HackerBox 0040: PIC of Destiny: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Terveisiä HackerBox -hakkereille ympäri maailmaa. HackerBox 0040 antaa meille kokeilla PIC -mikrokontrollereita, leipälautailua, LCD -näyttöjä, GPS: ää ja paljon muuta. Tämä opas sisältää tietoja HackerBox 0040: n käytön aloittamisesta, ja sen voi ostaa täältä niin kauan kuin tavaraa riittää. Jos haluat saada tällaisen HackerBoxin suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi, tilaa HackerBoxes.com ja liity vallankumoukseen!

HackerBox 0040: n aiheet ja oppimistavoitteet:

• Kehitä sulautettuja järjestelmiä PIC -mikrokontrollereilla
• Tutustu sulautettujen järjestelmien piirin sisäiseen ohjelmointiin
• Testaa sulautettujen järjestelmien virtalähdettä ja kellotusvaihtoehtoja
• Liitä PIC -mikrokontrolleri LCD -lähtömoduuliin
• Kokeile integroidulla GPS -vastaanottimella
• Käytä kohtalon PIC -kuvaa

HackerBoxes on kuukausittainen tilauslaatikkopalvelu DIY -elektroniikalle ja tietotekniikalle. Olemme harrastajia, tekijöitä ja kokeilijoita. Olemme unelmien haaveilijoita.

HACK PLANET

Vaihe 1: Sisältöluettelo HackerBox 0040: lle

• PIC -mikrokontrolleri PIC16F628 (DIP 18)
• PIC -mikrokontrolleri PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 -piirin ohjelmoija ja virheenkorjaaja
• ZIF -pistorasian ohjelmointikohde PICkit 3: lle
• USB -kaapeli ja otsikkojohdot PICkit 3: lle
• GPS -moduuli, jossa on sisäinen antenni
• 16x2 aakkosnumeerinen LCD -moduuli
• Leipälevyn virtalähde MicroUSB: llä
• 16.00MHz kiteet (HC-49)
• Koskettavat hetkelliset painikkeet
• Hajautetut PUNAISET 5 mm LEDit
• 5K ohmin trimmeripotentiometri
• 18pF keraamiset kondensaattorit
• 100nF keraamiset kondensaattorit
• 1K ohmin 1/4W vastukset
• 10K ohmin 1/4W vastukset
• 830 pisteen (suuri) juototon leipälevy
• Muodostettu hyppyjohtosarja, jossa 140 osaa
• Selluloidikitaravalinnat
• Ainutlaatuinen PIC16C505 -tarratarra

Muutamia muita asioita, joista on apua:

• Juotosrauta, juote ja perusjuottotyökalut
• Tietokone ohjelmistotyökalujen suorittamiseen

Mikä tärkeintä, tarvitset seikkailutunnetta, hakkerihenkeä, kärsivällisyyttä ja uteliaisuutta. Elektroniikan rakentaminen ja kokeileminen, vaikkakin erittäin palkitsevaa, voi olla hankalaa, haastavaa ja jopa turhauttavaa toisinaan. Tavoitteena on edistyminen, ei täydellisyys. Kun jatkat ja nautit seikkailusta, tästä harrastuksesta voi saada paljon tyydytystä. Ota jokainen askel hitaasti, muista yksityiskohdat ja älä pelkää pyytää apua.

HackerBoxesin usein kysytyissä kysymyksissä on runsaasti tietoa nykyisille ja tuleville jäsenille. Lähes kaikkiin saamiimme ei-teknisen tuen sähköpostiviesteihin on jo vastattu siellä, joten arvostamme todella, että käytät muutaman minuutin UKK: n lukemiseen.

Vaihe 2: PIC -mikrokontrollerit

PIC -mikrokontrolleriperheen valmistaa Microchip Technology. Nimi PIC viittasi alun perin oheisliitäntäohjaimeen, mutta myöhemmin korjattiin ohjelmoitavaan älykkääseen tietokoneeseen. Perheen ensimmäiset osat julkaistiin vuonna 1976. Vuoteen 2013 mennessä yli 12 miljardia yksittäistä PIC -mikrokontrolleria oli toimitettu. PIC-laitteet ovat suosittuja sekä teollisuuskehittäjien että harrastajien keskuudessa, koska ne ovat edullisia, laaja saatavuus, laaja käyttäjäkunta, laaja sovellusmuistioiden kokoelma, edulliset tai ilmaiset kehitystyökalut, sarjaohjelmointi ja uudelleen ohjelmoitava Flash-muisti. (Wikipedia)

HackerBox 0040 sisältää kaksi PIC -mikrokontrolleria, jotka on tilapäisesti istutettu kuljetettavaksi ZIF (nolla lisäysvoima) -kannassa. Ensimmäinen askel on poistaa kaksi PIC -korttia ZIF -pistorasiasta. Tee se nyt!

