- Ban phát triển PIC IoT WG:
- Tổng quan về phần cứng PIC IoT WG
- PIC IoT WG –Hỗ trợ phần mềm
- Bắt đầu với PIC IoT WG Development Board
Ba thông số chính cần xem xét khi phát triển thiết bị IoT di động sẽ là Tiêu thụ điện năng thấp, Kết nối không dây và Bảo mật. Với chính xác ba điều này, Microchip đã đưa ra một bảng phát triển mới được gọi là PIC IoT WG. Bo mạch được cung cấp bởi vi điều khiển PIC 16-bit với mô-đun Wi-Fi ATWINC và nhiều điều thú vị khác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về bảng này và cách sử dụng nó cho các Thiết kế IoT của bạn. Nếu bạn quan tâm đến các bảng phát triển IoT khác, bạn cũng có thể xem bảng cảm biến Arduino Nano 33 BLE được Arduino giới thiệu gần đây.
Ban phát triển PIC IoT WG:
Hãy bắt đầu với tên của bảng này. Nó được gọi là PIC IoT WG, trong đó WG là viết tắt của WiFi và Google. Vâng, Microchip và Google đã hợp tác để mang đến cho chúng tôi bảng phát triển tuyệt vời này có thể giúp chúng tôi thiết kế các ứng dụng IoT nhúng có thể giao tiếp dễ dàng và an toàn với Dịch vụ cốt lõi của Google Cloud IoT. Như được hiển thị bên dưới, bảng phát triển có rất nhiều thành phần hiện diện trên đó, nó có bộ vi điều khiển rất riêng, một mô-đun Wi-Fi, một bộ đồng xử lý mật mã, một vài cảm biến và hơn thế nữa
Tổng quan về phần cứng PIC IoT WG
Bo mạch được chia thành ba phần, phần bộ sạc, phần gỡ lỗi và phần điều khiển. Chúng ta hãy xem xét từng phần và các thành phần quan trọng có trong đó.
Bộ vi điều khiển PIC24F với mô-đun Wi-Fi WINC1510
Phần bộ điều khiển có hai thành phần quan trọng nhất, một là Vi điều khiển PIC này là PIC24FJ128GA705 và một là mô-đun Wi-Fi này là WINC1510. Về phần vi điều khiển, PIC24F là một Vi điều khiển 16 bit công suất cực thấp hoạt động trên tần số xung nhịp 32MHz với một bộ ADC 12 bit tích hợp. Và mô-đun Wi-Fi là ATWINC1510, cũng từ vi mạch và nó là bộ điều khiển mạng IoT được chứng nhận năng lượng thấp. Cả hai thiết bị này đều tốt nếu bạn đang cố gắng thiết kế Thiết bị Edge IoT chạy bằng pin
Bộ đồng xử lý mật mã để giao tiếp dữ liệu an toàn
Ở phía bên trái của bộ điều khiển, chúng ta có một vi mạch thú vị khác là Bộ đồng xử lý mật mã có tên ATECC608. Ngày nay, rất nhiều thiết bị nhạy cảm đang được kết nối với đám mây, như máy theo dõi nhịp tim, thiết bị theo dõi lượng đường liên tục, thiết bị theo dõi nội dung và hơn thế nữa. Cùng với đó, bảo mật dữ liệu đang trở thành một mối quan tâm lớn, đây là nơi mà IC đồng xử lý mật mã ATECC608 xuất hiện. Vì vậy, điều xảy ra ở đây là bảng của bạn sẽ tạo ra một khóa riêng và một khóa công khai. Khóa riêng tư sẽ được sử dụng để mã hóa mọi tin nhắn được gửi từ bảng này và khóa công khai sẽ được chia sẻ với nhà cung cấp dịch vụ có thể như đám mây Google IoT. Sau đó, khi tin nhắn được mã hóa này từ bảng của chúng tôi đến được đám mây, đám mây sẽ xác minh và giải mã tin nhắn này bằng khóa công khai.
