- คณะกรรมการพัฒนา PIC IoT WG:
- ภาพรวมฮาร์ดแวร์ PIC IoT WG
- PIC IoT WG - การสนับสนุนซอฟต์แวร์
- เริ่มต้นใช้งาน PIC IoT WG Development Board
ทั้งสามปัจจัยหลักที่จะต้องพิจารณาขณะที่การพัฒนาอุปกรณ์แบบพกพา IOT จะใช้พลังงานต่ำ, การเชื่อมต่อแบบไร้สายและการรักษาความปลอดภัย ตรงกับที่สามเหล่านี้ในใจของไมโครชิพได้เปิดตัวคณะกรรมการพัฒนาการใหม่ที่เรียกว่าPIC IOT WG บอร์ดนี้ใช้พลังงานจากไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC 16 บิตพร้อมโมดูล ATWINC Wi-Fi และสิ่งที่น่าสนใจอีกมากมาย ในบทความนี้เราจะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบอร์ดนี้และวิธีใช้สำหรับการออกแบบ IoT ของคุณ หากคุณสนใจบอร์ดพัฒนา IoT อื่น ๆ คุณสามารถตรวจสอบบอร์ด Arduino Nano 33 BLE Sense ซึ่งเพิ่งเปิดตัวโดย Arduino
คณะกรรมการพัฒนา PIC IoT WG:
เริ่มต้นด้วยชื่อของบอร์ดนี้ เรียกว่า PIC IoT WG โดยที่ WG ย่อมาจาก WiFi และ Google ใช่ Microchip และ Google ได้ร่วมมือที่จะนำมาให้เราคณะกรรมการพัฒนาการที่ยอดเยี่ยมซึ่งช่วยให้เราสามารถออกแบบโปรแกรม IOT ฝังตัวที่สามารถได้อย่างง่ายดายและปลอดภัยสื่อสารกับเมฆ IOT บริการหลักของ ดังที่แสดงไว้ด้านล่างบอร์ดพัฒนามีส่วนประกอบจำนวนมากที่มีอยู่มีไมโครคอนโทรลเลอร์โมดูล Wi-Fi หน่วยประมวลผลร่วมการเข้ารหัสเซ็นเซอร์สองตัวและอื่น ๆ อีกมากมาย
ภาพรวมฮาร์ดแวร์ PIC IoT WG
คณะกรรมการจะแบ่งออกเป็นสามส่วนที่ส่วนชาร์จส่วนดีบักและส่วนควบคุมให้เราดูแต่ละส่วนและส่วนประกอบที่สำคัญที่มีอยู่ในนั้น
ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC24F พร้อมโมดูล Wi-Fi WINC1510
ส่วนควบคุมมีทั้งสององค์ประกอบที่สำคัญที่สุดคือนี้ PIC ไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งเป็นPIC24FJ128GA705และอื่น ๆ เป็นโมดูล Wi-Fi ซึ่งเป็นWINC1510เกี่ยวกับชิ้นส่วนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC24F เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิตพลังงานต่ำมากที่ทำงานบนความถี่สัญญาณนาฬิกา 32MHz พร้อม ADC 12 บิตในตัว และโมดูล Wi-Fi คือ ATWINC1510 จากไมโครชิปและเป็นตัวควบคุมเครือข่าย IoT ที่ได้รับการรับรองพลังงานต่ำ อุปกรณ์ทั้งสองนี้ดีหากคุณพยายามออกแบบอุปกรณ์ IoT Edge ที่ใช้แบตเตอรี่
Cryptographic Co-processor สำหรับการสื่อสารข้อมูลที่ปลอดภัย
