- مجلس تطوير PIC IoT WG:
- نظرة عامة على أجهزة PIC IoT WG
- PIC IoT WG –دعم البرامج
- الشروع في العمل مع مجلس تطوير PIC IoT WG
المعلمات الرئيسية الثلاثة التي يجب مراعاتها أثناء تطوير جهاز إنترنت الأشياء المحمول هي انخفاض استهلاك الطاقة ، والاتصال اللاسلكي ، والأمن. مع وضع هؤلاء الثلاثة في الاعتبار بالضبط ، أطلقت Microchip لوحة تطوير جديدة تسمى PIC IoT WG. يتم تشغيل اللوحة بواسطة متحكم PIC 16 بت مع وحدة ATWINC Wi-Fi والعديد من الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام. في هذه المقالة ، سنتعلم المزيد عن هذا المنتدى وكيفية استخدامه لتصميمات إنترنت الأشياء الخاصة بك. إذا كنت مهتمًا بلوحات تطوير إنترنت الأشياء الأخرى ، فيمكنك أيضًا التحقق من لوحة استشعار Arduino Nano 33 BLE التي قدمتها Arduino مؤخرًا.
مجلس تطوير PIC IoT WG:
لنبدأ مع اسم هذا المنتدى. يطلق عليه PIC IoT WG ، حيث يرمز WG إلى WiFi و Google. نعم ، لقد اشتركت Microchip و Google في تقديم لوحة التطوير الرائعة هذه إلينا والتي يمكن أن تساعدنا في تصميم تطبيقات إنترنت الأشياء المضمنة التي يمكنها التواصل بسهولة وأمان مع خدمات Google Cloud IoT الأساسية. كما هو موضح أدناه ، تحتوي لوحة التطوير على الكثير من المكونات الموجودة عليها ، ولديها متحكم دقيق خاص بها ، ووحدة Wi-Fi ، ومعالج تشفير مشترك ، واثنين من أجهزة الاستشعار وأكثر من ذلك بكثير
نظرة عامة على أجهزة PIC IoT WG
اللوحة مقسمة إلى ثلاثة أقسام ، قسم الشاحن ، قسم مصحح الأخطاء ، قسم وحدة التحكم. دعونا نلقي نظرة على كل قسم والمكونات الهامة الموجودة فيه.
متحكم PIC24F مع وحدة Wi-Fi WINC1510
يحتوي قسم وحدة التحكم على أهم مكونين أحدهما هو PIC Microcontroller وهو PIC24FJ128GA705 والآخر هو وحدة Wi-Fi هذه وهي WINC1510. حول جزء الميكروكونترولر ، PIC24F عبارة عن متحكم دقيق 16 بت منخفض الطاقة للغاية يعمل على تردد ساعة 32 ميجا هرتز مع ADC مدمج 12 بت. ووحدة Wi-Fi هي ATWINC1510 ، أيضًا من شريحة ميكروية وهي وحدة تحكم شبكة إنترنت الأشياء المعتمدة منخفضة الطاقة. كلا الجهازين جيدان إذا كنت تحاول تصميم جهاز IoT Edge يعمل بالبطارية
معالج مشفر لتأمين اتصال البيانات
إلى الجانب الأيسر من وحدة التحكم ، لدينا IC آخر مثير للاهتمام وهو معالج مشفر يسمى ATECC608. اليوم ، يتم توصيل العديد من الأجهزة الحساسة بالسحابة ، مثل أجهزة مراقبة معدل ضربات القلب وأجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة وأجهزة تتبع الأصول وغير ذلك الكثير. مع ذلك ، أصبح أمن البيانات مصدر قلق كبير ، وهنا يأتي دور معالج التشفير IC ATECC608. لذا ما يحدث هنا هو أن لوحتك ستنشئ مفتاحًا خاصًا ومفتاحًا عامًا. سيتم استخدام المفتاح الخاص لتشفير كل رسالة يتم إرسالها من هذا المنتدى وستتم مشاركة المفتاح العام مع مزود خدمة can مثل Google IoT cloud. بعد ذلك ، عندما تصل هذه الرسالة المشفرة من لوحتنا إلى السحابة ، ستقوم السحابة بالتحقق من هذه الرسالة وفك تشفيرها باستخدام المفتاح العام.
