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Recensione PICDEM FS USB DEMO BOARD KIT

PICDEM Board [320x200].JPG
Recensione
PICDEM FS USB DEMO BOARD KIT
DM163025
dden; overflow-y: hidden;">di Stefano Saccucci
Il kit contiene:
1 cavo USB A-B M-M
1 volantino-scheda da compilare per la registrazione del prodotto e la garanzia
1 volantino “important information, read first”
1 CD-ROM: PICDEM FS USB Starter Kit v1.2
1 PICDEM FS USB DEMO BOARD
Il presente kit è stato sviluppato dalla Microchip per  fornire agli sviluppatori una piattaforma che abbia il fine di testare la nuova capacità nativa dei PIC serie 18F riguardante la gestione dell’interfaccia USB 2.0 Full Speed.
La PICDEM FS USB DEMO BOARD si presenta suddivisa in due parti ben distinte: 
Nella sezione di destra troviamo il microcontrollore PIC18F4550 (44-pin TQFP) e tutta la circuiteria di supporto per la generazione del clock (quarzo da 20MHz).
In quella di sinistra, invece, troviamo un connettore DB9F RS-232 collegato ad un MAX232 della Maxim con funzione di riadattamento dei livelli logici. 
Troviamo, inoltre, 2 status- led (D1-D2), 2 user-led (D3-D4) e 2 power-led (D7-D8). La connessione USB avviene tramite un connettore B maschio posto tra il connettore RJ11 (ICD) e quello dell’alimentazione.
Un regolatore di tensione 7805 provvede a portare la tensione di alimentazione in entrata (9V-18V DC) ai 5V utili al corretto funzionamento dell’intera board. Inoltre, i 5V possono essere prelevati automaticamente dalla porta USB, in tal caso, però, si raccomanda l’utilizzo di un HUB USB alimentato per avere così a disposizione fino a 500mA.
Sono disponibili, inoltre, 2 user-switch, 1 reset-switch, 1 potenziometro da 10KOhm direttamente collegato alla porta RA0-ADC del PIC e, infine, un sensore di temperatura TC77 connesso all’interfaccia SPI. 
A dividere tali sezioni troviamo due gruppi di pads utili per un accesso diretto, preferibilmente tramite degli headers, alle porte I/O del microcontrollore.
La quasi totalità dei componenti è di tipo SMD e nella parte inferiore vi sono 4 utili piedini antiscivolo che rialzano la board dal banco di lavoro.
Da notare, purtroppo, l’assenza diretta di un connettore per l’ICSP (In-Circuit Serial Programming).
Il CD contenuto nel kit è comprensivo di tutto l’indispensabile per testare sin da subito la board. Esso, esattamente, contiene:
Tali file sono estremamente importanti: come prima cosa installiamo il tool di sviluppo della board tramite un doppio click sul file MCHPFSUB_Setup_v1.2.exe. L’installazione salverà sul computer il vero è proprio tool demo, i vari driver per windows e i vari firmware rilasciati da Microchip. I file di testo contenuti nel CD, invece, descrivono l’utilizzo della board, dello stack USB e del bootloader interno precaricato o precompilato da Microchip.
Da notare l’assenza all’interno del CD di MPLAB-IDE, il quale è, però, scaricabile gratuitamente dal sito del produttore ed è, inoltre, da affiancare necessariamente anche ad un compilatore in linguaggio C: per un ottimo utilizzo della scheda sarà indispensabile scaricare C18, disponibile in versione demo. 
Passiamo ora all’utilizzo vero e proprio della PICDEM FS USB Demo Board. Collegando la scheda al computer tramite il cavo USB (l’alimentazione verrà prelevata direttamente dal bus) vedremo il led D1 lampeggiare. 
Aprendo il file pdf PICDEM FS UDB Demo Board Users Guide 51526a, contenuto all’interno del CD, noteremo che il lampeggiare del led D1 segnala un mancato indirizzo della board a livello di bus USB , ovvero la mancanza di driver. 
Collegando la scheda al computer, come di consueto, ci verrà richiesto di procedere con l’installazione dell’hardware appena trovato e noi lo faremo scegliendo il file driver che si trova nella cartella del tool precedentemente installato “MCHPFSUSB -> Pc -> MCHPUSB Driver -> Release”. Completata questa fase, premeremo per un istante il reset switch S1 e vedremo blinkare in modo alternato i led D1-D2: ciò significa che la board è connessa e pronta per l’utilizzo.
Avviamo, a questo punto, PICDEM FS USB Demo Tool e spostiamoci nell’area Demo Mode: scegliamo dal menù a tendina la nostra board e clicchiamo su Connect. Da questo momento in poi, il programma visualizzerà la temperatura data in real-time dal sensore TC77 (è possibile effettuare anche il data logging) e lo stato del potenziometro. E’ possibile, inoltre, comandare i due user-led D3 e D4. Clicchiamo, successivamente, Disconnect per disconnettere la scheda dal software e premiamo ancora per un istante il reset-switch S1.
