- PIC IoT WG Development Board:
- Visão geral do hardware PIC IoT WG
- PIC IoT WG - Suporte de software
- Introdução ao PIC IoT WG Development Board
Os três parâmetros principais a serem considerados durante o desenvolvimento de um dispositivo IoT portátil seriam baixo consumo de energia, conectividade sem fio e segurança. Com exatamente esses três em mente, a Microchip lançou uma nova placa de desenvolvimento chamada PIC IoT WG. A placa é alimentada por um microcontrolador PIC de 16 bits com módulo ATWINC Wi-Fi e muitas outras coisas interessantes. Neste artigo, aprenderemos mais sobre esta placa e como usá-la em seus designs de IoT. Se você estiver interessado em outras placas de desenvolvimento de IoT, também pode verificar a placa sense do Arduino Nano 33 BLE, que foi recentemente introduzida pelo Arduino.
PIC IoT WG Development Board:
Vamos começar com o próprio nome desta placa. É chamado de PIC IoT WG, onde WG significa WiFi e Google. Sim, a Microchip e o Google fizeram uma parceria para nos trazer este maravilhoso quadro de desenvolvimento que pode nos ajudar a projetar aplicativos IoT incorporados que podem se comunicar de forma fácil e segura com os serviços principais do Google Cloud IoT. Conforme mostrado abaixo, a placa de desenvolvimento tem muitos componentes presentes nela, ela tem seu próprio microcontrolador, um módulo Wi-Fi, um coprocessador criptográfico, alguns sensores e muito mais
Visão geral do hardware PIC IoT WG
A placa é dividida em três seções, a seção do carregador, a seção do depurador e a seção do controlador. Vamos dar uma olhada em cada seção e os componentes importantes presentes nela.
Microcontrolador PIC24F com Módulo Wi-Fi WINC1510
A seção do controlador tem os dois componentes mais importantes, um é este microcontrolador PIC que é o PIC24FJ128GA705 e o outro é este módulo Wi-Fi que é WINC1510. Sobre a parte do microcontrolador, o PIC24F é um Microcontrolador de 16 bits de potência extremamente baixa operando na frequência de clock de 32 MHz com um ADC de 12 bits integrado. E o módulo Wi-Fi é o ATWINC1510, também do microchip e é um controlador de rede IoT certificado para baixo consumo de energia. Ambos os dispositivos são bons se você estiver tentando projetar um dispositivo IoT Edge operado por bateria
Co-processador criptográfico para comunicação segura de dados
Do lado esquerdo do controlador, temos outro CI interessante que é um coprocessador criptográfico chamado ATECC608. Hoje, muitos dispositivos sensíveis estão se conectando à nuvem, como monitores de frequência cardíaca, dispositivos de monitoramento contínuo de glicose, dispositivos de rastreamento de ativos e muito mais. Com isso, a segurança dos dados está se tornando uma grande preocupação, é aqui que entra o coprocessador criptográfico IC ATECC608. Então o que acontece aqui é que sua placa irá gerar uma chave privada e uma chave pública. A chave privada será usada para criptografar todas as mensagens enviadas a partir desta placa e a chave pública será compartilhada com o provedor de serviços como a nuvem Google IoT. Então, quando esta mensagem criptografada de nosso conselho chegar à nuvem, a nuvem irá verificar e descriptografar esta mensagem usando a chave pública.
O IC ATECC608 aqui atua como um dispositivo de autenticação de criptografia para criar e gerenciar essas chaves públicas e privadas. E o IC é pré-configurado e pré-provisionado para que a autenticação ocorra entre sua placa e o núcleo IoT da nuvem do Google. Ou seja, no momento em que você receber o quadro, a chave privada do seu quadro já terá sido gerada e bloqueada e neste IC e a chave pública está registrada na conta sandbox do microchip hospedada no Google Cloud IoT, desta forma, você não precisa seja um especialista em rede ou criptografia para tornar seus dispositivos IoT seguros. Posteriormente, após concluir a prototipagem, você também pode mover sua placa para um registro privado.
Temperatura a bordo e sensor de luz
Em ambos os lados do co-processador criptográfico IC, temos dois sensores integrados que estão prontos para teste. Um é este sensor de luz que é TEMT6000X01 e o outro é este sensor de temperatura MCP9808. O sensor de luz é um sensor de corrente simples conectado a um ADC de 10 bits do nosso controlador PIC e o sensor de temperatura pode medir temperaturas entre -20 * C a 100 * C com uma precisão típica de 0,25 * C e se comunica usando I2C.
