- Odbor za razvoj delovne skupine PIC IoT:
- Pregled strojne opreme PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Podpora za programsko opremo
- Uvod v razvojni odbor PIC IoT WG
Trije glavni parametri, ki jih je treba upoštevati pri razvoju prenosne naprave IoT, bi bili nizka poraba energije, brezžična povezljivost in varnost. Z natančno omenjenimi tremi je Microchip predstavil novo razvojno ploščo, imenovano PIC IoT WG. Ploščo napaja 16-bitni mikrokrmilnik PIC z modulom ATWINC Wi-Fi in še veliko zanimivega. V tem članku bomo izvedeli več o tej plošči in o tem, kako jo uporabiti za vaše IoT modele. Če vas zanimajo druge razvojne plošče IoT, si lahko ogledate tudi Arduino Nano 33 BLE sense ploščo, ki jo je pred kratkim predstavil Arduino.
Odbor za razvoj delovne skupine PIC IoT:
Začnimo s samim imenom te plošče. Imenuje se PIC IoT WG, kjer WG pomeni WiFi in Google. Da, Microchip in Google sta se povezala, da bi nam prinesla to čudovito razvojno ploščo, ki nam lahko pomaga pri oblikovanju vdelanih aplikacij IoT, ki lahko enostavno in varno komunicirajo z osnovnimi storitvami Google Cloud IoT. Kot je prikazano spodaj, ima razvojna plošča veliko komponent, ima svoj mikrokrmilnik, modul Wi-Fi, kriptografski koprocesor, nekaj senzorjev in še veliko več
Pregled strojne opreme PIC IoT WG
Plošča je razdeljena na tri odseke, odsek za polnilnik, odsek za iskanje napak in odsek krmilnika. Oglejmo si vsak razdelek in v njem prisotne pomembne komponente.
Mikrokrmilnik PIC24F z modulom Wi-Fi WINC1510
Odsek krmilnika ima dve najpomembnejši komponenti, ena je ta mikrokrmilnik PIC, ki je PIC24FJ128GA705, druga pa ta modul Wi-Fi, ki je WINC1510. Kar zadeva del mikrokrmilnika, je PIC24F izjemno nizkoenergijski 16-bitni mikrokrmilnik, ki deluje na taktni frekvenci 32 MHz z integriranim 12-bitnim ADC. In Wi-Fi modul je ATWINC1510, prav tako iz mikročipa in je omrežni krmilnik IoT, certificiran z nizko porabo energije. Obe napravi sta dobri, če poskušate oblikovati baterijsko napravo IoT Edge
Kriptografski koprocesor za varno podatkovno komunikacijo
Na levi strani krmilnika imamo še en zanimiv IC, ki je kriptografski soprocesor, imenovan ATECC608. Danes se tako veliko občutljivih naprav poveže z oblakom, kot so merilniki srčnega utripa, naprave za stalno spremljanje glukoze, naprave za sledenje premoženja in še veliko več. S tem postaja varnost podatkov glavna skrb, tu nastopi kriptografski soprocesor IC ATECC608. Tu se zgodi, da bo vaša plošča ustvarila zasebni in javni ključ.. Zasebni ključ bo uporabljen za šifriranje vseh sporočil, poslanih s te plošče, javni ključ pa bo v skupni rabi s ponudnikom storitev, kot je oblak Google IoT. Potem, ko to šifrirano sporočilo z naše plošče doseže oblak, bo oblak to sporočilo preveril in dešifriral z javnim ključem.
IC ATECC608 tukaj deluje kot naprava za kripto overjanje za ustvarjanje in upravljanje teh zasebnih in javnih ključev. IC je vnaprej konfiguriran in vnaprej pripravljen za preverjanje pristnosti med vašo ploščo in Googlovim jedrom IoT v oblaku. To pomeni, da bi do trenutka, ko prejmete ploščo, zasebni ključ za vaš forum že bil ustvarjen in zaklenjen, v tem IC in javni ključ pa je registriran v računu mikročipa v peskovniku, ki ga gosti Google IoT IoT, tako vam bodite strokovnjak za mreženje ali šifriranje, da boste svoje naprave IoT zaščitili. Kasneje, ko končate s prototipiranjem, lahko svojo ploščo premaknete tudi v zasebni register.
Senzor temperature in svetlobe na vozilu
Na obeh straneh kriptografskega soprocesorja IC imamo dva vgrajena senzorja, ki sta pripravljena za testiranje. Eno je svetlobno tipalo TEMT6000X01, drugo pa temperaturno tipalo MCP9808. Senzor svetlobe je preprost senzor trenutnega občutka, ki je priključen na 10-bitni ADC našega PIC krmilnika, temperaturni senzor pa lahko meri temperature med -20 * C in 100 * C s tipično natančnostjo 0,25 * C in komunicira z uporabo I2C.
Vgrajeni litijev polnilnik
Razvojno ploščo PIC IoT WG lahko napajate bodisi z vrati micro-USB bodisi z litijevo baterijo 4,2 V, ki jo lahko priključite na priključek akumulatorja (bela barva). Zdaj, če napajate ploščo z baterijo, ima plošča tudi polnilno IC, ki bo litijevo baterijo napolnila skozi vrata micro-USB s polnilno napetostjo 4,2 V in polnilnim tokom 100 mA. Na vogalu plošče boste našli tudi dve LED, rdeča označuje, da se baterija polni, zelena pa, da je popolnoma napolnjena.
