HackerBox 0040: PIC of Destiny: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Salam untuk HackerBox Hacker di seluruh dunia. HackerBox 0040 membuat kami bereksperimen dengan Mikrokontroler PIC, papan tempat memotong roti, tampilan LCD, GPS, dan banyak lagi. Instruksi ini berisi informasi untuk memulai dengan HackerBox 0040, yang dapat dibeli di sini selama persediaan masih ada. Jika Anda ingin menerima HackerBox seperti ini langsung di kotak surat Anda setiap bulan, silakan berlangganan di HackerBoxes.com dan bergabunglah dengan revolusi!

Topik dan Tujuan Pembelajaran HackerBox 0040:

• Kembangkan sistem tertanam dengan Mikrokontroler PIC
• Jelajahi pemrograman dalam sirkuit sistem tertanam
• Uji opsi catu daya dan pencatatan jam kerja untuk sistem tertanam
• Antarmuka Mikrokontroler PIC ke modul output LCD
• Bereksperimenlah dengan penerima GPS terintegrasi
• Gunakan PIC of Destiny

HackerBoxes adalah layanan kotak berlangganan bulanan untuk elektronik DIY dan teknologi komputer. Kami adalah penghobi, pembuat, dan eksperimen. Kami adalah pemimpi mimpi.

HACK PLANET

Langkah 1: Daftar Konten untuk HackerBox 0040

• Mikrokontroler PIC PIC16F628 (DIP 18)
• Mikrokontroler PIC PIC12F675 (DIP 8)
• PICkit 3 Programmer dan Debugger Dalam Sirkuit
• Target Pemrograman Soket ZIF untuk PICkit 3
• Kabel USB dan Kabel Header untuk PICkit 3
• Modul GPS dengan Antena Onboard
• Modul LCD Alfanumerik 16x2
• Catu Daya Papan Tempat memotong roti dengan MicroUSB
• Kristal 16.00MHz (HC-49)
• Tombol Sesaat Taktil
• LED MERAH 5mm yang tersebar
• Potensiometer Pemangkas 5K Ohm
• Kapasitor Keramik 18pF
• Kapasitor Keramik 100nF
• Resistor 1K Ohm 1/4W
• Resistor 10K Ohm 1/4W
• 830 Titik (Besar) Papan Tempat Memotong Roti Solder
• Kit Kawat Jumper Terbentuk dengan 140 Potongan
• Pilihan Gitar Seluloid
• Eksklusif PIC16C505 Die Decal

Beberapa hal lain yang akan membantu:

• Besi solder, solder, dan alat solder dasar
• Komputer untuk menjalankan perangkat lunak

Yang terpenting, Anda akan membutuhkan rasa petualangan, semangat hacker, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, meskipun sangat bermanfaat, terkadang bisa rumit, menantang, dan bahkan membuat frustrasi. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Ketika Anda bertahan dan menikmati petualangan, banyak kepuasan dapat diperoleh dari hobi ini. Ambil setiap langkah secara perlahan, perhatikan detailnya, dan jangan takut untuk meminta bantuan.

Ada banyak informasi untuk anggota saat ini dan calon anggota di FAQ HackerBox. Hampir semua email dukungan non-teknis yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai Anda meluangkan beberapa menit untuk membaca FAQ.

Langkah 2: Mikrokontroler PIC

Keluarga PIC mikrokontroler dibuat oleh Teknologi Microchip. Nama PIC awalnya disebut Peripheral Interface Controller, tetapi kemudian dikoreksi menjadi Programmable Intelligent Computer. Bagian pertama dalam keluarga keluar pada tahun 1976. Pada tahun 2013, lebih dari dua belas miliar mikrokontroler PIC individu telah dikirimkan. Perangkat PIC populer di kalangan pengembang industri dan penggemar karena biayanya yang rendah, ketersediaan yang luas, basis pengguna yang besar, koleksi catatan aplikasi yang luas, ketersediaan alat pengembangan berbiaya rendah atau gratis, pemrograman serial, dan kemampuan memori Flash yang dapat diprogram ulang. (Wikipedia)

HackerBox 0040 mencakup dua Mikrokontroler PIC yang ditempatkan sementara untuk transportasi dalam soket ZIF (zero insertion force). Langkah pertama cabut kedua PIC dari soket ZIF. Tolong lakukan itu sekarang!