Per un utilizzo più veloce, è molto importante capire come lavora la scheda PICDEM e come quest’ultima è stata progettata da Microchip. La board è stata progettata per usare da subito dei bootloader, ovvero dei programmi che all’interno del PIC controllano e comandano le sue funzioni di base ai quali è possibile, poi, aggiungere il nostro programma vero e proprio. Per questo, secondo il mio parere, è essenziale usare i bootloader offerti da Microchip: questi permetteranno, infatti, di far funzionare gli status-led in modo autonomo, di scegliere automaticamente la migliore alimentazione tra il bus usb e l’alimentazione esterna e di gestire in modo perfetto e funzionale lo stack usb, cosa non indifferente.
I bootloader disponibili si trovano nella cartella “fw” presente nel nostro hard disk, in cui abbiamo installato il tool iniziale.
Ogni bootloader non è altro che un firmware con caratteristiche particolari: ad  esempio, il firmware presente nella cartella “Hid” renderà la PICDEM agli “occhi” del computer un Human Interface Device, ovvero una periferica generale d’interfaccia umana, proprio come il nostro caro mouse. Nella cartella “Cdc”, invece, vi è il firmware che useremo nelle varie applicazioni: questo bootloader permette al computer di identificare la scheda USB come una periferica seriale tramite la virtualizzazione di una porta COM.
Potrete, in ogni caso, trovare tutte le caratteristiche sul file “Release Notes for MCHPFSUSB v1.2” presente nel cd-rom.
Per iniziare, bisogna evidenziare un problema che, personalmente, non sono ancora  riuscito a risolvere: la scrittura di un nuovo firmware sul PIC dovrebbe avvenire, secondo Microchip, attraverso la porta USB e il demo tool, sfruttando il bootloader precaricato.
Purtroppo, questa operazione sembra non essere gradita né a Windows 7, né eseguendo il programma in modalità compatibilità per Windows XP SP2 con autorizzazioni e privilegi di amministratore, procedura che porta sempre alla visualizzazione di un errore, bloccando il programma.
Bisogna, quindi, programmare il PIC sulla board attraverso un programmatore ICSP oppure con connessione RJ11. Per la presente recensione ho deciso di usare il mio Microchip PICKIT 3, il quale deve essere interfacciato al computer tramite una connessione USB alimentata.
Questo in figura, è il pinout del PicKit3: è necessario collegare solo i primi 5 pin con altrettanti pin del PIC. Collegheremo tali pin usando la griglia centrale che divide in due sezioni la scheda (come già detto in precedenza). Il pin 1 va collegato a MCLR, il pin 2 a +5V, il 3 a GND, il 4 a RB6 e il 5 a RB7.
I requisiti per questa parte sono la conoscenza, anche minima, dell’ambiente MPLAB-IDE. 
Copiamo la cartella “Cdc” sul desktop e avviamo il file “MCHPUSB.mcp” (personalmente, ho rinominato l’intero progetto myPICDEM). Facciamo subito una prova cliccando in alto su BUILD ALL: MPLAB-IDE elaborerà tutto il codice in C e il file hex risultante verrà automaticamente caricato sul PIC tramite il programmatore (vi ricordo di attivare la funzione di alimentazione del PICKIT a 5V).
La schermata di Output ci dice, quindi, che tutto il processo è andato a buon fine.
Stacchiamo, perciò, il PICKIT dalla porta USB (ma non dalla board altrimenti, ogni volta, dovrete riscostruire il tutto) e colleghiamo la board al computer tramite il suo connettore USB: vi verrà pertanto chiesto di installare i driver che troverete nella cartella Cdc -> inf -> win2k_winxp_winvista32. Ad installazione completata vedrete come al solito i due led lampeggiare in mondo alternato.
Avviate ora il programma HyperTerminal, disponibile tra gli accessori di Windows, date un nome alla connessione e scegliete la porta COM come il numero più alto (potete controllare il numero della porta COM tramite la gestione dell’hardware dal pannello di controllo). 
Impostazioni della porta: 
Bit per secondo: 9600
Bit di dati: 8
Parità: nessuno
Bit di stop: 1
Controllo di flusso: Nessuno
Cliccate su Applica e poi OK
Ora la connessione alla board è attiva, verificate il funzionamento premendo una volta lo switch S2, se avete fatto tutto alla perfezione come descritto su questa guida-recensione avrete il seguente risultato:
Termina qui la prima parte della guida-recensione. Nella prossima puntata, anche con l’aituo di EOS, vedremo alcuni esempi applicativi. 

