Giriş: Neden PIC Mikrokontroller?
PIC (Peripheral Interface Controller) mikrokontroller, Microchip Technology tarafından geliştirilen mikro kontroller, on yıllardır gömülü sistemlerin eğitim ve hobi elektroniklerinin temel bir taşı olmuştur. Güçlü mimarileri, geniş kullanılabilirlik, kapsamlı belgeler ve uygun geliştirme araçları, onları en iyi devre tasarımının ötesine geçmek isteyen herkes için ideal bir seçim yapar. tam bir ev otomasyon ağı oluşturmak için LED'den, PIC mikro kontroller, yeteneklerinizle büyüyen ölçeklenebilir bir öğrenme yolu sunar.
Bazı rakip platformların aksine, donanım ayrıntıları, PIC programlama genellikle kayıtlarla daha doğrudan bir ilişki gerektirir, zamanlayıcılar, kesintiler ve periferik konfigürasyon. Bu el-on yaklaşımı, mikro kontrollerin nasıl çalıştığının derin bir şekilde aktarılabilir bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Klasik PIC16F877A, gelişmiş orta sınıf PIC16F1xxx serisi veya 32-bit PIC32MZ hattı, prensipler aile çapında tutarlı bir şekilde kalır.
Bu makale, GPIO kontrolü, analog-dijital dönüşüm, nab-altı modulation, seri iletişim, sensör entegrasyonu ve kablosuz kontrol gibi temel kavramları kapsayan on kanıtlanmış projeler üzerinde genişliyor.Her proje öğrenme hedefleri, temel bileşenler ve potansiyel geliştirmeler ile açık bir yol haritası sunuyor.
1. LED Blinking ve Işık Kontrol
Ubiquitous disking LED projesi, yazılım gecikme döngüsü ile "Hello, World" baskının elektronik eşdeğeridir, bilgisayar yazma, hesaplama, hesaplama ve bir mikro kontrol cihazını kullanarak.Mevcut bir LED kablo kablo ile bir GPIO pin ve bir yazılım gecikme döngüsü ile birlikte, pin yönde, çıkış eyaletlerini ve temel zamanlamayı öğrenirsiniz.
Basit bir bardak ustalaştığınızda, proje doğal olarak daha sofistike ışık kontrolüne genişletir. Bir modelde ışıklı bir direnç (LDR) oluşturmak, dekoratif aydınlatma veya durum göstergelerinin altında ortaya çıkan otomatik bir gece ışığı oluşturabilir.PWM'yi farklı bir şekilde genişletebilirsiniz.
[FONT:0]Core bileşenleri: [DFLT:1] PIC16F877A veya benzer, LEDler (varlı renkler), 330ULLAH direniciler, LDR, 10kULLAH güçlü, ekmek dolabı, 5V güç kaynağı.
[FONT=0)Dön link:[Dönem:2)Mikroçi PIC16F877A resmi ürün sayfası).
2. Hassas Sensör Sensörle Dijital Termometre
Bir dijital termometre sizi analog-dijik dönüşüm ve sensör interyüze dönüştürdüğünü ortaya koyarken, makale LM35 analog sensöründen söz ederken, daha modern ve kesin bir seçenek, DS18B20 dijital sıcaklık sensörüdür, bu da 1Wire protokolü üzerinden iletişim kurar ve sadece tek bir veri hattı artı güç gerektirir.
Her iki sensörle, PIC sıcaklık değerini ve formatlarını 16x2 karakter LCD modülünde görüntülemek için okur.Dört modda LCD'yi nasıl başlatacağınızı öğreneceksiniz, komutlar ve veriler gönderin ve dönüşüm gecikmeleri ele alınacaktır. Kalibrasyon, bilinen bir referans termometresine karşı okumanızı ve daha sonra analiz için bir dengeleme veya ölçeklendirme faktörüne karşı karşılaştırmanızı sağlayacaktır.
[FONT:0)Core bileşenleri: [DFLT:1] PIC16F877A, DS18B20 sıcaklık sensörü (veya LM35), 16x2 LCD, 10kULL çekme dirençleri ( 1Wire için), 4.7kULLI (düşük kontrast için)
[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönetici:2)Analog Cihazları: 1-Wire İletişimi).
3. Hassasiyet Motor Hız Kontrolörü PWM ile
Pulse Genişlik Modulation, motorlara, LED'lere ve diğer yüklere kontrol etmek için temel bir tekniktir. Bu proje, L293D gibi bir DC motorunu yönlendiren bir PWM sinyalini kullanarak, CCP (Capture/Compare/PWM) modülünü yapılandırmayı ve motoru hızlandırmayı ve tam olarak hızlandırmayı amaçlamaktadır.
Motor mil üzerinde dörtlü bir enkoder veya bir salon-sonuç sensörü eklemek, kapalı hız kontrolü için geri bildirim sağlar. PICPWM görevi döngüsünü yakalamak için, gerçek RPM'yi hesaplar ve PWM görevi döngüsüne bir set noktası eşleştirmek için geri bildirim sağlar.Bu, ölçümlemeli hız kontrolü kavramlarını sunar.
