- Vývojová deska PIC IoT WG:
- Přehled hardwaru PIC IoT WG
- PIC IoT WG - softwarová podpora
- Začínáme s PIC IoT WG Development Board
Při vývoji přenosného zařízení IoT je třeba vzít v úvahu tři hlavní parametry: nízká spotřeba energie, bezdrátové připojení a zabezpečení. Právě s ohledem na tyto tři představil Microchip novou vývojovou desku nazvanou PIC IoT WG. Deska je napájena 16bitovým mikrokontrolérem PIC s Wi-Fi modulem ATWINC a mnoha dalšími zajímavostmi. V tomto článku se dozvíme více o této desce a o tom, jak ji používat pro vaše návrhy IoT. Pokud vás zajímají další vývojové desky IoT, můžete si také prohlédnout desku smyslů Arduino Nano 33 BLE, kterou nedávno představilo Arduino.
Vývojová deska PIC IoT WG:
Začněme samotným názvem této desky. Nazývá se PIC IoT WG, kde WG znamená WiFi a Google. Ano, Microchip a Google se spojili, aby nám přinesli tuto úžasnou vývojovou desku, která nám pomůže navrhnout vestavěné aplikace IoT, které mohou snadno a bezpečně komunikovat s hlavními službami Google Cloud IoT. Jak je ukázáno níže, vývojová deska obsahuje mnoho komponent, má svůj vlastní mikrokontrolér, modul Wi-Fi, kryptografický koprocesor, pár senzorů a mnoho dalšího
Přehled hardwaru PIC IoT WG
Deska je rozdělena do tří sekcí, sekce nabíječky, sekce debuggeru a sekce ovladače. Pojďme se podívat na každou sekci a důležité komponenty v ní obsažené.
Mikrokontrolér PIC24F s modulem Wi-Fi WINC1510
Sekce řadiče má dvě nejdůležitější součásti, jednou je tento PIC mikrokontrolér, který je PIC24FJ128GA705 a druhou je tento Wi-Fi modul, který je WINC1510. Pokud jde o část mikrokontroléru, PIC24F je 16bitový mikrokontrolér s extrémně nízkou spotřebou, který pracuje na taktovací frekvenci 32 MHz s integrovaným 12bitovým ADC. A modul Wi-Fi je ATWINC1510, také z mikročipu, a je to síťový řadič IoT certifikovaný pro nízkou spotřebu. Obě tato zařízení jsou dobrá, pokud se pokoušíte navrhnout zařízení IoT Edge napájené z baterie
Kryptografický koprocesor pro bezpečnou datovou komunikaci
Na levé straně ovladače máme další zajímavý IC, kterým je kryptografický koprocesor s názvem ATECC608. Dnes se k cloudu připojuje tolik citlivých zařízení, jako jsou monitory srdečního tepu, zařízení pro nepřetržité monitorování glukózy, zařízení pro sledování aktiv a mnoho dalšího. S tím se stává důležitým problémem zabezpečení dat, a to je místo, kde přichází kryptografický koprocesor IC ATECC608. Co se tedy stane, je to, že vaše deska vygeneruje soukromý klíč a veřejný klíč. Soukromý klíč bude použit k šifrování každé zprávy odesílané z této desky a veřejný klíč bude sdílen s poskytovatelem služeb, jako je cloud Google IoT. Poté, co tato šifrovaná zpráva z naší desky dosáhne cloudu, cloud tuto zprávu ověří a dešifruje pomocí veřejného klíče.
ATECC608 IC zde funguje jako kryptografické ověřovací zařízení pro vytváření a správu těchto soukromých a veřejných klíčů. A IC je předkonfigurovaný a předem zřízený pro ověřování, které probíhá mezi vaší deskou a jádrem cloudu IoT Google. To znamená, že v době, kdy obdržíte desku, by soukromý klíč pro vaši desku již byl vygenerován a uzamčen a v tomto IC a veřejném klíči je zaregistrován u účtu mikročipového karantény hostovaného na Google cloud IoT tímto způsobem nemusíte buďte odborníkem na sítě nebo šifrování, abyste zajistili zabezpečení svých zařízení IoT. Později, až skončíte s prototypováním, můžete svůj panel přesunout také do soukromého registru.
Palubní snímač teploty a světla
Na obou stranách kryptografického koprocesoru IC máme dva integrované senzory, které jsou připraveny k testování. Jedním z nich je tento světelný senzor, který je TEMT6000X01, a druhým je tento teplotní senzor MCP9808. Světelný senzor je jednoduchý senzor pro snímání proudu, který je připojen k 10bitovému ADC našeho PIC regulátoru a teplotní senzor může měřit teploty mezi -20 * C až 100 * C s typickou přesností 0,25 * C a komunikuje pomocí I2C.