يعمل ATECC608 IC هنا كجهاز مصادقة تشفير لإنشاء وإدارة هذه المفاتيح الخاصة والعامة. ويتم تكوين IC مسبقًا ومجهز مسبقًا للمصادقة التي تتم بين لوحك و Google cloud IoT core. بمعنى ، في الوقت الذي تتلقى فيه اللوحة ، يكون قد تم بالفعل إنشاء المفتاح الخاص للوحة الخاصة بك وإغلاقه وفي هذا IC ويتم تسجيل المفتاح العام في حساب وضع الحماية للرقائق الدقيقة المستضاف على Google cloud IoT بهذه الطريقة ليس عليك ذلك كن خبيرًا في الشبكات أو التشفير لجعل أجهزة إنترنت الأشياء الخاصة بك آمنة. لاحقًا ، بعد الانتهاء من إنشاء النماذج الأولية ، يمكنك نقل منتداك إلى سجل خاص أيضًا.
درجة الحرارة على متن الطائرة ومستشعر الضوء
على كلا الجانبين على معالج التشفير المشترك IC ، لدينا مستشعران على متن الطائرة جاهزان للاختبار. أحدهما هو مستشعر الضوء هذا وهو TEMT6000X01 والآخر هو مستشعر درجة الحرارة MCP9808. مستشعر الضوء عبارة عن مستشعر استشعار تيار بسيط متصل بـ ADC 10 بت لوحدة التحكم PIC ويمكن لمستشعر درجة الحرارة قياس درجات الحرارة بين -20 * C إلى 100 * C بدقة نموذجية تبلغ 0.25 * C ويتواصل باستخدام I2C.
شاحن الليثيوم على متن الطائرة
يمكن تزويد لوحة تطوير PIC IoT WG إما بمنفذ micro-USB أو ببطارية ليثيوم 4.2 فولت يمكن توصيلها بطرف البطارية (اللون الأبيض). الآن ، إذا كنت تقوم بتشغيل اللوحة باستخدام بطارية ، فإن اللوحة تحتوي أيضًا على IC للشحن والذي سيشحن بطارية الليثيوم الخاصة بك من خلال منفذ micro-USB بجهد شحن يبلغ 4.2 فولت وتيار شحن 100 مللي أمبير. ستجد أيضًا اثنين من مصابيح LED في زاوية اللوحة ، يشير اللون الأحمر إلى أن البطارية قيد الشحن بينما يشير اللون الأخضر إلى أنه مشحون بالكامل.
PKOB - مبرمج ومصحح
يحتوي مجلس التطوير أيضًا على مبرمج ومحاكي ومصحح أخطاء على اللوحة يسمى PKOB. يشير المصطلح PKOB إلى Pic-kit على اللوحة ، لذلك كان الكثير منا قد استخدم في وقت سابق مجموعة صور منفصلة لبرمجة وحدات التحكم الخاصة بنا وتصحيحها ، لكن هذه اللوحة بها محاكي مدمج كما أنها تدعم الاتصال التسلسلي ، والذي يكون مفيدًا جدًا لتصحيح الأخطاء دون الحاجة إلى أجهزة خارجية.
Pinout ، ومصابيح LED ، ومفاتيح
هنا ، لدينا أربعة مصابيح LED لكل منها ألوان مختلفة. الأول هو مصباح LED باللون الأزرق يتم تشغيله عند توصيل اللوحة الخاصة بك بشبكة Wi-Fi ، والثاني هو مؤشر LED باللون الأخضر يتم تشغيله إذا كنت متصلاً بخدمات Google السحابية ، والثالث هو مؤشر LED باللون الأصفر يومض في كل مرة ترسل فيها بيانات إلى السحابة والرابع لون أحمر أحمر يتم تشغيله للإشارة إلى وجود خطأ على اللوحة. لدينا أيضًا مفتاحان SW1 و SW2 يمكن استخدامهما للدخول إلى وضع softAP.
