- Vývojová rada PIC IoT WG:
- Prehľad hardvéru PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Podpora softvéru
- Začíname s PIC IoT WG Development Board
Pri vývoji prenosného zariadenia IoT je potrebné brať do úvahy tri hlavné parametre: nízka spotreba energie, bezdrôtové pripojenie a zabezpečenie. S ohľadom na tieto tri skutočnosti Microchip uviedol na trh novú vývojovú dosku s názvom PIC IoT WG. Doska je napájaná 16-bitovým mikrokontrolérom PIC s Wi-Fi modulom ATWINC a mnohými ďalšími zaujímavosťami. V tomto článku sa dozvieme viac o tejto doske a o tom, ako ju používať pre vaše návrhy IoT. Ak vás zaujímajú ďalšie vývojové dosky pre IoT, môžete sa tiež pozrieť na dosku pre Arduino Nano 33 BLE, ktorú nedávno predstavilo Arduino.
Vývojová rada PIC IoT WG:
Začnime samotným názvom tejto dosky. Volá sa PIC IoT WG, kde WG znamená WiFi a Google. Áno, Microchip a Google sa spojili, aby nám priniesli túto úžasnú vývojovú dosku, ktorá nám môže pomôcť navrhnúť zabudované aplikácie IoT, ktoré môžu ľahko a bezpečne komunikovať s hlavnými službami Google Cloud IoT. Ako je uvedené nižšie, vývojová doska obsahuje veľa komponentov, má vlastný mikrokontrolér, modul Wi-Fi, kryptografický koprocesor, niekoľko senzorov a oveľa viac
Prehľad hardvéru PIC IoT WG
Doska je rozdelená na tri sekcie, sekciu nabíjačky, sekciu debuggeru a sekciu ovládača. Pozrime sa na každú časť a dôležité komponenty v nej obsiahnuté.
Mikrokontrolér PIC24F s modulom Wi-Fi WINC1510
Sekcia radiča má dva najdôležitejšie komponenty, jeden je tento mikrokontrolér PIC, ktorý je PIC24FJ128GA705, a druhý, tento modul Wi-Fi, ktorý je WINC1510. Pokiaľ ide o časť s mikrokontrolérom, PIC24F je 16-bitový mikrokontrolér s mimoriadne nízkou spotrebou, ktorý pracuje na taktovacej frekvencii 32 MHz s integrovaným 12-bitovým ADC. A Wi-Fi modul je ATWINC1510, tiež z mikročipu, a je to sieťový radič IoT s nízkym výkonom. Obe tieto zariadenia sú dobré, ak sa pokúšate navrhnúť zariadenie IoT Edge napájané z batérie
Kryptografický koprocesor pre bezpečnú dátovú komunikáciu
Na ľavej strane radiča máme ďalší zaujímavý IC, ktorým je kryptografický koprocesor s názvom ATECC608. Dnes sa ku cloudu pripája toľko citlivých zariadení, ako sú monitory srdcového tepu, zariadenia na nepretržité monitorovanie glukózy, zariadenia na sledovanie majetku a oveľa viac. Z tohto dôvodu sa bezpečnosť dát stáva hlavným problémom, a práve tu prichádza na rad kryptografický koprocesor IC ATECC608. Čo sa tu teda stane, je to, že vaša doska vygeneruje súkromný kľúč a verejný kľúč. Súkromný kľúč sa použije na šifrovanie každej správy, ktorá sa odošle z tejto dosky, a verejný kľúč sa bude zdieľať s poskytovateľom služieb, ako je napríklad cloud Google IoT. Keď potom táto šifrovaná správa z našej nástenky dorazí do cloudu, cloud túto správu overí a dešifruje pomocou verejného kľúča.
ATECC608 IC tu funguje ako kryptografické autentifikačné zariadenie na vytváranie a správu týchto súkromných a verejných kľúčov. IC je predkonfigurovaný a predbežne zabezpečený na autentifikáciu medzi vašou doskou a jadrom cloudu IoT spoločnosti Google. To znamená, že v čase, keď dostanete dosku, súkromný kľúč pre vašu dosku by už bol vygenerovaný a uzamknutý a v tomto IC a verejnom kľúči je zaregistrovaný pomocou účtu mikročipovej karantény hosteného na Google cloud IoT týmto spôsobom nemusíte. buďte odborníkom na siete alebo šifrovanie, aby ste zabezpečili svoje zariadenia IoT. Neskôr, keď skončíte s prototypovaním, môžete svoju dosku presunúť tiež do súkromného registra.
Palubný snímač teploty a svetla
Na oboch stranách kryptografického koprocesora IC máme dva zabudované senzory, ktoré sú pripravené na testovanie. Jedným z nich je tento svetelný snímač, ktorý je TEMT6000X01, a druhým je tento snímač teploty MCP9808. Svetelný snímač je jednoduchý snímač snímania prúdu, ktorý je pripojený k 10-bitovému ADC nášho PIC regulátora a snímač teploty dokáže merať teploty medzi -20 * C až 100 * C s typickou presnosťou 0,25 * C a komunikuje pomocou I2C.
Palubná lítiová nabíjačka
Vývojová doska PIC IoT WG môže byť napájaná buď z portu micro-USB, alebo z lítiovej batérie s napätím 4,2 V, ktorú je možné pripojiť k terminálu batérie (biela farba). Ak teraz napájate dosku z batérie, táto doska má aj nabíjací integrovaný obvod, ktorý bude nabíjať vašu lítiovú batériu prostredníctvom portu micro-USB s nabíjacím napätím 4,2 V a nabíjacím prúdom 100 mA. V rohu dosky tiež nájdete dve LED diódy, červená označuje nabíjanie batérie a zelená označuje úplné nabitie.