[FONT=0]Core bileşenleri: [DDDDH-bridge, DC motor (6-12V), dört kişilik encoder veya salon-son sensörü, güçlü 10kULL), 16x2 LCD, 5V ve motor güç malzemeleri.
[FONT:0)Öyleleme sonuçları:[[Dönetici: · 1 ) PWM nesli, zamanlayıcı konfigürasyonu, CCP modülü, encoder interface, kapalı-loop kontrolü temelleri.
4. Standalone Sıcaklık Data Logger
Çevresel izleme genellikle genişletilmiş dönemler üzerinde veri kaydetme gerektirir. Bu proje, sıcaklık okumalarını programlanabilir aralıklarla alan ve bunları yaylı yazılımlarda kolay analiz için bir XP kartına yazar.
PIC, SPI üzerindeki SD kartla iletişim kuruyor, bir kütüphaneyi Petit FatFs veya özel bir uygulama gibi kullanarak.Her okuma RTC'den zaman alıyor ve log dosyasına doğru ilerliyor. Basit bir menü sistemi, kullanıcıyı geçiş aralığı ve başlangıç veya durdurma izin veriyor. Power management uzun vadeli dağıtım için önemli hale geliyor: uyku modları ve bir geçiş düzenleyicisi.
[FONT:0]Core bileşenleri: [DÜDÜT:1] PIC16F877A, DS18B20 sensörü, DS1307 RTC, 720 kart modülü (SPI), 16x2 LCD, itki düğmeleri (x4), 3.7V Li-ion bataryası kuvvetlendirici ile.
[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönem:2)) <0)Dönem:[FONT=0)
5. RF-Kontrol Robotik Otomobil
Kablosuz iletişim uzaktan kontrol ve robotik uygulamaları açıyor. Bu proje, 433MHz veya 2.4 GHz bağlantı üzerinden komut alan bir diferansiyel sürücüyü inşa ediyor.The verici uses a PIC with a joystick and encoder to send the client PIC while the client PIC decodes the signal and drive two DC engines via an L298N dual H-bridge.
Bu proje RF modülüne yandaştır, kendi basit protokolünizi, her tekerlek için bir kanal ve kontrolleri ile birlikte yuvarlar ve RF modülünü bir HC-12 uzun süreli transle veya nRF24L01 + bir ultrasonik sensör (HC-SR04) ile daha ileri bir yükselteç kullanarak, her bir tekerlek üzerinde bir enkoder kullanarak.
[FONT:0]Core bileşenleri: PIC16F877A (x2), RF verici / Cenâb-ı F-5V), L298N motor sürücüsü, DC motorlar tekerlekler, robot şasi, sevinç pili, 7.4V Li-ion akü paketi, gerilim düzenleyicileri.
6. Yüksek Çözünürlük Dijital Voltmeter
Bu proje, DC gerilimi ölçme yeteneğine sahip hassas bir voltmetreyi 30V veya 10bit veya 12bit çözünürlükle daha fazla ölçümle yapabilir.The PIC's built-in ADC, analog gerilimi dijital bir değere dönüştürür, bu da ölçüm aralığındaki bir gerilim bölmesi ve görüntülenir.
Kalibrasyon doğruluk için kritiktir. Bir hassas gerilim referansı kullanın (örneğin, TL431) ve ADC referans gerilimi ayarlamak için bir kesme potu kullanın.Daha yüksek çözünürlük için, PIC24F serisini 12bit ADC veya MCP3208 gibi dış ADC'yi kullanın.
[FONT:0]Core bileşenleri: [DFLT:1] PIC16F877A, 16x2 LCD, gerilim bölmeci direniciler (örneğin, 10kULL ve 1kULL), 5.1V Zener diyot, ekstra pot (10kULL), TL431 gerilim referansı, MCP3208 dış ADC (d)
7. Scalable Home Otomasyon Sistemi
PIC mikrokontrollü ev otomasyonu sistem tasarımını, röle kontrollerini, sensör entegrasyonunu ve kullanıcı arayüzü tasarımını öğretir. Merkezi bir PIC tahta, AC cihazları değiştiren birkaç röle kontrol eder. Girişler kablosuz anahtar fobs, PIR hareket sensörleri, kapı /window manyetik anahtarlar ve yerel kontrol için bir klavye ile genişletilebilir. Sistem, internet bağlantı ve mobil uygulama kontrolü için ESP8266 Wi-Fi modülü ile genişletilebilir.
Anahtar teknik zorluklar, farklı modları yönetmek için uygun röle sürüş devreleri içerir (transistor + uç gerisi diyot), ESP8266 ile AT komutlarını kullanarak iletişim kurmak ve bir akıllı telefon veya web girişi sunucularından komutları almanızı sağlar.
