- Płytka rozwojowa PIC IoT WG:
- Przegląd sprzętu PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Wsparcie oprogramowania
- Pierwsze kroki z płytą rozwojową PIC IoT WG
Trzy główne parametry, które należy wziąć pod uwagę podczas opracowywania przenośnego urządzenia IoT, to niski pobór mocy, łączność bezprzewodowa i bezpieczeństwo. Mając dokładnie na uwadze te trzy, firma Microchip wprowadziła na rynek nową płytkę rozwojową o nazwie PIC IoT WG. Płytka zasilana jest 16-bitowym mikrokontrolerem PIC z modułem Wi-Fi ATWINC i wieloma innymi ciekawymi rzeczami. W tym artykule dowiemy się więcej o tej tablicy i jak jej używać w projektach IoT. Jeśli jesteś zainteresowany innymi płytkami rozwojowymi IoT, możesz również sprawdzić płytkę sensorową Arduino Nano 33 BLE, która została niedawno wprowadzona przez Arduino.
Płytka rozwojowa PIC IoT WG:
Zacznijmy od samej nazwy tej tablicy. Nazywa się PIC IoT WG, gdzie WG oznacza WiFi i Google. Tak, Microchip i Google nawiązały współpracę, aby dostarczyć nam tę wspaniałą płytkę programistyczną, która może pomóc nam zaprojektować wbudowane aplikacje IoT, które mogą łatwo i bezpiecznie komunikować się z podstawowymi usługami Google Cloud IoT. Jak pokazano poniżej, płytka deweloperska ma wiele elementów na sobie, ma swój własny mikrokontroler, moduł Wi-Fi, koprocesor kryptograficzny, kilka czujników i wiele więcej
Przegląd sprzętu PIC IoT WG
Płyta jest podzielona na trzy sekcje: sekcję ładowarki, sekcję debuggera i sekcję kontrolera. Przyjrzyjmy się każdej sekcji i ważnym komponentom w niej zawartym.
Mikrokontroler PIC24F z modułem Wi-Fi WINC1510
Sekcja kontrolera ma dwa najważniejsze elementy, z których jeden to mikrokontroler PIC, który jest PIC24FJ128GA705, a drugi to moduł Wi-Fi, który jest WINC1510. Jeśli chodzi o część mikrokontrolera, PIC24F jest 16-bitowym mikrokontrolerem o ekstremalnie małej mocy, pracującym z częstotliwością taktowania 32 MHz ze zintegrowanym 12-bitowym ADC. A moduł Wi-Fi to ATWINC1510, również firmy microchip i jest to certyfikowany kontroler sieci IoT o niskim poborze mocy. Oba te urządzenia są dobre, jeśli próbujesz zaprojektować urządzenie IoT Edge zasilane bateryjnie
Koprocesor kryptograficzny do bezpiecznej transmisji danych
Po lewej stronie kontrolera mamy kolejny ciekawy układ scalony, który jest koprocesorem kryptograficznym o nazwie ATECC608. Obecnie wiele wrażliwych urządzeń jest podłączanych do chmury, takich jak monitory tętna, urządzenia do ciągłego monitorowania poziomu glukozy, urządzenia do śledzenia zasobów i wiele innych. W związku z tym bezpieczeństwo danych staje się poważnym problemem, tutaj pojawia się koprocesor kryptograficzny IC ATECC608. Więc co się dzieje tutaj, to twoja płyta wygeneruje klucz prywatny i klucz publiczny. Klucz prywatny zostanie użyty do zaszyfrowania każdej wiadomości wysyłanej z tej tablicy, a klucz publiczny zostanie udostępniony potencjalnemu dostawcy usług, takim jak chmura Google IoT. Następnie, gdy ta zaszyfrowana wiadomość z naszego forum dotrze do chmury, chmura zweryfikuje i odszyfruje tę wiadomość za pomocą klucza publicznego.
Układ scalony ATECC608 działa tutaj jako urządzenie uwierzytelniające kryptograficznie do tworzenia i zarządzania kluczami prywatnymi i publicznymi. Układ scalony jest wstępnie skonfigurowany i wstępnie przygotowany do uwierzytelniania między Twoją płytą główną a rdzeniem Google Cloud IoT. Oznacza to, że do czasu otrzymania tablicy klucz prywatny do tablicy byłby już wygenerowany i zablokowany, aw tym układzie scalonym i klucz publiczny jest zarejestrowany na koncie piaskownicy z mikroczipem hostowanym w Google Cloud IoT, w ten sposób nie musisz tego robić być ekspertem w dziedzinie sieci lub szyfrowania, aby zabezpieczyć swoje urządzenia IoT. Później, po zakończeniu prototypowania, możesz również przenieść swoją płytkę do prywatnego rejestru.
Wbudowany czujnik temperatury i światła
Po obu stronach układu scalonego koprocesora kryptograficznego mamy dwa wbudowane czujniki, które są gotowe do testów. Jednym z nich jest ten czujnik światła, którym jest TEMT6000X01, a drugim jest to czujnik temperatury MCP9808. Czujnik światła jest prostym czujnikiem prądu, który jest podłączony do 10-bitowego ADC naszego kontrolera PIC, a czujnik temperatury może mierzyć temperatury od -20 * C do 100 * C z typową dokładnością 0,25 * C i komunikuje się za pomocą I2C.