ไปทางด้านซ้ายของตัวควบคุมที่เรามีที่น่าสนใจอีก IC ซึ่งเป็นการเข้ารหัสลับร่วมประมวลผลที่เรียกว่าATECC608ปัจจุบันมีอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนจำนวนมากเชื่อมต่อกับระบบคลาวด์เช่นเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจอุปกรณ์ตรวจสอบระดับน้ำตาลอย่างต่อเนื่องอุปกรณ์ติดตามทรัพย์สินและอื่น ๆ อีกมากมาย ด้วยเหตุนี้ความปลอดภัยของข้อมูลจึงกลายเป็นข้อกังวลหลักนี่คือจุดที่ IC ATECC608 ร่วมประมวลผลการเข้ารหัสเข้ามาดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่คือบอร์ดของคุณจะสร้างคีย์ส่วนตัวและคีย์สาธารณะ. คีย์ส่วนตัวจะใช้ในการเข้ารหัสทุกข้อความที่ส่งจากบอร์ดนี้และคีย์สาธารณะจะแชร์กับผู้ให้บริการที่สามารถทำได้เช่น Google IoT cloud จากนั้นเมื่อข้อความที่เข้ารหัสจากบอร์ดของเราไปถึงคลาวด์ระบบคลาวด์จะตรวจสอบและถอดรหัสข้อความนี้โดยใช้คีย์สาธารณะ
ATECC608 IC ที่นี่ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบความถูกต้องของการเข้ารหัสลับสำหรับการสร้างและจัดการคีย์ส่วนตัวและคีย์สาธารณะเหล่านี้ และ IC ได้รับการกำหนดค่าล่วงหน้าและจัดเตรียมไว้ล่วงหน้าสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องที่จะเกิดขึ้นระหว่างบอร์ดของคุณกับแกน IoT บนคลาวด์ของ Google หมายความว่าเมื่อคุณได้รับบอร์ดคีย์ส่วนตัวสำหรับบอร์ดของคุณจะถูกสร้างและล็อกแล้วและใน IC นี้และคีย์สาธารณะจะถูกลงทะเบียนด้วยบัญชีไมโครชิปแซนด์บ็อกซ์ที่โฮสต์บน Google Cloud IoT ด้วยวิธีนี้คุณไม่ต้อง เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านระบบเครือข่ายหรือการเข้ารหัสเพื่อทำให้อุปกรณ์ IoT ของคุณปลอดภัย หลังจากเสร็จสิ้นการสร้างต้นแบบแล้วคุณสามารถย้ายบอร์ดของคุณไปไว้ในรีจิสทรีส่วนตัวได้เช่นกัน
อุณหภูมิออนบอร์ดและเซนเซอร์ตรวจจับแสง
ทั้งสองด้านบน IC ตัวประมวลผลร่วมการเข้ารหัสเรามีเซ็นเซอร์ออนบอร์ดสองตัวที่พร้อมสำหรับการทดสอบ หนึ่งคือเซ็นเซอร์วัดแสงซึ่งเป็นTEMT6000X01และอีกอันคือเซ็นเซอร์อุณหภูมิMCP9808นี้ เซ็นเซอร์ตรวจจับแสงเป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับกระแสไฟฟ้าอย่างง่ายที่เชื่อมต่อกับ ADC 10 บิตของตัวควบคุม PIC ของเราและเซ็นเซอร์อุณหภูมิสามารถวัดอุณหภูมิระหว่าง -20 * C ถึง 100 * C โดยมีความแม่นยำทั่วไป 0.25 * C และสื่อสารโดยใช้ I2C.