Kaksi mikro -ohjainta ovat PIC16F628A (tietolomake) DIP18 -paketissa ja PIC12F675 (tietolomake) DIP 8 -paketissa.

Esimerkit tässä käyttävät PIC16F628A: ta, mutta PIC12F675 toimii samalla tavalla. Kehotamme sinua kokeilemaan sitä omassa projektissasi. Sen pieni koko on tehokas ratkaisu, kun tarvitset vain pienen määrän I/O -nastoja.

Vaihe 3: PIC -mikrokontrollerien ohjelmointi PICkit 3: lla

PIC -työkaluja käytettäessä on käsiteltävä monia määritysvaiheita, joten tässä on melko perusesimerkki:

• Asenna MPLAB X IDE -ohjelmisto Microchipistä
• Asennuksen lopussa saat linkin MPLAB XC8 C -kääntäjän asentamiseen. Muista valita se. XC8 on käyttämämme kääntäjä.
• Aseta PIC16F628A (DIP18) -piiri ZIF -liitäntään. Huomaa sijainti ja suunta ZIF -kohdepiirilevyn kääntöpuolella.
• Aseta hyppykytkimet ZIF-kohdepiirilevyn kääntöpuolen osoittamalla tavalla (B, 2-3, 2-3).
• Liitä ZIF-kohdetaulun viiden nastaisen ohjelmointiotsikko PICkit 3 -otsikkoon.
• Liitä PICkit 3 tietokoneeseen punaisella miniUSB -kaapelilla.
• Suorita MPLAB X IDE.
• Luo uusi projekti valitsemalla valikkovaihtoehto.
• Määritä: mikrosiruun upotettu itsenäinen projekti ja paina NEXT.
• Valitse laite: PIC16F628A ja paina SEURAAVA
• Valitse virheenkorjaaja: Ei mitään; Laitteistotyökalut: PICkit 3; Kääntäjä: XC8
• Kirjoita projektin nimi: vilkkuu.
• Napsauta hiiren kakkospainikkeella lähdetiedostoja ja valitse uuden kohdasta uusi main. C
• Anna c -tiedostolle nimi "blink"
• Siirry ikkunaan> tunnisteiden muistinäkymä> määritysbitit
• Aseta FOSC -bitti INTOSCIO -asentoon ja kaikki muu OFF -asentoon.
• Paina "luo lähdekoodi" -painiketta.
• Liitä luotu koodi yllä olevaan blink.c -tiedostoosi
• Liitä myös tämä c -tiedostoon: #define _XTAL_FREQ 4000000
• Menneisyys c -koodin päälohkossa alla:

void main (void)

{TRISA = 0b00000000; kun taas (1) {PORTAbits. RA3 = 1; _viive_ms (300); PORTAbits. RA3 = 0; _viive_ms (300); }}

• Käännä painamalla vasarakuvaketta
• Siirry tuotantoon> määritä projektin kokoonpano> muokkaa
• Valitse PICkit 3 ponnahdusikkunan vasemmasta paneelista ja sitten yläreunan pudotusvalikosta Virta.
• Napsauta”tehotavoite” -ruutua, aseta tavoitejännitteeksi 4,875 V ja paina Käytä.
• Palaa päänäytölle ja paina vihreää nuolikuvaketta.
• Varoitus jännitteestä tulee näkyviin. Paina jatka.
• Lopulta sinun pitäisi saada tilaikkunaan "Ohjelmointi/vahvistus valmis".
• Jos ohjelmoija ei toimi, se voi auttaa sammuttamaan IDE: n ja käynnistämään sen uudelleen. Kaikki valitsemasi asetukset on säilytettävä.

Vaihe 4: Blink. C -ohjelmoidun PIC -levyn levittäminen. C

Kun PIC on ohjelmoitu (edellinen vaihe), se voidaan pudottaa juottamattomalle leipälevylle testausta varten.

Koska sisäinen oskillaattori on valittu, meidän on vain kytkettävä kolme nastaa (virta, maa, LED).

Virta voidaan syöttää leipälevylle virtalähdemoduulin avulla. Vinkkejä virtalähdemoduulin käyttöön:

• Laita lisää juotetta microUSB -liitännän sivukielekkeille ennen kuin se katkeaa - ei sen jälkeen.
• Varmista, että "mustat tapit" menevät maadoituskiskoon ja "valkoiset tapit" virtakiskoon. Jos ne ovat päinvastaisia, olet leipälaudan väärässä päässä.
• Käännä molemmat kytkimet 5 V: n mukana toimitettuihin PIC -siruihin.