[FONT:0]Core bileşenleri: [DDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
8. RTC ile tam donanımlı Dijital Saat
Bir dijital saat kapalı bileşenler zaman koruma anlayışınızı derinleştirir, çokluxing ve kullanıcı arayüzü tasarımı. DS1307C RTC kullanarak, batarya yedekleme ile doğru zaman koruma sağlar. PIC I2C ve sürücüler üzerinde zaman okur 16x2 LCD veya birden fazla 7segment LED ekran. yapılandırılabilir bir zaman ve fikre sahip alarm işlevselliğini içerir.
Gelişmiş özellikler, 60Hz'nin üzerindeki basamakları geçmek için sürekli bir takvim içerir, otomatik gün ışığı kurtarma zamanı ayarlaması ve bir stopwatch modu için.For the display, 7-segment multiplexing uses timer cuts to cycle through digits at a frequency above 60Hz to avoid flicker. Battery-backed SRAM in RTC can store alarm ayarları ve yapılandırma verileri. Bu proje I2C iletişim için mükemmel, kesmeye ve zamanlama hassaslığı sağlar.
[FONT=0)Core bileşenleri: [DFLT:1] PIC16F877A, DS1307 RTC, 32.768kHz kristal, 16x2 LCD (veya dört 7segment LED modül), ULN2003 LED segmentler için, it düğmeler (x5), vüker, 3V mavlü RTC yedekleme için hücre.
9. Uzak Kontrol Decoder ve Emulator
Bu proje size IR uzaktan kontrollerin nasıl çalıştığını ve protokolleri nasıl kodlayabilir (NEC, Sony SIRC, RC-5). IR alıcı modülü (TSOP38238) kullanarak, PIC, bu zamanlamaları bilinen protokolleri karşılaştırarak, bu zamanlamaları doğrulayabilir ve LCD'de kodu görüntüleyebilir.
Bir sonraki adım, bir IR LED kullanarak bir IR verici inşa etmektir, bu yüzden cihaz güç kaybından sonra onları tutar.Bu proje zamanlayıcı / karşılaşma modları ile deneyimleyebilir, yazılım protokolü kesintiye uğrayabilir ve EEPROM veri yönetimi.
[FONT:0]Core bileşenleri: [DFLT:1] PIC16F877A, TSOP38238 IR alıcı, IR LED, NPN transistatörü (BC ⁇ ) IR LED, 16x2 LCD, itme düğmeleri (x3), test için ortak IR uzaktan kontrol.
10. Akıllı Güvenlik Alarm Sistemi
Kapsamlı bir güvenlik alarm sistemi sensörleri, kullanıcı etkileşimi ve uyarı mekanizmaları ile bağlantılıdır. PIC monitörler birden çok bölge (kapı, pencereler, hareket) normal kapalı manyetik anahtarlar ve PIR sensörleri kullanarak bir klavye, bir parola girişi kolları ve sistemdeki silahsızlanma sistemi ile, bir saldırı tespit edildiğinde, sistem bir siren, bir GSM modülü (C800L) veya Wi-Fi aracılığıyla bir uyarı mesajı gönderir.
Firmaware mimarisi tüm anahtarlar için demsiz bir mantık içermelidir, son derece devlet makinesi (disarmed, silahlı, alarm, gecikme çıkışı, gecikme girişi), ve EEPROM'da depolanan bir üretim seviyesi. Bir PIC'yi çift çekirdekli veya ayrı bir saatli zamanlayıcı kullanarak kullanın.
[FONT:0]Core bileşenleri:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜSÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜDÜSÜSÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN, 4, 4x4 Ambalaj, 16x2 LCD, 4x4
Sonraki Adımlar: Prototipden Ürüne
Bu projelerin her biri daha fazla araştırma için bir temel sağlar. Temelleri ustalaştırmaktan sonra, KiCad veya Eagle'ı ekmek dolabına güvenmek yerine özel bir PCB tasarlayın. 8-bit PICs'ten MPLAB X IDE ve XC8/XC16/XC32 derleyicileri keşfedin.
Açık kaynak donanım ve Donanım havuzları GitHub'da geniş bir PIC proje örneği sunuyor. Microchip forums veya PIC section on Electronics Stack Exchange, öğrenmenizi sadece bir proje tamamlamıyorsunuz, ancak her bir bileşen ve kod hattının neden çizdiği şekilde çalıştığını anlamak, kendi sistemlerini sıfırdan tasarlamaya olan güvenini inşa edebilir.
[FONT=0)Dön bağlantı: [Dönem:2)MPLAB X IDE resmi indirmeler ve dokümanlar ).
PIC mikrokontrolör projeleri elektronik ortamda en ödüllendirici yollardan biridir. Bugün ilk projeyle başlayan boş bir çiple başlayın, sensörleri ve eylemcilerinizi takip edin ve tasarımınızın hayata gelmesini izleyin. Burada belirtilen on proje, doğrudan endüstriyel gömülü sistemlere, IoT cihazlara ve tüketici elektroniklerine uygulama yapan kapsamlı bir dizi beceriyi kaplar.