เครื่องชาร์จลิเธียมออนบอร์ด
บอร์ดพัฒนา PIC IoT WG สามารถขับเคลื่อนด้วยพอร์ต micro-USB หรือด้วยแบตเตอรี่ลิเธียม 4.2V ที่สามารถเชื่อมต่อกับขั้วแบตเตอรี่ (สีขาว) ตอนนี้ถ้าคุณกำลังใช้พลังงานคณะกรรมการที่มีแบตเตอรี่คณะกรรมการนอกจากนี้ยังมีการเรียกเก็บเงินเป็น IC ซึ่งจะชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมของคุณผ่านทางพอร์ต micro-USB ที่มีแรงดันไฟฟ้าชาร์จ 4.2V และการเรียกเก็บเงินในปัจจุบันของ 100mA คุณจะพบไฟ LED สองดวงที่มุมของบอร์ดโดยไฟสีแดงแสดงว่าแบตเตอรี่กำลังชาร์จและไฟสีเขียวแสดงว่าชาร์จเต็ม
PKOB - โปรแกรมเมอร์และดีบักเกอร์
บอร์ดพัฒนายังมีโปรแกรมเมอร์ตัวจำลองและดีบักเกอร์ในตัวที่เรียกว่า PKOB คำว่า PKOB ย่อมาจาก Pic-kit บนบอร์ดดังนั้นก่อนหน้านี้พวกเราหลายคนจะใช้ pic-kit แยกต่างหากเพื่อตั้งโปรแกรมและดีบักคอนโทรลเลอร์ของเรา แต่บอร์ดนี้มีตัวจำลองออนบอร์ดและยังรองรับการสื่อสารแบบอนุกรมซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับการดีบัก ไม่มีข้อกำหนดใด ๆ สำหรับฮาร์ดแวร์ภายนอก
Pinout, LED และสวิตช์
ตรงนี้เรามี LED สี่ดวงแต่ละสีที่แตกต่างกัน ดวงแรกคือ LED สีฟ้าซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่อบอร์ดของคุณเชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi ส่วนที่สองคือ LED สีเขียวที่จะเปิดขึ้นหากคุณเชื่อมต่อกับบริการคลาวด์ของ Google ส่วนที่สามคือ LED สีเหลือง ซึ่งจะกะพริบทุกครั้งที่คุณส่งข้อมูลไปยังระบบคลาวด์และอันที่สี่คือสีแดงสีแดงที่เปิดขึ้นเพื่อระบุข้อผิดพลาดบนบอร์ด นอกจากนี้เรายังมีสวิตช์ SW1 และ SW2 สองสวิตช์ที่สามารถใช้เพื่อเข้าสู่โหมด softAP
ตอนนี้มาถึง pinouts บอร์ดมีส่วนหัว 8 หญิงทั้งสองด้านซึ่งเป็นส่วนขยายของ Mikrobus ที่ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และโมดูลจาก Mikro Elektronika ได้อย่างหลากหลาย นอกจากนี้ยังสามารถเข้าถึงพินวัตถุประสงค์ทั่วไปอื่น ๆ ของคอนโทรลเลอร์ PIC ผ่านแผ่นอิเล็กโทรดเหล่านี้ได้ที่ด้านล่างของคอนโทรลเลอร์นี้
PIC IoT WG - การสนับสนุนซอฟต์แวร์
ในส่วนของซอฟต์แวร์ Microchip ได้ทำให้การเขียนโปรแกรมและการดีบักบอร์ดนี้เป็นเรื่องง่าย เมื่อคุณเชื่อมต่อบอร์ดนี้กับคอมพิวเตอร์ของคุณจะพบว่าเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแฟลชที่คุณสามารถแก้ไขข้อมูลรับรอง Wi-Fi ของคุณหรือตั้งโปรแกรมใหม่โดยใช้ตัวเลือกการลากและวางง่ายๆ และนี่คือคอนโทรลเลอร์ PIC 16 บิตสามารถตั้งโปรแกรมโดยใช้MPLABX IDE กับคอมไพเลอร์ XC16และยังรองรับMicrochips Code Configurator (MCC)สำหรับการเขียนโปรแกรมและการดีบักอย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้เมื่อคุณได้รับบอร์ดนี้จะมีการตั้งโปรแกรมล่วงหน้าและกำหนดค่าสำหรับการสาธิตซึ่งเราสามารถอ่านค่าของเซ็นเซอร์แสงและเซ็นเซอร์อุณหภูมินี้และสร้างกราฟบนแพลตฟอร์มคลาวด์ของ Google
