- Scheda di sviluppo PIC IoT WG:
- Panoramica dell'hardware PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Supporto software
- Primi passi con PIC IoT WG Development Board
I tre parametri principali da considerare durante lo sviluppo di un dispositivo IoT portatile sono il basso consumo energetico, la connettività wireless e la sicurezza. Con esattamente questi tre in mente, Microchip ha lanciato una nuova scheda di sviluppo chiamata PIC IoT WG. La scheda è alimentata da un microcontrollore PIC a 16 bit con modulo Wi-Fi ATWINC e molte altre cose interessanti. In questo articolo, impareremo di più su questa scheda e su come usarla per i tuoi progetti IoT. Se sei interessato ad altre schede di sviluppo IoT puoi anche dare un'occhiata alla scheda Sense Arduino Nano 33 BLE che è stata recentemente introdotta da Arduino.
Scheda di sviluppo PIC IoT WG:
Cominciamo dal nome stesso di questa tavola. Si chiama PIC IoT WG, dove WG sta per WiFi e Google. Sì, Microchip e Google hanno collaborato per offrirci questa meravigliosa scheda di sviluppo che può aiutarci a progettare applicazioni IoT incorporate in grado di comunicare facilmente e in modo sicuro con i servizi principali di Google Cloud IoT. Come mostrato di seguito, la scheda di sviluppo ha molti componenti presenti su di essa, ha il suo microcontrollore, un modulo Wi-Fi, un coprocessore crittografico, un paio di sensori e molto altro
Panoramica dell'hardware PIC IoT WG
La scheda è suddivisa in tre sezioni, la sezione del caricatore, la sezione del debugger e la sezione del controller. Diamo uno sguardo ad ogni sezione e ai componenti importanti in essa presenti.
Microcontrollore PIC24F con modulo Wi-Fi WINC1510
La sezione controller ha i due componenti più importanti uno è questo microcontrollore PIC che è il PIC24FJ128GA705 e l'altro è questo modulo Wi-Fi che è WINC1510. Per quanto riguarda la parte del microcontrollore, il PIC24F è un microcontrollore a 16 bit a bassissima potenza che opera su una frequenza di clock di 32 MHz con un ADC a 12 bit integrato. E il modulo Wi-Fi è ATWINC1510, anch'esso da microchip ed è un controller di rete IoT certificato a bassa potenza. Entrambi questi dispositivi sono utili se stai cercando di progettare un dispositivo IoT Edge a batteria
Co-processore crittografico per la comunicazione sicura dei dati
Sul lato sinistro del controller, abbiamo un altro circuito integrato interessante che è un coprocessore crittografico chiamato ATECC608. Oggi così tanti dispositivi sensibili vengono connessi al cloud, come cardiofrequenzimetri, dispositivi di monitoraggio continuo del glucosio, dispositivi di tracciamento delle risorse e molto altro ancora. Con ciò, la sicurezza dei dati sta diventando una delle principali preoccupazioni, è qui che entra in gioco il co-processore crittografico IC ATECC608. Quindi quello che succede qui è che la tua scheda genererà una chiave privata e una chiave pubblica. La chiave privata verrà utilizzata per crittografare ogni messaggio inviato da questa bacheca e la chiave pubblica verrà condivisa con il provider di servizi come Google IoT cloud. Quindi, quando questo messaggio crittografato dalla nostra scheda raggiunge il cloud, il cloud verificherà e decrittograferà questo messaggio utilizzando la chiave pubblica.
L'IC ATECC608 qui funge da dispositivo di autenticazione crittografica per la creazione e la gestione di queste chiavi private e pubbliche. Inoltre, l'IC è preconfigurato e predisposto per l'autenticazione tra la tua scheda e il core IoT di Google cloud. Significa che nel momento in cui ricevi la scheda la chiave privata per la tua scheda sarebbe già stata generata e bloccata e in questo IC e la chiave pubblica è registrata con l' account sandbox del microchip ospitato su Google cloud IoT in questo modo non devi essere un esperto di reti o crittografia per rendere sicuri i tuoi dispositivi IoT. Successivamente, dopo aver terminato la prototipazione, è possibile spostare anche la scheda in un registro privato.
Sensore di temperatura e luminosità a bordo
Su entrambi i lati del CI coprocessore crittografico, abbiamo due sensori integrati pronti per il test. Uno è questo sensore di luce che è TEMT6000X01 e l'altro è questo sensore di temperatura MCP9808. Il sensore di luce è un semplice sensore di rilevamento della corrente che è collegato a un ADC a 10 bit del nostro controller PIC e il sensore di temperatura può misurare temperature comprese tra -20 * C e 100 * C con una precisione tipica di 0,25 * C e comunica utilizzando I2C.