IC ATECC608 ở đây hoạt động như một thiết bị Xác thực tiền điện tử để tạo và quản lý các khóa cá nhân và công khai này. Và IC được định cấu hình trước và cung cấp trước để xác thực diễn ra giữa bo mạch của bạn và lõi IoT đám mây của Google. Có nghĩa là, vào thời điểm bạn nhận được bảng, khóa riêng tư cho bảng của bạn đã được tạo và khóa và trong vi mạch này và khóa công khai được đăng ký với tài khoản hộp cát vi mạch được lưu trữ trên Google cloud IoT theo cách này, bạn không cần phải trở thành chuyên gia về mạng hoặc mã hóa để đảm bảo an toàn cho các thiết bị IoT của bạn. Sau đó, sau khi hoàn thành việc tạo mẫu, bạn cũng có thể di chuyển bảng của mình vào một sổ đăng ký riêng.
Cảm biến ánh sáng và nhiệt độ trên bo mạch
Trên cả hai mặt của vi mạch đồng xử lý mật mã, chúng tôi có hai cảm biến trên bo mạch đã sẵn sàng để thử nghiệm. Một là Cảm biến ánh sáng này là TEMT6000X01 và một là Cảm biến nhiệt độ MCP9808 này. Cảm biến ánh sáng là một cảm biến cảm nhận dòng điện đơn giản được kết nối với ADC 10 bit của bộ điều khiển PIC của chúng tôi và cảm biến Nhiệt độ có thể đo nhiệt độ từ -20 * C đến 100 * C với độ chính xác điển hình là 0,25 * C và nó giao tiếp bằng cách sử dụng I2C.
Bộ sạc Lithium trên bo mạch
Bảng phát triển PIC IoT WG có thể được cấp nguồn bằng cổng micro-USB hoặc bằng pin lithium 4.2V có thể được kết nối với đầu nối pin (Màu trắng). Bây giờ, nếu bạn đang cấp nguồn cho bo mạch bằng pin, bo mạch cũng có một IC sạc sẽ sạc pin lithium của bạn thông qua cổng micro-USB với điện áp sạc 4,2V và dòng sạc 100mA. Bạn cũng sẽ tìm thấy hai đèn LED ở góc bảng, đèn đỏ cho biết pin đang được sạc và đèn xanh cho biết đã sạc đầy.
PKOB - Lập trình viên và Trình gỡ lỗi
Ban phát triển cũng có lập trình viên, trình mô phỏng và trình gỡ lỗi trên bo mạch của riêng mình được gọi là PKOB. Thuật ngữ PKOB là viết tắt của Pic-kit trên bo mạch, vì vậy nhiều người trong chúng ta trước đây đã sử dụng một pic-kit riêng biệt để lập trình và gỡ lỗi bộ điều khiển của chúng tôi nhưng bảng này có trình giả lập tích hợp và cũng hỗ trợ giao tiếp nối tiếp, rất tiện dụng để gỡ lỗi mà không có bất kỳ yêu cầu nào về phần cứng bên ngoài.
Sơ đồ chân, đèn LED và công tắc
Ở đây, chúng tôi có bốn đèn LED mỗi màu khác nhau. Đèn đầu tiên là đèn LED màu xanh dương sẽ bật khi bảng của bạn được kết nối với mạng Wi-Fi, đèn thứ hai là đèn LED màu xanh lục sẽ bật nếu bạn kết nối với các dịch vụ đám mây của Google, đèn thứ ba là đèn LED màu vàng nhấp nháy mỗi khi bạn gửi dữ liệu lên đám mây và ô thứ tư là màu đỏ đỏ bật lên để báo lỗi trên bảng. Chúng tôi cũng có hai công tắc SW1 và SW2 có thể được sử dụng để vào chế độ softAP.
Bây giờ đến sơ đồ chân, bảng có 8 tiêu đề nữ ở cả hai bên, đứng như một bản mở rộng của Mikrobus cho phép bạn kết nối nhiều loại cảm biến và mô-đun từ Mikro Elektronika. Các chân đa năng khác của bộ điều khiển PIC cũng có thể được truy cập thông qua các miếng đệm này ở dưới cùng của bộ điều khiển này.