Huomaa nastan 1 ilmaisin PIC -mikrokontrollerin sijoittamisen jälkeen. Nastat on numeroitu tapista 1 vastapäivään. Johda nasta 5 (VSS) GND: hen, nasta 14 (VDD) - 5 V ja nasta 2 (RA3) LEDiin. Huomaa koodissa, että I/O -nasta RA3 käynnistetään ja sammutetaan, jotta LED vilkkuu. LED -valon pidemmän nastan tulee liittyä PIC -liittimeen, kun taas lyhyemmän nastan tulee liittyä 1K -vastukseen (ruskea, musta, punainen). Vastuksen vastakkaisen pään tulee liittyä GND -kiskoon. Vastus toimii yksinkertaisesti virtarajana, jotta LED ei näytä oikosululta 5 V: n ja GND: n välillä ja vetää liikaa virtaa.

Vaihe 5: Piirin ohjelmointi

PICkit 3-donglea voidaan käyttää PIC-sirun piirin ohjelmointiin. Dongle voi myös syöttää virtapiiriä (leipälevyn tavoite) aivan kuten teimme ZIF -kohteen kanssa.

• Irrota virtalähde leipälevystä.
• Kytke PICkit 3 -johdot 5V: n, GND: n, MCLR: n, PGC: n ja PGD: n leipälevyyn.
• Vaihda C -koodin viiveenumerot.
• Käännä uudelleen (vasarakuvake) ja ohjelmoi sitten PIC.

Koska viiveen numeroita muutettiin, LED -valon pitäisi vilkkua nyt eri tavalla.

Vaihe 6: Ulkoisen kideoskillaattorin käyttäminen

Tässä PIC-kokeessa vaihda sisäisestä oskillaattorista nopeaan ulkoiseen kideoskillaattoriin. Paitsi, että ulkoinen kideoskillaattori on nopeampi 16 MHz 4 MHz: n sijaan), mutta se on myös paljon tarkempi.

• Muuta FOSC -määritysbitti INTOSCIO: sta HS: ksi.
• Muuta sekä FOSC IDE -asetus että koodin #define.
• Muuta #define _XTAL_FREQ 4000000 arvosta 4000000 arvoon 16000000.
• Ohjelmoi PIC uudelleen (ehkä vaihda viiveen numerot uudelleen)
• Tarkista toiminta ulkoisella kiteellä.
• Mitä tapahtuu, kun vedät kristallin leipälevyltä?

Vaihe 7: LCD -lähtömoduulin käyttäminen

PIC16F628A: lla voidaan ohjata lähtö 16x2 aakkosnumeeriseen LCD -moduuliin (data), kun se on kytketty tässä kuvatulla tavalla. Liitteenä oleva tiedosto picLCD.c antaa yksinkertaisen esimerkkiohjelman tekstin kirjoittamiseksi LCD -moduuliin.

Vaihe 8: GPS -ajan ja sijainnin vastaanotin

Tämä GPS -moduuli voi määrittää ajan ja sijainnin melko tarkasti avaruudesta vastaanotetuista signaaleista pieneen integroituun antenniin. Peruskäyttöön tarvitaan vain kolme nastaa.

Punainen "Power" -merkkivalo syttyy, kun virta on kytketty oikein. Kun satelliittisignaalit on vastaanotettu, vihreä "PPS" LED alkaa vilkkua.

Virta syötetään GND- ja VCC -nastoille. VCC voi toimia 3.3V tai 5V jännitteellä.

Kolmas tarvittava tappi on TX -tappi. TX-nasta lähettää sarjavirran, joka voidaan tallentaa tietokoneeseen (TTL-USB-sovittimen kautta) tai mikro-ohjaimeen. On olemassa lukuisia esimerkkihankkeita GPS -tietojen vastaanottamiseksi Arduinoon.

Tämä git -repo sisältää pdf -dokumentaation tämän tyyppiselle GPS -moduulille. Tutustu myös u-keskukseen.

Tämä projekti ja video esittävät esimerkin päivämäärän ja kellonajan tallentamisesta erittäin tarkasti GPS -moduulista PIC16F628A -mikrokontrolleriin.

Vaihe 9: Elä HackLife

Toivomme, että nautit tämän kuukauden matkasta DIY -elektroniikkaan. Ota yhteyttä ja jaa menestyksesi alla olevissa kommenteissa tai HackerBoxes Facebook -ryhmässä. Kerro meille toki, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset apua missä tahansa.

Liity vallankumoukseen. Elää HackLife. Saat viileän laatikon hakkeroitavia elektroniikka- ja tietotekniikkaprojekteja, jotka toimitetaan suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi. Selaa vain HackerBoxes.com -sivustoa ja tilaa kuukausittainen HackerBox -palvelu.