好奇驱动创新,玩转8位单片机,直返300元京东券——Funpack第七期来了

电子森林 2021-03-01 00:00
Funpack是硬禾学堂联合Digikey发起,为期一年的“玩成功能,开发板/仪就送你”活动。每个月我们都会推出一款用全球顶级半导体厂商的开发板/仪器套件。如果你能在一个月内按照指定目标把它玩起来,就可以获得丰厚奖励。


目前在控制器的应用市场里,8位单片机依旧占据着半壁江山,市场份额扔在不断扩大,比如以STC的产品为代表的8051单片机、Arduino系列开源平台上采用的AVR单片机,以及本期活动我们要推出的PIC单片机,无论从价格、使用的灵活度、便捷性、以及功耗方面,8位单片机都仍占有优势。尤其对于初学者来说极易上手,无论你用汇编语言还是C语言来编程。


本期推出的开发板是来自Microchip的Curiosity LPC Development Board,即“好奇心开发板”,你可以使用本期板卡实现你的各种创意。它支持具有低压编程功能的8、14、20引脚8位PIC单片机,板上集成了编程器/调试器。板卡上还包括一组4个指示LED,mTouch触摸按钮、按键开关以及可变电位器。此外,它还具有蓝牙模块接口和以及mikroBUS标准接口,可支持上百种基于mikroBUS的扩展模块。本期活动你就可以选择mikroBUS扩展模块来实现任意功能。


活动交流群也已为大家准备好,请在“硬禾学堂”公众号后台发送“Funpack第七期”获取入群二维码(我们采用这个方法并在群里及时维护,尽力为大家提供一个干净的技术交流环境)。


下面一起来看苏老师对本期板卡的介绍以及详细规则,后面还有吴老师为大家带来的详细资料,然后就到活动首页的“得捷购”下单一起玩吧。


期待大家做出优秀的创意作品!




Part 1

活动流程及时间安排

1. 点击“阅读原文”进入Funpack活动主页,点击“得捷购”,购买第七期板卡:Curiosity LPC开发板,并在下单后48小时内将包含该板卡的pdf格式订单发送到funpack@eetree.cn 以确认参与本期活动;
2. 等待Curiosity LPC开发板到手后(从Digi-Key海外仓库发货,一般需要10天时间),在3月15日观看介绍上手使用方法的直播;

3. 在4月15日晚23:59前完成指定任务(本期从两个任务中任选其一,推荐购买mikroBUS扩展模块完成任意设计),并按照规则要求上传、提交指定材料给硬禾。具体提交的材料和详细要求,请点击 “阅读原文” 到活动主页后,点击 “怎么玩” 就能看到;
4. 提交材料得到我们审核通过的用户,由硬禾工作人员直接联系,直返300元京东券;
5. 硬禾学堂/得捷电子挑选优秀的视频、代码、文档在公众号、B站、硬禾官网等处向所有粉丝分享展示,跟大家共享成果,共同进步。


下面先来看看吴老师对板卡的介绍,然后就去“阅读原文”“得捷购”下单,3月15日拿着板卡一起看上手指引直播吧(悄悄告诉大家,我们本期及接下来的Funpack活动在直播结束之后也会通过腾讯会议开分享会,让大家一起在线上面对面讨论)。





Part 2

板卡介绍

今天Funpack带来一款新的开发板,来自Microchip的Curiosity Low Pin Count(LPC)。Curiosity系列开发板是Microchip推出的高性价比,结构统一的MCU快速原型开发平台。能够支持8、16和32位PIC MCU,板上集成了编程器/调试器。


可以看到Curiosity系列开发板上核心芯片都采用了DIP插座方式,这样一块开发板能支持多种型号的MCU,大大方便了用户。比如今天介绍的Curiosity LPC板上采用了DIP20的插座,能支持8位、14位以及20位管脚的PIC单片机。因此板子的性价比很高,目前在得捷电子上价格200左右(请点击“阅读原文”“得捷购”查看详情)。Curiosity LPC是这个系列里最受欢迎的一款开发板,设计很简洁,板上虽然外设资源不多,但是预留了大量接口,为扩展功能提供了极大便利。尤其对初次接触PIC单片机用户来说,Curiosity LPC是最合适的评估平台。


首先来看看开发板的整体结构,主要两部分组成,一个是板载调试编译工具部分PICkit On-Board(PKOB),能支持低电压模式编程和调试;一个是核心芯片部分和以及外设资源,比如DIP插座和全IO引出功能的插座,方便DIY。

