HackerBox 0040: PIC of Destiny: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hälsningar till HackerBox Hackers runt om i världen. HackerBox 0040 får oss att experimentera med PIC -mikrokontroller, breadboarding, LCD -skärmar, GPS och mer. Denna instruktionsbok innehåller information om hur du kommer igång med HackerBox 0040, som kan köpas här så länge lagret räcker. Om du vill få en sån här HackerBox i din brevlåda varje månad, prenumerera på HackerBoxes.com och gå med i revolutionen!

Ämnen och inlärningsmål för HackerBox 0040:

• Utveckla inbyggda system med PIC -mikrokontroller
• Utforska in-kretsprogrammering av inbäddade system
• Testa strömförsörjning och klockalternativ för inbyggda system
• Anslut en PIC -mikrokontroller till en LCD -utmatningsmodul
• Experimentera med en integrerad GPS -mottagare
• Använd PIC of Destiny

HackerBoxes är den månatliga prenumerationstjänsten för DIY -elektronik och datorteknik. Vi är hobbyister, tillverkare och experimenterande. Vi är drömmarnas drömmare.

HACKA PLANET

Steg 1: Innehållslista för HackerBox 0040

• PIC -mikrokontroller PIC16F628 (DIP 18)
• PIC -mikrokontroller PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 In-Circuit Programmer och Debugger
• ZIF Socket -programmeringsmål för PICkit 3
• USB -kabel och huvudtrådar för PICkit 3
• GPS -modul med inbyggd antenn
• 16x2 alfanumerisk LCD -modul
• Strömförsörjning för brödbräda med MicroUSB
• 16.00MHz kristaller (HC-49)
• Taktila tillfälliga knappar
• Spridda RÖDA 5 mm lysdioder
• 5K Ohm trimmerpotentiometer
• 18pF keramiska kondensatorer
• 100nF keramiska kondensatorer
• 1K Ohm 1/4W motstånd
• 10K Ohm 1/4W motstånd
• 830 Point (Large) Lödfritt brödbräda
• Formad Jumper Wire Kit med 140 bitar
• Celluloid gitarrval
• Exklusiv PIC16C505 Die Decal

Några andra saker som kommer att vara till hjälp:

• Lödkolv, löd och grundläggande lödverktyg
• Dator för att köra mjukvaruverktyg

Viktigast av allt, du behöver en känsla av äventyr, hackeranda, tålamod och nyfikenhet. Att bygga och experimentera med elektronik, samtidigt som det är mycket givande, kan vara svårt, utmanande och till och med frustrerande ibland. Målet är framsteg, inte perfektion. När du fortsätter och njuter av äventyret kan du få stor tillfredsställelse från denna hobby. Ta varje steg långsamt, tänk på detaljerna och var inte rädd för att be om hjälp.

Det finns en mängd information för nuvarande och potentiella medlemmar i HackerBoxes FAQ. Nästan alla icke-tekniska support-e-postmeddelanden som vi får besvaras redan där, så vi uppskattar verkligen att du tar några minuter att läsa vanliga frågor.

Steg 2: PIC -mikrokontroller

PIC -familjen av mikrokontroller är gjorda av Microchip Technology. Namnet PIC hänvisade ursprungligen till Peripheral Interface Controller, men korrigerades senare till programmerbar intelligent dator. De första delarna i familjen kom ut 1976. År 2013 hade mer än tolv miljarder individuella PIC -mikrokontroller skickats. PIC-enheter är populära bland både industriella utvecklare och hobbyister på grund av deras låga kostnad, breda tillgänglighet, stora användarbas, omfattande samling av applikationsanteckningar, tillgänglighet till låga eller kostnadsfria utvecklingsverktyg, serieprogrammering och omprogrammerbar Flash-minne. (Wikipedia)

HackerBox 0040 innehåller två PIC -mikrokontroller som tillfälligt sitter för transport i ett ZIF -uttag (noll insättningskraft). Det första steget är att ta bort de två PIC: erna från ZIF -uttaget. Gör det nu!

