HackerBox 0040: الموافقة المسبقة عن علم من المصير: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

تحياتي إلى HackerBox Hackers حول العالم. قام HackerBox 0040 بتجربة المتحكمات الدقيقة PIC واللوح وشاشات LCD و GPS والمزيد. يحتوي هذا Instructable على معلومات لبدء استخدام HackerBox 0040 ، والذي يمكن شراؤه هنا أثناء نفاد الإمدادات. إذا كنت ترغب في تلقي HackerBox مثل هذا في صندوق البريد الخاص بك كل شهر ، يرجى الاشتراك في HackerBoxes.com والانضمام إلى الثورة!

الموضوعات وأهداف التعلم لـ HackerBox 0040:

• تطوير أنظمة مدمجة باستخدام المتحكمات الدقيقة PIC
• اكتشف البرمجة داخل الدائرة للأنظمة المدمجة
• اختبر مصدر الطاقة وخيارات تسجيل الوقت للأنظمة المدمجة
• قم بتوصيل متحكم PIC بوحدة إخراج LCD
• جرب جهاز استقبال GPS مدمج
• مارس الموافقة المسبقة عن علم من المصير

HackerBoxes هي خدمة صندوق الاشتراك الشهري للإلكترونيات اليدوية وتقنية الكمبيوتر. نحن هواة ، صناع ، ومجربون. نحن حالمو الاحلام.

هاك الكوكب

الخطوة 1: قائمة محتويات HackerBox 0040

• متحكم PIC PIC16F628 (DIP 18)
• متحكم PIC PIC12F675 (DIP 8)
• مبرمج ومصحح أخطاء PICkit 3 داخل الدائرة
• هدف برمجة ZIF Socket لـ PICkit 3
• كبل USB وأسلاك الرأس لجهاز PICkit 3
• وحدة GPS مع هوائي داخلي
• وحدة LCD أبجدية رقمية مقاس 16 × 2
• مزود طاقة اللوح مع MicroUSB
• 16.00 ميجا هرتز بلورات (HC-49)
• الأزرار اللمسية اللحظية
• مصابيح LED حمراء 5 مم منتشرة
• 5 كيلو أوم الانتهازي الجهد
• مكثفات سيراميك 18pF
• مكثفات سيراميك 100nF
• مقاومات 1 كيلو أوم 1/4 واط
• مقاومات 10 كيلو أوم 1/4 واط
• 830 نقطة (كبيرة) لوحة توصيل بدون لحام
• طقم أسلاك توصيل مكون من 140 قطعة
• يختار الغيتار السيلولويد
• ملصق قالب حصري PIC16C505

بعض الأشياء الأخرى التي ستكون مفيدة:

• لحام الحديد وأدوات اللحام الأساسية
• كمبيوتر لتشغيل أدوات البرمجيات

الأهم من ذلك أنك ستحتاج إلى حس المغامرة وروح الهاكرز والصبر والفضول. قد يكون بناء الإلكترونيات وتجريبها أمرًا مجزيًا للغاية ، إلا أنه قد يكون خادعًا ومليئًا بالتحدي وحتى محبطًا في بعض الأحيان. الهدف هو التقدم وليس الكمال. عندما تستمر في المغامرة وتستمتع بها ، يمكن أن تحصل على قدر كبير من الرضا من هذه الهواية. اتخذ كل خطوة ببطء ، واهتم بالتفاصيل ، ولا تخف من طلب المساعدة.

هناك ثروة من المعلومات للأعضاء الحاليين والمحتملين في الأسئلة الشائعة حول HackerBoxes. تم الرد على جميع رسائل البريد الإلكتروني الخاصة بالدعم غير التقني التي نتلقاها بالفعل هناك ، لذلك نقدر حقًا تخصيصك لبضع دقائق لقراءة الأسئلة الشائعة.

الخطوة الثانية: الميكروكونترولر PIC

تتكون عائلة الميكروكونترولر PIC من تقنية Microchip Technology. يشير اسم PIC في البداية إلى وحدة التحكم في الواجهة الطرفية ، ولكن تم تصحيحه لاحقًا إلى الكمبيوتر الذكي القابل للبرمجة. ظهرت الأجزاء الأولى من العائلة في عام 1976. وبحلول عام 2013 ، تم شحن أكثر من اثني عشر مليار متحكم دقيق من نوع الموافقة المسبقة عن علم. تحظى أجهزة الموافقة المسبقة عن علم بشعبية لدى كل من المطورين الصناعيين والهواة نظرًا لتكلفتها المنخفضة وتوافرها الواسع وقاعدة المستخدمين الكبيرة ومجموعة واسعة من ملاحظات التطبيق وتوافر أدوات التطوير منخفضة التكلفة أو المجانية والبرمجة التسلسلية وإمكانية إعادة برمجة ذاكرة الفلاش. (ويكيبيديا)

يشتمل HackerBox 0040 على وحدتي تحكم دقيق PIC مثبتين مؤقتًا للنقل في مقبس ZIF (بدون قوة إدخال). الخطوة الأولى هي إزالة اثنين من بلدان جزر المحيط الهادئ من مقبس ZIF. من فضلك افعل ذلك الآن!

