Dokončni vodnik po mikrokontrolerjih PIC za leto 2024

Krmilniki perifernih vmesnikov ali mikrokrmilniki PIC so bili temelj v vgrajenih sistemih in industrijski elektroniki od njihovega prvenca leta 1993. Mikrokrmilniki PIC, ki so bili prvotno zasnovani za krmiljenje perifernih naprav za računalnike PDP, so od takrat postali ena najpogosteje uporabljenih družin mikrokrmilnikov, zahvaljujoč njihova enostavna uporaba, cenovna dostopnost in vsestranskost. Zmožnost podpore serijskega programiranja, široka baza uporabnikov in preprostost povezovanja so mikrokrmilnike PIC utrdili kot najboljšo rešitev tako za hobiste kot za profesionalce.

Za proizvodne ekipe je treba izbiro mikrokrmilnika PIC pregledati skupaj z Pregled postavitve tiskanega vezja in prvi izdelava prototipa tiskanega vezja, ker razporeditev pinov, usmerjanje oscilatorja, dostop do programiranja in ločevanje napajanja pogosto odločajo o tem, ali se testiranje vdelane programske opreme začne gladko.

Ta članek ponuja obsežen seznam 20 najbolj priljubljenih mikrokrmilnikov PIC na trgu za leto 2024, ki temelji na zmogljivosti, stroškovni učinkovitosti in njihovem širokem naboru aplikacij.

Kaj so mikrokontrolerji PIC?

Mikrokontrolerji PIC so kompaktna integrirana vezja (IC), zasnovana za izvajanje nalog, kot so obdelava podatkov, nadzor signalov in povezovanje z drugimi napravami. Običajno vključujejo CPE, pomnilnik, vhodno/izhodna (I/O) vrata in časovnike na enem čipu. PIC MCU-ji podpirajo komunikacijske protokole, kot so UART, SPI in CAN, zaradi česar so zelo prilagodljivi za različne aplikacije, kot so avtomatizacija, robotika, potrošniška elektronika itd.

Razvrščeni so v kategorije glede na njihovo bitno arhitekturo, vključno z 8-bitnimi, 16-bitnimi in 32-bitnimi različicami. Vsaka kategorija je namenjena različnim stopnjam kompleksnosti projektov, pri čemer so 8-bitni PIC še posebej priljubljeni za enostavnejša opravila zaradi njihovega ravnovesja energetske učinkovitosti in funkcionalnosti.

20 najbolj priljubljenih mikrokontrolerjev PIC v letu 2024

Mikrokrmilniki PIC še naprej prevladujejo na področju vgrajenih sistemov, cenjeni zaradi svoje vsestranskosti, cenovne dostopnosti in zmožnosti integracije v široko paleto aplikacij. Tukaj je pregled 20 najboljših mikrokontrolerjev PIC za leto 2024 z vpogledom v njihove funkcije in tipične primere uporabe.

1. PIC16F877A

PIC16F877A je široko uporabljen 8-bitni mikrokrmilnik, ki ponuja 368 bajtov RAM-a, 256 bajtov EEPROM-a in 10-bitni ADC z 8 kanali. Vsebuje podporo za PWM in 35 preprostih navodil za enostavno programiranje. S 14 KB Flash pomnilnika in delovno frekvenco 20 MHz je idealen za industrijske instrumente, sisteme za avtomatizacijo doma in varnostne naprave. Njegova prilagodljivost in dostopnost ga naredita stalnico za projekte, ki zahtevajo več V/I vmesnikov in analogno-digitalno pretvorbo.

2. PIC18F4550

Ta mikrokrmilnik je znan po svoji 8-bitni arhitekturi s podporo za USB 2.0, ki vključuje izboljšan pomnilnik Flash velikosti 32 KB in 13-kanalni 10-bitni ADC. Zaradi vgrajenega oddajnika-sprejemnika USB je zelo primeren za vgrajene sisteme, ki temeljijo na USB-ju, kot so periferni krmilniki in projekti beleženja podatkov. Podpora za serijsko programiranje v vezju (ICSP) dodatno izboljša njeno uporabnost za vrsto aplikacij.

3. PIC12F683

Kompakten 8-bitni mikrokrmilnik PIC12F683 ima 6 V/I zatičev in 128 bajtov EEPROM-a. Vključuje 10-bitni ADC s 4 kanali in vključuje način mirovanja za varčevanje z energijo. Zaradi tega je idealen za sisteme z nizko porabo energije, vključno z daljinskimi senzorji in majhnimi napravami, kjer je ključno delovanje baterije.