Carregador de lítio integrado
A placa de desenvolvimento PIC IoT WG pode ser alimentada com a porta micro-USB ou com uma bateria de lítio de 4,2 V que pode ser conectada ao terminal da bateria (cor branca). Agora, se você está alimentando a placa com uma bateria, a placa também possui um IC de carregamento que carregará sua bateria de lítio através da porta micro-USB com tensão de carregamento de 4,2V e corrente de carregamento de 100mA. Você também encontrará dois LEDs no canto da placa, o vermelho indica que a bateria está carregando e o verde indica que está totalmente carregada.
PKOB - Programador e Depurador
A placa de desenvolvimento também possui seu próprio programador, emulador e depurador integrado, chamado PKOB. O termo PKOB significa Pic-kit on board, muitos de nós teríamos usado anteriormente um pic-kit separado para programar e depurar nossos controladores, mas esta placa tem um emulador onboard e também suporta comunicação serial, que é muito útil para depuração sem qualquer requisito de hardware externo.
Pinagem, LEDs e interruptores
Aqui, temos quatro LEDs de cores diferentes. O primeiro é um LED de cor azul que acende quando sua placa está conectada a uma rede Wi-Fi, o segundo é um LED de cor verde que acende se você estiver conectado aos serviços de nuvem do Google, o terceiro é um LED de cor amarela que pisca toda vez que você envia um dado para a nuvem e o quarto é uma cor vermelha que acende para indicar um erro no quadro. Também temos dois interruptores SW1 e SW2 que podem ser usados para entrar no modo softAP.
Agora chegando às pinagens, a placa tem 8 conectores fêmea em ambos os lados que se destacam como uma expansão Mikrobus que permite conectar uma ampla variedade de sensores e módulos da Mikro Elektronika. Os outros pinos de uso geral do controlador PIC também podem ser acessados por meio desses blocos encontrados na parte inferior deste controlador.
PIC IoT WG - Suporte de software
Chegando à parte de software, a Microchip facilitou a programação e depuração desta placa. Quando você conectar esta placa ao seu computador, ela será descoberta como um dispositivo de armazenamento flash onde você pode modificar suas credenciais Wi-Fi ou reprogramá-lo simplesmente arrastando e soltando. E sendo este um controlador PIC de 16 bits pode ser programado usando o IDE MPLABX com o compilador XC16 e também suporta Microchips Code Configurator (MCC) para programação e depuração rápidas.
Além disso, quando você receber esta placa, ela estará pré-programada e configurada para uma demonstração na qual podemos ler os valores deste sensor de luz e temperatura e representá-los graficamente na plataforma de nuvem do Google.
Introdução ao PIC IoT WG Development Board
Para começar, pegue um cabo mini USB e conecte-o à nossa placa de desenvolvimento e conecte a outra extremidade ao seu computador. Você vai notar que sua placa acende e no seu computador, você pode encontrar um novo pendrive chamado curiosity. Abra a unidade e você encontrará o conteúdo como mostrado abaixo.
Clique no arquivo chamado CLICK-ME.HTM para abrir uma página web. Na página da web, insira as credenciais do Wi-Fi e clique em baixar configuração.
Isso fará o download de um arquivo chamado WiFI.config , simplesmente arraste este arquivo para a unidade de curiosidade e você notará o led azul e verde em sua placa acendendo para indicar que sua placa agora está conectada a Wi-Fi e nuvem do Google. Abra a página da web novamente para verificar o status da placa e role para baixo para verificar o valor do sensor de luz e temperatura da placa sendo representado no gráfico na página. Você pode conferir o vídeo acima se tiver alguma dúvida.
Da mesma forma, você também pode enviar dados da nuvem do Google para o seu dispositivo. Basta abrir qualquer software de monitor serial como o putty e conectá-lo à porta COM da placa, em seguida, digite uma mensagem de amostra nesta caixa de texto e clique em enviar para o dispositivo.
Como você pode ver, o terminal do putty deve exibir a mensagem que acabamos de enviar. Depois de experimentar este programa de demonstração, você pode rolar para baixo para encontrar opções para criar seu próprio programa de nó de sensor e, em seguida, há uma opção chamada graduação, usando a qual você pode mover sua placa deste ambiente de demonstração para um ambiente privado. Para obter mais informações e prosseguir a partir daqui, este Guia do usuário do PIC IoT WG da Microchip será útil.
Em seguida, você começa a escrever seu próprio código usando o IDE MPLABX, também como dito anteriormente, a placa suporta MCC para programação rápida e fácil. Isso resume muito bem minha análise no Conselho de Desenvolvimento do WG de IoT do PIC. Espero que você tenha gostado de saber sobre o conselho e esteja curioso para construir algo com ele. Deixe-me saber sua opinião sobre isso na seção de comentários e eu vou conhecê-lo em outro artigo de revisão com outro conselho de desenvolvimento emocionante.