- PIC IoT WG Development Board:
- Descripció general del maquinari PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Suport de programari
- Introducció a la Junta de desenvolupament de PIC IoT WG
Els tres paràmetres principals a tenir en compte durant el desenvolupament d’un dispositiu IoT portàtil serien el baix consum d’energia, la connectivitat sense fils i la seguretat. Amb exactament aquests tres en ment, Microchip ha llançat una nova placa de desenvolupament anomenada PIC IoT WG. La placa funciona amb un microcontrolador PIC de 16 bits amb mòdul Wi-Fi ATWINC i moltes coses més interessants. En aquest article, aprendrem més sobre aquest tauler i com utilitzar-lo per als vostres dissenys de IoT. Si esteu interessats en altres taulers de desenvolupament de l'IoT, també podeu consultar la placa de sentit Arduino Nano 33 BLE que va ser introduïda recentment per Arduino.
PIC IoT WG Development Board:
Comencem pel nom mateix d’aquest tauler. Es diu PIC IoT WG, on WG significa WiFi i Google. Sí, Microchip i Google s’han associat per aportar-nos aquest meravellós tauler de desenvolupament que ens pot ajudar a dissenyar aplicacions IoT incrustades que puguin comunicar-se fàcilment i de forma segura amb els serveis bàsics IoT de Google Cloud. Com es mostra a continuació, la placa de desenvolupament té molts components presents, té el seu propi microcontrolador, un mòdul Wi-Fi, un coprocessador criptogràfic, un parell de sensors i molt més
Descripció general del maquinari PIC IoT WG
La placa es divideix en tres seccions, la secció de carregador, la de depurador i la de controlador. Vegem cada secció i els components importants que hi són presents.
Microcontrolador PIC24F amb mòdul Wi-Fi WINC1510
La secció de controlador té els dos components més importants: un és aquest microcontrolador PIC que és el PIC24FJ128GA705 i l’altre és aquest mòdul Wi-Fi que és WINC1510. Quant a la part del microcontrolador, el PIC24F és un microcontrolador de 16 bits de potència extremadament baixa que funciona amb una freqüència de rellotge de 32 MHz amb un ADC integrat de 12 bits. I el mòdul Wi-Fi és ATWINC1510, també procedent de microxips i és un controlador de xarxa IoT certificat de baixa potència. Tots dos dispositius són bons si intenteu dissenyar un dispositiu IoT Edge que funciona amb bateria
Coprocessador criptogràfic per a una comunicació de dades segura
A la part esquerra del controlador, tenim un altre CI interessant que és un coprocessador criptogràfic anomenat ATECC608. Avui dia, tants dispositius sensibles es connecten al núvol, com ara monitors de ritme cardíac, dispositius de control continu de glucosa, dispositius de seguiment d’actius i molt més. Amb això, la seguretat de les dades s’està convertint en una preocupació important, aquí és on intervé el coprocessador criptogràfic IC ATECC608. Per tant, el que passa aquí és que la vostra placa generarà una clau privada i una clau pública. La clau privada s’utilitzarà per xifrar tots els missatges que s’envien des d’aquest tauler i la clau pública es compartirà amb el proveïdor de serveis que podria, com el núvol de Google IoT. Aleshores, quan aquest missatge xifrat del nostre tauler arribi al núvol, el núvol verificarà i desxifrarà aquest missatge mitjançant la clau pública.
El IC ATECC608 actua aquí com un dispositiu d'autenticació de criptografia per crear i gestionar aquestes claus públiques i privades. I l’IC està preconfigurat i pre-aprovisionat perquè l’autenticació tingui lloc entre la vostra placa i el nucli IoT de Google Cloud. És a dir, en el moment de rebre el tauler, la clau privada del tauler ja hauria estat generada i bloquejada i en aquest IC i la clau pública estarà registrada al compte sandbox de microxips allotjat al Google Cloud IoT d'aquesta manera sigueu experts en xarxes o encriptació per protegir els vostres dispositius IoT. Més endavant, un cop hàgiu acabat el prototipatge, també podeu moure el tauler a un registre privat.
Sensor de llum i temperatura a bord
A banda i banda del CI de coprocessador criptogràfic, tenim dos sensors integrats que estan a punt per provar-los. Un és aquest sensor de llum que és TEMT6000X01 i l’altre és aquest sensor de temperatura MCP9808. El sensor de llum és un senzill sensor de detecció de corrent que es connecta a un ADC de 10 bits del nostre controlador PIC i el sensor de temperatura pot mesurar temperatures entre -20 * C a 100 * C amb una precisió típica de 0,25 * C i es comunica mitjançant I2C.
Carregador de liti incorporat
La placa de desenvolupament PIC IoT WG es pot alimentar amb el port micro-USB o amb una bateria de liti de 4,2 V que es pot connectar al terminal de la bateria (color blanc). Ara, si alimenteu la placa amb una bateria, la placa també té com a IC de càrrega que carregarà la bateria de liti a través del port micro-USB amb un voltatge de càrrega de 4,2 V i un corrent de càrrega de 100 mA. També trobareu dos LEDs a la cantonada del tauler, el vermell indica que la bateria s'està carregant i el verd indica que està completament carregada.
