StartPIC18 Entwicklungsboard (SP18)

Das StartPIC18 ist ein PIC-Entwicklungsboard für Anfänger und Fortgeschrittene. Beim Design des Boards wurde Wert darauf gelegt, dass es günstig in der Anschaffung ist aber dennoch ausreichend Möglichkeiten für viele Anwendungen bietet. Die nachfolgenden Fotos zeigen das StartPIC18 vollständig aufgebaut.

Begleitend zum StartPIC18-Entwicklungsboard wird auf meiner Webseite eine neue Rubrik eröffnet  Programmbeispiele – In dieser Rubrik werde ich allerhand Problemstellungen präsentieren und Lösungen in Form von Quellcode vorstellen. Diese Rubrik wird meine Tutorials, die überwiegend die Theorie hinter Mechanismen eines PIC-Controllers vorstellen, um die notwendige Anwendung ergänzen. Die Rubrik ist zukünftig hier zu finden: Mikrocontroller  Microchip  Programmbeispiele.

Funktionsumfang

Das Herzstück des StartPIC18 Boards ist natürlich der PIC-Controller. Ich habe mich für den PIC18F25K22 entschieden. Bei der Recherche eines geeigneten Typen habe ich mich nicht länger aufgehalten als nötig. Der PIC18F25K22 bietet im Grunde alles was man sich von einem 8-Bit-Mikrocontroller wünschen kann, mit Ausnahme von USB und CAN. Ihr werdet sehen, dass Ihr mit diesem Controller sehr viele Aufgaben bewältigen könnt. Es wird vermutlich sehr lange dauern bis Ihr überhaupt einmal an die Grenzen des Controllers kommen werdet, wenn überhaupt 😉

Ein kleine Zusammenfassung der Möglichkeiten des StartPIC18:

  • PIC18F25K22 Controller mit 32 kB Flash Speicher
  • Verpolungsschutz durch Mini-USB-Buchse
  • Power-LED zur Signalisierung der Versorgungsspannung
  • Piezo-Summer für Tonausgaben
  • Reset-Taster für den Controller
  • LC-Display mit 2×8 Zeichen und LED-Beleuchtung*
  • frei verwendbarer Taster
  • Unterstützung für USART (RS232)
  • Benutzer-LEDs
  • ICSP-Schnittstelle (Anschluss PICKit 2/3 oder ICD2/3 mit Adapter)
  • Erweiterungsmöglichkeiten mittels I2C-Bus-Schnittstelle
  • DS18S20 1-Wire-Temperatursensor on Board
  • Potentiometer für ADC-Anwendungen
  • viele Beispielprogramme zum Lernen

* Die Hintergrundbeleuchtung kann durch PWM gedimmt oder ganz abgeschaltet werden.

Das wichtigste Feature des StartPIC18 Entwicklungsboards ist jedoch diese Dokumentation die Du gerade liest. Wir starten später mit Beispielprogrammen (siehe Rubrik: Programmbeispiele) bei denen Ihr optimal lernen könnt mit dem PIC zu arbeiten.

Schaltplan

Nachfolgend ist der Schaltplan zum StartPIC18-Board abgebildet. Im Schaltplan ist auch die Pinbelegung der Benutzerschnittstelle angegeben. Der Schaltplan wurde mit der Software EAGLE erstellt.

StartPIC18v3

Um den Schaltplan in voller Auflösung zu betrachten, bitte einfach auf das Bild klicken. Im Abschnitt Layout sind darüber hinaus die Eagle-Dateien zum Download bereitgestellt. Über die Mini-USB-Buchse wird das StartPIC18 mit Spannung versorgt. Diese Variante stellt zudem gleich einen Verpolungsschutz bereit. Die ICSP-Schnittstelle dient zum Flashen des Controllers direkt in der Schaltung. Es kann jedoch auch problemlos ein anderes Tool zum Aufspielen neuer Firmware verwendet werden, hierzu später mehr.

Download

Bauteile

Alle Bauteile des StartPIC18 könnt Ihr beim Distributor Reichelt bestellen. Damit Ihr nicht selber jedes Bauteil raussuchen müsst, biete ich Euch an dieser Stelle den vollständigen Warenkorb  zur Übernahme an – einfach dem Link folgen und auf “Alles übernehmen” klicken. Link defekt? Bitte kurz Bescheid sagen, danke!