4. PIC16F84A

Ta 8-bitni mikrokrmilnik, znan po svoji preprostosti, ponuja 13 V/I zatičev, 68 bajtov RAM-a in 64 bajtov EEPROM-a. Zaradi majhne oblike in načina mirovanja, ki varčuje z energijo, je priljubljen v izobraževalnih projektih in majhnih sistemih avtomatizacije. S 1024 besedami Flash pomnilnika je še posebej uporaben za namene učenja in izdelave prototipov.

5. PIC32MX170F256

32-bitni mikrokrmilnik, zasnovan za naprednejše aplikacije, ponuja 256 KB Flash pomnilnika in deluje pri frekvenci 64 MHz. Zaradi tega je primeren za naloge, ki zahtevajo večjo procesorsko moč, kot so napredna robotika ali naprave interneta stvari (IoT). Vključuje tudi komunikacijske protokole UART, SPI in I²C, kar dodatno razširja njegovo vsestranskost.

6. PIC24FJ64GA002

Ta 16-bitni mikrokrmilnik ima 64 KB Flash pomnilnika in vgrajeno podporo za uro v realnem času, skupaj s 16-kanalnim 10-bitnim ADC. Pogosto se uporablja v industrijskih nadzornih sistemih, beleženju podatkov v realnem času in aplikacijah za spremljanje, kjer sta potrebna natančno merjenje časa in obdelava podatkov.

7. PIC18F46K22

8-bitni mikrokrmilnik s 16 kanali 10-bitnega ADC in načini delovanja z nizko porabo, PIC18F46K22 vključuje tudi 64 KB Flash pomnilnika in 5 modulov PWM. Njegove zmogljivosti zajemanja podatkov in krmiljenja motorja so idealne za projekte, ki temeljijo na senzorjih, in avtomatizirane krmilne sisteme.

8. PIC18F25K22

Ta 28-bitni mikrokrmilnik je z 64 V/I zatiči, 24 KB bliskovnega pomnilnika in 12 kanali 8-bitnega ADC odličen pri povezovanju senzorjev in sistemih za spremljanje v realnem času. Zaradi načinov mirovanja z nizko porabo je primeren za energetsko občutljive aplikacije, kot je krmiljenje motorjev ali vgrajeni senzorski nizi.

9. PIC12F629

Ta 8-bitni mikrokrmilnik ima 8 zatičev, od katerih jih je 6 nastavljivih V/I zatičev. Vključuje 128 bajtov EEPROM-a in način mirovanja z nizko porabo energije, zaradi česar je priljubljen v avtomobilskih sistemih in preprostih industrijskih krmilnih okoljih. Zaradi svoje majhnosti in stroškovne učinkovitosti je primeren tudi za osnovno potrošniško elektroniko.

10. PIC18F87K22

Ta 64-bitni mikrokrmilnik, ki deluje pri 8 MHz, podpira 24 analognih kanalov z 12-bitnim ADC in deluje v širokem razponu napetosti od 1.8 do 5.5 V. Pogosto se uporablja v baterijsko napajanih napravah in industrijskih sistemih, ki poleg energetske učinkovitosti zahtevajo visoke zmogljivosti obdelave.

11. PIC32MZ2048EFH144

Ta zmogljiv 32-bitni mikrokrmilnik ima 2 MB Flash pomnilnika in vgrajen kripto mehanizem za varno obdelavo podatkov. Zelo je primeren za vrhunske IoT aplikacije, varna omrežja in multimedijske sisteme. Njegove napredne zmogljivosti obdelave mu omogočajo obdelavo velikih količin podatkov in varno komunikacijo.

12. PIC18F14K50

Kompakten 8-bitni mikrokrmilnik PIC18F14K50 vključuje podporo za USB 2.0 in 9-kanalni 10-bitni ADC, zaradi česar je primeren za periferne naprave USB po meri, kot so naprave s človeškim vmesnikom (HID) ali zapisovalniki podatkov na osnovi USB.

