- PIC IoT WG odbor za razvoj:
- Pregled hardvera za PIC IoT WG
- PIC IoT WG - softverska podrška
- Početak rada s PIC IoT WG Development Board-om
Tri glavna parametra koja treba uzeti u obzir prilikom razvoja prijenosnog IoT uređaja bili bi niska potrošnja energije, bežična povezanost i sigurnost. Imajući upravo ovo troje na umu, Microchip je lansirao novu razvojnu ploču nazvanu PIC IoT WG. Ploču pokreće 16-bitni PIC mikrokontroler s ATWINC Wi-Fi modulom i još mnogo zanimljivosti. U ovom ćemo članku saznati više o ovoj ploči i kako je koristiti za vaše IoT dizajne. Ako ste zainteresirani za druge IoT razvojne ploče, također možete provjeriti Arduino Nano 33 BLE sense ploču koju je nedavno predstavio Arduino.
PIC IoT WG odbor za razvoj:
Krenimo od samog naziva ove ploče. Zove se PIC IoT WG, gdje WG označava WiFi i Google. Da, Microchip i Google udružili su se kako bi nam donijeli ovu divnu razvojnu ploču koja nam može pomoći u dizajniranju ugrađenih IoT aplikacija koje mogu lako i sigurno komunicirati s Google Cloud IoT Core Services. Kao što je prikazano ispod, razvojna ploča sadrži puno komponenata, ona ima svoj vlastiti mikrokontroler, Wi-Fi modul, kriptografski koprocesor, nekoliko senzora i još mnogo toga
Pregled hardvera za PIC IoT WG
Ploča je podijeljena u tri odjeljka, odjeljak punjača, odjeljak za otklanjanje pogrešaka i odjeljak kontrolera. Pogledajmo svaki odjeljak i važne komponente prisutne u njemu.
Mikrokontroler PIC24F s Wi-Fi modulom WINC1510
Odjeljak kontrolera ima dvije najvažnije komponente, jedna je ovaj PIC mikrokontroler koji je PIC24FJ128GA705, a druga je ovaj Wi-Fi modul koji je WINC1510. Što se tiče dijela mikrokontrolera, PIC24F je 16-bitni mikrokontroler izuzetno male snage koji radi na taktnoj frekvenciji od 32 MHz s integriranim 12-bitnim ADC-om. A Wi-Fi modul je ATWINC1510, također iz mikročipa i to je IoT mrežni kontroler s niskom potrošnjom energije. Oba su ova uređaja dobra ako pokušavate dizajnirati IoT Edge uređaj na baterije
Kriptografski koprocesor za sigurnu komunikaciju podataka
S lijeve strane kontrolera imamo još jedan zanimljiv IC, a to je kriptografski koprocesor pod nazivom ATECC608. Danas se toliko osjetljivih uređaja povezuje s oblakom, poput monitora otkucaja srca, uređaja za kontinuirano praćenje glukoze, uređaja za praćenje imovine i još mnogo toga. Uz to, sigurnost podataka postaje glavna briga, tu dolazi kriptografski koprocesor IC ATECC608. Dakle, ovdje se događa da će vaša ploča generirati privatni i javni ključ. Privatni ključ upotrebljavat će se za šifriranje svake poruke koja se šalje s ove ploče, a javni će se ključ podijeliti s pružateljem usluga poput Google IoT cloud-a. Zatim, kada ova šifrirana poruka s naše ploče dosegne oblak, oblak će provjeriti i dešifrirati ovu poruku pomoću javnog ključa.
ATECC608 IC ovdje djeluje kao uređaj za kripto autentifikaciju za stvaranje i upravljanje ovim privatnim i javnim ključevima. A IC je unaprijed konfiguriran i unaprijed pripremljen za provjeru autentičnosti između vaše ploče i Googleove IoT jezgre u oblaku. Znači, do trenutka kada primite ploču privatni ključ za vašu ploču već bi bio generiran i zaključan, a u ovom IC-u i javni ključ je registriran na računu mikročipa u pješčaniku hostiranom na Google Cloud IoT-u na ovaj način, ne morate budite stručnjak za umrežavanje ili šifriranje kako biste osigurali sigurnost svojih IoT uređaja. Kasnije, nakon što završite s prototipiranjem, svoju ploču možete premjestiti i u privatni registar.
Ugrađeni senzor temperature i temperature
S obje strane na kriptografskom IC koprocesoru imamo dva ugrađena senzora koji su spremni za testiranje. Jedan je ovaj senzor svjetlosti koji je TEMT6000X01, a drugi je ovaj temperaturni senzor MCP9808. Svjetlosni senzor je jednostavan osjetnik struje koji je povezan s 10-bitnim ADC-om našeg PIC kontrolera, a temperaturni senzor može mjeriti temperature između -20 * C i 100 * C s tipičnom točnošću od 0,25 * C i komunicira pomoću I2C.
Ugrađeni litijev punjač
Razvojna ploča PIC IoT WG može se napajati ili mikro-USB priključkom ili litij-baterijom od 4,2 V koja se može spojiti na terminal baterije (bijela boja). Ako napajate ploču baterijom, ploča ima i IC za punjenje koji će puniti vašu litijsku bateriju kroz mikro-USB priključak naponom punjenja od 4,2 V i strujom punjenja od 100 mA. Također ćete pronaći dvije LED diode na uglu ploče, crvena označava da se baterija puni, a zelena da je potpuno napunjena.
