Hệ thống bảng phát triển vi điều khiển PIC: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án này nhằm thiết kế và sử dụng một công cụ phát triển PIC linh hoạt để phù hợp với nhiều loại dự án điện tử dựa trên PIC.

Việc phát triển các dự án vi điều khiển thường dễ dàng hơn với việc sử dụng các công cụ phát triển; cho phép mã dựa trên người dùng được hiển thị trong thời gian thực. Tuy nhiên, từ kinh nghiệm cá nhân, một số hội đồng phát triển hiện có thường có thể mắc phải một hoặc nhiều hạn chế sau đây;

1. Thiết kế toàn diện thường đắt tiền, 2. Mang theo rất ít thiết bị ngoại vi, 3. Chứa các thiết bị ngoại vi không phù hợp với các dự án cụ thể và do đó hiếm khi được sử dụng, 4. Chứa các thiết bị ngoại vi chiếm một lượng lớn không gian bảng do đó làm tăng thêm chi phí, 5. Không thể thay đổi hoặc hỗ trợ thay đổi thiết bị ngoại vi, 6. Chứa bộ xử lý gắn kết bề mặt không thể tháo rời và do đó hạn chế trường hợp sử dụng của bảng phát triển.

Trong thực tế, người dùng thường chọn bảng phát triển dựa trên yêu cầu của dự án, tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến việc tập hợp nhiều bảng phát triển hoặc hạn chế quyền tự do thiết kế.

Thiết kế bảng phát triển PIC được trình bày ở đây nhằm mục đích mở rộng những hạn chế này.

Hệ thống phát triển sử dụng nguyên tắc thiết kế hai bảng mạch PCB.

PCB đầu tiên là một bo mạch mặt sau chính chứa nguồn điện, mạch đặt lại MCLR, RS232 và đầu cắm chân lập trình PICKIT. Bảng này hoạt động như một bảng liên kết chứa tối đa sáu bảng con.

Loại bảng PCB thứ hai là thành phần bảng con. Một thiết kế PCB tiêu chuẩn và dấu chân được sử dụng để tạo ra một thiết kế bo mạch PCB có thể được thêm vào và gỡ bỏ khỏi bo mạch chính như mong muốn. Mục đích của bo mạch con là lưu trữ một bộ vi điều khiển hoặc mạch ngoại vi, ví dụ, một Bộ chuyển đổi Digital sang Analogue (DAC).

Mục đích thiết kế là tạo ra các bảng con theo yêu cầu. Do đó, dự án này đang được tiếp tục.

Là một phần của dự án này, tôi đã thiết kế một số thiết kế bảng con cơ bản có sẵn để tải xuống tệp Gerber / Project.

Để biết chi tiết về các hội đồng con gái cụ thể, vui lòng xem tài liệu dự án: PIC Controller Development Board - Daughter Board Catalog, tài liệu ref: RKD3, được cung cấp tại vị trí tài liệu này hoặc qua trang web của tôi tại; www.rkelectronics.org/picdev

Các bo mạch con kết nối với bo mạch chính thông qua hai đầu cắm pin kích thước 2 x 30 2,54mm. Điều này cho phép các bo mạch con được tạo ra thông qua nhà chế tạo PCB hoặc bằng tay sử dụng bo mạch Vero.

Bước 1: Ban con gái

Kết nối giữa bảng chính và bảng con bao gồm các bus sau;

1. 43 đường I / O chuyên dụng cho cả analog hoặc kỹ thuật số, 2. Nguồn cung cấp VDD và GND, 3. 5 dòng SPI Chip Select (CS) chuyên dụng, 4. SPI Buss cho các dòng MOSI, MISO và CLK, 5. I²C được chia sẻ như một phần của xe buýt SPI, 6. Dòng TX và RX chuyên dụng cho RS232, RS485 và MIDI, 7. Dòng D + và D chuyên dụng cho dữ liệu USB, 8. Các dòng lập trình PIC chuyên dụng, MCLR, PGD và PGC.