 

Recensione

PICDEM FS USB DEMO BOARD KIT

DM163025

di Stefano Saccucci

Il kit contiene:

1 cavo USB A-B M-M

1 volantino-scheda da compilare per la registrazione del prodotto e la garanzia

1 volantino “important information, read first”

1 CD-ROM: PICDEM FS USB Starter Kit v1.2

1 PICDEM FS USB DEMO BOARD

Il presente kit è stato sviluppato dalla Microchip per  fornire agli sviluppatori una piattaforma che abbia il fine di testare la nuova capacità nativa dei PIC serie 18F riguardante la gestione dell’interfaccia USB 2.0 Full Speed.

La PICDEM FS USB DEMO BOARD si presenta suddivisa in due parti ben distinte:

Nella sezione di destra troviamo il microcontrollore PIC18F4550 (44-pin TQFP) e tutta la circuiteria di supporto per la generazione del clock (quarzo da 20MHz).

In quella di sinistra, invece, troviamo un connettore DB9F RS-232 collegato ad un MAX232 della Maxim con funzione di riadattamento dei livelli logici.

Troviamo, inoltre, 2 status- led (D1-D2), 2 user-led (D3-D4) e 2 power-led (D7-D8). La connessione USB avviene tramite un connettore B maschio posto tra il connettore RJ11 (ICD) e quello dell’alimentazione.

Un regolatore di tensione 7805 provvede a portare la tensione di alimentazione in entrata (9V-18V DC) ai 5V utili al corretto funzionamento dell’intera board. Inoltre, i 5V possono essere prelevati automaticamente dalla porta USB, in tal caso, però, si raccomanda l’utilizzo di un HUB USB alimentato per avere così a disposizione fino a 500mA.

Sono disponibili, inoltre, 2 user-switch, 1 reset-switch, 1 potenziometro da 10KOhm direttamente collegato alla porta RA0-ADC del PIC e, infine, un sensore di temperatura TC77 connesso all’interfaccia SPI. 

A dividere tali sezioni troviamo due gruppi di pads utili per un accesso diretto, preferibilmente tramite degli headers, alle porte I/O del microcontrollore.

La quasi totalità dei componenti è di tipo SMD e nella parte inferiore vi sono 4 utili piedini antiscivolo che rialzano la board dal banco di lavoro.

Da notare, purtroppo, l’assenza diretta di un connettore per l’ICSP (In-Circuit Serial Programming).

 

Il CD contenuto nel kit è comprensivo di tutto l’indispensabile per testare sin da subito la board. Esso, esattamente, contiene:

Tali file sono estremamente importanti: come prima cosa installiamo il tool di sviluppo della board tramite un doppio click sul file MCHPFSUB_Setup_v1.2.exe. L’installazione salverà sul computer il vero è proprio tool demo, i vari driver per windows e i vari firmware rilasciati da Microchip. I file di testo contenuti nel CD, invece, descrivono l’utilizzo della board, dello stack USB e del bootloader interno precaricato o precompilato da Microchip.

Da notare l’assenza all’interno del CD di MPLAB-IDE, il quale è, però, scaricabile gratuitamente dal sito del produttore ed è, inoltre, da affiancare necessariamente anche ad un compilatore in linguaggio C: per un ottimo utilizzo della scheda sarà indispensabile scaricare C18, disponibile in versione demo. 

Passiamo ora all’utilizzo vero e proprio della PICDEM FS USB Demo Board. Collegando la scheda al computer tramite il cavo USB (l’alimentazione verrà prelevata direttamente dal bus) vedremo il led D1 lampeggiare. 

Aprendo il file pdf PICDEM FS UDB Demo Board Users Guide 51526a, contenuto all’interno del CD, noteremo che il lampeggiare del led D1 segnala un mancato indirizzo della board a livello di bus USB , ovvero la mancanza di driver.

 

Collegando la scheda al computer, come di consueto, ci verrà richiesto di procedere con l’installazione dell’hardware appena trovato e noi lo faremo scegliendo il file driver che si trova nella cartella del tool precedentemente installato “MCHPFSUSB -> Pc -> MCHPUSB Driver -> Release”. Completata questa fase, premeremo per un istante il reset switch S1 e vedremo blinkare in modo alternato i led D1-D2: ciò significa che la board è connessa e pronta per l’utilizzo.

Avviamo, a questo punto, PICDEM FS USB Demo Tool e spostiamoci nell’area Demo Mode: scegliamo dal menù a tendina la nostra board e clicchiamo su Connect. Da questo momento in poi, il programma visualizzerà la temperatura data in real-time dal sensore TC77 (è possibile effettuare anche il data logging) e lo stato del potenziometro. E’ possibile, inoltre, comandare i due user-led D3 e D4. Clicchiamo, successivamente, Disconnect per disconnettere la scheda dal software e premiamo ancora per un istante il reset-switch S1.