Part 3

板卡参数

  • 支持具有低压编程功能的8、14、20引脚8位PIC®单片机

  • 带有USB接口的集成编程器/调试器

  • 与MPLAB X IDE和代码配置器无缝集成

  • 多种外设资源mTouch按钮,电位器、按键开关以及用户LED灯

  • Mikrobus™支持超过100种MikroElectronika Click™扩展板

  • 预留RN4020蓝牙模块接口


Curiosity LPC配套的核心PIC单片机是PIC16F18446,这虽然是一款8位内核MCU,但是在硬件上做了很多优化,非常有自己的特点。比如高分辨率的模拟信号处理,芯片12位ADC接口带信号处理功能,可以硬件做信号的预处理包括触摸传感、平均、滤波、过采样和自动阈值比较,这些一般需要通过软件编程来实现。MCU提供了核心独立外设(Core Independent Peripherals),这些外设可以独立完成各种功能不需要CPU来中断处理,不仅提高了响应速度而且解放了CPU,降低功耗。比如PWM、温度传感、数字控制振荡器等等。PIC16F18446支持先进的电源管理技术,CPU在空闲状态消耗nA级电流,可以关闭特定外设模块,也特别适合低功耗的应用。总体来说,这款单片机提供了很多优化功能,很多一般需要软件编程实现的功能都通过硬件来实现,对于很多特殊应用尤其是低功耗物联网方面非常适合。我们来看看主要的参数:

  • RISC架构8位内核,主频达32MHz,增强的中级内核支持48条指令,16级堆栈

  • 28Kbyte 程序Flash存储,2KB数据SRAM存储,256B EEPROM

  • 支持内存访问分区,可保护代码安全

  • 支持超低功耗,睡眠状态最低500nA电流,多种省电工作模式。

  • DIP20封装,最大18个可用IO

  • 支持计时器、比较器、PWM、UART、I2C、SPI接口

  • 12位带计算功能ADC,5位DAC

  • 集成温度传感器模块

  • 灵活的内部时钟控制

  • 支持3.3V和5V供电


Part 4

安装下载

Microchip不仅提供了Curiosity这样高性价比的硬件资源,而且提供了完善的软件开发工具,整个生态系统非常成熟。MPLAB IDE是PIC单片机开发的主要工具,而且现在提供了MPLAB Xpress 云端IDE这样的浏览器端开发工具,极大方便了软件编程。

首先我们看看在本地安装的MPLAB IDE的使用,在官网下载最新的版本安装。Microchip本地化做得很好,还有中文简体版本。


可以支持PIC全系列单片机。


安装过程很简单,这里要注意,IDE安装完成后还需要安装配置编译器,在最新版本里是没有集成PIC单片机的编译器。


这里提示要去下载XC compilers,因为我们是用8位的MCU,所以去官网下载XC8 compiler安装。


Microchip还提供了一款免费的图形化代码生成器MPLAB Code Configurator(MCC),MCC能够方便配置外设和MCU功能,自动的生成代码,是作为MPLAB的一个插件使用,也需要在MPLAB配置。


安装完成后打开MPLAB,首先配置XC8 编译器,打开tool->option,选择嵌入式栏里的编译工具。


这时工具链是空白,选择添加,找到XC8安装目录。


类型选择XC8,这样首先把编译器添加了。


然后选择tool->plugin,安装MCC插件,搜索找到MCC进行安装。安装完成后重启IDE。


可以看到工具栏增加了MCC图标。


开发板提供了demo工程,包含10个小实验,可以下载打开工程。


这是一个实验工程合集,包含了10个小实验,很有参考价值。我们要先配置下左下角的项目环境。


开发板连入电脑后软件能识别出硬件工具,这时候我们可以开始编译下载程序了。


下面我们看看MPLAB Xpress云端IDE的使用,云端IDE最大好处是不用安装配置开发环境,只要打开浏览器就可以开始编程,使用更方便。访问https://mplabxpress.microchip.com/mplabcloud/ide打开云端IDE。可以选择文件菜单下面导入项目把我们下载的demo程序导入,只需要导入zip压缩文件就行。


云端的编译器都已经配置好,我们只需要编程然后编译下载,使用很方便,如果要使用MCC也可以点击以后安装。


Part 5

小结

Curosity LPC非常适合做PIC单片机的原型开发,开发板提供了丰富接口,方便用户自己DIY。成熟的软硬件生态系统尤其对初次接触的用户来说使用非常友好。PIC单片机非常有自己特色,尤其内核独立外设使很多功能可以脱离CPU同时完成,提高效率同时解放CPU,在很多具体应用中能简化软件设计。欢迎大家参加活动体验PIC单片机独特的特点。

参考资料
  • https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails/DM164137
  • https://www.microchip.com/wwwproducts/en/PIC16F18446
  • https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers-and-microprocessors/8-bit-mcus/pic-mcus/pic16f18446
  • https://github.com/microchip-pic-avr-examples/pic16f18446-curiosity-lpc-demo-code
  • https://www.microchip.com/en-us/development-tools-tools-and-software/mplab-x-ide
  • https://www.microchip.com/en-us/development-tools-tools-and-software/mplab-xc-compilers
  • https://www.microchip.com/mplab/mplab-code-configurator

点击“阅读原文”了解活动详情,拉朋友一起来玩Microchip8位PIC MCU。


END


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