Do bản chất của các đường chọn chip SPI, các đường này được dùng chung với nhiều đường I / O khác nhau. Việc chia sẻ dòng I / O nào phụ thuộc vào bo mạch con của bộ vi điều khiển được sử dụng. Mục đích là kết nối của các đường CS đến bộ vi điều khiển sẽ được thực hiện trên bảng con. Ví dụ, đối với bo mạch con PIC16 / 18 40 Pin USB cho PIC18F4550, các đường CS chia sẻ các chân I / O 16, 17, 18, 19 và 32, tương đương với các chân PIC Cổng C0, C1, C2, C3 và E0. Vì lý do này, tất cả các bo mạch ngoại vi sử dụng SPI bắt buộc phải bao gồm một công tắc hoặc phương pháp ngắt để ngắt kết nối các đường CS không sử dụng hoặc được sử dụng khác.

Do bản chất của các đường RS232 TX và RX và USB D + và D-, các đường này cũng được chia sẻ với nhiều đường I / O khác. Vì lý do này, tất cả các bo mạch ngoại vi sử dụng RS232, RS485 hoặc USB phải bao gồm phương pháp chuyển mạch hoặc ngắt để ngắt kết nối các đường TX, RX, D + và D không sử dụng hoặc được sử dụng khác.

Các đường I / O được chuyển đến các chân vi điều khiển khác nhau, các chân này được trình bày chi tiết trong sơ đồ bảng con hoặc màn hình lụa PCB. Thông thường các cổng được chuyển đến;

1. Cổng A = I / O dòng 0 - 7, 2. Cổng B = I / O dòng 8 - 15, 3. Cổng C = I / O dòng 16 - 23, 4. Cổng D = I / O dòng 24-31, 5. Cổng E = I / O dòng 32 - 35, Các loại PIC khác như sê-ri dsPIC30 / 33 và 24 sẽ sử dụng các cách sắp xếp dây khác nhau.

Bước 2: Tập tin Gerber

Trang này chứa các tệp Gerber cần thiết để sản xuất Bảng mạch chính và Bảng mạch con gái được tạo cho đến nay. Danh sách như sau;

1. Ban chính, 2. Kết nối Bo mạch chính đến Bảng mạch chính thứ 2, 3. dsPIC30F 28 chân [Loại A]

4. dsPIC30F 28 chân [Loại B]

5. dsPIC30F 28 chân [Loại C]

6. Chân dsPIC30F 40 [Loại A]

7. Chân dsPIC30F 40 [Loại B]

8. Đèn LED cho I / O 0 - 39

9. MCP3208 [Loại A]

10. MCP3208 [Loại B]

11. PIC16-18 [8-14-20Pin] [không phải USB]

12. PIC16-18 [28Pin] [không phải USB]

13. PIC16-18 [40Pin] [không phải USB]

14. PIC16-18 [8-14-20Pin] [USB]

15. PIC16-18 [28Pin] [USB]

16. PIC16-18 [40Pin] [USB]

17. Công tắc

18. ULN2003

19. Bảy phân đoạn

20. DAC 12 bit

21. MIDI

22. PIC ADC

23. Nút đẩy [Loại A]

24. Nút đẩy [Loại B]

25. Màn hình LCD 16 x 2 chữ và số

26. dsPIC30F [18 Pin]

27. Bẻ khóa tiêu đề pin

Bước 3: Tệp Thư viện KiCAD

Bit này ở đây dành cho thư viện thành phần KiCAD và dấu chân cho bảng con. Bạn sẽ cần phải thêm các đường cắt cạnh xung quanh dấu chân trước khi xuất các tệp vi-rút của riêng bạn.

Hy vọng bạn sẽ thích dự án này!

trang web của tôi cho các dự án khác tại

www.rkelectronics.org