PIC-Mikrocontroller-Entwicklungsboard-System - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dieses Projekt dient dem Design und der Verwendung eines PIC-Entwicklungstools, das flexibel ist, um sich einer Vielzahl von PIC-basierten elektronischen Projekten anzupassen.

Es ist oft einfacher, Mikrocontroller-Projekte mit Hilfe von Entwicklungswerkzeugen zu entwickeln; die es ermöglichen, benutzerbasierten Code in Echtzeit zu demonstrieren. Aus eigener Erfahrung kann jedoch eine Reihe bestehender Entwicklungsboards häufig an einer oder mehreren der folgenden Einschränkungen leiden;

1. Umfassende Designs sind oft teuer, 2. Tragen Sie sehr wenig Peripheriegeräte, 3. Peripheriegeräte enthalten, die nicht für bestimmte Projekte geeignet sind und daher selten verwendet werden, 4. Peripheriegeräte enthalten, die viel Platz auf der Platine einnehmen und somit die Kosten erhöhen, 5. nicht änderbar sind oder eine Änderung der Peripherie unterstützen, 6. Enthalten Sie einen SMD-Prozessor, der nicht entfernt werden kann und somit den Anwendungsfall des Entwicklungsboards einschränkt.

In der Realität wählt der Benutzer oft ein Entwicklungsboard basierend auf den Anforderungen des Projekts aus, dies kann jedoch zu einer Montage von Entwicklungsboards führen oder die Gestaltungsfreiheit einschränken.

Das hier vorgestellte PIC-Entwicklungsboard-Design zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu erweitern.

Das Entwicklungssystem verwendet ein Designprinzip mit zwei Leiterplatten.

Die erste Platine ist eine Hauptplatine, die das Netzteil, die MCLR-Reset-Schaltung, die RS232- und die PICKIT-Programmierstiftleiste enthält. Diese Platine dient als Verbindungsplatine, die bis zu sechs Tochterplatinen aufnehmen kann.

Der zweite Leiterplattentyp ist die Tochterplatinenkomponente. Ein standardisiertes PCB-Design und Footprint wird verwendet, um ein PCB-Board-Design zu erstellen, das nach Belieben hinzugefügt und von der Hauptplatine entfernt werden kann. Der Zweck der Tochterplatine besteht darin, entweder einen Mikrocontroller oder eine Peripherieschaltung zu hosten, beispielsweise einen Digital-Analog-Wandler (DAC).

Die Designabsicht besteht darin, Tochterplatinen nach Bedarf zu erstellen. Dieses Projekt wird daher fortgesetzt.

Als Teil dieses Projekts habe ich eine Reihe von grundlegenden Daughterboard-Designs entworfen, die zum Herunterladen von Gerber- / Projektdateien verfügbar sind.

Einzelheiten zu bestimmten Tochterplatinen finden Sie im Projektdokument: PIC Controller Development Board – Daughter Board Catalogue, Dokument-Ref: RKD3, verfügbar mit diesem Dokumentspeicherort oder über meine Website unter; www.rkelectronics.org/picdev

Die Tochterplatinen werden über zwei 2 x 30 2,54 mm Rasterstiftleisten mit der Hauptplatine verbunden. Auf diese Weise können Tochterplatinen entweder über ein PCB-Fertigungshaus oder von Hand mit einer Vero-Platine erstellt werden.

Schritt 1: Tochterplatinen

Die Hauptplatinen- und Tochterplatinen-Verbindung umfassen die folgenden Busse;

1. 43 dedizierte I/O-Leitungen für entweder analog oder digital, 2. VDD- und GND-Stromversorgung, 3. 5 dedizierte SPI Chip Select (CS) Leitungen, 4. SPI-Busse für MOSI-, MISO- und CLK-Leitungen, 5. I²C geteilt als Teil des SPI-Busses, 6. Dedizierte TX- und RX-Leitungen für RS232, RS485 und MIDI, 7. Dedizierte D+ und D- Leitungen für USB-Daten, 8. Dedizierte PIC-Programmierleitungen, MCLR, PGD und PGC.

Aufgrund der Natur von SPI-Chipauswahlleitungen werden diese Leitungen mit verschiedenen I/O-Leitungen geteilt. Die gemeinsame Nutzung der I/O-Leitung hängt von der verwendeten Mikrocontroller-Tochterplatine ab. Der Anschluss der CS-Leitungen an den Mikrocontroller soll auf der Tochterplatine erfolgen. Bei der PIC16/18 40-Pin-USB-Tochterplatine für PIC18F4550 teilen sich die CS-Leitungen beispielsweise die I/O-Pins 16, 17, 18, 19 und 32, was den PIC-Pins Port C0, C1, C2, C3 und E0 entspricht. Aus diesem Grund ist es für alle Peripherieplatinen, die SPI verwenden, erforderlich, eine Schalter- oder Leistungsschalter-Methode zum Trennen nicht verwendeter oder anderer verwendeter CS-Leitungen vorzusehen.

Aufgrund der Beschaffenheit der RS232 TX- und RX- und USB D+ und D- Leitungen werden diese Leitungen auch mit verschiedenen anderen I/O-Leitungen geteilt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass alle Peripheriekarten, die RS232, RS485 oder USB verwenden, eine Schalter- oder Unterbrechermethode enthalten, um nicht verwendete oder andere verwendete TX-, RX-, D+- und D-Leitungen zu trennen.

Die I/O-Leitungen werden zu verschiedenen Mikrocontroller-Pins geführt, die im Schaltplan der Tochterplatine oder auf dem PCB-Siebdruck detailliert beschrieben sind. Normalerweise werden Ports geroutet;

1. Port A = I/O-Leitungen 0 – 7, 2. Port B = I/O-Leitungen 8 – 15, 3. Port C = I/O-Leitungen 16 – 23, 4. Port D = I/O-Leitungen 24 – 31, 5. Port E = I/O-Leitungen 32 – 35, Andere PIC-Typen wie die Serien dsPIC30/33 und 24 verwenden andere Verdrahtungsanordnungen.

Schritt 2: Gerber-Dateien

Diese Seite enthält die Gerber-Dateien, die zur Herstellung der bisher erstellten Hauptplatine und Tochterplatinen erforderlich sind. Die Liste ist wie folgt;

1. Hauptplatine, 2. Mainboard zu 2. Mainboard-Verbindung, 3. dsPIC30F 28-polig [Typ A]

4. dsPIC30F 28-polig [Typ B]

5. dsPIC30F 28-polig [Typ C]

6. dsPIC30F 40-Pin [Typ A]

7. dsPIC30F 40-Pin [Typ B]

8. LEDs für E/A 0 - 39

9. MCP3208 [Typ A]

10. MCP3208 [Typ B]

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

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

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

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

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

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

17. Schalter

18. ULN2003

19. Sieben Segmente

20. 12-Bit-DAC

21. MIDI

22. PIC-ADC

23. Drucktasten [Typ A]

24. Drucktasten [Typ B]

25. 16 x 2 alphanumerisches LCD-Display

26. dsPIC30F [18-polig]

27. Pin-Header-Ausbrüche

Schritt 3: KiCAD-Bibliotheksdateien

Dieses Bit hier ist für die KiCAD-Komponentenbibliothek und den Footprint für die Tochterplatine. Sie müssen die Kantenschnittlinien um den Footprint hinzufügen, bevor Sie Ihre eigenen Gerber-Dateien exportieren.

Ich hoffe, Sie genießen dieses Projekt!

meine Website für weitere Projekte ist unter

www.rkelectronics.org