Caricatore al litio a bordo
La scheda di sviluppo PIC IoT WG può essere alimentata sia con la porta micro-USB che con una batteria al litio da 4.2V collegabile al terminale della batteria (colore bianco). Ora, se stai alimentando la scheda con una batteria, la scheda ha anche un IC di ricarica che caricherà la tua batteria al litio attraverso la porta micro-USB con una tensione di carica di 4,2 V e una corrente di carica di 100 mA. Troverai anche due LED all'angolo della scheda, quello rosso indica che la batteria è in carica e quello verde indica che è completamente carica.
PKOB - Programmatore e debugger
La scheda di sviluppo ha anche un proprio programmatore, emulatore e debugger integrato chiamato PKOB. Il termine PKOB sta per Pic-kit on board, quindi molti di noi avrebbero usato in precedenza un pic-kit separato per programmare ed eseguire il debug dei nostri controller, ma questa scheda ha un emulatore integrato e supporta anche la comunicazione seriale, che è molto utile per il debug senza alcun requisito per hardware esterno.
Pinout, LED e interruttori
Qui abbiamo quattro LED ciascuno di colori diversi. Il primo è un LED di colore blu che si accende quando la tua scheda è collegata a una rete Wi-Fi, il secondo è un LED di colore verde che si accende se sei connesso ai servizi cloud di Google, il terzo è un LED di colore giallo che lampeggia ogni volta che invii un dato al cloud e il quarto è di colore rosso rosso che si accende per indicare un errore sulla lavagna. Abbiamo anche due interruttori SW1 e SW2 che possono essere utilizzati per accedere alla modalità softAP.
Venendo ora ai pinout, la scheda ha 8 connettori femmina su entrambi i lati che rappresentano un'espansione Mikrobus che consente di collegare un'ampia varietà di sensori e moduli di Mikro Elektronika. È inoltre possibile accedere agli altri pin generici del controller PIC tramite questi pad che si trovano nella parte inferiore di questo controller.
PIC IoT WG - Supporto software
Venendo alla parte software, Microchip ha semplificato la programmazione e il debug di questa scheda. Quando colleghi questa scheda al tuo computer, verrà scoperta come un dispositivo di archiviazione flash in cui puoi modificare le tue credenziali Wi-Fi o riprogrammarle con una semplice opzione di trascinamento della selezione. Trattandosi di un controller PIC a 16 bit, può essere programmato utilizzando l' IDE MPLABX con il compilatore XC16 e supporta anche Microchips Code Configurator (MCC) per la programmazione e il debug rapidi.
Inoltre quando riceverai questa scheda sarà pre-programmata e configurata per una demo in cui potremo leggere i valori di questo sensore di luce e sensore di temperatura e rappresentarli graficamente sulla piattaforma cloud di Google.
Primi passi con PIC IoT WG Development Board
Per iniziare, prendi un cavo mini USB e collegalo alla nostra scheda di sviluppo e collega l'altra estremità al computer. Noterai che la tua lavagna si illumina e sul tuo computer puoi trovare una nuova unità flash chiamata curiosità. Apri l'unità e troverai i contenuti al suo interno come mostrato di seguito.
Fare clic sul file denominato CLICK-ME.HTM per aprire una pagina web. Nella pagina web inserisci le credenziali Wi-Fi e clicca su scarica configurazione.
Questo scaricherà un file chiamato WiFI.config , trascina semplicemente questo file nell'unità curiosità e noterai che il led blu e verde sulla tua scheda si accendono per indicare che la tua scheda è ora connessa al Wi-Fi e al cloud di Google. Apri di nuovo la pagina web per controllare lo stato della scheda, quindi scorri verso il basso per controllare il valore del sensore di luce e temperatura dalla tua scheda rappresentata graficamente sulla pagina. Puoi controllare il video qui sopra se hai domande.
Allo stesso modo, puoi anche inviare dati dal cloud di Google al tuo dispositivo. Basta aprire un qualsiasi software di monitoraggio seriale come putty e collegarlo alla porta COM della scheda, quindi digitare un messaggio di esempio in questa casella di testo e fare clic su invia al dispositivo.
Come puoi vedere, il terminale putty dovrebbe visualizzare il messaggio che abbiamo appena inviato. Dopo aver sperimentato questo programma demo, è possibile scorrere verso il basso per trovare le opzioni per creare il proprio programma del nodo sensore e quindi è disponibile un'opzione chiamata graduate che consente di spostare la scheda da questo ambiente demo in un ambiente privato. Per ulteriori informazioni e per procedere da qui, questa guida dell'utente PIC IoT WG di Microchip sarà utile.
Quindi, inizi a scrivere il tuo codice utilizzando l'IDE di MPLABX, anche come detto in precedenza la scheda supporta MCC per una programmazione rapida e semplice. Questo riassume più o meno la mia recensione sulla scheda di sviluppo PIC IoT WG. Spero che ti sia piaciuto conoscere il tabellone e che tu sia curioso di costruire qualcosa con esso. Fammi sapere i tuoi pensieri su questo nella sezione commenti e ti incontrerò in un altro articolo di revisione con un altro entusiasmante consiglio di sviluppo.