المتحكمات الدقيقة هما PIC16F628A (ورقة بيانات) في حزمة DIP18 و PIC12F675 (ورقة بيانات) في حزمة DIP 8.

تستخدم الأمثلة هنا PIC16F628A ، إلا أن PIC12F675 يعمل بشكل مشابه. نحن نشجعك على تجربته في مشروع خاص بك. يجعل حجمه الصغير حلاً فعالاً عندما لا تحتاج إلا إلى عدد صغير من دبابيس الإدخال / الإخراج.

الخطوة الثالثة: برمجة المتحكمات الدقيقة PIC مع PICkit 3

هناك الكثير من خطوات التكوين التي يجب معالجتها عند استخدام أدوات الموافقة المسبقة عن علم ، لذلك إليك مثال أساسي جدًا:

• قم بتثبيت برنامج MPLAB X IDE من Microchip
• في نهاية التثبيت ، سيظهر لك ارتباط لتثبيت مترجم MPLAB XC8 C. تأكد من تحديد ذلك. XC8 هو المترجم الذي سنستخدمه.
• أدخل شريحة PIC16F628A (DIP18) في مقبس ZIF. لاحظ الموضع والاتجاه المدرجين على ظهر ZIF الهدف ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
• اضبط مفاتيح العبور كما هو موضح على ظهر ZIF الهدف ثنائي الفينيل متعدد الكلور (B ، 2-3 ، 2-3).
• قم بتوصيل رأس البرمجة ذي الخمسة سنون للوحة الهدف ZIF في رأس PICkit 3.
• قم بتوصيل الجهاز PICkit 3 بالكمبيوتر باستخدام كابل miniUSB الأحمر.
• قم بتشغيل MPLAB X IDE.
• حدد خيار القائمة لإنشاء مشروع جديد.
• تكوين: رقاقة جزءا لا يتجزأ من مشروع مستقل ، واضغط على NEXT.
• حدد الجهاز: PIC16F628A ، واضغط على NEXT
• حدد المصحح: لا شيء ؛ أدوات الأجهزة: PICkit 3 ؛ المترجم: XC8
• أدخل اسم المشروع: blink.
• انقر بزر الماوس الأيمن فوق ملفات المصدر ، وضمن new main.c حدد new
• امنح ملف c اسمًا مثل "blink"
• انتقل إلى النافذة> عرض ذاكرة العلامات> بتات التكوين
• اضبط بت FOSC على INTOSCIO وكل شيء آخر على OFF.
• اضغط على زر "إنشاء شفرة المصدر".
• الصق الكود الذي تم إنشاؤه في ملف blink.c أعلاه
• الصق هذا أيضًا في ملف c: #define _XTAL_FREQ 4000000
• ماضي في الكتلة الرئيسية لرمز c أدناه:

باطل رئيسي (باطل)

{TRISA = 0b00000000 ؛ بينما (1) {PORTAbits. RA3 = 1 ؛ _delay_ms (300) ؛ PORTAbits. RA3 = 0 ؛ _delay_ms (300) ؛ }}

• اضغط على أيقونة المطرقة للترجمة
• انتقل إلى الإنتاج> ضبط تكوين المشروع> التخصيص
• حدد PICkit 3 في اللوحة اليسرى من النافذة المنبثقة ثم اختر Power من حقل القائمة المنسدلة في الأعلى.
• انقر فوق مربع "هدف الطاقة" ، واضبط الجهد المستهدف على 4.875 فولت ، واضغط على تطبيق.
• مرة أخرى على الشاشة الرئيسية ، اضغط على أيقونة السهم الأخضر.
• سيظهر تحذير بشأن الجهد الكهربي. اضغط على متابعة.
• يجب أن تحصل في النهاية على "اكتمال البرمجة / التحقق" في نافذة الحالة.
• إذا كان المبرمج لا يتصرف ، فيمكن أن يساعد في إيقاف تشغيل IDE وتشغيله مرة أخرى. يجب الحفاظ على جميع الإعدادات المحددة الخاصة بك.

الخطوة 4: تركيب ألواح التوصيل على PIC المبرمجة باستخدام Blink.c

بمجرد برمجة الموافقة المسبقة عن علم (الخطوة السابقة) ، يمكن إسقاطها على لوح تجارب بدون لحام.

منذ أن تم اختيار المذبذب الداخلي ، نحتاج فقط إلى توصيل ثلاثة دبابيس (طاقة ، أرضية ، LED).

يمكن توفير الطاقة للوح باستخدام وحدة إمداد الطاقة. مؤشرات استخدام وحدة إمداد الطاقة:

• ضع المزيد من اللحام على الألسنة الجانبية لمقبس microUSB قبل أن ينكسر - وليس بعده.
• تأكد من أن "المسامير السوداء" تدخل في السكة الأرضية ، و "المسامير البيضاء" في سكة الطاقة. إذا تم عكسهما ، فأنت في الطرف الخطأ من اللوح.
• اقلب كلا المفتاحين إلى 5 فولت لرقائق الموافقة المسبقة عن علم المضمنة.