เริ่มต้นใช้งาน PIC IoT WG Development Board
เริ่มต้นด้วยการจับสายเคเบิลมินิ USB และเชื่อมต่อกับบอร์ดพัฒนาของเราและเชื่อมต่อปลายอีกด้านเข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณจะสังเกตเห็นว่าบอร์ดของคุณสว่างขึ้นและในคอมพิวเตอร์ของคุณคุณจะพบแฟลชไดรฟ์ตัวใหม่ที่เรียกว่าอยากรู้อยากเห็น เปิดไดรฟ์และคุณจะพบเนื้อหาดังที่แสดงด้านล่าง
คลิกที่ไฟล์ชื่อ CLICK-ME.HTM เพื่อเปิดเว็บเพจ ในหน้าเว็บให้ป้อนข้อมูลรับรอง Wi-Fi และคลิกที่การกำหนดค่าการดาวน์โหลด
สิ่งนี้จะดาวน์โหลดไฟล์ชื่อ WiFI.config เพียงลากไฟล์นี้ลงในไดรฟ์สำหรับความอยากรู้อยากเห็นและคุณจะสังเกตเห็น ไฟ LED สีน้ำเงินและสีเขียวบนบอร์ดของคุณเปิดขึ้นเพื่อแสดงว่าบอร์ดของคุณเชื่อมต่อกับ Wi-Fi และ Google cloud เปิดหน้าเว็บอีกครั้งเพื่อตรวจสอบสถานะของบอร์ดจากนั้นเลื่อนลงเพื่อตรวจสอบค่าเซ็นเซอร์แสงและอุณหภูมิจากบอร์ดของคุณที่แสดงกราฟบนหน้า คุณสามารถตรวจสอบวิดีโอด้านบนหากคุณมีคำถามใด ๆ
ในทำนองเดียวกันคุณสามารถส่งข้อมูลจากระบบคลาวด์ของ Google ไปยังอุปกรณ์ของคุณได้ เพียงแค่เปิดซอฟต์แวร์มอนิเตอร์แบบอนุกรมเช่นผงสำหรับอุดรูและเชื่อมต่อกับพอร์ต COM ของบอร์ดจากนั้นพิมพ์ข้อความตัวอย่างในกล่องข้อความนี้แล้วคลิกที่ส่งไปยังอุปกรณ์
ดังที่คุณเห็นเทอร์มินัลผงสำหรับอุดรูควรแสดงข้อความที่เราเพิ่งส่งไป หลังจากทดลองใช้โปรแกรมสาธิตนี้แล้วคุณสามารถเลื่อนลงเพื่อค้นหาตัวเลือกในการสร้างโปรแกรมโหนดเซ็นเซอร์ของคุณเองจากนั้นมีตัวเลือกที่เรียกว่าบัณฑิตซึ่งคุณสามารถย้ายบอร์ดของคุณจากสภาพแวดล้อมการสาธิตนี้ไปยังสภาพแวดล้อมส่วนตัวได้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและดำเนินการต่อจากที่นี่คู่มือผู้ใช้ PIC IoT WG จากไมโครชิพจะเป็นประโยชน์
จากนั้นคุณเริ่มเขียนโค้ดของคุณเองโดยใช้ MPLABX IDE ตามที่บอกไว้ก่อนหน้านี้ว่าบอร์ดรองรับ MCC สำหรับการเขียนโปรแกรมที่ง่ายและรวดเร็ว นี่เป็นการสรุปความคิดเห็นของฉันเกี่ยวกับ PIC IoT WG Development Board ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการเรียนรู้เกี่ยวกับกระดานและอยากรู้อยากเห็นที่จะสร้างอะไรบางอย่างกับมัน แจ้งให้เราทราบความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับเรื่องนี้ในส่วนความคิดเห็นแล้วพบกันใหม่ในบทความรีวิวพร้อมกับคณะกรรมการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นอีกชุด