PIC -mikrokontrollerin kehityskorttijärjestelmä: 3 vaihetta

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

Tämä projekti on tarkoitettu PIC -kehitystyökalun suunnitteluun ja käyttöön, joka on joustava sopimaan monenlaisiin PIC -pohjaisiin sähköisiin projekteihin.

Usein on helpompaa kehittää mikro -ohjainprojekteja käyttämällä kehitystyökaluja. joiden avulla käyttäjäpohjainen koodi voidaan näyttää reaaliajassa. Kuitenkin henkilökohtaisen kokemuksen perusteella useat olemassa olevat kehityskeskukset voivat usein kärsiä yhdestä tai useammasta seuraavista rajoituksista;

1. Kattavat mallit ovat usein kalliita, 2. Kanna hyvin vähän oheislaitteita, 3. Sisältää oheislaitteita, jotka eivät sovellu tiettyihin projekteihin ja joita siksi käytetään harvoin, 4. sisältää oheislaitteita, jotka vievät paljon levytilaa, mikä lisää kustannuksia, 5. eivät pysty muuttamaan tai tukemaan muutosta oheislaitteissa, 6. Sisältää pinta -asennettavan prosessorin, jota ei voida irrottaa, mikä rajoittaa kehityskortin käyttöä.

Todellisuudessa käyttäjä valitsee usein kehityskortin projektin vaatimusten perusteella, mutta tämä voi johtaa kehityskorttien kokoamiseen tai rajoittaa suunnittelun vapautta.

Tässä esitetyn PIC -kehityskortin suunnittelun tarkoituksena on laajentaa näitä rajoituksia.

Kehitysjärjestelmässä käytetään kahden piirilevyn suunnitteluperiaatetta.

Ensimmäinen piirilevy on takatason päälevy, joka sisältää virtalähteen, MCLR-nollauspiirin, RS232: n ja PICKIT-ohjelmointipiirin. Tämä levy toimii yhdyslevynä, johon mahtuu kuusi tytärlevyä.

Toinen piirilevytyyppi on tytärlevykomponentti. Standardoitua piirilevyrakennetta ja jalanjälkeä käytetään luomaan piirilevyrakenne, joka voidaan lisätä ja poistaa emolevystä halutulla tavalla. Tytärkortin tarkoitus on isäntä joko mikro -ohjaimella tai oheispiirillä, esimerkiksi DAC -muunnin (Digital to Analogue Converter).

Suunnittelun tarkoituksena on luoda tytärlevyt tarpeen mukaan. Tämä hanke on siis käynnissä.

Osana tätä projektia olen suunnitellut useita perus tytärlevyjä, jotka ovat saatavana Gerber / Project -tiedoston lataamista varten.

Lisätietoja tietyistä tytärlevyistä on projektiasiakirjassa: PIC Controller Development Board - Daughter Board Catalog, asiakirjan viite: RKD3, saatavana tämän asiakirjan sijainnin kanssa tai verkkosivustoni kautta osoitteessa; www.rkelectronics.org/picdev

Tytärlevyt kytkeytyvät emolevyyn kahden 2 x 30 2,54 mm: n nastatapin avulla. Tämä mahdollistaa tytärlevyjen luomisen joko PCB -valmistustalon kautta tai käsin käyttämällä Vero -levyä.

Vaihe 1: Tytärlevyt

Emolevy ja tytärlevy yhdistävät toisiinsa seuraavat väylät;

1. 43 omaa I/O -linjaa joko analogisille tai digitaalisille

2. VDD- ja GND -virtalähde, 3. 5 SPI Chip Select (CS) -linjaa, 4. SPI -väylä MOSI-, MISO- ja CLK -linjoille, 5. I²C jaettu osana SPI -väylää, 6. Erilliset TX- ja RX -linjat RS232: lle, RS485: lle ja MIDI: lle, 7. D-ja D-linjat USB-tiedoille, 8. Erilliset PIC -ohjelmointilinjat, MCLR, PGD ja PGC.