Wbudowana ładowarka litowa
Płytka rozwojowa PIC IoT WG może być zasilana przez port micro-USB lub baterią litową 4,2 V, którą można podłączyć do zacisku akumulatora (kolor biały). Teraz, jeśli zasilasz płytkę baterią, płyta ma również układ ładowania, który będzie ładował baterię litową przez port micro-USB napięciem ładowania 4,2 V i prądem ładowania 100 mA. Znajdziesz również dwie diody LED w rogu płytki, czerwona oznacza ładowanie akumulatora, a zielona oznacza pełne naładowanie.
PKOB - programator i debugger
Płytka rozwojowa ma również swój własny programator, emulator i debugger o nazwie PKOB. Termin PKOB oznacza Pic-kit na pokładzie, więc wielu z nas wcześniej używałoby oddzielnego zestawu pic-kit do programowania i debugowania naszych kontrolerów, ale ta płyta ma wbudowany emulator, a także obsługuje komunikację szeregową, która jest bardzo przydatna do debugowania bez żadnego zewnętrznego sprzętu.
Pinout, diody LED i przełączniki
Tutaj mamy cztery diody LED, każda w innym kolorze. Pierwsza to niebieska dioda LED, która włącza się, gdy płyta jest podłączona do sieci Wi-Fi, druga to zielona dioda LED, która włącza się, jeśli jesteś podłączony do usług Google w chmurze, trzecia to żółta dioda LED który miga za każdym razem, gdy wysyłasz dane do chmury, a czwarty to czerwony kolor czerwony, który włącza się, aby wskazać błąd na tablicy. Mamy również dwa przełączniki SW1 i SW2, których można użyć do wejścia w tryb softAP.
Przechodząc teraz do pinoutów, płytka ma po obu stronach 8-żeńskich listew, które stanowią rozszerzenie Mikrobusa, pozwalające na podłączenie szerokiej gamy czujników i modułów Mikro Elektronika. Dostęp do innych styków ogólnego przeznaczenia kontrolera PIC można również uzyskać za pośrednictwem tych padów znajdujących się na dole tego kontrolera.
PIC IoT WG - Wsparcie oprogramowania
Przechodząc do części oprogramowania, Microchip sprawił, że programowanie i debugowanie tej płyty było dziecinnie proste. Po podłączeniu tej płyty do komputera zostanie ona odkryta jako urządzenie pamięci flash, w którym można zmodyfikować poświadczenia Wi-Fi lub przeprogramować je za pomocą prostej opcji przeciągnij i upuść. Jest to 16-bitowy kontroler PIC, który można zaprogramować za pomocą MPLABX IDE z kompilatorem XC16, a także obsługuje Microchips Code Configurator (MCC) do szybkiego programowania i debugowania.
Również gdy otrzymasz tę płytkę, zostanie ona wstępnie zaprogramowana i skonfigurowana do demonstracji, w której możemy odczytać wartości tego czujnika światła i czujnika temperatury i wykreślić je na platformie chmury Google.
Pierwsze kroki z płytą rozwojową PIC IoT WG
Na początek weź kabel mini USB i podłącz go do naszej płytki rozwojowej, a drugi koniec podłącz do komputera. Zauważysz, że tablica się zapala, a na komputerze możesz znaleźć nowy dysk flash zwany ciekawością. Otwórz dysk, a znajdziesz w nim zawartość, jak pokazano poniżej.
Kliknij plik o nazwie CLICK-ME.HTM, aby otworzyć stronę internetową. Na stronie internetowej wprowadź dane uwierzytelniające Wi-Fi i kliknij konfigurację pobierania.
Spowoduje to pobranie pliku o nazwie WiFI.config , po prostu przeciągnij ten plik na dysk ciekawostki, a zauważysz, że niebieska dioda i zielony na tablicy włączają się, aby wskazać, że twoja płyta jest teraz podłączona do Wi-Fi i chmury Google. Otwórz ponownie stronę internetową, aby sprawdzić stan tablicy, a następnie przewiń w dół, aby sprawdzić wartość czujnika światła i temperatury z tablicy wyświetlanej na stronie. Jeśli masz jakieś pytania, możesz sprawdzić powyższe wideo.
Podobnie możesz również wysyłać dane z chmury Google do swojego urządzenia. Po prostu otwórz dowolne oprogramowanie monitora szeregowego, takie jak kit i podłącz je do portu COM płyty, a następnie wpisz przykładową wiadomość w tym polu tekstowym i kliknij wyślij do urządzenia.
Jak widać, terminal putty powinien wyświetlić wiadomość, którą właśnie wysłaliśmy. Po eksperymentowaniu z tym programem demonstracyjnym możesz przewinąć w dół, aby znaleźć opcje tworzenia własnego programu węzłów czujników, a następnie jest opcja o nazwie absolwent, za pomocą której możesz przenieść swoją tablicę z tego środowiska demonstracyjnego do środowiska prywatnego. Aby uzyskać więcej informacji i przejść dalej, pomocny będzie ten podręcznik użytkownika PIC IoT WG firmy Microchip.
Następnie zaczynasz pisać swój własny kod za pomocą MPLABX IDE, również jak powiedziano wcześniej, płyta obsługuje MCC w celu szybkiego i łatwego programowania. To właściwie podsumowuje moją recenzję na forum PIC IoT WG Development Board. Mam nadzieję, że spodobała Ci się wiedza o tablicy i jesteś ciekawa, jak coś z nią zbudować. Daj mi znać, co myślisz o tym w sekcji komentarzy, a spotkamy się w kolejnym artykule przeglądowym z inną ekscytującą płytą programistyczną.