Sistema de placa de desarrollo de microcontrolador PIC: 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este proyecto es para el diseño y uso de una herramienta de desarrollo PIC que es flexible para adaptarse a una amplia gama de proyectos electrónicos basados en PIC.

A menudo es más fácil desarrollar proyectos de microcontroladores con el uso de herramientas de desarrollo; que permiten demostrar el código basado en el usuario en tiempo real. Sin embargo, por experiencia personal, varias placas de desarrollo existentes a menudo pueden sufrir una o varias de las siguientes limitaciones;

1. Los diseños integrales suelen ser costosos, 2. Lleva muy pocos periféricos

3. Contienen periféricos que no son adecuados para proyectos específicos y, por lo tanto, rara vez se utilizan.

4. Contienen periféricos que ocupan una gran cantidad de espacio en la placa, lo que aumenta el costo, 5. No se pueden cambiar o admitir un cambio de periféricos, 6. Contiene un procesador de montaje en superficie que no se puede quitar y, por lo tanto, limita el uso de la placa de desarrollo.

En realidad, el usuario a menudo elige una placa de desarrollo en función de los requisitos del proyecto, sin embargo, esto puede llevar a montar una colección de placas de desarrollo o restringir la libertad del diseño.

El diseño de la placa de desarrollo PIC que se presenta aquí tiene como objetivo ampliar estas limitaciones.

El sistema de desarrollo utiliza un principio de diseño de dos placas PCB.

La primera PCB es una placa de plano posterior principal que alberga la fuente de alimentación, el circuito de reinicio MCLR, RS232 y el encabezado de pines del programador PICKIT. Esta placa sirve como placa de interconexión que admite hasta seis placas hijas.

El segundo tipo de placa PCB es el componente de la placa secundaria. Se utiliza un diseño y una huella de PCB estandarizados para crear un diseño de placa de PCB que se puede agregar y quitar de la placa principal según se desee. El propósito de la placa secundaria es alojar un microcontrolador o un circuito periférico, por ejemplo, un convertidor de digital a analógico (DAC).

La intención del diseño es crear tableros secundarios según sea necesario. Por tanto, este proyecto está en curso.

Como parte de este proyecto, he diseñado varios diseños básicos de placas secundarias que están disponibles para la descarga de archivos Gerber / Project.

Para obtener detalles sobre placas secundarias específicas, consulte el documento del proyecto: Placa de desarrollo del controlador PIC - Catálogo de placas secundarias, referencia del documento: RKD3, disponible con la ubicación de este documento oa través de mi sitio web en; www.rkelectronics.org/picdev

Las placas secundarias se conectan a la placa principal a través de dos cabezales de clavija de paso de 2,54 mm de 2 x 30. Esto permite crear placas secundarias a través de una casa de fabricación de PCB o manualmente utilizando una placa Vero.

Paso 1: Tableros secundarios

La interconexión de la placa principal y la placa secundaria incluyen los siguientes buses;

1. 43 líneas de E / S dedicadas para analógicas o digitales, 2. Fuente de alimentación VDD y GND, 3. 5 líneas SPI Chip Select (CS) dedicadas, 4. Buss SPI para líneas MOSI, MISO y CLK, 5. I²C compartido como parte del bus SPI, 6. Líneas TX y RX dedicadas para RS232, RS485 y MIDI, 7. Líneas D + y D- dedicadas para datos USB, 8. Líneas de programación PIC dedicadas, MCLR, PGD y PGC.

Debido a la naturaleza de las líneas de selección de chip SPI, estas líneas se comparten con varias líneas de E / S. El uso compartido de qué línea de E / S depende de la placa secundaria del microcontrolador utilizada. Se pretende que la conexión de las líneas CS al microcontrolador se realice en la placa hija. Por ejemplo, para la placa secundaria USB de 40 pines PIC16 / 18 para PIC18F4550, las líneas CS comparten los pines de E / S 16, 17, 18, 19 y 32, lo que equivale a los pines PIC del puerto C0, C1, C2, C3 y E0. Por esta razón, es necesario que todas las tarjetas de periféricos que utilicen SPI incluyan un método de interruptor o disyuntor para desconectar las líneas CS no utilizadas u otras utilizadas.

Debido a la naturaleza de las líneas RS232 TX y RX y USB D + y D-, estas líneas también se comparten con varias otras líneas de E / S. Por esta razón, es necesario que todas las tarjetas de periféricos que utilicen RS232, RS485 o USB incluyan un método de interruptor o disyuntor para desconectar las líneas TX, RX, D + y D- no utilizadas u otras utilizadas.

Las líneas de E / S se enrutan a varios pines del microcontrolador, que se detallan en el esquema de la placa secundaria o en la serigrafía de la PCB. Por lo general, los puertos se enrutan a;

1. Puerto A = líneas de E / S 0 - 7, 2. Puerto B = líneas de E / S 8 - 15, 3. Puerto C = líneas de E / S 16 - 23, 4. Puerto D = líneas de E / S 24 - 31, 5. Puerto E = líneas de E / S 32 - 35, Otros tipos de PIC, como las series dsPIC30 / 33 y 24, utilizarán diferentes disposiciones de cableado.

Paso 2: archivos Gerber

Esta página contiene los archivos Gerber necesarios para fabricar la placa principal y las placas secundarias creadas hasta ahora. La lista es la siguiente;

1. Tablero principal, 2. Conexión de la placa principal a la segunda placa principal, 3. dsPIC30F de 28 clavijas [Tipo A]

4. dsPIC30F de 28 clavijas [Tipo B]

5. dsPIC30F de 28 clavijas [Tipo C]

6. dsPIC30F 40 clavijas [Tipo A]

7. dsPIC30F 40 clavijas [Tipo B]

8. LED para E / S 0 - 39

9. MCP3208 [Tipo A]

10. MCP3208 [Tipo B]

11. PIC16-18 [8-14-20Pin] [no USB]

12. PIC16-18 [28Pin] [no USB]

13. PIC16-18 [40Pin] [no USB]

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

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

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

17. Interruptores

18. ULN2003

19. Siete segmentos

20. DAC de 12 bits

21. MIDI

22. PIC ADC

23. Botones pulsadores [Tipo A]

24. Botones pulsadores [Tipo B]

25. Pantalla LCD alfanumérica de 16 x 2

26. dsPIC30F [18 clavijas]

27. Roturas de encabezado de clavija

Paso 3: Archivos de la biblioteca KiCAD

Este bit aquí es para la biblioteca de componentes KiCAD y el espacio para la placa secundaria. Deberá agregar las líneas de corte de borde alrededor de la huella antes de exportar sus propios archivos gerber.

¡Espero que disfrutes de este proyecto!

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www.rkelectronics.org