Sistema di schede di sviluppo per microcontrollori PIC: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo progetto è per la progettazione e l'uso di uno strumento di sviluppo PIC che è flessibile per adattarsi a un'ampia gamma di progetti elettronici basati su PIC.

Spesso è più facile sviluppare progetti di microcontrollori con l'uso di strumenti di sviluppo; che consentono di dimostrare il codice basato sull'utente in tempo reale. Tuttavia, per esperienza personale, un certo numero di schede di sviluppo esistenti può spesso soffrire di una o più delle seguenti limitazioni;

1. I progetti completi sono spesso costosi, 2. Porta con te pochissime periferiche, 3. Contengono periferiche non adatte a progetti specifici e quindi di scarso utilizzo, 4. Contengono periferiche che occupano una grande quantità di spazio sulla scheda, aumentando così il costo, 5. Non possono essere modificati o supportare un cambiamento nelle periferiche, 6. Contengono un processore a montaggio superficiale che non può essere rimosso e limitando così il caso d'uso della scheda di sviluppo.

In realtà, l'utente spesso sceglie una scheda di sviluppo in base ai requisiti del progetto, tuttavia, ciò può portare a una raccolta di schede di sviluppo o limitare la libertà di progettazione.

Il progetto della scheda di sviluppo PIC qui presentato mira ad espandere queste limitazioni.

Il sistema di sviluppo utilizza un principio di progettazione di due schede PCB.

Il primo PCB è una scheda backplane principale che ospita l'alimentatore, il circuito di reset MCLR, RS232 e il pin-header del programmatore PICKIT. Questa scheda funge da scheda di interconnessione che può contenere fino a sei schede figlie.

Il secondo tipo di scheda PCB è il componente della scheda figlia. Un design e un ingombro PCB standardizzati vengono utilizzati per creare un design di scheda PCB che può essere aggiunto e rimosso dalla scheda principale come desiderato. Lo scopo della scheda figlia è ospitare un microcontrollore o un circuito periferico, ad esempio un convertitore digitale-analogico (DAC).

L'intento progettuale è quello di creare schede figlie come richiesto. Questo progetto quindi è in corso.

Come parte di questo progetto, ho progettato una serie di design di schede figlie di base che sono disponibili per il download di file Gerber / Project.

Per i dettagli relativi a schede figlie specifiche, vedere il documento di progetto: Scheda di sviluppo del controller PIC – Catalogo schede figlie, rif. documento: RKD3, reso disponibile con questa posizione del documento o tramite il mio sito Web all'indirizzo; www.rkelectronics.org/picdev

Le schede figlie si collegano alla scheda principale tramite due connettori pin con passo 2 x 30 2,54 mm. Ciò consente di creare schede figlie tramite una casa di fabbricazione di PCB o manualmente utilizzando la scheda Vero.

Passaggio 1: schede figlia

L'interconnessione della scheda principale e della scheda figlia include i seguenti bus;

1. 43 linee di I/O dedicate sia analogiche che digitali, 2. Alimentazione VDD e GND, 3. 5 linee dedicate SPI Chip Select (CS), 4. Bus SPI per le linee MOSI, MISO e CLK, 5. I²C condiviso come parte del bus SPI, 6. Linee TX e RX dedicate per RS232, RS485 e MIDI, 7. Linee D+ e D- dedicate per i dati USB, 8. Linee di programmazione PIC dedicate, MCLR, PGD e PGC.

A causa della natura delle linee di selezione del chip SPI, queste linee sono condivise con varie linee di I/O. La condivisione di quale linea di I/O dipende dalla scheda figlia del microcontrollore utilizzata. È previsto che il collegamento delle linee CS al microcontrollore venga effettuato sulla scheda figlia. Ad esempio, per la scheda figlia USB a 40 pin PIC16/18 per PIC18F4550, le linee CS condividono i pin I/O 16, 17, 18, 19 e 32, che equivalgono ai pin PIC Port C0, C1, C2, C3 ed E0. Per questo motivo è necessario che tutte le schede periferiche che utilizzano SPI includano un metodo di commutazione o interruttore per scollegare le linee CS non utilizzate o altre utilizzate.

A causa della natura delle linee RS232 TX e RX e USB D+ e D-, queste linee sono condivise anche con varie altre linee I/O. Per questo motivo è necessario che tutte le schede periferiche che utilizzano RS232, RS485 o USB includano un metodo di commutazione o interruttore per scollegare le linee TX, RX, D+ e D- inutilizzate o altre.

Le linee di I/O sono indirizzate a vari pin del microcontrollore, i cui pin sono dettagliati nello schema della scheda figlia o nella serigrafia del PCB. Di solito le porte sono indirizzate a;

1. Porta A = linee I/O 0 – 7, 2. Porta B = linee I/O 8 – 15, 3. Porta C = linee I/O 16 – 23, 4. Porta D = linee I/O 24 – 31, 5. Porta E = linee I/O 32 – 35, Altri tipi di PIC come le serie dsPIC30/33 e 24 utilizzeranno diverse disposizioni di cablaggio.

Passaggio 2: file Gerber

Questa pagina contiene i file Gerber necessari per produrre la scheda madre e le schede figlie create finora. L'elenco è il seguente;

1. Scheda principale, 2. Collegamento dalla scheda principale alla seconda scheda principale, 3. dsPIC30F 28 pin [Tipo A]

4. dsPIC30F 28 pin [Tipo B]

5. dsPIC30F 28 pin [Tipo C]

6. dsPIC30F 40 pin [Tipo A]

7. dsPIC30F 40 pin [Tipo B]

8. LED per I/O 0 - 39

9. MCP3208 [Tipo A]

10. MCP3208 [Tipo B]

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

12. PIC16-18[28Pin][non USB]

13. PIC16-18[40Pin][non USB]

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

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

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

17. Interruttori

18. ULN2003

19. Sette segmenti

20. DAC a 12 bit

21. MIDI

22. FOTO ADC

23. Pulsanti [Tipo A]

24. Pulsanti [Tipo B]

Display LCD alfanumerico 25. 16 x 2

26. dsPIC30F [18 pin]

27. Breakout dell'intestazione dei pin

Passaggio 3: file della libreria KiCAD

Questo bit qui è per la libreria dei componenti KiCAD e il footprint per la scheda figlia. Dovrai aggiungere le linee di taglio del bordo attorno all'impronta prima di esportare i tuoi file gerber.

Spero che questo progetto vi piaccia!

il mio sito web per altri progetti è su

www.rkelectronics.org