SP18_Warenkorb_Accept

Wenn der Link zum Warenkorb nicht mehr funktioniert, könnt Ihr den Warenkorb  immer noch als PDF herunterladen und findet mit Hilfe der Artikel-Nr. die richtigen Bauteile. Bitte beachtet, dass kein Mini-USB-Kabel im Warenkorb vorgesehen ist. Ich denke, dass die meisten bereits eins besitzen, daher ist es nicht im Warenkorb aufgeführt. Ihr benötigt dieses Kabel bei manchen Anwendungen, bei denen das Programmiergerät allein nicht ausreicht um das StarPIC18 mit Strom zu versorgen* und für die Datenverbindung zum PC. Wenn Ihr noch kein Mini-USB-Kabel besitzt, könnt Ihr dieses für knapp einen Euro ebenfalls bei Reichelt  bestellen.

* Das PICKit3 kann beispielsweise maximal 30 mA Strom zur Verfügung stellen.

Layout

Ein paar Worte zur Leiterplatte/ zum Layout. Ich empfehle ich Euch das Board professionell fertigen zu lassen. Ich selber habe leider keine Platine mehr übrig.

DSC04902

Wer die Platine professionell fertigen lassen möchte: Ich biete Euch die Eagle-Dateien zum Download an. Diese Dateien könnt Ihr einfach verwenden um die Platine herstellen zu lassen.

Wem es nicht auf super schnelle Lieferzeiten ankommt, dem kann ich den Hersteller ITEAD Studio  aus China empfehlen (der Link führt direkt zum Bestellmaske). Die Qualität ist gut und der Preis sehr günstig. Für rund 10 Euro mehr kommen die Platinen auch etwas schneller zu Hause an (die normale Versandart benötigt etwa 3 bis 4 Wochen). Ich selber habe die Platinen zum SP18 auch dort fertigen lassen. Bei diesem Hersteller werden die Platinendaten im Gerber Format benötigt. Auch diese stelle ich euch zum Download bereit.

In der Vergangenheit hatte ich des öfteren den Service von Jakob Kleinen genutzt, der im Forum von Mikrocontroller.net die Platinen vieler Nutzer gesammelt hat und diese auf einem Nutzen platziert. Auf diese Weise sinkt der Preis und alle profitieren. Aufgrund der Sammelaktion ist die Wartezeit auf die Platine etwa gleich. Der Preis ist höher, jedoch ist die Qualität sehr gut. Es lohnt sich also auch hier eventuell mal nachzusehen. Ihr findet alle nötigen Informationen auf seiner Webseite 

Vorbereitungen

Zum Arbeiten mit dem StartPIC18 benötigst Du also folgende Dinge:

  • Platine zum StartPIC18
  • Bauteile (siehe Warenkorb )
  • Lötkolben
  • Programmiergerät (z.B. PICKit3)

Zunächst kannst Du damit beginnen die Platine mit den Bauteilen zu bestücken. Hierfür nimmst Du dir den Schaltplan zur Hand um zu sehen, welche Bauelemente an welche Position gehören. Doch beachte: Bevor Du das Display an der vorgesehene Position platzierst, solltest Du dieses noch für die externe Steuerung via PWM vorbereiten.

So sieht die Rückseite des Displays im Auslieferungszustand aus:

EADIPS0802_auslieferung

Damit wir die Hintergrundbeleuchtung des Displays regeln können (wir möchten früher oder später die Beleuchtung via PWM regeln), müssen folgende Anpassungen vorgenommen werden:

EADIPS0802_modded

Ihr müsst den Widerstand R5 entfernen und zusätzlich den Widerstand R6 auf die Position von R7 verschieben. Durch diese Maßnahme ist das Display auf die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung von außen vorbereitet. Wenn wir dazu die Veränderung auf Schaltungsebene ansehen, dann zeigt sich folgende Veränderung (links das Original und rechts die veränderte Version):

EADIPS0802_orig_modded

Hinweis: Bei älteren Versionen des Displays kann die Rückseite des Displays von der oben gezeigten abweichen. In dem Fall einfach den Widerstand R5 entfernen und die Lötbrücke LB2 verbinden.

