- מועצת הפיתוח של PIC IoT WG:
- סקירת חומרה של PIC IoT WG
- PIC IoT WG –תמיכה בתוכנה
- תחילת העבודה עם מועצת הפיתוח של PIC IoT WG
שלושת הפרמטרים העיקריים שיש לקחת בחשבון בעת פיתוח מכשיר IoT נייד יהיו צריכת חשמל נמוכה, קישוריות אלחוטית ואבטחה. מתוך מחשבה על שלושת אלה בדיוק, השיקה Microchip לוח פיתוח חדש בשם PIC IoT WG. הלוח מופעל על ידי מיקרו-בקר PIC בן 16 סיביות עם מודול Wi-Fi ATWINC ועוד הרבה דברים מעניינים. במאמר זה נלמד עוד על לוח זה וכיצד להשתמש בו לעיצובי ה- IoT שלך. אם אתם מעוניינים בלוחות פיתוח אחרים של IoT תוכלו לבדוק גם את לוח החושים Arduino Nano 33 BLE שהוצג לאחרונה על ידי Arduino.
מועצת הפיתוח של PIC IoT WG:
נתחיל ממש בשם הלוח הזה. זה נקרא PIC IoT WG, שם WG מייצג WiFi ו- Google. כן, Microchip ו- Google חברו יחד כדי להביא לנו את לוח הפיתוח הנפלא הזה שיכול לעזור לנו לתכנן יישומי IoT משובצים שיכולים לתקשר בקלות ובאופן מאובטח עם שירותי הליבה של Google Cloud IoT. כפי שמוצג למטה בלוח הפיתוח ישנם הרבה רכיבים, יש לו מיקרו-בקר משלו, מודול Wi-Fi, מעבד משותף קריפטוגרפי, כמה חיישנים ועוד
סקירת חומרה של PIC IoT WG
הלוח מחולק לשלושה חלקים, קטע המטען, חלק הבאגים ומקטע הבקר. הבה נסתכל על כל חלק ועל המרכיבים החשובים הקיימים בו.
מיקרו בקר PIC24F עם מודול Wi-Fi WINC1510
לקטע הבקר שני המרכיבים החשובים ביותר, אחד זה מיקרו-בקר PIC שהוא ה- PIC24FJ128GA705 והשני הוא מודול ה- Wi-Fi שהוא WINC1510. לגבי החלק המיקרו-בקר, ה- PIC24F הוא מיקרו-בקר בעל הספק נמוך במיוחד של 16 סיביות הפועל בתדר שעון של 32 מגה-הרץ עם ADC משולב של 12 סיביות. ומודול ה- Wi-Fi הוא ATWINC1510, גם ממיקרו-שבב והוא בקר רשת IoT בעל הספק נמוך. שני המכשירים הללו טובים אם אתה מנסה לעצב מכשיר IoT Edge המופעל באמצעות סוללה
מעבד משותף קריפטוגרפי לתקשורת נתונים מאובטחת
בצד שמאל של הבקר, יש לנו IC מעניין נוסף שהוא מעבד משותף קריפטוגרפי בשם ATECC608. כיום כל כך הרבה מכשירים רגישים מתחברים לענן, כמו שעוני דופק, מכשירי ניטור גלוקוז רציפים, מכשירי מעקב אחר נכסים ועוד. עם זאת, אבטחת נתונים הופכת לדאגה מרכזית, כאן נכנס המעבד המשותף ההצפני IC ATECC608. אז מה שקורה כאן הוא שהלוח שלך יפיק מפתח פרטי ומפתח ציבורי.. המפתח הפרטי ישמש להצפנת כל הודעה שנשלחת מהלוח הזה והמפתח הציבורי ישותף עם ספק השירות שיכול כמו ענן IoT של גוגל. ואז, כאשר ההודעה המוצפנת הזו מהלוח שלנו מגיעה לענן, הענן יאמת ויפענח הודעה זו באמצעות המפתח הציבורי.
ה- ATECC608 IC כאן משמש כמכשיר אימות קריפטו ליצירה וניהול של מפתחות פרטיים וציבוריים אלה. וה- IC מוגדר מראש ומאובזר מראש לאימות שיתקיים בין הלוח שלך לבין ליבת ה- IoT של Google. כלומר, עד שתקבל את הלוח המפתח הפרטי עבור הלוח שלך כבר נוצר וננעל ובממשק זה והמפתח הציבורי רשום בחשבון ארגז החול של שבב שמתארח בענן IoT של Google בצורה כזו אתה לא צריך להיות מומחה ברשת או בהצפנה כדי לאבטח את מכשירי ה- IoT שלך. מאוחר יותר, לאחר שתסיים עם אבות טיפוס תוכל להעביר את הלוח שלך גם לרישום פרטי.
טמפרטורה על הלוח וחיישן אור
משני הצדדים על המעבד המשותף הצפני IC, יש לנו שני חיישנים על הלוח שמוכנים לבדיקה. האחד הוא חיישן האור הזה שהוא TEMT6000X01 והשני הוא חיישן הטמפרטורה MCP9808 הזה. חיישן האור הוא חיישן חוש זרם פשוט המחובר ל- ADC של 10 סיביות בבקר ה- PIC שלנו וחיישן הטמפרטורה יכול למדוד טמפרטורות בין -20 * C עד 100 * C בדיוק מדויק של 0.25 * C והוא מתקשר באמצעות I2C.
מטען ליתיום מובנה
ניתן להפעיל את לוח הפיתוח של PIC IoT WG באמצעות יציאת מיקרו USB או באמצעות סוללת ליתיום 4.2V שניתן לחבר למסוף הסוללה (צבע לבן). כעת, אם אתה מפעיל את הלוח באמצעות סוללה, יש ללוח גם כ- IC טעינה אשר יטען את סוללת הליתיום שלך דרך יציאת המיקרו USB עם מתח טעינה של 4.2V וזרם טעינה של 100mA. כמו כן, תמצאו שני נוריות בפינת הלוח, האדום מציין שהסוללה נטענת והירוק ציין שהיא טעונה במלואה.
