HackerBox 0040: PIC на съдбата: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Поздрави на хакерите HackerBox по целия свят. HackerBox 0040 ни кара да експериментираме с PIC микроконтролери, макети, LCD дисплеи, GPS и др. Тази инструкция съдържа информация за започване на работа с HackerBox 0040, която може да бъде закупена тук до изчерпване на количествата. Ако искате да получавате такъв HackerBox точно във вашата пощенска кутия всеки месец, моля, абонирайте се на HackerBoxes.com и се присъединете към революцията!

Теми и учебни цели за HackerBox 0040:

• Разработете вградени системи с микроконтролери PIC
• Разгледайте програмирането на вградени системи във веригата
• Тествайте опциите за захранване и синхронизиране на вградени системи
• Свържете PIC микроконтролер с LCD изходен модул
• Експериментирайте с вграден GPS приемник
• Вземете PIC на съдбата

HackerBoxes е месечната абонаментна услуга за електроника и компютърни технологии „направи си сам“. Ние сме любители, създатели и експериментатори. Ние сме мечтателите на мечтите.

ХАК НА ПЛАНЕТАТА

Стъпка 1: Списък на съдържанието за HackerBox 0040

• PIC микроконтролер PIC16F628 (DIP 18)
• PIC микроконтролер PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 Вграден програмист и отстраняване на грешки
• Цел за програмиране на гнездо ZIF за PICkit 3
• USB кабел и кабели за заглавки за PICkit 3
• GPS модул с вградена антена
• 16x2 Буквено -цифров LCD модул
• Блоково захранване с MicroUSB
• 16.00MHz кристали (HC-49)
• Тактилни моментни бутони
• Разпръснати червени 5 мм светодиоди
• Потенциометър за тример 5K Ohm
• Керамични кондензатори 18pF
• Керамични кондензатори 100nF
• 1K Ohm 1/4W резистори
• 10K Ohm 1/4W резистори
• 830 точкова (голяма) планка без запояване
• Комплект оформен джъмпер с 140 броя
• Избори на целулоидна китара
• Изключителна наклейка PIC16C505

Някои други неща, които ще бъдат полезни:

• Поялник, спойка и основни инструменти за запояване
• Компютър за стартиране на софтуерни инструменти

Най -важното е, че ще имате нужда от приключение, хакерски дух, търпение и любопитство. Изграждането и експериментирането с електроника, макар и много възнаграждаващо, може да бъде сложно, предизвикателно и дори разочароващо понякога. Целта е напредък, а не съвършенство. Когато упорствате и се наслаждавате на приключението, от това хоби може да се получи голямо удовлетворение. Направете всяка стъпка бавно, обърнете внимание на детайлите и не се страхувайте да помолите за помощ.

В често задаваните въпроси за HackerBoxes има богата информация за настоящи и бъдещи членове. Почти всички имейли за нетехническа поддръжка, които получаваме, вече са отговорени там, така че наистина оценяваме, че отделихте няколко минути, за да прочетете често задаваните въпроси.

Стъпка 2: PIC микроконтролери

Семейството микроконтролери PIC е направено от Microchip Technology. Името PIC първоначално се отнасяше до контролер за периферен интерфейс, но по -късно беше коригиран до програмируем интелигентен компютър. Първите части от семейството излязоха през 1976 г. До 2013 г. бяха доставени повече от дванадесет милиарда отделни PIC микроконтролера. PIC устройствата са популярни както сред индустриалните разработчици, така и сред любителите поради тяхната ниска цена, широка наличност, голяма потребителска база, обширна колекция от бележки за приложения, наличност на евтини или безплатни инструменти за разработка, серийно програмиране и препрограмируеми възможности за флаш памет. (Уикипедия)

HackerBox 0040 включва два PIC микроконтролера, временно разположени за транспортиране в гнездо ZIF (нулева сила на вмъкване). Първата стъпка е да премахнете двете PIC от гнездото ZIF. Моля, направете това сега!