De två mikrokontrollerna är ett PIC16F628A (datablad) i ett DIP18 -paket och ett PIC12F675 (datablad) i ett DIP 8 -paket.

Exemplen här använder PIC16F628A, men PIC12F675 fungerar på samma sätt. Vi uppmuntrar dig att testa det i ett eget projekt. Dess lilla storlek ger en effektiv lösning när du bara behöver ett litet antal I/O -stift.

Steg 3: Programmering av PIC -mikrokontroller med PICkit 3

Det finns många konfigurationssteg som måste åtgärdas när du använder PIC -verktygen, så här är ett ganska grundläggande exempel:

• Installera MPLAB X IDE -programvaran från Microchip
• I slutet av installationen kommer du att få en länk för att installera MPLAB XC8 C Compiler. Var noga med att välja det. XC8 är kompilatorn vi kommer att använda.
• Sätt i PIC16F628A (DIP18) -chipet i ZIF -uttaget. Notera positionen och orienteringen som anges på baksidan av ZIF -målkortet.
• Ställ in bygelbrytarna som anges på baksidan av ZIF-målkortet (B, 2-3, 2-3).
• Anslut den fem-stifts programmeringshuvudet på ZIF-målkortet till PICkit 3-huvudet.
• Anslut PICkit 3 till datorn med den röda miniUSB -kabeln.
• Kör MPLAB X IDE.
• Välj menyalternativet för att skapa ett nytt projekt.
• Konfigurera: mikrochip inbäddat fristående projekt och tryck på NÄSTA.
• Välj enhet: PIC16F628A och tryck på NÄSTA
• Välj felsökning: Ingen; Hårdvaruverktyg: PICkit 3; Kompilator: XC8
• Ange projektnamnet: blinka.
• Högerklicka på källfiler och välj ny main under ny. C
• Ge c -filen ett namn som "blinka"
• Navigera till fönster> taggminnevy> konfigurationsbitar
• Ställ FOSC -biten på INTOSCIO och allt annat på OFF.
• Tryck på knappen "generera källkod".
• Klistra in den genererade koden i din blink.c -fil ovan
• Klistra också in detta i c -filen: #define _XTAL_FREQ 4000000
• Tidigare i huvudblocket med c -kod nedan:

void main (void)

{TRISA = 0b00000000; medan (1) {PORTAbits. RA3 = 1; _fördröjning_ms (300); PORTAbits. RA3 = 0; _fördröjning_ms (300); }}

• Tryck på hammarikonen för att kompilera
• Navigera till produktion> ställ in projektkonfiguration> anpassa
• Välj PICkit 3 i vänstra panelen i popup -fönstret och sedan Ström från rullgardinsfältet högst upp.
• Klicka på "effektmål" -rutan, ställ in målspänningen på 4.875V, tryck på Apply.
• Tillbaka på huvudskärmen, tryck på den gröna pilikonen.
• En varning om spänning kommer att dyka upp. Hit fortsätt.
• Du bör så småningom få "Programmering/verifiera slutförd" i statusfönstret.
• Om programmeraren inte beter sig kan det hjälpa att stänga av IDE och bara köra den igen. Alla dina valda inställningar bör behållas.

Steg 4: Breadboarding PIC programmerad med Blink. C

När PIC har programmerats (föregående steg) kan den släppas på en lödfri brödbräda för testning.

Eftersom den interna oscillatorn valdes behöver vi bara koppla upp tre stift (ström, jord, LED).

Ström kan levereras till brödbrädan med hjälp av strömförsörjningsmodulen. Pekare för användning av strömförsörjningsmodulen:

• Lägg lite mer löd på sidflikarna på microUSB -uttaget innan det bryts av - inte efter.
• Se till att de "svarta stiften" går in i markskenan och de "vita stiften" i kraftskenan. Om de är omvända är du på fel ände av brödbrädan.
• Vänd båda omkopplarna till 5V för de medföljande PIC -chipsen.