PKOB - programer in razhroščevalec
Razvojna plošča ima tudi svoj vgrajeni programer, emulator in razhroščevalnik, imenovan PKOB. Izraz PKOB pomeni Pic-kit na krovu, zato bi mnogi od nas prej uporabili ločen pic-kit za programiranje in odpravljanje napak krmilnikov, vendar ima ta vgrajen emulator in podpira tudi serijsko komunikacijo, kar je zelo priročno za odpravljanje napak brez kakršne koli zahteve za zunanjo strojno opremo.
Pinout, LED in stikala
Tu imamo štiri LED diode, različne barve. Prva je modra barva LED, ki se prižge, ko je vaša plošča povezana z omrežjem Wi-Fi, druga je zelena barva LED, ki se prižge, če ste povezani z Googlovimi storitvami v oblaku, tretja je rumena barva LED ki utripa vsakič, ko pošljete podatke v oblak, četrti pa je rdeča rdeča barva, ki se vklopi in označuje napako na plošči. Na voljo imamo tudi dve stikali SW1 in SW2, s katerimi lahko vstopite v način softAP.
Zdaj prihaja do priključkov, plošča ima na obeh straneh 8-ženske glave, ki predstavljajo razširitev Mikrobus, ki omogoča povezavo široke palete senzorjev in modulov podjetja Mikro Elektronika. Preko teh blazinic na dnu tega krmilnika je mogoče dostopati tudi do drugih splošnih zatičev krmilnika PIC.
PIC IoT WG - Podpora za programsko opremo
Ko smo prišli do programskega dela, je Microchip zelo hitro sprožil programiranje in odpravljanje napak na tej plošči. Ko to ploščo povežete z računalnikom, bo odkrita kot bliskovna naprava za shranjevanje, kjer lahko spremenite svoje poverilnice za Wi-Fi ali jo znova programirate s preprosto možnostjo povleci in spusti. Ta 16-bitni krmilnik PIC je mogoče programirati z uporabo MPLABX IDE s prevajalnikom XC16, podpira pa tudi Microchips Code Configurator (MCC) za hitro programiranje in odpravljanje napak.
Tudi ko prejmete to ploščo, bo vnaprej programirana in konfigurirana za predstavitev, v kateri lahko beremo vrednosti tega svetlobnega senzorja in temperaturnega senzorja ter ga prikazujemo na Googleovi platformi v oblaku.
Uvod v razvojni odbor PIC IoT WG
Za začetek vzemite mini USB kabel in ga povežite z našo razvojno ploščo, drugi konec pa z računalnikom. Opazili boste, da se vaša plošča zasveti in v računalniku najdete nov bliskovni pogon, imenovan radovednost. Odprite pogon in v njem boste našli vsebino, kot je prikazano spodaj.
Kliknite datoteko CLICK-ME.HTM, da odprete spletno stran. Na spletni strani vnesite poverilnice Wi-Fi in kliknite konfiguracijo za prenos.
S tem boste prenesli datoteko z imenom WiFI.config , preprosto jo povlecite v pogon radovednosti in na plošči boste opazili, da se modra led in zelena svetijo , kar pomeni, da je plošča zdaj povezana z Wi-Fi in Googlovim oblakom. Ponovno odprite spletno stran, da preverite stanje plošče, nato se pomaknite navzdol, da preverite vrednost senzorja svetlobe in temperature na plošči, ki je prikazana na strani. Če imate kakršna koli vprašanja, si lahko ogledate zgornji video.
Podobno lahko podatke iz oblaka Google pošljete tudi v svojo napravo. Preprosto odprite katero koli programsko opremo za serijski monitor, kot je kit, in jo priključite na vrata COM plošče, nato v to besedilno polje vnesite vzorčno sporočilo in kliknite na pošlji v napravo.
Kot vidite, mora terminal za kitove prikazati sporočilo, ki smo ga pravkar poslali. Po eksperimentiranju s tem predstavitvenim programom se lahko pomaknete navzdol in poiščete možnosti za ustvarjanje lastnega programa vozlišča senzorja, nato pa obstaja možnost, imenovana diplomiranje, s pomočjo katere lahko tablo iz tega predstavitvenega okolja premaknete v zasebno okolje. Če želite več informacij in nadaljevanje od tukaj, vam bo v pomoč ta priročnik Microchip PIC IoT WG
Nato začnete pisati svojo kodo z uporabo MPLABX IDE, tudi kot že rečeno, plošča podpira MCC za hitro in enostavno programiranje. To precej povzema moj pregled na odboru za razvoj delovne skupine PIC IoT. Upam, da vam je bilo všeč vedeti o tabli in ste radovedni, da bi z njo kaj zgradili. Sporočite mi vaše misli o tem v oddelku za komentarje in srečali vas bomo v drugem preglednem članku z drugo razburljivo razvojno ploščo.