PIC IoT WG –Hỗ trợ phần mềm
Đến với phần phần mềm, Microchip đã giúp bạn lập trình và gỡ lỗi board này một cách dễ dàng. Khi bạn kết nối bo mạch này với máy tính của mình, nó sẽ được phát hiện như một thiết bị lưu trữ flash, nơi bạn có thể sửa đổi thông tin đăng nhập Wi-Fi của mình hoặc lập trình lại nó bằng tùy chọn kéo và thả đơn giản. Và đây là bộ điều khiển PIC 16-bit có thể được lập trình bằng MPLABX IDE với trình biên dịch XC16 và nó cũng hỗ trợ Bộ cấu hình mã vi mạch (MCC) để lập trình và gỡ lỗi nhanh chóng.
Ngoài ra, khi bạn nhận được bảng này, bảng này sẽ được lập trình trước và định cấu hình cho bản demo trong đó chúng ta có thể đọc các giá trị của cảm biến ánh sáng và cảm biến nhiệt độ này và vẽ biểu đồ trên nền tảng đám mây của Google.
Bắt đầu với PIC IoT WG Development Board
Để bắt đầu, hãy lấy một cáp USB mini và kết nối nó với bảng phát triển của chúng tôi và kết nối đầu kia với máy tính của bạn. Bạn sẽ nhận thấy bảng của mình sáng lên và trên máy tính của bạn, bạn có thể tìm thấy một ổ đĩa flash mới có tên là tò mò. Mở ổ đĩa và bạn sẽ tìm thấy nội dung trong đó như hình bên dưới.
Nhấp vào tệp có tên CLICK-ME.HTM để mở một trang web. Trên trang web, nhập thông tin đăng nhập Wi-Fi và nhấp vào cấu hình tải xuống.
Thao tác này sẽ tải xuống một tệp có tên WiFI.config , chỉ cần kéo tệp này vào ổ tò mò và bạn sẽ nhận thấy đèn LED màu xanh lam và màu xanh lá cây trên bảng của bạn bật lên để cho biết rằng bảng của bạn hiện được kết nối với Wi-Fi và đám mây của Google. Mở lại trang web để kiểm tra trạng thái của bo mạch, sau đó cuộn xuống để kiểm tra giá trị cảm biến ánh sáng và nhiệt độ từ bo mạch của bạn đang được vẽ biểu đồ trên trang. Bạn có thể kiểm tra video ở trên nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào.
Tương tự, bạn cũng có thể gửi dữ liệu từ đám mây của Google tới thiết bị của mình. Chỉ cần mở bất kỳ phần mềm giám sát nối tiếp nào như putty và kết nối nó với cổng COM của bo mạch, sau đó nhập thông báo mẫu vào hộp văn bản này và nhấp vào gửi tới thiết bị.
Như bạn có thể thấy, thiết bị đầu cuối putty sẽ hiển thị thông báo mà chúng tôi vừa gửi. Sau khi thử nghiệm với chương trình demo này, bạn có thể cuộn xuống để tìm các tùy chọn để tạo chương trình nút cảm biến của riêng mình và sau đó có một tùy chọn được gọi là Gradient bằng cách sử dụng mà bạn có thể di chuyển bảng của mình từ môi trường demo này sang môi trường riêng tư. Để biết thêm thông tin và tiếp tục từ đây, Hướng dẫn sử dụng PIC IoT WG từ Microchip này sẽ hữu ích.
Sau đó, bạn bắt đầu viết mã của riêng mình bằng MPLABX IDE, cũng như đã nói trước đó, bảng hỗ trợ MCC để lập trình nhanh chóng và dễ dàng. Điều này tổng hợp khá nhiều đánh giá của tôi về PIC IoT WG Development Board. Tôi hy vọng bạn thích biết về bảng và tò mò muốn xây dựng một cái gì đó với nó. Hãy cho tôi biết suy nghĩ của bạn về điều này trong phần bình luận và tôi sẽ gặp bạn trong một bài viết đánh giá khác với một bảng phát triển thú vị khác.