HackerBox 0040: Likteņa PIC: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Sveiciens HackerBox hakeriem visā pasaulē. HackerBox 0040 liek mums eksperimentēt ar PIC mikrokontrolleri, maizes dēli, LCD displejiem, GPS un daudz ko citu. Šajā pamācībā ir informācija, lai sāktu darbu ar HackerBox 0040, kuru var iegādāties šeit, kamēr beidzas krājumi. Ja vēlaties katru mēnesi saņemt šādu HackerBox tieši savā pastkastē, lūdzu, abonējiet to vietnē HackerBoxes.com un pievienojieties revolūcijai!

HackerBox 0040 tēmas un mācību mērķi:

• Izstrādāt iegultās sistēmas ar PIC mikrokontrolleriem
• Izpētiet iegulto sistēmu programmēšanu ķēdē
• Pārbaudiet iegulto sistēmu barošanas un pulksteņa iestatīšanas iespējas
• Savienojiet PIC mikrokontrolleru ar LCD izejas moduli
• Eksperimentējiet ar integrētu GPS uztvērēju
• Izmantojiet likteņa PIC

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums DIY elektronikai un datortehnoloģijai. Mēs esam hobiji, veidotāji un eksperimentētāji. Mēs esam sapņu sapņotāji.

HACK PLANET

1. darbība: satura saraksts HackerBox 0040

• PIC mikrokontrolleris PIC16F628 (DIP 18)
• PIC mikrokontrolleris PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 shēmas programmētājs un atkļūdotājs
• ZIF ligzdas programmēšanas mērķis PICkit 3
• USB kabelis un galvenes vadi PICkit 3
• GPS modulis ar borta antenu
• 16x2 burtciparu LCD modulis
• Maizes dēļa barošanas avots ar MicroUSB
• 16.00MHz kristāli (HC-49)
• Taustāmas mirkļa pogas
• Izkliedētas sarkanās 5 mm gaismas diodes
• 5K omu trimmeru potenciometrs
• 18pF keramikas kondensatori
• 100nF keramikas kondensatori
• 1K omi 1/4 W rezistori
• 10K omi 1/4 W rezistori
• 830 punktu (liels) bez lodēšanas maizes dēlis
• Izveidots džemperu vadu komplekts ar 140 gabaliem
• Celulīda ģitāras izvēle
• Ekskluzīva uzlīme PIC16C505

Dažas citas lietas, kas būs noderīgas:

• Lodāmurs, lodētava un pamata lodēšanas rīki
• Dators programmatūras rīku palaišanai

Vissvarīgākais - jums būs nepieciešama piedzīvojumu sajūta, hakeru gars, pacietība un zinātkāre. Būvēt un eksperimentēt ar elektroniku, lai arī tas ir ļoti izdevīgi, dažkārt var būt sarežģīti, izaicinoši un pat nomākti. Mērķis ir progress, nevis pilnība. Kad jūs neatlaidīgi izbaudāt piedzīvojumu, no šī hobija var gūt lielu gandarījumu. Speriet katru soli lēnām, ņemiet vērā detaļas un nebaidieties lūgt palīdzību.

HackerBoxes bieži uzdotajos jautājumos ir daudz informācijas esošajiem un topošajiem dalībniekiem. Gandrīz uz visiem saņemtajiem e-pasta ziņojumiem, kas nav tehniskais atbalsts, tur jau ir atbildēts, tāpēc mēs patiesi pateicamies, ka veltāt dažas minūtes, lai izlasītu FAQ.

2. darbība: PIC mikrokontrolleri

PIC mikrokontrolleru saimi ražo Microchip Technology. Nosaukums PIC sākotnēji attiecās uz perifērijas saskarnes kontrolieri, bet vēlāk tika labots par programmējamu viedo datoru. Pirmās ģimenes daļas iznāca 1976. gadā. Līdz 2013. gadam tika nosūtīti vairāk nekā divpadsmit miljardi atsevišķu PIC mikrokontrolleru. PIC ierīces ir iecienījušas gan rūpnieciskie izstrādātāji, gan hobiji, jo tās ir zemas izmaksas, plaša pieejamība, liela lietotāju bāze, plaša lietojumprogrammu piezīmju kolekcija, zemu izmaksu vai bezmaksas izstrādes rīku pieejamība, sērijveida programmēšana un pārprogrammējamas zibatmiņas iespējas. (Wikipedia)

HackerBox 0040 ietver divus PIC mikrokontrollerus, kas īslaicīgi atrodas transportēšanai ZIF (nulles ievietošanas spēka) ligzdā. Pirmais solis ir noņemt divus PIC no ZIF ligzdas. Lūdzu, dariet to tagad!