Kedua mikrokontroler adalah PIC16F628A (lembar data) dalam paket DIP18 dan PIC12F675 (lembar data) dalam paket DIP 8.

Contoh di sini menggunakan PIC16F628A, namun PIC12F675 bekerja dengan cara yang sama. Kami mendorong Anda untuk mencobanya dalam proyek Anda sendiri. Ukurannya yang kecil memberikan solusi yang efisien ketika Anda hanya membutuhkan sejumlah kecil pin I/O.

Langkah 3: Pemrograman Mikrokontroler PIC Dengan PICkit 3

Ada banyak langkah konfigurasi yang perlu ditangani saat menggunakan alat PIC, jadi di sini adalah contoh yang cukup mendasar:

• Instal perangkat lunak MPLAB X IDE dari Microchip
• Di akhir penginstalan, Anda akan disajikan tautan untuk menginstal Kompilator MPLAB XC8 C. Pastikan untuk memilih itu. XC8 adalah kompiler yang akan kita gunakan.
• Masukkan chip PIC16F628A (DIP18) ke dalam soket ZIF. Perhatikan posisi dan orientasi yang tercantum di bagian belakang PCB target ZIF.
• Atur sakelar jumper seperti yang ditunjukkan di bagian belakang PCB target ZIF (B, 2-3, 2-3).
• Pasang header pemrograman lima pin dari papan target ZIF ke header PICkit 3.
• Hubungkan PICkit 3 ke komputer menggunakan kabel miniUSB berwarna merah.
• Jalankan MPLAB X IDE.
• Pilih opsi menu untuk membuat proyek baru.
• Konfigurasikan: proyek mandiri tertanam microchip, dan tekan NEXT.
• Pilih perangkat: PIC16F628A, dan tekan NEXT
• Pilih debugger: Tidak ada; Alat perangkat keras: PICkit 3; Kompiler: XC8
• Masukkan nama proyek: berkedip.
• Klik kanan file sumber, dan di bawah baru pilih main.c. baru
• Beri nama file c seperti "blink"
• Arahkan ke jendela > tampilan memori tag > bit konfigurasi
• Atur bit FOSC ke INTOSCIO dan yang lainnya ke OFF.
• Tekan tombol "hasilkan kode sumber".
• Rekatkan kode yang dihasilkan ke file blink.c Anda di atas
• Juga rekatkan ini ke dalam file c: #define _XTAL_FREQ 4000000
• Past di blok utama kode c di bawah ini:

batal utama (batal)

{ TRISA = 0b00000000; while (1) { PORTAbits. RA3 = 1; _delay_ms(300); PORTAbits. RA3 = 0; _delay_ms(300); } }

• Tekan ikon palu untuk mengkompilasi
• Arahkan ke produksi > atur konfigurasi proyek > sesuaikan
• Pilih PICkit 3 di panel kiri jendela popup dan kemudian Power dari bidang dropdown di bagian atas.
• Klik kotak "target daya", atur tegangan target ke 4.875V, tekan Terapkan.
• Kembali ke layar utama, tekan ikon panah hijau.
• Peringatan tentang tegangan akan muncul. Tekan lanjutkan.
• Anda akhirnya harus mendapatkan "Pemrograman/Verifikasi Selesai" di jendela status.
• Jika programmer tidak berperilaku, dapat membantu untuk mematikan IDE dan menjalankannya kembali. Semua pengaturan yang Anda pilih harus dipertahankan.

Langkah 4: Breadboarding PIC yang Diprogram Dengan Blink.c

Setelah PIC diprogram (langkah sebelumnya), PIC dapat dijatuhkan ke papan tempat memotong roti tanpa solder untuk pengujian.

Karena osilator internal dipilih, kita hanya perlu memasang tiga pin (daya, ground, LED).

Daya dapat disuplai ke papan tempat memotong roti menggunakan modul catu daya. Petunjuk untuk menggunakan modul catu daya:

• Letakkan beberapa solder lagi di tab samping soket microUSB sebelum putus - bukan setelahnya.
• Pastikan "pin hitam" masuk ke rel ground, dan "pin putih" masuk ke rel listrik. Jika terbalik, Anda berada di ujung papan tempat memotong roti yang salah.
• Balikkan kedua sakelar ke 5V untuk chip PIC yang disertakan.