الآن عند الوصول إلى pinouts ، تحتوي اللوحة على 8 رؤوس للإناث على كلا الجانبين والتي تقف كتوسيع Mikrobus الذي يسمح لك بتوصيل حقيقة واسعة من أجهزة الاستشعار والوحدات من Mikro Elektronika. يمكن أيضًا الوصول إلى المسامير الأخرى ذات الأغراض العامة لوحدة التحكم PIC من خلال هذه الوسادات الموجودة في الجزء السفلي من وحدة التحكم هذه.
PIC IoT WG –دعم البرامج
بالانتقال إلى جزء البرنامج ، جعله Microchip نسيمًا في البرمجة وتصحيح أخطاء هذه اللوحة. عند توصيل هذه اللوحة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، سيتم اكتشافها كجهاز تخزين فلاش حيث يمكنك تعديل بيانات اعتماد Wi-Fi أو إعادة برمجتها عن طريق خيار السحب والإفلات البسيط. وهذا كونه وحدة تحكم PIC 16 بت يمكن برمجتها باستخدام MPLABX IDE مع مترجم XC16 كما أنها تدعم Microchips Code Configurator (MCC) للبرمجة السريعة وتصحيح الأخطاء.
أيضًا عندما تتلقى هذه اللوحة ، سيتم برمجتها مسبقًا وتهيئتها لعرض توضيحي يمكننا من خلاله قراءة قيم مستشعر الضوء ومستشعر درجة الحرارة هذا ورسمه على منصة Google السحابية.
الشروع في العمل مع مجلس تطوير PIC IoT WG
للبدء في الحصول على كبل USB صغير وتوصيله بلوحة التطوير الخاصة بنا ، وتوصيل الطرف الآخر بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. ستلاحظ أن لوحتك تضيء وعلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، يمكنك العثور على محرك أقراص محمول جديد يسمى الفضول. افتح محرك الأقراص وستجد المحتويات فيه كما هو موضح أدناه.
انقر فوق الملف المسمى CLICK-ME.HTM لفتح صفحة ويب. في صفحة الويب ، أدخل بيانات اعتماد Wi-Fi وانقر فوق تكوين التنزيل.
سيؤدي هذا إلى تنزيل ملف يسمى WiFI.config ، ما عليك سوى سحب هذا الملف إلى محرك الفضول وستلاحظ تشغيل المصباح الأزرق والأخضر على لوحك للإشارة إلى أن اللوحة الخاصة بك متصلة الآن بشبكة Wi-Fi و Google cloud. افتح صفحة الويب مرة أخرى للتحقق من حالة اللوحة ، ثم قم بالتمرير لأسفل للتحقق من قيمة مستشعر الضوء ودرجة الحرارة من اللوحة التي يتم رسمها على الصفحة. يمكنك التحقق من الفيديو أعلاه إذا كان لديك أي أسئلة.
وبالمثل ، يمكنك أيضًا إرسال البيانات من سحابة Google إلى جهازك. ما عليك سوى فتح أي برنامج مراقبة تسلسلي مثل المعجون وتوصيله بمنفذ COM للوحة ، ثم اكتب رسالة نموذجية في مربع النص هذا وانقر فوق إرسال إلى الجهاز.
كما ترى ، يجب أن تعرض محطة المعجون الرسالة التي أرسلناها للتو. بعد تجربة هذا البرنامج التجريبي ، يمكنك التمرير لأسفل للعثور على خيارات لإنشاء برنامج عقدة المستشعر الخاص بك ومن ثم هناك خيار يسمى graduate والذي يمكنك من خلاله نقل اللوحة من هذه البيئة التجريبية إلى بيئة خاصة. لمزيد من المعلومات والمتابعة من هنا ، سيكون دليل مستخدم PIC IoT WG هذا من Microchip مفيدًا.
بعد ذلك ، تبدأ في كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بك باستخدام MPLABX IDE ، كما قيل سابقًا ، تدعم اللوحة MCC لبرمجة سريعة وسهلة. هذا يلخص إلى حد كبير مراجعتي على مجلس تطوير PIC IoT WG. أتمنى أن تكون قد استمتعت بمعرفة المزيد عن اللوحة وأن تكون مهتمًا ببناء شيء ما معها. اسمح لي أن أعرف أفكارك حول هذا في قسم التعليقات وسألتقي بك في مقال مراجعة آخر مع لوحة تطوير مثيرة أخرى.