Efter att ha placerat PIC -mikrokontrollern, notera stift 1 -indikatorn. Stiften är numrerade från stift 1 moturs. Kabelstift 5 (VSS) till GND, stift 14 (VDD) till 5V och stift 2 (RA3) till lysdioden. Lägg märke till i din kod, I/O -stift RA3 cyklas på och av för att blinka lysdioden. Lysdiodens längre stift ska anslutas till PIC, medan den kortare stiftet ska anslutas till ett 1K -motstånd (brunt, svart, rött). Den motsatta änden av motståndet ska anslutas till GND -skenan. Motståndet fungerar helt enkelt som en strömgräns så att lysdioden inte ser ut som en kort mellan 5V och GND och drar för mycket ström.

Steg 5: Programmering i krets

PICkit 3-dongeln kan användas för att programmera PIC-kretsen i kretsen. Dongeln kan också mata kretsen (brödbrädans mål) precis som vi gjorde med ZIF -målet.

• Ta bort strömförsörjningen från panelen.
• Anslut PICkit 3 -ledningarna till brödbrädan vid 5V, GND, MCLR, PGC och PGD.
• Ändra fördröjningsnumren i C -koden.
• Kompilera om (hammarikon) och programmera sedan PIC.

Eftersom fördröjningsnumren ändrades bör lysdioden blinka annorlunda nu.

Steg 6: Använda en extern kristalloscillator

För detta PIC-experiment, växla från den interna oscillatorn till en höghastighets extern kristalloscillator. Inte bara är den externa kristalloscillatorn snabbare 16MHz istället för 4MHz), men den är mycket mer exakt.

• Ändra FOSC -konfigurationsbiten från INTOSCIO till HS.
• Ändra både FOSC IDE -inställningen och #define i koden.
• Ändra #define _XTAL_FREQ 4000000 från 4000000 till 16000000.
• Omprogrammera PIC (kanske ändra fördröjningsnumren igen)
• Verifiera funktionen med den externa kristallen.
• Vad händer när du drar kristallen från brödbrädan?

Steg 7: Körning av en LCD -utmatningsmodul

PIC16F628A kan användas för att driva utmatning till en 16x2 alfanumerisk LCD -modul (data) när den är ansluten som visas här. Den bifogade filen picLCD.c ger ett enkelt exempelprogram för att skriva textutmatning till LCD -modulen.

Steg 8: GPS -tid och platsmottagare

Denna GPS -modul kan bestämma tid och plats ganska exakt från signaler som tas emot från rymden till sin lilla integrerade antenn. Endast tre stift krävs för grundläggande drift.

Den röda "Power" -lampan tänds när rätt ström är ansluten. När satellitsignalerna har inhämtats börjar den gröna "PPS" -lampan med puls.

Strömförsörjning till GND- och VCC -stiften. VCC kan fungera på 3,3V eller 5V.

Den tredje stiftet som är nödvändigt är TX -stiftet. TX-stiftet matar ut en seriell ström som kan fångas in i en dator (via TTL-USB-adapter) eller till en mikrokontroller. Det finns många exempelprojekt för att ta emot GPS -data till en Arduino.

Denna git -repo innehåller pdf -dokumentation för denna typ av GPS -modul. Kolla även in u-center.

Detta projekt och den här videon visar ett exempel på att fånga datum och tid med hög noggrannhet från en GPS -modul till en PIC16F628A mikrokontroller.

Steg 9: Lev HackLife

Vi hoppas att du har haft denna månads resa till DIY -elektronik. Nå ut och dela din framgång i kommentarerna nedan eller på HackerBoxes Facebook Group. Hör av dig till oss om du har några frågor eller behöver hjälp med något.

Gå med i revolutionen. Lev HackLife. Du kan få en cool låda med hackbar elektronik och datatekniska projekt levererade direkt till din brevlåda varje månad. Surfa bara över till HackerBoxes.com och prenumerera på den månatliga HackerBox -tjänsten.