PKOB: programador i depurador
La placa de desenvolupament també té el seu propi programador, emulador i depurador integrat anomenat PKOB. El terme PKOB significa Pic-kit on board, de manera que molts de nosaltres abans hauríem utilitzat un pic-kit separat per programar i depurar els nostres controladors, però aquesta placa té un emulador integrat i també admet la comunicació en sèrie, cosa que resulta molt útil per a la depuració sense cap requisit de maquinari extern.
Pinout, LEDs i interruptors
Aquí tenim quatre leds de colors diferents cadascun. El primer és un LED de color blau que s’encén quan la placa està connectada a una xarxa Wi-Fi, el segon és un LED de color verd que s’encén si esteu connectat als serveis al núvol de Google, el tercer és un LED de color groc que parpelleja cada vegada que envieu dades al núvol i el quart és d’un color vermell vermell que s’activa per indicar un error al tauler. També tenim dos commutadors SW1 i SW2 que es poden utilitzar per entrar al mode softAP.
Ara, arribant als pinouts, el tauler té capçaleres de 8 femelles a banda i banda que constitueixen una expansió Mikrobus que us permet connectar una àmplia varietat de sensors i mòduls de Mikro Elektronika. També es pot accedir a la resta de pins d'ús general del controlador PIC a través d'aquests coixinets que es troben a la part inferior d'aquest controlador.
PIC IoT WG - Suport de programari
Arribant a la part del programari, Microchip ha convertit en una brisa en programar i depurar aquesta placa. Quan connecteu aquest tauler a l'ordinador, es descobrirà com un dispositiu d'emmagatzematge flash on podeu modificar les vostres credencials de Wi-Fi o reprogramar-les mitjançant una simple opció d'arrossegar i deixar anar. I en tractar-se d’un controlador PIC de 16 bits, es pot programar mitjançant l’ IDE MPLABX amb el compilador XC16 i també admet configurador de codis de microprocessadors (MCC) per a una ràpida programació i depuració.
També quan rebeu aquesta placa, es preprogramarà i es configurarà per a una demostració en la qual podrem llegir els valors d’aquest sensor de llum i sensor de temperatura i representar-los gràficament a la plataforma del núvol de Google.
Introducció a la Junta de desenvolupament de PIC IoT WG
Per començar, agafeu un mini cable USB i connecteu-lo a la nostra placa de desenvolupament i connecteu l’altre extrem a l’ordinador. Notareu que el vostre tauler s’il·lumina i, a l’ordinador, podeu trobar una nova unitat flaix anomenada curiositat. Obriu la unitat i hi trobareu el contingut tal com es mostra a continuació.
Feu clic al fitxer CLICK-ME.HTM per obrir una pàgina web. A la pàgina web, introduïu les credencials de Wi-Fi i feu clic a la configuració de descàrrega.
Això descarregarà un fitxer anomenat WiFI.config , simplement arrossegueu aquest fitxer a la unitat de curiositat i notareu que el led blau i el verd de la vostra placa s’encenen per indicar que la vostra placa està connectada al Wi-Fi i al núvol de Google. Obriu de nou la pàgina web per comprovar l'estat del tauler i desplaceu-vos cap avall per comprovar el valor del sensor de llum i temperatura del tauler que es mostra a la pàgina. Podeu consultar el vídeo anterior si teniu cap pregunta.
De la mateixa manera, també podeu enviar dades des del núvol de Google al vostre dispositiu. Simplement obriu qualsevol programari de monitor sèrie com ara massilla i connecteu-lo al port COM de la placa, després escriviu un missatge de mostra en aquest quadre de text i feu clic a Envia al dispositiu.
Com podeu veure, el terminal de massilla hauria de mostrar el missatge que acabem d’enviar. Després d’experimentar amb aquest programa de demostració, podeu desplaçar-vos cap avall per trobar opcions per crear el vostre propi programa de node de sensor i, a continuació, hi ha una opció anomenada graduada mitjançant la qual podeu moure el tauler d’aquest entorn de demostració a un entorn privat. Per obtenir més informació i continuar des d’aquí, us serà útil aquesta Guia de l’usuari PIC IoT WG de Microchip.
A continuació, comenceu a escriure el vostre propi codi mitjançant l'IDE MPLABX, també, tal com s'ha dit anteriorment, la placa admet MCC per a una programació fàcil i ràpida. Això resumeix pràcticament la meva ressenya a la Junta de desenvolupament de PIC IoT WG. Espero que us hagi agradat conèixer el tauler i tingueu curiositat per construir alguna cosa amb ell. Feu-me saber la vostra opinió sobre això a la secció de comentaris i em reuniré amb vosaltres en un altre article de revisió amb un altre pla de desenvolupament emocionant.