84 ile Program geliştirmek için aşağıdaki ekipmana ihtiyaç duyacaktır:

PIC16F84
Windows tabanlı PC
ASCII Editör (Örneğin Windows-Notepad)
MPASM Assembler
Programlayıcı/silici
Programlayıcı için yazılım

        PIC Serisi işlemciler ile ilgili daha geniş bilgi için www.microchip.com adresine başvurabilirsiniz.

GİRİŞ

        Hepimiz suyun davranışları konusunda bilgiye sahiptir. İki su tankı düşünelim ve bu tanklar alt kısımlarından üzerinde bir vana bulunan boruyla birleştirilmiş olsun. Tanklara rastgele miktarda su dolduralım ve vanayı açalım. Tanklardaki su seviyeleri eşitleninceğe kadar borudan su geçecektir. Her iki tankta eşit seviyeye gelmeden su akışı durmayacak, eşit seviyelere ulaştıklarında ise su akışıda duracaktır. Akan suyun miktarı ve hızı borunun kalınlığına göre değişecektir. Elektrik akımı da benzer davranış gösterecektir. Fakat bu akım elektronlarla oluşacaktır.

AKIM ve GERİLİM (Current and Voltage)

        İster elektrikle isterseniz elektronikle uğraşın en çok karşınıza çıkacak kavramlar akım ve gerilim olacaktır. Bu kavraları daha iyi anlamanızı sağlamak için yukarıda verdiğimiz örneği kullanacağız. Tanklarda farklı seviyelerde su olsun ve aradaki vana kapalı olsun. İşte bu noktada gerilim kavramını inceleğelim. Tanklardaki su seviyeleri arasında bulunan fark gerilim olarak adlandırılır. Vanayı açtığımızda su akmaya başlayacak ve seviyeler değişmeye başlayacaktır. Aynı zamanda gerilimde düşecektir. Gerilim 0 olduğunda su akışı duracaktır. Elektrik devrelerinde gerilimi + kutup ve - kutup arasındaki elektron farkı olarak alabiliriz. Eğer 2 "tankı!" elektronla doldurursak aradaki vana! açıldığında bir taraftan diğerine elektron akışı olacaktır. İşte bu elektron dolu tanklar arasındaki seviye farkına gerilim denir. Birim olarak Volt (V) kullanılır.

Gerilim

        Peki akım burada nedir? Birim zamanda bir tanktan diğerine belli miktarda su geçecektir. Bu suyun miktarını akım olarak kabul ederiz. Elektron dolu tanklarda :) borumuzdan geçen elektron sayısı akımı verir. Kısaltma olarak (I) kullanılır ve birimi Amper'dir. 1 Amper'lik elektron akışı yaklaşık olarak saniyede 6.25x10E18 olarak kabul edilir.

Akım

DİRENÇ ve OHM KANUNU (Resistance and Ohm's Law)

        Mutlaka gerilim arttığında borudan geçen su miktarı da yani akımda artacaktır. Ama akım sadece gerilime bağlı olmadığı da açıktır. Borunun iç çapı ve uzunluğuda akım üzerinde rol oynar. Boru ince olursa akım az, kalın olursa fazla olacaktır. Borunun bu etkisine elektrik devrelerinde direnç denir. Diren R ile gösterilir birimi ohm'dur.

        Görülüyorku bu üç kavram birbirleriyle bağlantılıdır. Bu bağlantı Ohm Kanunu ile ifade edilir.

        V = I.R

        V gerilimi, I akımı, R ise direnci ifade eder. Görüldüğü gibi 1 Volt gerilim altında 1 Amper akım geçiyorsa direnç 1 ohm'dur.

GÜÇ ve WATT KANUNU (Power and Watt's Law)

        Belli bir gerilim seviyesine sahip bir kaynağa bağlı bir direnç üzerinden akım geçmeye başlayacaktır. Bir süre sonra gerilim 0 seviyesine düşecek ve akım akışı olmayacaktır. Daha büyük bir direnç aynı kaynağa bağlandığında daha uzun süre akım geçecektir. Demek ki direncimiz değerine bağlı olarak akım değeri değişiyor (tabi gerilim değeri de değişmezse). Aynı şekilde direncimizi sabit tutarak gerilimi değiştirirsek akımda değişecektir. Burada ki ilişki iş ve enerji arasındadır. Çok enerji çok iş az iş az enerji. Elektrik devrelerinde bunu Watt Kanunu izah eder.

        P = V.I

        P güç, V gerilim, I ise akımı ifade eder. Birimi Watt(W)'dır.

        V = I.R   ->   P = (I.R).I   ->   P = I2.R olacaktır. Bu direncin harcadığı güçtür. Başka bir değişle devreden çektiği güçtür.

ALTERNATİF ve DOĞRU AKIM (Alternating and Direct Current)

        Evinizdeki lambaya bakın (ama gözlerinize dikkat edin). Eğer yeterince dikkatli iseniz titreştiğini göreceksiniz. Evimizde kullandığımız elektrik sabit bir potansiyel farkına(gerilim) sahip değildir. İki uçtan biri sürekli 0 seviyesinde olarak düşünürsek, diğer uç 0'dan +380 seviyesine yükselir ve -380'e kadar düşer. Bu sinusoidal bir dalgalanma meydana getirir. 0 seviyesinde sabit kabul ettiğimiz uç ile bu uç arasına bir direnç bağlanırsa gerilime bağlı olarak yön değiştiren bir akım oluştururuz.

        Alternatif akımıda doğrultucu kullanarak doğru akıma çevirebiliriz. Alternatif akım üretim aşamasında kolay elde edilir ve uzak mesafelere daha tehlikesiz taşınabilir. Bu nedenle şebekelerde kullanılmaktadır.