Двата микроконтролера са PIC16F628A (лист с данни) в пакет DIP18 и PIC12F675 (лист с данни) в пакет DIP 8.

Примерите тук използват PIC16F628A, но PIC12F675 работи по подобен начин. Препоръчваме ви да го изпробвате в собствен проект. Неговият малък размер прави ефективно решение, когато имате нужда само от малък брой входно -изходни щифтове.

Стъпка 3: Програмиране на PIC микроконтролери с PICkit 3

Има много стъпки за конфигуриране, които трябва да бъдат разгледани, когато използвате PIC инструментите, така че ето един доста основен пример:

• Инсталирайте софтуера MPLAB X IDE от Microchip
• В края на инсталацията ще бъдете представени с връзка за инсталиране на компилатора MPLAB XC8 C. Не забравяйте да изберете това. XC8 е компилаторът, който ще използваме.
• Поставете чипа PIC16F628A (DIP18) в гнездото ZIF. Обърнете внимание на позицията и ориентацията, изброени на обратната страна на целевата печатна платка ZIF.
• Настройте джъмперните превключватели, както е посочено на обратната страна на целевата платка ZIF (B, 2-3, 2-3).
• Включете заглавката за програмиране с пет пина на целевата платка ZIF в заглавката PICkit 3.
• Свържете PICkit 3 към компютъра, като използвате червения miniUSB кабел.
• Стартирайте MPLAB X IDE.
• Изберете опцията от менюто, за да създадете нов проект.
• Конфигурирайте: микрочип, вграден самостоятелен проект, и натиснете NEXT.
• Изберете устройство: PIC16F628A и натиснете NEXT
• Изберете отстраняване на грешки: Няма; Хардуерни инструменти: PICkit 3; Съставител: XC8
• Въведете името на проекта: blink.
• Щракнете с десния бутон върху изходните файлове и под ново изберете нов main.c
• Дайте име на c файла като "мига"
• Придвижете се до прозорец> изглед на паметта на маркера> битове за конфигуриране
• Задайте бита FOSC на INTOSCIO и всичко останало на OFF.
• Натиснете бутона „генериране на изходния код“.
• Поставете генерирания код във вашия файл blink.c по -горе
• Също така поставете това във файла c: #define _XTAL_FREQ 4000000
• Минало в основния блок с код по -долу:

void main (void)

{TRISA = 0b00000000; докато (1) {PORTAbits. RA3 = 1; _ закъснение_ms (300); PORTAbits. RA3 = 0; _ закъснение_ms (300); }}

• Натиснете иконата на чука, за да компилирате
• Отидете до производство> задайте конфигурация на проекта> персонализирайте
• Изберете PICkit 3 в левия панел на изскачащия прозорец и след това Power от падащото поле в горната част.
• Щракнете върху полето „целева мощност“, задайте целевото напрежение на 4.875V, натиснете Apply.
• Назад на главния екран, натиснете иконата със зелена стрелка.
• Ще се появи предупреждение за напрежение. Натиснете продължи.
• В крайна сметка трябва да получите „Програмиране/Проверете завършено“в прозореца на състоянието.
• Ако програмистът не се държи, може да помогне за изключване на IDE и просто да го стартирате отново. Всички избрани от вас настройки трябва да се запазят.

Стъпка 4: Оформяне на PIC, програмиран с Blink.c

След като PIC е програмиран (предишна стъпка), той може да бъде пуснат върху макет за запояване за тестване.

Тъй като е избран вътрешният осцилатор, трябва само да свържем три щифта (захранване, земя, LED).

Захранването може да бъде подадено към макета с помощта на захранващия модул. Указатели за използване на захранващия модул:

• Поставете още спойка върху страничните щифтове на microUSB гнездото преди да се откъсне - не след това.
• Уверете се, че "черните щифтове" влизат в наземната шина, а "белите щифтове" в захранващата шина. Ако са обърнати, вие сте на грешния край на дъската.
• Завъртете двата превключвателя на 5V за включените PIC чипове.