بعد وضع الميكروكونترولر PIC ، لاحظ مؤشر السن 1. يتم ترقيم المسامير من الدبوس 1 بطريقة عكس اتجاه عقارب الساعة. سن السلك 5 (VSS) إلى GND ، والدبوس 14 (VDD) إلى 5V ، والدبوس 2 (RA3) في LED. لاحظ في الكود الخاص بك ، أنه يتم تشغيل I / O pin RA3 وإيقاف تشغيله ليومض مؤشر LED. يجب أن يتصل الطرف الأطول من LED بـ PIC ، بينما يجب أن يتصل الدبوس الأقصر بمقاوم 1K (بني ، أسود ، أحمر). يجب أن يتصل الطرف الآخر من المقاوم بسكة GND. يعمل المقاوم ببساطة كحد للتيار بحيث لا يبدو مؤشر LED قصيرًا بين 5V و GND ويجذب تيارًا أكثر من اللازم.

الخطوة 5: البرمجة داخل الدائرة

يمكن استخدام دونجل PICkit 3 لبرمجة شريحة PIC داخل الدائرة. يمكن أن يقوم الدونجل أيضًا بتزويد الدائرة (هدف اللوح) بالطاقة تمامًا كما فعلنا مع هدف ZIF.

• قم بإزالة مصدر الطاقة من اللوح.
• قم بتوصيل خيوط PICkit 3 بلوح التجارب 5V و GND و MCLR و PGC و PGD.
• قم بتغيير أرقام التأخير في كود C.
• أعد ترجمة (رمز المطرقة) ثم برمجة الموافقة المسبقة عن علم.

منذ أن تم تغيير أرقام التأخير ، يجب أن يومض مؤشر LED بشكل مختلف الآن.

الخطوة 6: استخدام مذبذب بلوري خارجي

بالنسبة لتجربة الموافقة المسبقة عن علم هذه ، قم بالتبديل من المذبذب الداخلي إلى مذبذب بلوري خارجي عالي السرعة. لا يقتصر الأمر على أن المذبذب البلوري الخارجي أسرع 16 ميجاهرتز بدلاً من 4 ميجاهرتز) ، ولكنه أكثر دقة بكثير.

• قم بتغيير بت تكوين FOSC من INTOSCIO إلى HS.
• قم بتغيير كل من إعداد FOSC IDE و # تعريف في الكود.
• قم بتغيير #define _XTAL_FREQ 4000000 من 4000000 إلى 16000000.
• إعادة برمجة الموافقة المسبقة عن علم (ربما قم بتغيير أرقام التأخير مرة أخرى)
• تحقق من التشغيل بالبلور الخارجي.
• ماذا يحدث عندما تسحب الكريستال من اللوح؟

الخطوة 7: تشغيل وحدة إخراج LCD

يمكن استخدام PIC16F628A لتوجيه الإخراج إلى وحدة LCD أبجدية رقمية بحجم 16 × 2 (بيانات) عند توصيلها بالأسلاك كما هو موضح هنا. يعطي الملف المرفق picLCD.c مثالاً بسيطًا لبرنامج لكتابة إخراج النص إلى وحدة LCD.

الخطوة 8: جهاز استقبال الوقت والموقع GPS

يمكن لوحدة GPS هذه تحديد الوقت والموقع بدقة تامة من الإشارات المستلمة من الفضاء إلى هوائيها المدمج الصغير. مطلوب ثلاثة دبابيس فقط للتشغيل الأساسي.

سيضيء مؤشر "الطاقة" الأحمر عند توصيل الطاقة المناسبة. بمجرد الحصول على إشارات الأقمار الصناعية ، يبدأ مؤشر LED "PPS" الأخضر في النبض.

يتم توفير الطاقة لدبابيس GND و VCC. يمكن أن يعمل VCC على 3.3 فولت أو 5 فولت.

الدبوس الثالث الضروري هو دبوس TX. يخرج طرف TX دفقًا تسلسليًا يمكن التقاطه في الكمبيوتر (عبر محول TTL-USB) أو في متحكم دقيق. هناك العديد من الأمثلة على المشاريع لتلقي بيانات GPS في Arduino.

يتضمن هذا git repo وثائق pdf لهذا النوع من وحدة GPS. تحقق أيضًا من مركز u.

يوضح هذا المشروع والفيديو مثالاً على التقاط التاريخ والوقت بدقة عالية من وحدة GPS إلى متحكم PIC16F628A.

الخطوة 9: عش HackLife

نأمل أن تكون قد استمتعت برحلة هذا الشهر إلى إلكترونيات DIY. تواصل وشارك نجاحك في التعليقات أدناه أو على HackerBoxes Facebook Group. أخبرنا بالتأكيد إذا كان لديك أي أسئلة أو تحتاج إلى بعض المساعدة في أي شيء.

انضم للثوره. عيش HackLife. يمكنك الحصول على صندوق رائع من الإلكترونيات القابلة للاختراق ومشاريع تكنولوجيا الكمبيوتر التي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق البريد الخاص بك كل شهر. ما عليك سوى تصفح HackerBoxes.com والاشتراك في خدمة HackerBox الشهرية.