- Рада з розвитку робочої групи PIC IoT:
- Огляд обладнання PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Підтримка програмного забезпечення
- Початок роботи з Ради розвитку PIC IoT WG
Три основні параметри, які слід враховувати при розробці портативного пристрою IoT, - це низьке енергоспоживання, бездротове підключення та безпека. Маючи на увазі саме ці три, Microchip випустив нову плату розробників під назвою PIC IoT WG. Плата живиться від 16-розрядного мікроконтролера PIC з модулем Wi-Fi ATWINC та багатьма іншими цікавими речами. У цій статті ми дізнаємося більше про цю дошку та про те, як використовувати її для своїх дизайнів IoT. Якщо ви зацікавлені в інших платах розробки IoT, ви також можете перевірити сенсорну плату Arduino Nano 33 BLE, яку нещодавно представив Arduino.
Рада з розвитку робочої групи PIC IoT:
Почнемо з самої назви цієї дошки. Він називається PIC IoT WG, де WG означає Wi-Fi та Google. Так, Microchip та Google співпрацюють, щоб представити нам цю чудову плату розробки, яка може допомогти нам розробити вбудовані програми IoT, які можуть легко та надійно спілкуватися з основними сервісами Google Cloud IoT. Як показано нижче, на платі розробки є багато компонентів, у неї є власний мікроконтролер, модуль Wi-Fi, криптографічний співпроцесор, пара датчиків та багато іншого
Огляд обладнання PIC IoT WG
Плата розділена на три секції, секцію зарядного пристрою, секцію налагоджувача та секцію контролера. Давайте розглянемо кожен розділ та важливі компоненти, які в ньому присутні.
Мікроконтролер PIC24F з модулем Wi-Fi WINC1510
У розділі контролера є два найважливіші компоненти - один - це мікроконтролер PIC, який є PIC24FJ128GA705, а інший - це модуль Wi-Fi, який є WINC1510. Що стосується мікроконтролера, то PIC24F - це надзвичайно низький енергоспоживання 16-розрядного мікроконтролера, що працює на тактовій частоті 32 МГц із вбудованим 12-розрядним АЦП. А модулем Wi-Fi є ATWINC1510, також від мікрочіпу, і це сертифікований мережевий контролер IoT із низькою потужністю. Обидва ці пристрої гарні, якщо ви намагаєтесь розробити пристрій IoT Edge, що працює від акумулятора
Криптографічний співпроцесор для безпечного передачі даних
Ліворуч від контролера ми маємо ще одну цікаву мікросхему, яка є криптографічним співпроцесором під назвою ATECC608. Сьогодні стільки чутливих пристроїв підключається до хмари, як монітори серцевого ритму, пристрої постійного контролю глюкози, пристрої відстеження активів та багато іншого. З огляду на це, безпека даних стає основною проблемою, саме тут з’являється криптографічний співпроцесор IC ATECC608. Тож тут відбувається те, що ваша плата генерує приватний та відкритий ключі. Приватний ключ буде використаний для шифрування кожного повідомлення, яке надсилається з цієї дошки, а відкритий ключ буде переданий такому постачальнику послуг, як хмара Google IoT. Потім, коли це зашифроване повідомлення з нашої дошки потрапить у хмару, хмара перевірить і розшифрує це повідомлення за допомогою відкритого ключа.
Схема ATECC608 тут діє як пристрій аутентифікації для створення та управління цими приватними та відкритими ключами. А мікросхема попередньо налаштована та попередньо підготовлена для автентифікації між вашою платою та ядром IoT в хмарі Google. Це означає, що до моменту отримання дошки закритий ключ для вашої дошки вже був би сформований і заблокований, і в цій ІС та відкритий ключ реєструється в обліковому записі мікросхем пісочниці, розміщеному на Google Cloud IoT, таким чином вам не потрібно будьте експертом у галузі мереж або шифрування, щоб зробити ваші пристрої IoT безпечними. Пізніше, закінчивши з прототипуванням, ви також зможете перенести свою дошку в приватний реєстр.
Вбудований датчик температури та світла
З обох сторін криптографічного співавтопроцесора ми маємо два вбудовані датчики, які готові до тестування. Один - це датчик світла, який є TEMT6000X01, а інший - датчик температури MCP9808. Сенсор світла - це простий датчик відчуття струму, який підключений до 10-бітного АЦП нашого контролера PIC, а датчик температури може вимірювати температури від -20 * C до 100 * C із типовою точністю 0,25 * C, і він передає дані за допомогою I2C.
Вбудований літієвий зарядний пристрій
Плата для розробки PIC IoT WG може живитися як через порт micro-USB, так і від літієвої батареї 4,2 В, яку можна підключити до терміналу акумулятора (білий колір). Тепер, якщо ви живите плату від акумулятора, плата також має в якості зарядного мікросхеми, яке заряджає вашу літієву батарею через порт micro-USB із зарядною напругою 4,2 В і зарядним струмом 100 мА. Ви також знайдете два світлодіоди в куті плати, червоний вказує на те, що акумулятор заряджається, а зелений - на повну зарядку.
