Sistema de placa de desenvolvimento de microcontrolador PIC: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este projeto é para o design e uso de uma ferramenta de desenvolvimento de PIC que é flexível para se adequar a uma ampla gama de projetos eletrônicos baseados em PIC.

Freqüentemente, é mais fácil desenvolver projetos de microcontroladores com o uso de ferramentas de desenvolvimento; que permitem que o código baseado no usuário seja demonstrado em tempo real. No entanto, por experiência pessoal, várias placas de desenvolvimento existentes podem frequentemente sofrer de uma ou várias das seguintes limitações;

1. Projetos abrangentes costumam ser caros, 2. Carregue poucos periféricos, 3. Conter periféricos que não são adequados para projetos específicos e, portanto, raramente são usados, 4. Conter periféricos que ocupam uma grande quantidade de espaço da placa, aumentando assim o custo, 5. Não podem ser alterados ou suportam uma mudança nos periféricos, 6. Conter um processador de montagem em superfície que não pode ser removido, o que limita o caso de uso da placa de desenvolvimento.

Na realidade, o usuário geralmente escolhe uma placa de desenvolvimento com base nos requisitos do projeto, no entanto, isso pode levar a uma coleção de placas de desenvolvimento ou restringir a liberdade do design.

O design da placa de desenvolvimento PIC apresentado aqui visa expandir essas limitações.

O sistema de desenvolvimento usa um princípio de design de duas placas PCB.

O primeiro PCB é uma placa de backplane principal que hospeda a fonte de alimentação, circuito de reset MCLR, RS232 e cabeçalho de pino do programador PICKIT. Esta placa serve como uma placa de interconexão que comporta até seis placas-filha.

O segundo tipo de placa PCB é o componente da placa filha. Um design e pegada de PCB padronizados são usados para criar um design de placa de PCB que pode ser adicionado e removido da placa principal conforme desejado. O objetivo da placa filha é hospedar um microcontrolador ou circuito periférico, por exemplo, um conversor digital para analógico (DAC).

A intenção do projeto é criar placas-filha conforme necessário. Portanto, este projeto está em andamento.

Como parte deste projeto, desenvolvi vários designs básicos de placas-filha que estão disponíveis para download de arquivos Gerber / Project.

Para obter detalhes sobre placas de expansão específicas, consulte o documento do projeto: PIC Controller Development Board - Catálogo de placas de expansão, documento ref: RKD3, disponibilizado com este documento no local ou através do meu website em; www.rkelectronics.org/picdev

As placas de expansão se conectam à placa principal por meio de dois conectores de pino de passo de 2 x 30 2,54 mm. Isso permite que as placas de expansão sejam criadas por meio de uma casa de fabricação de PCB ou manualmente usando a placa Vero.

Etapa 1: placas filhas

A interconexão da placa principal e da placa filha inclui os seguintes barramentos;

1. 43 linhas de I / O dedicadas para analógico ou digital, 2. Fonte de alimentação VDD e GND, 3. 5 linhas SPI Chip Select (CS) dedicadas, 4. SPI Buss para linhas MOSI, MISO e CLK, 5. I²C compartilhado como parte do barramento SPI, 6. Linhas dedicadas de TX e RX para RS232, RS485 e MIDI, 7. Linhas D + e D- dedicadas para dados USB, 8. Linhas de programação PIC dedicadas, MCLR, PGD e PGC.

Devido à natureza das linhas de seleção de chip SPI, essas linhas são compartilhadas com várias linhas de E / S. O compartilhamento de qual linha de E / S depende da placa filha do microcontrolador usada. Pretende-se que a conexão das linhas CS ao microcontrolador seja feita na placa filha. Por exemplo, para a placa filha PIC16 / 18 de 40 pinos USB para PIC18F4550, as linhas CS compartilham os pinos de E / S 16, 17, 18, 19 e 32, o que equivale aos pinos PIC das portas C0, C1, C2, C3 e E0. Por esse motivo, é necessário que todas as placas periféricas que usam SPI incluam um método de interruptor ou disjuntor para desconectar as linhas não utilizadas ou outras linhas CS utilizadas.

Devido à natureza das linhas RS232 TX e RX e USB D + e D-, essas linhas também são compartilhadas com várias outras linhas de E / S. Por esta razão, é necessário que todas as placas periféricas usando RS232, RS485 ou USB incluam um método de interruptor ou disjuntor para desconectar as linhas não utilizadas ou outras utilizadas TX, RX, D + e D-.

As linhas de E / S são roteadas para vários pinos do microcontrolador, que são detalhados no esquema da placa filha ou na tela do PCB. Normalmente as portas são roteadas para;

1. Porta A = I / O linhas 0 - 7, 2. Porta B = I / O linhas 8 - 15, 3. Porta C = I / O linhas 16 - 23, 4. Porta D = I / O linhas 24-31, 5. Porta E = I / O linhas 32 - 35, Outros tipos de PIC, como as séries dsPIC30 / 33 e 24, usarão diferentes arranjos de fiação.

Etapa 2: Arquivos Gerber

Esta página contém os arquivos Gerber necessários para fabricar a placa principal e as placas filhas criadas até agora. A lista é a seguinte;

1. Placa Principal, 2. Conexão da placa principal para a 2ª placa principal, 3. dsPIC30F 28 pinos [Tipo A]

4. dsPIC30F 28 Pinos [Tipo B]

5. dsPIC30F 28 Pinos [Tipo C]

6. dsPIC30F 40 Pinos [Tipo A]

7. dsPIC30F 40 Pinos [Tipo B]

8. LEDs para I / O 0 - 39

9. MCP3208 [Tipo A]

10. MCP3208 [Tipo B]

11. PIC16-18 [8-14-20Pin] [não USB]

12. PIC16-18 [28Pin] [não USB]

13. PIC16-18 [40Pin] [não USB]

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

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

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

17. Switches

18. ULN2003

19. Sete Segmentos

20. DAC de 12 bits

21. MIDI

22. PIC ADC

23. Botões de pressão [Tipo A]

24. Botões de pressão [Tipo B]

25. Visor LCD alfanumérico 16 x 2

26. dsPIC30F [18 Pin]

27. Pin Header Breakouts

Etapa 3: Arquivos de biblioteca KiCAD

Este bit aqui é para a biblioteca de componentes KiCAD e footprint para a placa filha. Você precisará adicionar as linhas de corte de borda ao redor da pegada antes de exportar seus próprios arquivos gerber.

Espero que gostem deste projeto!

meu site para mais projetos está em

www.rkelectronics.org