PKOB - מתכנת וניפוי באגים
ללוח הפיתוח יש גם מתכנת, אמולטור ומתקן באגים משלו בשם PKOB. המונח PKOB מייצג Pic-kit על הלוח, כך שרבים מאיתנו היינו משתמשים קודם בערכת pic נפרדת כדי לתכנת וליפוי ניפוי הבקרים שלנו, אך ללוח זה יש אמולטור מובנה ותומך גם בתקשורת סדרתית, מה שמאוד שימושי לצורך איתור באגים ללא כל דרישה לחומרה חיצונית.
Pinout, נוריות ומתגים
כאן, יש לנו ארבע נוריות כל אחד בצבעים שונים. הראשון הוא נורית LED בצבע כחול אשר נדלקת כאשר הלוח שלך מחובר לרשת Wi-Fi, והשנייה היא נורית צבע ירוקה שנדלקת אם אתה מחובר לשירותי הענן של גוגל, השלישי הוא נורית LED בצבע צהוב שמבהב בכל פעם שאתה שולח נתונים לענן והרביעי הוא בצבע אדום אדום שמופעל כדי להצביע על שגיאה על הלוח. יש לנו גם שני מתגים SW1 ו- SW2 שניתן להשתמש בהם בכדי להיכנס למצב softAP.
כעת, כשהוא מגיע לתאריך הסיבוב, הלוח כולל כותרות של 8 נשים משני הצדדים, העומדות כהרחבה של מיקרובוס המאפשרת לך לחבר ממש רחבה של חיישנים ומודולים ממיקרו אלקטרוניקה. ניתן לגשת לסיכות הכלליות האחרות של בקר ה- PIC גם דרך רפידות אלה שנמצאות בתחתית הבקר הזה.
PIC IoT WG –תמיכה בתוכנה
כשהוא מגיע לחלק התוכנה, Microchip הפך אותו לרוח בתכנות וניקוי באגים על הלוח הזה. כשאתה מחבר לוח זה למחשב שלך הוא יתגלה כמכשיר אחסון פלאש שבו תוכל לשנות את אישורי ה- Wi-Fi שלך או לתכנת אותו מחדש על ידי אפשרות גרירה ושחרור פשוטה. וזה יכול להיות בקר PIC של 16 סיביות ניתן לתכנת באמצעות MPLABX IDE עם מהדר XC16 והוא תומך גם ב- Microchips Code Configurator (MCC) לתכנות וניקוי באגים מהירים.
גם כשתקבלו את הלוח הזה הוא יתוכנת מראש ויוגדר להדגמה בו נוכל לקרוא את הערכים של חיישן האור הזה וחיישן הטמפרטורה ולשרטט אותו בפלטפורמת הענן של גוגל.
תחילת העבודה עם מועצת הפיתוח של PIC IoT WG
ראשית לתפוס כבל USB מיני ולחבר אותו ללוח הפיתוח שלנו ולחבר את הקצה השני למחשב שלך. תוכלו להבחין בלוח שלכם נדלק ובמחשב שלכם תוכלו למצוא כונן הבזק חדש בשם סקרנות. פתח את הכונן ותמצא את התוכן בו כמוצג להלן.
לחץ על הקובץ שנקרא CLICK-ME.HTM כדי לפתוח דף אינטרנט. בדף האינטרנט הזן את אישורי ה- Wi-Fi ולחץ על תצורת ההורדה.
פעולה זו תוריד קובץ בשם WiFI.config , פשוט גרור את הקובץ הזה לכונן הסקרנות ותבחין בצבע הכחול והירוק הכחול בלוח שלך נדלק כדי לציין שהלוח שלך מחובר כעת ל- Wi-Fi ולענן Google. פתח את דף האינטרנט שוב כדי לבדוק את מצב הלוח ואז גלול מטה כדי לבדוק את ערך חיישן הטמפרטורה מהלוח שלך שמופיע בתרשים בדף. אתה יכול לבדוק את הסרטון למעלה אם יש לך שאלות.
באופן דומה, תוכל גם לשלוח נתונים מענן Google למכשיר שלך. פשוט פתח כל תוכנת צג טורית כמו מרק וחבר אותה ליציאת ה- COM של הלוח, ואז הקלד הודעת דוגמה בתיבת טקסט זו ולחץ על שלח למכשיר.
כפי שניתן לראות, מסוף המרק צריך להציג את ההודעה ששלחנו זה עתה. לאחר התנסות בתכנית הדגמה זו תוכלו לגלול מטה כדי למצוא אפשרויות ליצירת תוכנית צומת חיישנים משלכם ואז יש אפשרות הנקראת בוגרת באמצעותה תוכלו להעביר את הלוח שלכם לסביבת הדגמה זו לסביבה פרטית. למידע נוסף וכדי להמשיך מכאן, מדריך למשתמש זה של PIC IoT WG מבית Microchip יעזור לך.
לאחר מכן, אתה מתחיל לכתוב קוד משלך באמצעות MPLABX IDE, כמו שאמר קודם לכן הלוח תומך ב- MCC לתכנות מהיר וקל. זה די מסכם את הסקירה שלי בוועדת הפיתוח של PIC IoT WG. אני מקווה שנהניתם לדעת על הלוח וסקרנים לבנות איתו משהו. תן לי לדעת את מחשבותיך בעניין בסעיף ההערות ואפגוש אותך במאמר סקירה נוסף עם לוח פיתוח מרגש נוסף.