Abi mikrokontrolleri ir PIC16F628A (datu lapa) DIP18 iepakojumā un PIC12F675 (datu lapa) DIP 8 iepakojumā.

Piemēri šeit izmanto PIC16F628A, tomēr PIC12F675 darbojas līdzīgi. Mēs iesakām to izmēģināt savā projektā. Tā mazais izmērs nodrošina efektīvu risinājumu, ja jums ir nepieciešams tikai neliels skaits I/O tapas.

3. darbība: PIC mikrokontrolleru programmēšana ar PICkit 3

Izmantojot PIC rīkus, ir jāveic daudzas konfigurācijas darbības, tāpēc šeit ir diezgan vienkāršs piemērs:

• Instalējiet programmatūru MPLAB X IDE no mikroshēmas
• Instalēšanas beigās jums tiks parādīta saite MPLAB XC8 C kompilatora instalēšanai. Noteikti izvēlieties to. XC8 ir kompilators, kuru mēs izmantosim.
• Ievietojiet mikroshēmu PIC16F628A (DIP18) ZIF ligzdā. Ievērojiet pozīciju un orientāciju, kas norādīta ZIF mērķa PCB otrā pusē.
• Iestatiet pārejas slēdžus, kā norādīts ZIF mērķa PCB reversā (B, 2-3, 2-3).
• Pievienojiet ZIF mērķa plates piecu kontaktu programmēšanas galveni PICkit 3 galvenei.
• Pievienojiet PICkit 3 datoram, izmantojot sarkano miniUSB kabeli.
• Palaidiet MPLAB X IDE.
• Izvēlieties izvēlnes opciju, lai izveidotu jaunu projektu.
• Konfigurējiet: mikroshēmā iegultu atsevišķu projektu un nospiediet NEXT.
• Izvēlieties ierīci: PIC16F628A un nospiediet NEXT
• Atlasīt atkļūdotāju: nav; Aparatūras rīki: PICkit 3; Sastādītājs: XC8
• Ievadiet projekta nosaukumu: mirgo.
• Ar peles labo pogu noklikšķiniet uz avota failiem un zem jauna atlasiet jaunu main.c
• Piešķiriet c failam tādu nosaukumu kā "mirgot"
• Dodieties uz logu> tagu atmiņas skats> konfigurācijas biti
• Iestatiet FOSC bitu uz INTOSCIO un visu pārējo uz OFF.
• Noklikšķiniet uz pogas “ģenerēt avota kodu”.
• Ielīmējiet ģenerēto kodu savā blink.c failā iepriekš
• Ielīmējiet to arī c failā: #define _XTAL_FREQ 4000000
• Iepriekšējais c koda galvenajā blokā:

void main (void)

{TRISA = 0b00000000; kamēr (1) {PORTAbits. RA3 = 1; _ kavēšanās_ms (300); PORTAbits. RA3 = 0; _ kavēšanās_ms (300); }}

• Lai apkopotu, nospiediet āmura ikonu
• Dodieties uz ražošanu> iestatiet projekta konfigurāciju> pielāgojiet
• Uznirstošā loga kreisajā panelī atlasiet PICkit 3 un pēc tam augšpusē esošajā nolaižamajā laukā barošana.
• Noklikšķiniet uz lodziņa “jaudas mērķis”, iestatiet mērķa spriegumu uz 4,875 V, nospiediet Lietot.
• Atpakaļ pie galvenā ekrāna nospiediet zaļo bultiņas ikonu.
• Parādīsies brīdinājums par spriegumu. Spied turpināt.
• Galu galā statusa logā vajadzētu iegūt “Programmēšana/pārbaude pabeigta”.
• Ja programmētājs nerīkojas, tas var palīdzēt izslēgt IDE un vienkārši palaist to vēlreiz. Visi atlasītie iestatījumi ir jāsaglabā.

4. darbība. Ar Blink ieprogrammēto PIC maizi. C

Kad PIC ir ieprogrammēts (iepriekšējais solis), to var nomest uz lodēšanas plātnes testēšanai.

Tā kā tika izvēlēts iekšējais oscilators, mums ir jāpievieno tikai trīs tapas (barošana, zemējums, LED).

Maizi var piegādāt, izmantojot barošanas moduli. Norādes par barošanas moduļa izmantošanu:

• Pirms microUSB ligzdas sānu cilnēm ielieciet vēl kādu lodmetālu, pirms tas pārtrūkst - nevis pēc tam.
• Pārliecinieties, ka "melnās tapas" nonāk zemes sliedē, bet "baltās tapas" - barošanas sliedē. Ja tie ir apgriezti, jūs atrodaties maizes dēļa nepareizajā galā.
• Pagrieziet abus slēdžus uz 5 V komplektā iekļautajām PIC mikroshēmām.

