PIC Microcontroller Development Board-systeem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit project betreft het ontwerp en het gebruik van een PIC-ontwikkeltool die flexibel is voor een breed scala aan op PIC gebaseerde elektronische projecten.

Het is vaak gemakkelijker om microcontrollerprojecten te ontwikkelen met behulp van ontwikkelingstools; waarmee gebruikerscode in realtime kan worden gedemonstreerd. Echter, uit persoonlijke ervaring kan een aantal bestaande ontwikkelborden vaak last hebben van een of meerdere van de volgende beperkingen;

1. Uitgebreide ontwerpen zijn vaak duur, 2. Draag heel weinig randapparatuur, 3. Bevatten randapparatuur die niet geschikt is voor specifieke projecten en daarom zelden wordt gebruikt, 4. Bevatten randapparatuur die een grote hoeveelheid bordruimte in beslag neemt, waardoor de kosten toenemen, 5. Kunnen niet worden gewijzigd of ondersteunen een wijziging in randapparatuur, 6. Bevat een processor voor opbouwmontage die niet kan worden verwijderd, waardoor het gebruik van het ontwikkelbord wordt beperkt.

In werkelijkheid kiest de gebruiker vaak een ontwikkelbord op basis van de eisen van het project, maar dit kan leiden tot een verzameling ontwikkelborden of de vrijheid van het ontwerp beperken.

Het hier gepresenteerde ontwerp van het PIC-ontwikkelbord is bedoeld om deze beperkingen uit te breiden.

Het ontwikkelsysteem maakt gebruik van een ontwerpprincipe met twee printplaten.

De eerste PCB is een hoofd-backplane-kaart die de voeding, het MCLR-resetcircuit, de RS232 en de PICKIT-programmeerpinheader herbergt. Dit bord dient als een onderling verbonden bord dat maximaal zes dochterborden kan bevatten.

Het tweede type printplaat is de component van de dochterkaart. Een gestandaardiseerd PCB-ontwerp en footprint wordt gebruikt om een PCB-bordontwerp te maken dat naar wens kan worden toegevoegd en verwijderd van het moederbord. Het doel van het dochterbord is een microcontroller of een periferiecircuit, bijvoorbeeld een digitaal-naar-analoogomzetter (DAC).

De bedoeling van het ontwerp is om desgewenst dochterborden te maken. Dit project loopt dan ook.

Als onderdeel van dit project heb ik een aantal elementaire dochterbordontwerpen ontworpen die beschikbaar zijn voor het downloaden van Gerber / Project-bestanden.

Voor details met betrekking tot specifieke dochterborden, zie projectdocument: PIC Controller Development Board – Dochterkaartcatalogus, documentreferentie: RKD3, beschikbaar gesteld met deze documentlocatie of via mijn website op; www.rkelectronics.org/picdev

De dochterborden worden op het hoofdbord aangesloten via twee 2 x 30 2,54 mm pitch pin-headers. Hierdoor kunnen dochterborden worden gemaakt via een PCB-fabricagehuis of met de hand met behulp van Vero-board.

Stap 1: Dochterborden

Het hoofdbord en het dochterbord zijn voorzien van de volgende bussen;

1. 43 speciale I/O-lijnen voor analoog of digitaal, 2. VDD- en GND-voeding, 3. 5 speciale SPI Chip Select (CS) lijnen, 4. SPI-bus voor MOSI-, MISO- en CLK-lijnen, 5. I²C gedeeld als onderdeel van de SPI-bus, 6. Toegewijde TX- en RX-lijnen voor RS232, RS485 en MIDI, 7. Speciale D+- en D-lijnen voor USB-gegevens, 8. Speciale PIC-programmeerlijnen, MCLR, PGD en PGC.

Vanwege de aard van SPI-chipselectielijnen, worden deze lijnen gedeeld met verschillende I/O-lijnen. Het delen van welke I/O-lijn is afhankelijk van de gebruikte microcontroller-dochterkaart. Het is de bedoeling dat de aansluiting van de CS-lijnen op de microcontroller op het dochterbord zal gebeuren. Voor de PIC16/18 40-pins USB-dochterkaart voor PIC18F4550 delen de CS-lijnen bijvoorbeeld I/O-pinnen 16, 17, 18, 19 en 32, wat overeenkomt met PIC-pinnen Port C0, C1, C2, C3 en E0. Om deze reden is het vereist dat alle perifere kaarten die SPI gebruiken een schakelaar- of onderbrekermethode bevatten om ongebruikte of andere gebruikte CS-lijnen los te koppelen.

Door de aard van de RS232 TX en RX en USB D+ en D- lijnen worden deze lijnen ook gedeeld met diverse andere I/O lijnen. Om deze reden is het vereist dat alle perifere kaarten die RS232, RS485 of USB gebruiken een schakelaar- of onderbrekermethode hebben om ongebruikte of andere gebruikte TX-, RX-, D+- en D-lijnen los te koppelen.

De I/O-lijnen worden naar verschillende pinnen van de microcontroller geleid, welke pinnen worden beschreven in het schema van de dochterkaart of de zeefdruk van de printplaat. Meestal worden poorten doorgestuurd naar;

1. Poort A = I/O-lijnen 0 – 7, 2. Poort B = I/O-lijnen 8 – 15, 3. Poort C = I/O-lijnen 16 – 23, 4. Poort D = I/O-lijnen 24 – 31, 5. Poort E = I/O-lijnen 32 – 35, Andere PIC-typen, zoals de dsPIC30/33- en 24-serie, gebruiken andere bedradingsarrangementen.

Stap 2: Gerber-bestanden

Deze pagina bevat de Gerber-bestanden die nodig zijn om de tot nu toe gemaakte hoofd- en dochterborden te maken. De lijst is als volgt;

1. Hoofdbord, 2. Main Board naar 2e Main Board aansluiting, 3. dsPIC30F 28-pins [Type A]

4. dsPIC30F 28-pins [Type B]

5. dsPIC30F 28-pins [Type C]

6. dsPIC30F 40-pins [Type A]

7. dsPIC30F 40-pins [Type B]

8. LED's voor I/O 0 - 39

9. MCP3208 [Type A]

10. MCP3208 [Type B]

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

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

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

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

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

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

17. Schakelaars

18. ULN2003

19. Zeven segmenten

20. 12-bits DAC

21. MIDI

22. PIC-ADC

23. Drukknoppen [Type A]

24. Drukknoppen [Type B]

25. 16 x 2 alfanumeriek LCD-scherm

26. dsPIC30F [18-pins]

27. Pin Header Breakouts

Stap 3: KiCAD-bibliotheekbestanden

Dit stukje hier is voor de KiCAD-componentenbibliotheek en de footprint voor het dochterbord. U moet de randen van de randen rond de footprint toevoegen voordat u uw eigen gerber-bestanden exporteert.

Ik hoop dat je geniet van dit project!

mijn website voor meer projecten is op

www.rkelectronics.org