При создании компьютерных схем большое внимание уделяется контролю выполнения определенных действий. Поскольку для человека выполнять такой контроль довольно проблематично, приходится использовать огромное количество электронных элементов, таких как транзисторы, тиристоры, резисторы, диоды, конденсаторы и так далее.
Большие и сложные схемы контролируются при помощи контроллеров или микроконтроллеров. Расскажем, что представляют собой данные устройства на примере PIC контроллеров.
Что такое PIC контроллер?
Итак, что же собой представляет PIC контроллер? Какова их схема и где они могут использоваться? PIC контроллер или иначе микроконтроллер является средством автоматизации выполнения некоторых действии при помощи подготовленной заранее программы. Особенность представителей данной линейки продукции заключается в доступности всех необходимых для работы функций, а также в легкости программирования. Если обрисовать конструкцию данного микроконтроллера, то необходимо отметить, что в его составе используется всего один кристалл кремния. Это особенность всех микроконтроллеров.
Также PIC контроллер имеет определенное количество ножек, часть которых может использоваться как логические входы, а часть как выходы. Остальные ножки имеют двустороннее применение. Ножки микроконтроллера могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Для работы большинства контроллеров PIC требуется стабильное напряжение в 5В. Этого вполне достаточно, чтобы контроллер мог работать в обычном режиме и выполнять предназначенную для него программу.
Невозможно осуществлять программирование PIC контроллера напрямую с компьютера. Для этой цели вам придется использовать программатор.
Семейства контроллеров
Контроллер PIC не существует в единичном экземпляре. Компания производитель выпускает широкий ассортимент микроконтроллеров. Каждый из них имеет свои характеристики, особенности и цели использования. Число таких семейств довольно велико и зависит от основного классифицирующего признака. Стоит сообщить только об основной классификации, которая разделяет все контролеры на 8-, 16- и 32-битные. Те в свою очередь также подразделяются на другие, но так как семейства не являются темой данного обзора, мы не будем вести о них речь.
Где используются PIC контроллеры
PIC-контроллер благодаря своей универсальности может использоваться практически где угодно. Микроконтроллеры используются в телевизорах, холодильниках, стиральных машинках и других бытовых приборах. Однако линейка продукции PIC имеет одну характерную особенность: схемы на PIC контроллерах очень популярны среди радиолюбителей. С помощью данных микроконтроллеров можно легко настроить работу всего приспособления или отдельного узла. Такой популярности способствует также и разумная стоимость данных компонент, легкость из программирования и значительное количество учебных материалов.
Можно использовать PIC контроллер при создании радиоуправляемых моделей, или робота руки и других поделок, а можно использовать их для чего-то производственного. Сегодня довольно популярным вопросом является создание самодельных станков под управлением микроконтроллера. Спектр использования такого рода устройств довольно широк. При грамотном подходе PIC контроллеры могут использоваться практически для любых целей. По этой причине данные элементы можно увидеть не только на творениях радиолюбителей.
Работа с PIC-контроллерами: программное обеспечение
Минимально необходимое программное обеспечение для работы с PIC контроллерами это «Блокнот». Однако можно воспользоваться и средством, предлагаемым компанией-производителем – MPLAB. Если быть точнее, то это целая линейка программных средств, которую входят компиляторы и схемы разработки. Благодаря политики компании-разработчика MPLAB распространяется совершенно бесплатно. Однако программа имеет определенные ограничения. Например, при использовании краткосрочной демо-версии можно опробовать все возможности программы, но после окончания пробного периода использования ее функционал будет значительно урезан.
В полноценной программе MPLAB имеется широкий инструментарий, который позволяет легко создавать новые программы и искать различные проблемные участки, а также самостоятельно осуществлять оптимизацию кода. В зависимости от типа используемой версии может прекратиться функция оптимизации кода или использоваться уменьшенное количество поддерживаемых программой контроллеров. Ради справедливости стоит упомянуть, что компания-производитель осуществляет поддержку популярным представителям.
Также существует ряд программного обеспечения, которое представлено другими компаниями-производителями. Их функционал в целом довольно похож, однако имеются определенные отличия. Многие пользователи выказывают недовольство тем фактом, что MPLAB имеет недружественный к пользователям дизайн. Производители при этом делают акцент на сохранение ограничиваемых функций и удобство работы с ПО. Программы для работы с контроллерами PIC довольно разнообразны. Здесь все в значительной мере будет зависеть от индивидуальных предпочтений пользователя.
Как создать программу для PIC контроллера?
Чтобы создать специальную программы для PIC контроллера, необходимо использовать соответствующее программное обеспечение. Для этой цели вполне подойдет и обычный «Блокнот». Данная программа поддерживает работу с такими языками программирования как С и Ассемблер. Основное отличие заключается только в количестве прописываемой информации и легкости задания информации. Многие пользователи говорят о сложностях работы с языком С, однако Ассемблер требует еще более тщательного подхода. Так, например, при создании программы, необходимо указать, для какого контроллера она предназначена. Также возможно потребуется выполнить ряд настроек. Проводить их рекомендуется при наличии определенного опыта работы в данной сфере. Ошибки могут привести к поломке микроконтроллеров.
Программирование PIC контроллера с помощью программатора
Как можно перенести разработанную программу непосредственно на сам микроконтроллер? Для этой цели используются специальные устройства, которые называются программаторами. Они посылают сигналы на микроконтроллер, которые в соответствии с программой изменяют ячейки памяти. Чтобы начать процесс перенесения данных, необходимо вставить в программатор микроконтроллер, и подключить его к компьютеру. После этого при помощи специального ПО необходимо запустить прошивку. Программирование PIC-контроллера обычно осуществляется за пару минут.
Типы программаторов
Какой программатор необходимо использовать для записи информации на микроконтроллер. Можно условно выделить три типа программаторов: самодельные, заводские и от компании- производителя микроконтроллеров. Использование каждого типа таких программаторов имеет свои особенности. Так, например, наиболее дешевыми являются самодельные программаторы. Однако их использование может привести к поломке микроконтроллера. В таких случаях программирование микроконтроллера может закончится ударом током, поэтому при работе с такими устройствами особенно важно помнить о технике безопасности.
Сделать такой программатор можно самостоятельно, однако скорее всего у вас получится довольно ограниченный продукт. В интернете можно найти огромное количество схем для создания программаторов. Оригинальный программатор поможет вам на высоком уровне осуществить любое действие с микроконтроллером. На это устройство существует гарантия производителя. Прошивка PIC-контроллеров при использовании таких программаторов осуществляется без проблем. От приобретения такого программатора большинство пользователей останавливает высокая стоимость устройства.
Продукция других компаний имеет довольно широкий диапазон поддерживаемых устройств. Особенность таких программаторов заключается в возможности работы с другими микроконтроллерами, а также в низкой стоимости. Существуют универсальные программаторы, которые поддерживают работу с микроконтроллерами различных типов. Однако их стоимость из-за необходимости создания большого числа соединений не бывает низкой.