PKOB - programer i program za ispravljanje pogrešaka
Razvojna ploča također ima vlastiti ugrađeni programer, emulator i program za ispravljanje pogrešaka pod nazivom PKOB. Izraz PKOB označava Pic-kit na brodu, pa bi mnogi od nas ranije koristili zasebni pic-kit za programiranje i otklanjanje pogrešaka u kontrolerima, ali ova ploča ima ugrađeni emulator i podržava serijsku komunikaciju, što je vrlo korisno za otklanjanje pogrešaka bez ikakvog zahtjeva za vanjskim hardverom.
Pinout, LED i prekidači
Ovdje imamo četiri LED-a svake od različitih boja. Prva je plava LED dioda koja se uključuje kad je vaša ploča spojena na Wi-Fi mrežu, druga je zelena LED dioda koja se uključuje ako ste povezani s Googleovim oblačnim uslugama, treća je žuto LED dioda koji trepće svaki put kad pošaljete podatke u oblak, a četvrti je crvena crvena boja koja se uključuje da ukaže na pogrešku na ploči. Također imamo dva prekidača SW1 i SW2 kojima se može ući u način softAP-a.
Sada dolazi do pinouta, ploča ima 8 ženskih zaglavlja s obje strane koje stoje kao Mikrobusovo proširenje koje vam omogućuje povezivanje široke verzije senzora i modula tvrtke Mikro Elektronika. Ostalim pinovima opće namjene PIC kontrolera također se može pristupiti putem ovih jastučića koji se nalaze na dnu ovog kontrolera.
PIC IoT WG - softverska podrška
Dolazeći do softverskog dijela, Microchip je stvorio povjetarac u programiranju i otklanjanju pogrešaka na ovoj ploči. Kada ovu ploču povežete s računalom, ona će biti otkrivena kao flash uređaj za pohranu na kojem možete izmijeniti svoje vjerodajnice za Wi-Fi ili ih reprogramirati jednostavnim povlačenjem i ispuštanjem. A ovaj 16-bitni PIC kontroler može se programirati pomoću MPLABX IDE-a s XC16 kompajlerom, a podržava i Microchips Code Configurator (MCC) za brzo programiranje i uklanjanje pogrešaka.
Također kada primite ovu ploču, ona će biti unaprijed programirana i konfigurirana za demonstraciju u kojoj možemo čitati vrijednosti ovog svjetlosnog senzora i temperaturnog senzora te ga grafički prikazati na Googleovoj platformi u oblaku.
Početak rada s PIC IoT WG Development Board-om
Za početak uzmite mini USB kabel i spojite ga na našu razvojnu ploču, a drugi kraj povežite s računalom. Primijetit ćete kako vaša ploča svijetli, a na računalu možete pronaći novi bljesak voziti zvan znatiželja. Otvorite pogon i u njemu ćete pronaći sadržaj kao što je prikazano dolje.
Kliknite datoteku nazvanu CLICK-ME.HTM da biste otvorili web stranicu. Na web stranici unesite vjerodajnice za Wi-Fi i kliknite na konfiguraciju za preuzimanje.
Ovo će preuzeti datoteku nazvanu WiFI.config , jednostavno povucite ovu datoteku u pogon znatiželje i primijetit ćete da se plava led i zelena boja na vašoj ploči uključuju kako bi ukazale na to da je vaša ploča sada spojena na Wi-Fi i Googleov oblak. Ponovno otvorite web stranicu da biste provjerili status ploče, a zatim se pomaknite prema dolje da biste provjerili vrijednost osjetnika svjetla i temperature sa vaše ploče koja se graficira na stranici. Gornji video možete provjeriti ako imate pitanja.
Slično tome, možete poslati podatke iz Googleovog oblaka na svoj uređaj. Samo otvorite bilo koji softver za serijski monitor poput kita i spojite ga na COM priključak ploče, a zatim u ovaj tekstualni okvir upišite uzorak poruke i kliknite na pošalji na uređaj.
Kao što vidite, terminal za kitove trebao bi prikazivati poruku koju smo upravo poslali. Nakon eksperimentiranja s ovim demo programom možete se pomaknuti prema dolje da biste pronašli mogućnosti za stvaranje vlastitog programa čvornog senzora, a zatim postoji opcija koja se zove diplomiranje pomoću koje možete premjestiti ploču iz ovog demo okruženja u privatno okruženje. Za više informacija i nastavak odavde, ovaj priručnik za korisnike PIC IoT WG tvrtke Microchip bit će vam od pomoći.
Zatim započinjete s pisanjem vlastitog koda pomoću MPLABX IDE-a, također kao što je ranije rečeno, ploča podržava MCC za brzo i jednostavno programiranje. Ovo prilično rezimira moju recenziju na Odboru za razvoj PIC IoT WG-a. Nadam se da vam se svidjelo znati o ploči i da ste znatiželjni nešto sa njom graditi. Javite mi vaše mišljenje o ovome u odjeljku za komentare i upoznat ćemo vas u drugom preglednom članku s drugom uzbudljivom razvojnom pločom.