Programmierung

Wenn Ihr alle Vorbereitungen zum StartPIC18 getroffen habt (alle Bauteile bestückt und das Display für PWM-Steuerung angepasst), dann könnt ihr alle  Programmbeispiele durcharbeiten. Die Beispiele die Ihr unter dem Link findet beziehen sich (bis auf wenige Ausnahmen) alle auf das StartPIC18-Board, so dass Ihr ohne Stolpersteine arbeiten könnt.

Zusammen mit meinen beiden Tutorials dem  PIC18-Tutorial sowie dem  PIC-C-Tutorial sollte Euch der Start in die Mikrocontrollerwelt gut gelingen.

Und wenn Ihr mit den Hilfsmitteln einmal wirklich nicht mehr weiterkommt, dann könnt Ihr euch jederzeit bei uns im Forum  melden. Zusammen finden wir den Fehler und zeigen Euch, was Ihr eventuell noch an euren Programmen verbessern könnt.

FAQ

Hier entsteht eine Sammlung über die am häufigst gestellten Fragen zum StartPIC18. Wenn Deine Frage nicht beantwortet wird, melde dich am besten direkt im Forum  mit deinem Problem (das Schreiben als Gast ist möglich) 🙂

Was brauche ich alles um mit dem StartPIC18 zu arbeiten?

Neben dem StartPIC18 selber brauchst Du nur noch ein Prorammiergerät um die Programme auf den PIC des StartPIC18 zu übertragen und ggf. ein Mini-USB-Kabel. Ich empfehle Euch das PICKit3  von Microchip zum Übertragen von Programmen. Das Programmiergerät ist nicht nur für das StartPIC18 gut – Ihr könnt es für alle Projekte verwenden, die Ihr noch verwirklichen möchtet. Also eine lohnende Investition.

Was kann ich mit dem StartPIC18 machen?

Ziemlich viel. Es hilft Einsteigern bei den ersten Schritten in der PIC Mikrocontrollerwelt. Auch über das Stadium des Anfängers hinaus gibt es jede Menge Möglichkeiten. Schau auch gerne mal in die Programmbeispiele rein. Hier gibt es viele Beispiele um die Möglichkeiten des StartPIC18 zu nutzen.

Mein Programm funktioniert nicht, was kann ich tun?

In dem Fall würde ich Dir empfehlen, dich mit deinem Problem bei uns im Forum  zu melden. Wir finden dann zusammen raus was genau nicht stimmt.

Warum sollte ich mir das StartPIC18 zulegen und nicht ein anderes Entwicklungsboard?

Das musst Du nicht aber das StartPIC18 bietet für vergleichsweise wenig Geld viele Möglichkeiten. Außerdem gibt es eine Dokumentation auf Deutsch. In der Regel ist der Einstieg eher holprig, was nicht selten auch daran liegt, dass die Dokumentation immer in Englisch geschrieben ist. Durch die sehr ausführliche Dokumentation zum StartPIC18 auf deutsch findest Du den idealen Einstieg in die Welt der Mikrocontroller.

Kann ich auch andere PIC Typen einsetzten?

Klar aber warum? Der PIC der für das Board vorgesehen ist kann alle Möglichkeiten des Boards komplett ausschöpfen. Falls Deine Ambitionen sind mehere Controller zu kennen, dann lass dir gesagt sein, dass sich die verschiedenen PIC kaum unterscheiden. Man könnte fast sagen: Kannst du einen kannst du alle.

Sind die PIC18 Typen für einen Anfänger nicht etwas heftig?

Ganz im Gegenteil. Der Umgang mit den PIC18 Typen ist einfacher als es noch mit PIC16 Typen der Fall war. Sie sind ideal zum Programmieren mit der Hochsprache C geeignet und halten weit weniger Stolperfallen für Anfänger bereit, als es noch die in die Jahre gekommenen PIC16-Typen taten. Also keine Sorge, bei den PIC18 bist Du bestens aufgehoben 🙂

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