Setelah memposisikan mikrokontroler PIC, perhatikan indikator pin 1. Pin diberi nomor dari pin 1 dengan cara berlawanan arah jarum jam. Hubungkan pin 5 (VSS) ke GND, pin 14 (VDD) ke 5V, dan pin 2 (RA3) ke LED. Perhatikan dalam kode Anda, pin I/O RA3 sedang dihidupkan dan dimatikan untuk mengedipkan LED. Pin LED yang lebih panjang harus terhubung ke PIC, sedangkan pin yang lebih pendek harus terhubung ke resistor 1K (coklat, hitam, merah). Ujung resistor yang berlawanan harus terhubung ke rel GND. Resistor hanya bertindak sebagai batas arus sehingga LED tidak terlihat seperti arus pendek antara 5V dan GND dan menarik terlalu banyak arus.

Langkah 5: Pemrograman Dalam Sirkuit

Dongle PICkit 3 dapat digunakan untuk memprogram chip PIC di sirkuit. Dongle juga dapat memasok daya ke sirkuit (target papan tempat memotong roti) seperti yang kita lakukan dengan target ZIF.

• Lepaskan catu daya dari papan tempat memotong roti.
• Hubungkan kabel PICkit 3 ke papan tempat memotong roti pada 5V, GND, MCLR, PGC, dan PGD.
• Ubah nomor penundaan dalam kode C.
• Kompilasi ulang (ikon palu) dan kemudian Program PIC.

Karena nomor penundaan diubah, LED harus berkedip secara berbeda sekarang.

Langkah 6: Menggunakan Osilator Kristal Eksternal

Untuk percobaan PIC ini, alihkan dari osilator internal ke osilator kristal eksternal berkecepatan tinggi. Tidak hanya osilator kristal eksternal lebih cepat 16MHz daripada 4MHz), tetapi jauh lebih akurat.

• Ubah bit konfigurasi FOSC dari INTOSCIO ke HS.
• Ubah pengaturan FOSC IDE dan #define dalam kode.
• Ubah #define _XTAL_FREQ 4000000 dari 4000000 menjadi 16000000.
• Memprogram ulang PIC (mungkin mengubah nomor penundaan lagi)
• Verifikasi operasi dengan kristal eksternal.
• Apa yang terjadi ketika Anda menarik kristal dari papan tempat memotong roti?

Langkah 7: Mengemudi Modul Output LCD

PIC16F628A dapat digunakan untuk mengarahkan output ke Modul LCD Alfanumerik 16x2 (data) saat disambungkan seperti yang ditunjukkan di sini. File terlampir picLCD.c memberikan contoh program sederhana untuk menulis output teks ke modul LCD.

Langkah 8: Penerima Waktu dan Lokasi GPS

Modul GPS ini dapat menentukan waktu dan lokasi dengan cukup akurat dari sinyal yang diterima dari luar angkasa ke antena kecil yang terintegrasi. Hanya tiga pin yang diperlukan untuk operasi dasar.

LED "Daya" merah akan menyala saat daya tersambung dengan benar. Setelah sinyal satelit diperoleh, LED "PPS" hijau dengan mulai berdenyut.

Daya disuplai ke pin GND dan VCC. VCC dapat beroperasi pada 3.3V atau 5V.

Pin ketiga yang diperlukan adalah pin TX. Pin TX mengeluarkan aliran serial yang dapat ditangkap ke komputer (melalui adaptor TTL-USB) atau ke mikrokontroler. Ada banyak contoh proyek untuk menerima data GPS ke Arduino.

Repo git ini menyertakan dokumentasi pdf untuk jenis modul GPS ini. Lihat juga u-center.

Proyek dan video ini menunjukkan contoh pengambilan tanggal dan waktu dengan akurasi tinggi dari modul GPS ke mikrokontroler PIC16F628A.

Langkah 9: Jalani HackLife

Kami harap Anda menikmati perjalanan bulan ini ke elektronik DIY. Jangkau dan bagikan kesuksesan Anda di komentar di bawah atau di Grup Facebook HackerBoxes. Tentu saja beri tahu kami jika Anda memiliki pertanyaan atau butuh bantuan dengan apa pun.

Bergabunglah dengan revolusi. Jalani HackLife. Anda bisa mendapatkan sekotak keren elektronik yang dapat diretas dan proyek teknologi komputer yang dikirimkan langsung ke kotak surat Anda setiap bulan. Cukup jelajahi HackerBoxes.com dan berlangganan layanan HackerBox bulanan.