- PIC IoT WG Fejlesztési Testület:
- PIC IoT WG hardver áttekintés
- PIC IoT WG - Szoftvertámogatás
- Első lépések a PIC IoT WG Fejlesztési Testületével
A hordozható IoT-eszköz fejlesztése során figyelembe kell venni a három fő paramétert: alacsony fogyasztás, vezeték nélküli kapcsolat és biztonság. Pontosan ezt a háromt szem előtt tartva a Microchip elindított egy új fejlesztőtáblát PIC IoT WG néven. Az alaplapot egy 16 bites PIC mikrokontroller táplálja, ATWINC Wi-Fi modullal és még sok más érdekes dologgal. Ebben a cikkben többet megtudunk erről a tábláról és arról, hogyan lehet használni az IoT-tervekhez. Ha érdekli más IoT fejlesztőtábla, akkor nézze meg az Arduino Nano 33 BLE érzékelő tábláját is, amelyet nemrég mutatott be az Arduino.
PIC IoT WG Fejlesztési Testület:
Kezdjük ennek a táblának a nevével. PIC IoT WG-nek hívják, ahol a WG a WiFi-t és a Google-t jelenti. Igen, a Microchip és a Google együttműködve hozta el ezt a csodálatos fejlesztőtáblát, amely segíthet nekünk olyan beágyazott IoT-alkalmazások tervezésében, amelyek könnyen és biztonságosan kommunikálhatnak a Google Cloud IoT Core Services szolgáltatással. Amint az alábbiakban látható, a fejlesztőtáblán sok alkatrész van jelen, saját mikrovezérlővel, Wi-Fi modullal, kriptográfiai társprocesszorral, pár érzékelővel és még sok mással rendelkezik.
PIC IoT WG hardver áttekintés
A kártya három részre oszlik, a töltőre, a hibakeresőre és a vezérlőre. Vessünk egy pillantást az egyes szakaszokra és az azokban található fontos összetevőkre.
PIC24F mikrokontroller WINC1510 Wi-Fi modullal
A vezérlő résznek két legfontosabb összetevője van, az egyik ez a PIC mikrovezérlő, amely a PIC24FJ128GA705, a másik pedig ez a WINC1510 típusú Wi-Fi modul. A mikrovezérlő részről a PIC24F egy rendkívül alacsony fogyasztású, 16 bites mikrokontroller, amely 32 MHz-es órajel frekvencián működik, integrált 12 bites ADC-vel. És a Wi-Fi modul ATWINC1510, szintén mikrochipből származik, és ez egy alacsony fogyasztású tanúsított IoT hálózati vezérlő. Mindkét eszköz jó, ha akkumulátorral működtetett IoT Edge eszközt tervez
Kriptográfiai társprocesszor a biztonságos adatkommunikációhoz
A vezérlő bal oldalán található egy másik érdekes IC, amely az ATECC608 nevű kriptográfiai társprocesszor. Ma olyan sok érzékeny eszköz csatlakozik a felhőhöz, mint a pulzusmérők, a folyamatos glükózmérő eszközök, az eszközkövető eszközök és még sok más. Ezzel az adatbiztonság egyre nagyobb aggodalomra ad okot, itt jön be az IC ATECC608 kriptográfiai társprocesszor. Tehát itt az történik, hogy a táblája létrehoz egy magánkulcsot és egy nyilvános kulcsot. A privát kulcsot minden ebből a tábláról küldött üzenet titkosításához használják, és a nyilvános kulcsot megosztják a lehetséges szolgáltatóval, például a Google IoT felhővel. Ezután, amikor ez a titkosított üzenet a táblánkról eléri a felhőt, a felhő ellenőrzi és visszafejti ezt az üzenetet a nyilvános kulcs segítségével.
Az ATECC608 IC itt titkosítási hitelesítő eszközként működik ezen magán- és nyilvános kulcsok létrehozásához és kezeléséhez. És az IC előre konfigurálva van, és előre ki van építve, hogy a hitelesítés az alaplap és a Google cloud IoT mag között történjen. Ez azt jelenti, hogy mire megkapja a táblát, a tábla titkos kulcsa már létrejött és lezárásra került, és ebben az IC-ben és a nyilvános kulcsot a Google cloud IoT-n tárolt mikrochip homokozófiókkal regisztrálták, így nem kell legyen hálózati vagy titkosítási szakértő, hogy biztonságossá tegye IoT-eszközeit. Később, miután elkészült a prototípus készítéssel, áthelyezheti a tábláját egy privát nyilvántartásba is.
Fedélzeti hőmérséklet- és fényérzékelő
A kriptográfiai társprocesszoros IC mindkét oldalán két fedélzeti érzékelő áll rendelkezésünkre, amelyek készen állnak a tesztelésre. Az egyik ez a fényérzékelő, amely a TEMT6000X01, a másik pedig az MCP9808 hőmérséklet-érzékelő. A fényérzékelő egy egyszerű áramérzékelő érzékelő, amely a PIC vezérlőnk 10 bites ADC-jéhez van csatlakoztatva, és a hőmérséklet-érzékelő képes -20 * C és 100 * C közötti hőmérsékleteket mérni tipikus pontossággal 0,25 * C, és I2C.
Fedélzeti lítium töltő
A PIC IoT WG fejlesztőkártya táplálható akár mikro-USB porttal, akár 4,2 V-os lítium akkumulátorral, amely csatlakoztatható az akkumulátor terminálhoz (fehér színű). Most, ha a kártyát akkumulátorral táplálja, a kártya töltő IC-ként is rendelkezik, amely a lítium akkumulátort a mikro-USB porton keresztül tölti fel 4,2 V töltési feszültséggel és 100 mA töltési árammal. A tábla sarkában két LED is található, a piros azt jelzi, hogy az akkumulátor töltődik, a zöld pedig azt, hogy teljesen fel van töltve.