SPI -sirunvalintalinjojen luonteen vuoksi nämä linjat on jaettu eri I/O -linjoille. I/O -linjan jakaminen riippuu käytetystä mikrokontrollerin tytärlevystä. Tarkoitus on, että CS -linjat liitetään mikrokontrolleriin tytärlevyllä. Esimerkiksi PIC16/18 40 -nastainen USB -tytärlevy PIC18F4550: lle, CS -linjat jakavat I/O -nastat 16, 17, 18, 19 ja 32, mikä vastaa PIC -nastat Port C0, C1, C2, C3 ja E0. Tästä syystä kaikkien SPI: tä käyttävien oheislautojen on sisällettävä kytkin- tai katkaisumenetelmä käyttämättömien tai muiden käytettyjen CS -linjojen irrottamiseksi.

RS232 TX- ja RX- ja USB D+- ja D-linjojen luonteen vuoksi nämä linjat on jaettu myös useiden muiden I/O-linjojen kanssa. Tästä syystä kaikkien RS232-, RS485- tai USB-liitäntää käyttävien oheislautojen on sisällettävä kytkin tai katkaisijamenetelmä käyttämättömien tai muiden käytettyjen TX-, RX-, D+ ja D-linjojen irrottamiseksi.

I/O -linjat reititetään erilaisiin mikro -ohjaimen nastoihin, jotka nastat on kuvattu yksityiskohtaisesti tytärlevyn kaaviossa tai piirilevyn silkkipainossa. Yleensä portit reititetään;

1. Portti A = I/O -linjat 0-7, 2. Portti B = I/O -linjat 8-15, 3. Portti C = I/O -linjat 16-23, 4. Portti D = I/O -linjat 24-31, 5. Portti E = I/O -linjat 32-35, Muut PIC -tyypit, kuten dsPIC30/33 ja 24 -sarjat, käyttävät erilaisia johdotusjärjestelyjä.

Vaihe 2: Gerber -tiedostot

Tämä sivu sisältää tähän mennessä luodut emolevyn ja tytärlevyjen valmistukseen tarvittavat Gerber -tiedostot. Lista on seuraava;

1. Emolevy, 2. Emolevyn ja toisen emolevyn liitäntä, 3. dsPIC30F 28 -nastainen [tyyppi A]

4. dsPIC30F 28 -nastainen [tyyppi B]

5. dsPIC30F 28 -nastainen [tyyppi C]

6. dsPIC30F 40 -nastainen [tyyppi A]

7. dsPIC30F 40 -nastainen [tyyppi B]

8. LEDit I/O 0-39

9. MCP3208 [Tyyppi A]

10. MCP3208 [Tyyppi B]

11. PIC16-18 [8-14-20Pin] [ei USB]

12. PIC16-18 [28pin] [ei USB]

13. PIC16-18 [40pin] [ei USB]

14. PIC16-18 [8-14-20Pin] [USB]

15. PIC16-18 [28pin] [USB]

16. PIC16-18 [40pin] [USB]

17. Kytkimet

18. ULN2003

19. Seitsemän segmentti

20. 12 -bittinen DAC

21. MIDI

22. PIC ADC

23. Painikkeet [tyyppi A]

24. Painikkeet [tyyppi B]

25. 16 x 2 aakkosnumeerista LCD -näyttöä

26. dsPIC30F [18 -nastainen]

27. Pin -otsikon katkeamiset

Vaihe 3: KiCAD -kirjastotiedostot

Tämä bitti on tarkoitettu KiCAD -komponenttikirjastolle ja tytärlevyn jalanjäljelle. Sinun on lisättävä reunaleikkausviivat jalanjäljen ympärille ennen omien gerber -tiedostojen viemistä.

Toivottavasti pidät tästä projektista!

verkkosivuni lisää projekteja varten on osoitteessa

www.rkelectronics.org