Pēc PIC mikrokontrollera novietošanas atzīmējiet 1. tapa indikatoru. Tapas ir numurētas no 1. tapas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Pievienojiet 5. tapu (VSS) pie GND, 14. tapu (VDD) līdz 5 V un 2. tapu (RA3) pie gaismas diodes. Ievērojiet savā kodā: I/O kontakts RA3 tiek ieslēgts un izslēgts, lai mirgo LED. Gaismas diodes garākajam kontaktam jābūt savienotam ar PIC, bet īsākajam - 1K rezistoram (brūns, melns, sarkans). Rezistora pretējam galam jābūt savienotam ar GND sliedi. Rezistors vienkārši darbojas kā strāvas ierobežojums, lai gaismas diode neizskatās pēc īssavienojuma starp 5V un GND un patērē pārāk daudz strāvas.

5. solis: ķēdes programmēšana

Dongle PICkit 3 var izmantot, lai ieprogrammētu PIC mikroshēmas ķēdi. Dongle var arī piegādāt ķēdi (maizes dēļa mērķi), tāpat kā mēs darījām ar ZIF mērķi.

• Izņemiet barošanas bloku no maizes dēļa.
• Pievienojiet PICkit 3 vadus pie maizes dēļa pie 5 V, GND, MCLR, PGC un PGD.
• Mainiet aizkaves numurus C kodā.
• Pārkopējiet (āmura ikona) un pēc tam ieprogrammējiet PIC.

Tā kā aizkaves numuri tika mainīti, gaismas diodei tagad vajadzētu mirgot citādi.

6. darbība: ārējā kristāla oscilatora izmantošana

Šim PIC eksperimentam pārejiet no iekšējā oscilatora uz ātrgaitas ārējo kristāla oscilatoru. Ārējais kristāla oscilators ir ne tikai ātrāks par 16 MHz, nevis 4 MHz), bet arī ir daudz precīzāks.

• Mainiet FOSC konfigurācijas bitu no INTOSCIO uz HS.
• Mainiet gan FOSC IDE iestatījumu, gan kodu #define.
• Mainiet #define _XTAL_FREQ 4000000 no 4000000 uz 16000000.
• Pārprogrammējiet PIC (iespējams, vēlreiz mainiet aizkaves numurus)
• Pārbaudiet darbību ar ārējo kristālu.
• Kas notiek, izvelkot kristālu no maizes dēļa?

7. darbība: LCD izejas moduļa vadīšana

PIC16F628A var izmantot, lai vadītu izeju uz 16x2 burtciparu LCD moduli (dati), kad tas ir pievienots, kā parādīts šeit. Pievienotajā failā picLCD.c ir sniegta vienkārša parauga programma teksta izvadīšanai LCD modulī.

8. solis: GPS laika un atrašanās vietas uztvērējs

Šis GPS modulis var precīzi noteikt laiku un atrašanās vietu no signāliem, kas saņemti no kosmosa mazajā integrētajā antenā. Pamatdarbībai nepieciešamas tikai trīs tapas.

Kad ir pievienota atbilstoša barošana, iedegsies sarkanā gaismas diode "Power". Kad satelīta signāli ir iegūti, zaļā "PPS" gaismas diode sāk pulsēt.

Strāva tiek piegādāta GND un VCC tapām. VCC var darboties ar 3.3V vai 5V.

Trešā nepieciešamā tapa ir TX tapa. TX tapa izvada sērijveida straumi, ko var uztvert datorā (izmantojot TTL-USB adapteri) vai mikrokontrolleri. Ir daudz piemēru projektu GPS datu saņemšanai Arduino.

Šis git repo ietver pdf dokumentāciju šāda veida GPS modulim. Pārbaudiet arī u-centru.

Šis projekts un video demonstrē piemēru augstas precizitātes datuma un laika uztveršanai no GPS moduļa PIC16F628A mikrokontrollerī.

9. solis: dzīvojiet HackLife

Mēs ceram, ka jums patika šī mēneša ceļojums uz DIY elektroniku. Sazinieties un dalieties savos panākumos zemāk esošajos komentāros vai HackerBoxes Facebook grupā. Noteikti informējiet mūs, ja jums ir kādi jautājumi vai nepieciešama palīdzība ar kaut ko.

Pievienojieties revolūcijai. Dzīvojiet HackLife. Katru mēnesi tieši uz jūsu pastkasti varat saņemt lielisku uzlaužamas elektronikas un datortehnikas projektu kastīti. Vienkārši pārlūkojiet vietni HackerBoxes.com un abonējiet ikmēneša HackerBox pakalpojumu.