PKOB - Програміст та налагоджувач
Рада розробки також має власний вбудований програміст, емулятор та налагоджувач під назвою PKOB. Термін PKOB означає Pic-kit на борту, тому багато хто з нас раніше використовував би окремий pic-kit для програмування та налагодження наших контролерів, але ця плата має вбудований емулятор, а також підтримує послідовний зв'язок, що дуже зручно для налагодження без будь-яких вимог до зовнішнього обладнання.
Розпіновка, світлодіоди та перемикачі
Тут у нас є чотири світлодіоди, різних кольорів. Перший - синій кольоровий світлодіод, який вмикається, коли ваша плата підключена до мережі Wi-Fi, другий - світлодіод зеленого кольору, який вмикається, якщо ви підключені до хмарних служб Google, третій - світлодіод жовтого кольору що блимає кожного разу, коли ви надсилаєте дані в хмару, а четвертим є червоний червоний колір, який вмикається, щоб вказати на помилку на платі. У нас також є два перемикачі SW1 і SW2, які можна використовувати для переходу в режим softAP.
Тепер плата має 8-жіночі роз'єми з обох боків, які є розширенням Mikrobus, що дозволяє підключати широкий спектр датчиків та модулів від Mikro Elektronika. До інших контактів загального призначення контролера PIC також можна отримати доступ за допомогою цих майданчиків, розташованих внизу цього контролера.
PIC IoT WG - Підтримка програмного забезпечення
Що стосується програмної частини, Microchip зробила це дуже просто при програмуванні та налагодженні цієї плати. Коли ви підключите цю плату до комп’ютера, вона виявиться як флеш-накопичувач, де ви можете змінити облікові дані Wi-Fi або перепрограмувати їх простим варіантом перетягування. І цей 16-розрядний контролер PIC може бути запрограмований за допомогою MPLABX IDE із компілятором XC16, а також він підтримує конфігуратор коду мікрочіпів (MCC) для швидкого програмування та налагодження.
Крім того, коли ви отримаєте цю дошку, вона буде попередньо запрограмована і налаштована на демонстраційну версію, в якій ми зможемо прочитати значення датчика освітленості та датчика температури та сформулювати графік на хмарній платформі Google.
Початок роботи з Ради розвитку PIC IoT WG
Для початку візьміть міні-кабель USB і підключіть його до нашої плати розробки, а другий кінець підключіть до комп’ютера. Ви помітите, як загоряється ваша плата, а на комп’ютері ви можете знайти нову флешку, яка називається цікавість. Відкрийте привід, і ви знайдете вміст у ньому, як показано нижче.
Клацніть на файл CLICK-ME.HTM, щоб відкрити веб-сторінку. На веб-сторінці введіть облікові дані Wi-Fi та натисніть на конфігурацію завантаження.
Це завантажить файл під назвою WiFI.config , просто перетягніть цей файл на пристрій цікавості, і ви помітите, як на вашій дошці вмикаються синій світлодіод та зелений, що вказує на те, що ваша дошка тепер підключена до Wi-Fi та хмари Google. Знову відкрийте веб-сторінку, щоб перевірити стан дошки, а потім прокрутіть вниз, щоб перевірити значення датчика освітленості та температури на вашій дошці, яка відображається на сторінці. Якщо у вас є запитання, ви можете переглянути відео вище.
Так само ви можете надсилати дані з хмари Google на свій пристрій. Просто відкрийте будь-яке програмне забезпечення послідовного монітора, наприклад шпаклівку, і підключіть його до COM-порту плати, а потім введіть зразок повідомлення в це текстове поле та натисніть кнопку відправити на пристрій.
Як бачите, термінал шпаклівки повинен відображати повідомлення, яке ми щойно надіслали. Після експерименту з цією демонстраційною програмою ви можете прокрутити вниз, щоб знайти варіанти створення власної програми датчикового вузла, а потім є опція, яка називається Graduate, за допомогою якої ви можете перемістити свою дошку з цього демо-середовища в приватне середовище. Для отримання додаткової інформації та подальшого використання, цей посібник користувача PIC IoT WG від Microchip буде корисним.
Потім ви починаєте писати свій власний код за допомогою MPLABX IDE, також, як вже було сказано раніше, плата підтримує MCC для швидкого та простого програмування. Це в значній мірі підсумовує мій огляд на Комітеті з розвитку робочих груп PIC IoT. Сподіваюся, вам сподобалось знати про дошку і вам цікаво щось з нею будувати. Повідомте мене про ваші думки з цього приводу в розділі коментарів, і я зустріну вас у іншій оглядовій статті з іншою захоплюючою дошкою розробників.