PKOB - programozó és hibakereső
A fejlesztőtáblának saját fedélzeti programozója, emulátora és hibakeresője is van, PKOB néven. A PKOB kifejezés a fedélzeti Pic-kit kifejezést jelenti, így sokan korábban külön pic-készletet használtunk volna a vezérlők programozására és hibakeresésére, de ez a kártya rendelkezik beépített emulátorral és támogatja a soros kommunikációt is, ami nagyon hasznos a hibakereséshez külső hardverre vonatkozó követelmények nélkül.
Pinout, LED-ek és kapcsolók
Itt négy különböző színű LED van. Az első egy kék színű LED, amely akkor világít, amikor a táblája csatlakozik egy Wi-Fi hálózathoz, a másik egy zöld színű LED, amely bekapcsol, ha csatlakozik a Google felhőszolgáltatásaihoz, a harmadik pedig egy sárga színű LED amely villog minden alkalommal, amikor adatokat küld a felhőbe, és a negyedik egy piros piros szín, amely bekapcsol, hogy hibát jelezzen a táblán. Két SW1 és SW2 kapcsolónk is van, amelyekkel beléphetünk a softAP módba.
Most a pinoutshoz érkezve az alaplap mindkét oldalán 8 hüvelyes fejléc található, amelyek Mikrobus bővítésként szolgálnak, amely lehetővé teszi a Mikro Elektronika érzékelőinek és moduljainak széles körű csatlakoztatását. A PIC vezérlő többi általános célú csapja is elérhető ezen vezérlők alján található párnákon keresztül.
PIC IoT WG - Szoftvertámogatás
A szoftverrészre térve a Microchip szellőztetővé tette a kártya programozását és hibakeresését. Amikor ezt a táblát csatlakoztatja a számítógépéhez, flash tárolóeszközként fedezi fel, ahol módosíthatja a Wi-Fi hitelesítő adatait, vagy átprogramozhatja egyszerű húzással opcióval. Ez egy 16 bites PIC vezérlő az XC16 fordítóval rendelkező MPLABX IDE használatával programozható, és támogatja a Microchips Code Configurator (MCC) programot a gyors programozáshoz és a hibakereséshez.
Szintén amikor megkapja ezt a táblát, akkor azt előre beprogramozzák és konfigurálják egy bemutatóhoz, amelyben leolvashatjuk ennek a fényérzékelőnek és hőmérséklet-érzékelőnek az értékeit, és ábrázolhatjuk a Google felhőalapú platformján.
Első lépések a PIC IoT WG Fejlesztési Testületével
Először is ragadjon meg egy mini USB-kábelt, csatlakoztassa azt a fejlesztői lapunkhoz, és csatlakoztassa a másik végét a számítógépéhez. Észre fogja venni, hogy a táblája kigyullad, és a számítógépén talál egy új flash meghajtót, amelyet kíváncsiságnak hívnak. Nyissa meg a meghajtót, és az alábbiak szerint megtalálja benne a tartalmát.
Kattintson a CLICK-ME.HTM nevű fájlra egy weboldal megnyitásához. A weboldalon adja meg a Wi-Fi hitelesítő adatokat, majd kattintson a letöltés konfigurációjára.
Ez letölti a WiFI.config nevű fájlt , egyszerűen húzza be ezt a fájlt a kíváncsiság meghajtójába, és észreveszi, hogy a kék LED és zöld bekapcsol a táblán, jelezve, hogy a táblája most csatlakozik a Wi-Fi-hez és a Google felhőhöz. Nyissa meg újra a weblapot, hogy ellenőrizze a tábla állapotát, majd görgessen lefelé, hogy ellenőrizze az oldal grafikonján látható táblája fény- és hőmérséklet-érzékelő értékét. Ellenőrizheti a fenti videót, ha kérdése van.
Ehhez hasonlóan adatokat is küldhet a Google felhőből az eszközére. Csak nyissa meg bármelyik soros monitor szoftvert, például a gittet, és csatlakoztassa a kártya COM portjához, majd írja be a minta üzenetet ebbe a szövegmezőbe, és kattintson a Küldés az eszközre gombra.
Mint látható, a gitt terminálnak meg kell jelenítenie azt az üzenetet, amelyet éppen elküldtünk. Miután kísérletezett ezzel a bemutató programmal, görgessen lefelé, hogy megtalálja a saját érzékelő csomópont programjának létrehozásának lehetőségeit, majd van egy lehetőség, amelyet úgy hívnak, hogy graduate, amellyel áthelyezheti a tábláját a demo környezetből egy privát környezetbe. További információkért és a folytatásért hasznos lehet a Microchip PIC IoT WG felhasználói útmutatója.
Ezután elkezdi írni a saját kódját az MPLABX IDE használatával, amint azt korábban elmondtuk, a kártya támogatja az MCC-t a gyors és egyszerű programozáshoz. Ez nagyjából összefoglalja a PIC IoT WG Fejlesztési Testületében tett véleményemet. Remélem, tetszett, hogy tudott a tábláról, és kíváncsi arra, hogy építsen vele valamit. Tudassa velem az ezzel kapcsolatos gondolatait a megjegyzés részben, és egy másik áttekintő cikkben találkozunk veletek egy másik izgalmas fejlesztőtáblával.