Integrovaná lithiová nabíječka
Vývojová deska PIC IoT WG může být napájena buď portem micro-USB, nebo lithiovou baterií 4,2 V, kterou lze připojit ke konektoru baterie (bílá barva). Pokud nyní napájíte desku baterií, deska má také nabíjecí integrovaný obvod, který bude nabíjet vaši lithiovou baterii přes port micro-USB s nabíjecím napětím 4,2 V a nabíjecím proudem 100 mA. V rohu desky najdete také dvě LED diody, červená znamená, že se baterie nabíjí a zelená označuje, že je plně nabitá.
PKOB - programátor a debugger
Vývojová deska má také vlastního palubního programátora, emulátoru a debuggeru s názvem PKOB. Termín PKOB znamená Pic-kit na palubě, takže mnozí z nás by dříve použili samostatný pic-kit k programování a ladění našich řadičů, ale tato deska má integrovaný emulátor a také podporuje sériovou komunikaci, což je velmi užitečné pro ladění bez jakéhokoli požadavku na externí hardware.
Pinout, LED diody a spínače
Tady máme čtyři LED různé barvy. První je modrá LED, která se rozsvítí, když je vaše deska připojena k síti Wi-Fi, druhá zelená LED, která se rozsvítí, pokud jste připojeni ke cloudovým službám Google, třetí je žlutá LED který bliká pokaždé, když odešlete data do cloudu, a čtvrtý z nich je červená červená barva, která se rozsvítí, což indikuje chybu na desce. Máme také dva přepínače SW1 a SW2, kterými lze vstoupit do režimu softAP.
Nyní přichází na pinouts, deska má na obou stranách 8-female záhlaví, které fungují jako rozšíření Mikrobus, které vám umožní připojit širokou škálu senzorů a modulů od Mikro Elektronika. K dalším univerzálním pinům PIC kontroléru lze přistupovat také prostřednictvím těchto padů, které se nacházejí ve spodní části tohoto kontroleru.
PIC IoT WG - softwarová podpora
Pokud jde o softwarovou část, Microchip z ní udělal hračku v programování a ladění této desky. Když tuto desku připojíte k počítači, bude zobrazena jako paměťové zařízení typu flash, kde můžete upravit své přihlašovací údaje k síti Wi-Fi nebo ji přeprogramovat jednoduchým přetažením. A jelikož jde o 16bitový PIC řadič, lze ho programovat pomocí MPLABX IDE s kompilátorem XC16 a také podporuje Microchips Code Configurator (MCC) pro rychlé programování a ladění.
Když obdržíte tuto desku, bude také předem naprogramována a nakonfigurována pro demo, ve kterém můžeme číst hodnoty tohoto světelného senzoru a teplotního senzoru a grafovat je na cloudové platformě Google.
Začínáme s PIC IoT WG Development Board
Nejprve uchopte kabel mini USB a připojte jej k naší vývojové desce a druhý konec připojte k počítači. Všimněte si, že se vaše deska rozsvítí a na vašem počítači najdete novou jednotku flash zvanou zvědavost. Otevřete jednotku a najdete v ní obsah, jak je znázorněno níže.
Kliknutím na soubor s názvem CLICK-ME.HTM otevřete webovou stránku. Na webové stránce zadejte pověření Wi-Fi a klikněte na konfiguraci stahování.
Tím se stáhne soubor s názvem WiFI.config , jednoduše přetáhněte tento soubor na jednotku zvědavosti a všimnete si, že se na vaší desce rozsvítí modrá LED a zelená, což znamená, že vaše deska je nyní připojena k Wi-Fi a cloudu Google. Znovu otevřete webovou stránku, abyste zkontrolovali stav desky, poté přejděte dolů a zkontrolujte hodnotu světelného a teplotního senzoru z vaší desky, která se zobrazuje na stránce. Pokud máte nějaké dotazy, můžete si video prohlédnout výše.
Podobně můžete také odeslat data z cloudu Google do svého zařízení. Stačí otevřít libovolný software sériového monitoru, jako je tmel, a připojit jej k portu COM na desce, do tohoto textového pole zadat ukázkovou zprávu a kliknout na odeslat do zařízení.
Jak vidíte, terminál s tmelem by měl zobrazovat zprávu, kterou jsme právě poslali. Po experimentování s tímto ukázkovým programem můžete přejít dolů a najít možnosti pro vytvoření vlastního programu uzlu snímače a poté existuje možnost s názvem absolvent, pomocí které můžete přesunout svoji desku z tohoto ukázkového prostředí do soukromého prostředí. Další informace a pokračování odtud bude užitečná v této uživatelské příručce PIC IoT WG od společnosti Microchip.
Poté začnete psát svůj vlastní kód pomocí MPLABX IDE, jak již bylo řečeno dříve, deska podporuje MCC pro rychlé a snadné programování. To do značné míry shrnuje moji recenzi na PIC IoT WG Development Board. Doufám, že jste o desce věděli rádi a jste zvědaví, jak s ní něco vytvořit. Sdělte mi své myšlenky na toto v sekci komentářů a setkáme se s vámi v jiném článku s recenzi s další vzrušující vývojovou radou.