- Совет по развитию PIC IoT WG:
- Обзор оборудования PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Поддержка программного обеспечения
- Начало работы с Советом по развитию PIC IoT WG
Три основных параметра, которые следует учитывать при разработке портативного устройства IoT, - это низкое энергопотребление, беспроводное подключение и безопасность. Помня об этих трех, Microchip выпустила новую плату для разработки под названием PIC IoT WG. Плата питается от 16-битного микроконтроллера PIC с Wi-Fi модулем ATWINC и многими другими интересными вещами. В этой статье мы узнаем больше об этой плате и о том, как использовать ее для ваших проектов IoT. Если вас интересуют другие платы для разработки IoT, вы также можете ознакомиться с платой Arduino Nano 33 BLE sense, недавно представленной Arduino.
Совет по развитию PIC IoT WG:
Начнем с самого названия этой платы. Это называется PIC IoT WG, где WG означает WiFi и Google. Да, Microchip и Google объединились, чтобы предоставить нам эту замечательную доску для разработки, которая может помочь нам разрабатывать встроенные приложения IoT, которые могут легко и безопасно взаимодействовать с основными службами Google Cloud IoT. Как показано ниже, на отладочной плате присутствует множество компонентов, на ней есть собственный микроконтроллер, модуль Wi-Fi, криптографический сопроцессор, пара датчиков и многое другое.
Обзор оборудования PIC IoT WG
Плата разделена на три секции: секцию зарядного устройства, секцию отладчика и секцию контроллера. Давайте посмотрим на каждый раздел и важные компоненты, присутствующие в нем.
Микроконтроллер PIC24F с модулем Wi-Fi WINC1510
Секция контроллера состоит из двух наиболее важных компонентов: один - это микроконтроллер PIC, который является PIC24FJ128GA705, а другой - это модуль Wi-Fi, который называется WINC1510. Что касается микроконтроллера, то PIC24F представляет собой 16-разрядный микроконтроллер с чрезвычайно низким энергопотреблением, работающий на тактовой частоте 32 МГц со встроенным 12-разрядным АЦП. А модуль Wi-Fi - ATWINC1510, тоже от микрочипа, и это сертифицированный сетевой контроллер Интернета вещей с низким энергопотреблением. Оба эти устройства хороши, если вы пытаетесь разработать устройство IoT Edge с батарейным питанием.
Криптографический сопроцессор для безопасной передачи данных
Слева от контроллера у нас есть еще одна интересная ИС, которая представляет собой криптографический сопроцессор под названием ATECC608. Сегодня к облаку подключается так много чувствительных устройств, как мониторы сердечного ритма, устройства непрерывного мониторинга глюкозы, устройства отслеживания активов и многое другое. При этом безопасность данных становится серьезной проблемой, здесь на помощь приходит криптографический сопроцессор IC ATECC608. Итак, здесь происходит то, что ваша плата сгенерирует закрытый ключ и открытый ключ.. Закрытый ключ будет использоваться для шифрования каждого сообщения, отправляемого с этой доски, а открытый ключ будет передан поставщику услуг, например облаку Google IoT. Затем, когда это зашифрованное сообщение с нашей доски попадет в облако, облако проверит и расшифрует это сообщение с помощью открытого ключа.
Микросхема ATECC608 здесь действует как устройство крипто-аутентификации для создания и управления этими частными и открытыми ключами. И IC предварительно настроен и подготовлен для аутентификации, которая будет происходить между вашей платой и ядром облачного Интернета вещей Google. Это означает, что к тому времени, когда вы получите плату, закрытый ключ для вашей платы уже будет сгенерирован и заблокирован, и в этой IC, и открытый ключ зарегистрирован в учетной записи песочницы микрочипа, размещенной в Google Cloud IoT, таким образом вам не нужно Будьте экспертом по сетям или шифрованию, чтобы обезопасить свои IoT-устройства. Позже, после того, как вы закончите создание прототипа, вы также можете переместить свою доску в частный реестр.
Встроенный датчик температуры и освещенности
По обе стороны от ИС криптографического сопроцессора у нас есть два встроенных датчика, готовых к тестированию. Один из них - это датчик света, который является TEMT6000X01, а другой - это датчик температуры MCP9808. Датчик освещенности - это простой датчик тока, который подключен к 10-битному АЦП нашего контроллера PIC, а датчик температуры может измерять температуру от -20 * C до 100 * C с типичной точностью 0,25 * C, и он взаимодействует с I2C.
