Système de carte de développement de microcontrôleur PIC : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce projet concerne la conception et l'utilisation d'un outil de développement PIC qui est flexible pour s'adapter à un large éventail de projets électroniques basés sur PIC.

Il est souvent plus facile de développer des projets de microcontrôleurs avec l'utilisation d'outils de développement; qui permettent de démontrer le code basé sur l'utilisateur en temps réel. Cependant, d'après mon expérience personnelle, un certain nombre de cartes de développement existantes peuvent souvent souffrir d'une ou de plusieurs des limitations suivantes;

1. Les conceptions complètes sont souvent chères, 2. Emportez très peu de périphériques, 3. Contenir des périphériques non adaptés à des projets spécifiques et donc rarement utilisés, 4. Contenir des périphériques qui occupent une grande quantité d'espace sur la carte, ce qui augmente le coût, 5. Ne peuvent pas être modifiés ou prendre en charge un changement de périphériques, 6. Contenir un processeur monté en surface qui ne peut pas être retiré et ainsi limiter le cas d'utilisation de la carte de développement.

En réalité, l'utilisateur choisit souvent une carte de développement en fonction des exigences du projet, cependant, cela peut conduire à un montage de cartes de développement ou restreindre la liberté de conception.

La conception de la carte de développement PIC présentée ici vise à étendre ces limitations.

Le système de développement utilise un principe de conception à deux circuits imprimés.

Le premier PCB est une carte de fond de panier principale qui héberge l'alimentation, le circuit de réinitialisation MCLR, l'en-tête du programmeur RS232 et PICKIT. Cette carte sert de carte d'interconnexion pouvant contenir jusqu'à six cartes filles.

Le deuxième type de carte PCB est le composant de carte fille. Une conception et une empreinte de PCB standardisées sont utilisées pour créer une conception de carte PCB qui peut être ajoutée et retirée de la carte principale comme vous le souhaitez. Le but de la carte fille est d'héberger soit un microcontrôleur, soit un circuit périphérique par exemple, un convertisseur numérique-analogique (DAC).

L'intention de conception est de créer des cartes filles selon les besoins. Ce projet est donc en cours.

Dans le cadre de ce projet, j'ai conçu un certain nombre de conceptions de cartes filles de base qui sont disponibles pour le téléchargement de fichiers Gerber / Project.

Pour plus de détails concernant des cartes filles spécifiques, veuillez consulter le document de projet: Carte de développement de contrôleur PIC – Catalogue de cartes filles, référence du document: RKD3, mis à disposition avec cet emplacement de document ou via mon site Web à l'adresse; www.rkelectronics.org/picdev

Les cartes filles se connectent à la carte principale via deux en-têtes à broches au pas de 2 x 30 2,54 mm. Cela permet de créer des cartes filles via une maison de fabrication de circuits imprimés ou à la main à l'aide d'une carte Vero.

Étape 1: Conseils filles

L'interconnexion de la carte principale et de la carte fille comprend les bus suivants;

1. 43 lignes d'E/S dédiées analogiques ou numériques, 2. Alimentation VDD et GND, 3. 5 lignes SPI Chip Select (CS) dédiées, 4. Bus SPI pour les lignes MOSI, MISO et CLK, 5. I²C partagé dans le cadre du bus SPI, 6. Lignes TX et RX dédiées pour RS232, RS485 et MIDI, 7. Lignes D+ et D- dédiées pour les données USB, 8. Lignes de programmation PIC dédiées, MCLR, PGD et PGC.

En raison de la nature des lignes de sélection de puce SPI, ces lignes sont partagées avec diverses lignes d'E/S. Le partage de la ligne d'E/S dépend de la carte fille du microcontrôleur utilisée. Il est prévu que la connexion des lignes CS au microcontrôleur se fasse sur la carte fille. Par exemple, pour la carte fille USB PIC16/18 40 broches pour PIC18F4550, les lignes CS partagent les broches d'E/S 16, 17, 18, 19 et 32, ce qui équivaut aux broches PIC des ports C0, C1, C2, C3 et E0. Pour cette raison, toutes les cartes périphériques utilisant SPI doivent inclure une méthode de commutateur ou de disjoncteur pour déconnecter les lignes CS inutilisées ou utilisées.

En raison de la nature des lignes RS232 TX et RX et USB D+ et D-, ces lignes sont également partagées avec diverses autres lignes d'E/S. Pour cette raison, il est nécessaire que toutes les cartes périphériques utilisant RS232, RS485 ou USB incluent une méthode de commutateur ou de disjoncteur pour déconnecter les lignes TX, RX, D+ et D- inutilisées ou utilisées.

Les lignes d'E/S sont acheminées vers diverses broches du microcontrôleur, lesquelles broches sont détaillées dans le schéma de la carte fille ou la sérigraphie du PCB. Les ports sont généralement acheminés vers;

1. Port A = lignes d'E/S 0 à 7, 2. Port B = lignes d'E/S 8 à 15, 3. Port C = lignes d'E/S 16 à 23, 4. Port D = lignes d'E/S 24 à 31, 5. Port E = lignes d'E/S 32 - 35, D'autres types de PIC tels que les séries dsPIC30/33 et 24 utiliseront des dispositions de câblage différentes.

Étape 2: Fichiers Gerber

Cette page contient les fichiers Gerber nécessaires à la fabrication de la carte principale et des cartes filles créées jusqu'à présent. La liste est la suivante;

1. Carte principale, 2. Connexion de la carte principale à la 2e carte principale, 3. dsPIC30F 28 broches [Type A]

4. dsPIC30F 28 broches [Type B]

5. dsPIC30F 28 broches [Type C]

6. dsPIC30F 40 broches [Type A]

7. dsPIC30F 40 broches [Type B]

8. LED pour E/S 0 - 39

9. MCP3208 [Type A]

10. MCP3208 [Type B]

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

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

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

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

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

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

17. Commutateurs

18. ULN2003

19. Sept segments

20. DAC 12 bits

21. MIDI

22. PIC ADC

23. Boutons-poussoirs [Type A]

24. Boutons-poussoirs [Type B]

25. Écran LCD alphanumérique 16 x 2

26. dsPIC30F [18 broches]

27. Éruptions d'en-tête d'épingle

Étape 3: Fichiers de la bibliothèque KiCAD

Ce bit ici est pour la bibliothèque de composants KiCAD et l'empreinte pour la carte fille. Vous devrez ajouter les lignes de coupe de bord autour de l'empreinte avant d'exporter vos propres fichiers gerber.

J'espère que ce projet vous plaira !

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