След като позиционирате микроконтролера PIC, обърнете внимание на индикатора на щифт 1. Щифтовете са номерирани от щифт 1 обратно на часовниковата стрелка. Жичен щифт 5 (VSS) към GND, щифт 14 (VDD) до 5V и щифт 2 (RA3) към светодиода. Забележете във вашия код, I/O пин RA3 се включва и изключва, за да мига светодиода. По -дългият щифт на светодиода трябва да се свърже с PIC, докато по -късият щифт трябва да се свърже с 1K резистор (кафяв, черен, червен). Обратният край на резистора трябва да се свърже с релсата GND. Резисторът просто действа като ограничение на тока, така че светодиодът да не изглежда като късо между 5V и GND и да извлича твърде много ток.

Стъпка 5: Програмиране на верига

Ключът PICkit 3 може да се използва за програмиране на PIC чипа във веригата. Ключът може също да захранва веригата (целта на макета) точно както направихме с целта ZIF.

• Извадете захранването от платката.
• Свържете проводниците на PICkit 3 към платка на 5V, GND, MCLR, PGC и PGD.
• Променете числата на забавяне в C кода.
• Прекомпилирайте (икона на чук) и след това програмирайте PIC.

Тъй като номерата на забавяне са променени, светодиодът трябва да мига различно сега.

Стъпка 6: Използване на външен кристален осцилатор

За този PIC експеримент преминете от вътрешния осцилатор към високоскоростен външен кристален осцилатор. Не само че външният кристален осцилатор е по -бърз 16MHz вместо 4MHz), но е и много по -точен.

• Променете бита за конфигуриране на FOSC от INTOSCIO на HS.
• Променете настройката FOSC IDE и #define в кода.
• Променете #define _XTAL_FREQ 4000000 от 4000000 на 16000000.
• Препрограмирайте PIC (може би променете номерата на забавяне отново)
• Проверете работата с външния кристал.
• Какво се случва, когато издърпате кристала от чертежа?

Стъпка 7: Управление на изходен LCD модул

PIC16F628A може да се използва за задвижване на изход към 16x2 буквено -цифров LCD модул (данни), когато е свързан, както е показано тук. Прикаченият файл picLCD.c дава проста примерна програма за запис на текстов изход към LCD модула.

Стъпка 8: GPS приемник за време и местоположение

Този GPS модул може да определи точно времето и местоположението от сигнали, получени от космоса, в неговата малка интегрирана антена. За основна работа са необходими само три щифта.

Червеният светодиод "Power" ще светне, когато е свързано правилно захранване. След получаване на сателитните сигнали, зеленият светодиод "PPS" започва да пулсира.

Захранването се подава към контактите GND и VCC. VCC може да работи на 3.3V или 5V.

Третият щифт, който е необходим, е TX щифт. TX изводът извежда сериен поток, който може да бъде уловен в компютър (чрез TTL-USB адаптер) или в микроконтролер. Има многобройни примерни проекти за получаване на GPS данни в Arduino.

Това git репо включва pdf документация за този тип GPS модул. Вижте също u-center.

Този проект и видео демонстрират пример за улавяне на дата и час с висока точност от GPS модул в микроконтролер PIC16F628A.

Стъпка 9: Изживейте HackLife

Надяваме се, че сте се насладили на пътешествието този месец в електрониката „направи си сам“. Протегнете ръка и споделете успеха си в коментарите по -долу или във Facebook групата на HackerBoxes. Със сигурност ни уведомете, ако имате въпроси или имате нужда от помощ за нещо.

Присъединете се към революцията. Изживейте HackLife. Можете да получите страхотна кутия с хакерски проекти за електроника и компютърни технологии, доставяни директно във вашата пощенска кутия всеки месец. Просто сърфирайте към HackerBoxes.com и се абонирайте за месечната услуга HackerBox.