Бортовое зарядное устройство для лития
Плата для разработки PIC IoT WG может питаться либо от порта micro-USB, либо от литиевой батареи 4,2 В, которую можно подключить к клемме батареи (белый цвет). Теперь, если вы питаете плату от аккумулятора, на плате также есть зарядная ИС, которая будет заряжать вашу литиевую батарею через порт micro-USB с зарядным напряжением 4,2 В и током зарядки 100 мА. Вы также найдете два светодиода в углу платы: красный означает, что аккумулятор заряжается, а зеленый - что он полностью заряжен.
ПКОБ - Программист и отладчик
Плата разработки также имеет собственный встроенный программатор, эмулятор и отладчик под названием PKOB. Термин PKOB означает Pic-kit на борту, поэтому многие из нас раньше использовали бы отдельный pic-kit для программирования и отладки наших контроллеров, но эта плата имеет встроенный эмулятор, а также поддерживает последовательную связь, что очень удобно для отладки. без каких-либо требований к внешнему оборудованию.
Распиновка, светодиоды и переключатели
Здесь у нас есть четыре светодиода разного цвета. Первый - это синий светодиод, который загорается, когда ваша плата подключена к сети Wi-Fi, второй - зеленый светодиод, который включается, если вы подключены к облачным сервисам Google, третий - желтый светодиод. который мигает каждый раз, когда вы отправляете данные в облако, а четвертый - красного цвета, который включается, чтобы указать на ошибку на плате. У нас также есть два переключателя SW1 и SW2, которые можно использовать для входа в режим softAP.
Теперь, переходя к распиновке, плата имеет 8-гнездовые разъемы с обеих сторон, которые представляют собой расширение Mikrobus, которое позволяет вам подключать широкий спектр датчиков и модулей от Mikro Elektronika. К другим контактам общего назначения контроллера PIC также можно получить доступ через эти контактные площадки, расположенные в нижней части этого контроллера.
PIC IoT WG - Поддержка программного обеспечения
Переходя к программной части, Microchip упростил программирование и отладку этой платы. Когда вы подключите эту плату к своему компьютеру, она будет обнаружена как устройство флэш-памяти, где вы можете изменить свои учетные данные Wi-Fi или перепрограммировать его, просто перетащив его. И этот 16-битный контроллер PIC может быть запрограммирован с помощью MPLABX IDE с компилятором XC16, а также поддерживает конфигуратор кода микрочипов (MCC) для быстрого программирования и отладки.
Также, когда вы получите эту плату, она будет предварительно запрограммирована и настроена для демонстрации, в которой мы сможем считывать значения этого датчика освещенности и датчика температуры и отображать их в виде графика на облачной платформе Google.
Начало работы с Советом по развитию PIC IoT WG
Для начала возьмите кабель mini USB и подключите его к нашей плате разработки, а другой конец подключите к компьютеру. Вы заметите, что ваша плата загорится, и на вашем компьютере вы найдете новую флешку под названием любопытство. Откройте диск, и вы найдете на нем содержимое, как показано ниже.
Щелкните файл под названием CLICK-ME.HTM, чтобы открыть веб-страницу. На веб-странице введите учетные данные Wi-Fi и нажмите «Загрузить конфигурацию».
Это загрузит файл с именем WiFI.config , просто перетащите этот файл на диск любопытства, и вы заметите, что на вашей плате загораются синий светодиод и зеленый цвет, показывая, что ваша плата теперь подключена к Wi-Fi и облаку Google. Откройте веб-страницу еще раз, чтобы проверить состояние платы, затем прокрутите вниз, чтобы проверить значение датчика освещенности и температуры вашей платы, отображаемое на странице. Если у вас есть вопросы, посмотрите видео выше.
Точно так же вы также можете отправлять данные из облака Google на свое устройство. Просто откройте любое программное обеспечение для мониторинга последовательного порта, например, putty, и подключите его к COM-порту платы, затем введите образец сообщения в это текстовое поле и нажмите «Отправить на устройство».
Как видите, терминал шпатлевки должен отображать только что отправленное сообщение. Поэкспериментировав с этой демонстрационной программой, вы можете прокрутить вниз, чтобы найти варианты для создания вашей собственной программы сенсорного узла, а затем есть вариант, называемый выпускником, с помощью которого вы можете переместить свою плату из этой демонстрационной среды в частную среду. Для получения дополнительной информации и продолжения работы вам будет полезно это руководство пользователя PIC IoT WG от Microchip.
Затем вы начинаете писать свой собственный код, используя MPLABX IDE, как уже говорилось ранее, плата поддерживает MCC для быстрого и легкого программирования. Это в значительной степени резюмирует мой обзор Совета по развитию PIC IoT WG. Надеюсь, вам понравилось знакомство с этой доской, и вам интересно что-нибудь с ней построить. Сообщите мне свои мысли по этому поводу в разделе комментариев, и я встречусь с вами в другой обзорной статье с еще одной захватывающей доской для разработки.