Per un utilizzo più veloce, è molto importante capire come lavora la scheda PICDEM e come quest’ultima è stata progettata da Microchip. La board è stata progettata per usare da subito dei bootloader, ovvero dei programmi che all’interno del PIC controllano e comandano le sue funzioni di base ai quali è possibile, poi, aggiungere il nostro programma vero e proprio. Per questo, secondo il mio parere, è essenziale usare i bootloader offerti da Microchip: questi permetteranno, infatti, di far funzionare gli status-led in modo autonomo, di scegliere automaticamente la migliore alimentazione tra il bus usb e l’alimentazione esterna e di gestire in modo perfetto e funzionale lo stack usb, cosa non indifferente.

I bootloader disponibili si trovano nella cartella “fw” presente nel nostro hard disk, in cui abbiamo installato il tool iniziale.

Ogni bootloader non è altro che un firmware con caratteristiche particolari: ad  esempio, il firmware presente nella cartella “Hid” renderà la PICDEM agli “occhi” del computer un Human Interface Device, ovvero una periferica generale d’interfaccia umana, proprio come il nostro caro mouse. Nella cartella “Cdc”, invece, vi è il firmware che useremo nelle varie applicazioni: questo bootloader permette al computer di identificare la scheda USB come una periferica seriale tramite la virtualizzazione di una porta COM.

Potrete, in ogni caso, trovare tutte le caratteristiche sul file “Release Notes for MCHPFSUSB v1.2” presente nel cd-rom.

 

Per iniziare, bisogna evidenziare un problema che, personalmente, non sono ancora  riuscito a risolvere: la scrittura di un nuovo firmware sul PIC dovrebbe avvenire, secondo Microchip, attraverso la porta USB e il demo tool, sfruttando il bootloader precaricato.

Purtroppo, questa operazione sembra non essere gradita né a Windows 7, né eseguendo il programma in modalità compatibilità per Windows XP SP2 con autorizzazioni e privilegi di amministratore, procedura che porta sempre alla visualizzazione di un errore, bloccando il programma.

Bisogna, quindi, programmare il PIC sulla board attraverso un programmatore ICSP oppure con connessione RJ11. Per la presente recensione ho deciso di usare il mio Microchip PICKIT 3, il quale deve essere interfacciato al computer tramite una connessione USB alimentata.

 

Questo in figura, è il pinout del PicKit3: è necessario collegare solo i primi 5 pin con altrettanti pin del PIC. Collegheremo tali pin usando la griglia centrale che divide in due sezioni la scheda (come già detto in precedenza). Il pin 1 va collegato a MCLR, il pin 2 a +5V, il 3 a GND, il 4 a RB6 e il 5 a RB7.

I requisiti per questa parte sono la conoscenza, anche minima, dell’ambiente MPLAB-IDE.

Copiamo la cartella “Cdc” sul desktop e avviamo il file “MCHPUSB.mcp” (personalmente, ho rinominato l’intero progetto myPICDEM). Facciamo subito una prova cliccando in alto su BUILD ALL: MPLAB-IDE elaborerà tutto il codice in C e il file hex risultante verrà automaticamente caricato sul PIC tramite il programmatore (vi ricordo di attivare la funzione di alimentazione del PICKIT a 5V).

La schermata di Output ci dice, quindi, che tutto il processo è andato a buon fine.

Stacchiamo, perciò, il PICKIT dalla porta USB (ma non dalla board altrimenti, ogni volta, dovrete riscostruire il tutto) e colleghiamo la board al computer tramite il suo connettore USB: vi verrà pertanto chiesto di installare i driver che troverete nella cartella Cdc -> inf -> win2k_winxp_winvista32. Ad installazione completata vedrete come al solito i due led lampeggiare in mondo alternato.

Avviate ora il programma HyperTerminal, disponibile tra gli accessori di Windows, date un nome alla connessione e scegliete la porta COM come il numero più alto (potete controllare il numero della porta COM tramite la gestione dell’hardware dal pannello di controllo). 

Impostazioni della porta: 

Bit per secondo: 9600

Bit di dati: 8

Parità: nessuno

Bit di stop: 1

Controllo di flusso: Nessuno

Cliccate su Applica e poi OK

Ora la connessione alla board è attiva, verificate il funzionamento premendo una volta lo switch S2, se avete fatto tutto alla perfezione come descritto su questa guida-recensione avrete il seguente risultato:

Termina qui la prima parte della guida-recensione. Nella prossima puntata, anche con l’aituo di EOS, vedremo alcuni esempi applicativi. 

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