PKOB - programátor a debugger
Vývojová doska má tiež vlastného palubného programátora, emulátora a debuggera s názvom PKOB. Termín PKOB znamená Pic-kit na palube, takže mnohí z nás by predtým použili na programovanie a ladenie našich ovládačov samostatný pic-kit, ale táto doska má integrovaný emulátor a podporuje aj sériovú komunikáciu, ktorá sa pri ladení veľmi hodí bez akýchkoľvek požiadaviek na externý hardvér.
Pinout, LED diódy a spínače
Tu máme štyri LED rôzne farby. Prvá je modrá LED, ktorá sa rozsvieti, keď je vaša doska pripojená k sieti Wi-Fi, druhá zelená LED, ktorá sa rozsvieti, ak ste pripojení k cloudovým službám Google, tretia je žltá LED ktorá bliká zakaždým, keď odošlete údaje do cloudu, a štvrtá z nich je červená červená farba, ktorá sa rozsvieti, čo indikuje chybu na doske. Máme tiež dva prepínače SW1 a SW2, pomocou ktorých je možné prejsť do režimu softAP.
Teraz prichádza na rad pinouts, doska má na oboch stranách 8-žilové hlavičky, ktoré slúžia ako rozšírenie Mikrobus, ktoré vám umožní pripojiť širokú vernosť senzorov a modulov od Mikro Elektronika. K ďalším univerzálnym pinom PIC radiča sa dá dostať aj cez tieto podložky, ktoré sa nachádzajú v spodnej časti tohto radiča.
PIC IoT WG - Podpora softvéru
Pokiaľ ide o softvérovú časť, Microchip z nej urobil vanu pri programovaní a ladení tejto dosky. Keď túto dosku pripojíte k počítaču, bude zobrazená ako úložné zariadenie typu flash, kde môžete upraviť svoje prihlasovacie údaje k sieti Wi-Fi alebo ju preprogramovať jednoduchou možnosťou presunutia myšou. Jedná sa o 16-bitový PIC radič, ktorý je možné programovať pomocou MPLABX IDE s kompilátorom XC16 a taktiež podporuje Microchips Code Configurator (MCC) pre rýchle programovanie a ladenie.
Keď dostanete túto dosku, bude tiež vopred naprogramovaná a nakonfigurovaná na ukážku, v ktorej budeme môcť načítať hodnoty tohto svetelného senzora a teplotného senzora a vytvárať ich grafy na cloudovej platforme Google.
Začíname s PIC IoT WG Development Board
Na začiatok uchopte mini kábel USB a pripojte ho k našej vývojovej doske a druhý koniec pripojte k počítaču. Všimnite si, že sa vaša doska rozsvieti a na počítači môžete nájsť nový flash disk s názvom curiosity. Otvorte jednotku a nájdete v nej obsah, ako je to znázornené nižšie.
Kliknutím na súbor s názvom CLICK-ME.HTM otvoríte webovú stránku. Na webovej stránke zadajte poverenia Wi-Fi a kliknite na konfiguráciu sťahovania.
Stiahne sa súbor s názvom WiFI.config , tento súbor jednoducho pretiahnete na jednotku zvedavosti a všimnete si, že sa modrá a zelená kontrolka na vašej doske zapínajú , čo naznačuje, že vaša doska je teraz pripojená k sieti Wi-Fi a cloudu Google. Znova otvorte webovú stránku, aby ste skontrolovali stav dosky, a potom posuňte zobrazenie nadol, aby ste skontrolovali hodnotu svetelného a teplotného senzora z vašej dosky, ktorá sa zobrazuje na stránke. Ak máte akékoľvek otázky, môžete si pozrieť video uvedené vyššie.
Podobne môžete do svojho zariadenia posielať aj dáta z cloudu Google. Stačí otvoriť akýkoľvek softvér sériového monitora, napríklad tmel, a pripojiť ho k portu COM na doske, potom do tohto textového poľa napísať vzorovú správu a kliknúť na tlačidlo odoslať do zariadenia.
Ako vidíte, na tmelovom termináli by sa mala zobraziť správa, ktorú sme práve poslali. Po experimentovaní s týmto ukážkovým programom sa môžete posúvať nadol a nájsť možnosti na vytvorenie vlastného programu uzla snímača. Potom existuje možnosť s názvom absolvent, pomocou ktorej môžete svoju dosku z tohto ukážkového prostredia presunúť do súkromného prostredia. Ak chcete získať ďalšie informácie a pokračovať ďalej, bude užitočná táto používateľská príručka k PIC IoT WG od spoločnosti Microchip.
Potom začnete písať svoj vlastný kód pomocou MPLABX IDE, ako už bolo povedané, doska podporuje MCC pre rýchle a ľahké programovanie. Toto do veľkej miery zhŕňa moje hodnotenie vo vývojovej rade PIC IoT WG. Dúfam, že vás bavili informácie o doske a ste zvedaví, aby ste s nimi niečo vytvorili. Dajte mi vedieť svoje myšlienky na túto tému v sekcii komentárov a stretneme sa s vami v ďalšom recenznom článku s ďalšou vzrušujúcou vývojovou radou.