13. PIC16F690

Ta 8-bitni mikrokrmilnik ima 20 V/I zatičev, 10-bitni ADC in serijske komunikacijske funkcije, vključno s podporo za PWM. Zaradi enostavne integracije je idealen za projekte, ki temeljijo na senzorjih, in aplikacije z nizko porabo energije, kot sta avtomatizacija doma in majhna elektronika.

14. PIC12F675

PIC8F6, priljubljen 12-bitni mikrokrmilnik s 675 nožicami GPIO, ponuja 128 bajtov EEPROM-a in 10-bitni ADC. Široko se uporablja v nizkocenovnih industrijskih sistemih, kjer arhitektura RISC zagotavlja učinkovito obdelavo preprostih nalog, kot sta branje podatkov senzorjev in obdelava signalov.

15. PIC18F46K80

Ta 8-bitni mikrokrmilnik, zasnovan za avtomobilske komunikacijske sisteme, podpira komunikacijo CAN in tehnologijo XLP (Extreme Low Power). Vsebuje 32 KB pomnilnika Flash, zaradi česar je najboljša izbira za avtomobilske in industrijske aplikacije vodil CAN, kjer je varčevanje z energijo ključnega pomena.

16. PIC16F88

Ta 8-bitni mikrokrmilnik ima izboljšano tehnologijo nanoWatt za projekte, ki so občutljivi na energijo. Zaradi 7 KB bliskovnega pomnilnika in 16 I/O zatičev je priljubljena izbira za naprave, ki delujejo na baterije, in druge sisteme z nizko porabo energije, kot so nosljivi in ​​daljinski senzorji.

17. PIC16F1829

Ta mikrokrmilnik je zasnovan za energetsko učinkovite aplikacije s tehnologijo ekstremne nizke porabe (XLP) in notranjim oscilatorjem 16 MHz. Zaradi 32 KB pomnilnika Flash in funkcij v realnem času je idealen za IoT in nosljivo tehnologijo, kjer je dolga življenjska doba baterije ključnega pomena.

18. PIC16F676

Z 8 kanali 10-bitnega ADC, 128 bajti EEPROM-a in 8 I/O nožicami je PIC16F676 8-bitni mikrokrmilnik, zelo primeren za potrošniško elektroniko, naprave in industrijske krmilne sisteme, ki zahtevajo natančno analogno-digitalno konverzija.

19. PIC18F458

PIC18F458 ponuja 32 KB bliskovnega pomnilnika in zmogljivost odvoda visokega toka, skupaj z integrirano podporo za vodilo CAN. Pogosto se uporablja v industrijski avtomatizaciji in avtomobilskih sistemih, kjer so potrebni robustni komunikacijski in nadzorni sistemi za upravljanje podatkov v realnem času in diagnostiko sistema.

20. PIC32MX250F128B

Ta 32-bitni mikrokrmilnik ima 128 KB Flash pomnilnika in deluje pri 40 MHz. Zaradi integriranih komunikacijskih protokolov UART, SPI in I²C je močan kandidat za visoko zmogljive vgrajene sisteme, vključno z medicinskimi napravami in sofisticiranimi industrijskimi krmilniki.

Vsak od teh mikrokontrolerjev PIC prinaša edinstvene lastnosti, ne glede na to, ali gre za procesorsko moč, V/I prilagodljivost ali energetsko učinkovitost. Pokrivajo široko paleto aplikacij od preprostih senzorskih kontrol do kompleksnih industrijskih sistemov, zaradi česar so vsestranske komponente za inženirje in razvijalce v različnih panogah.

Osnovna arhitektura mikrokontrolerjev PIC

Razumevanje strukture mikrokrmilnika PIC je bistvenega pomena pri izbiri pravega za vaš projekt. Ključne komponente vključujejo:

• CPU (centralna procesna enota): Tako kot drugi mikrokontrolerji CPE obdeluje navodila in upravlja aritmetične/logične operacije. Komunicira z drugimi komponentami sistema za izvajanje nalog.

• Pomnilnik (pomnilnik programov in podatkov): Mikrokontrolerji PIC imajo dve glavni vrsti pomnilnika:

  • Programski pomnilnik shrani kodo, ki jo izvaja mikrokrmilnik.
  • Podatkovni pomnilnik (RAM) skrbi za začasno shranjevanje spremenljivk med izvajanjem programa. EEPROM je lahko na voljo tudi za trajno shranjevanje podatkov.

• I / O Ports: Več vrat omogoča mikrokontrolerju komunikacijo z zunanjimi napravami. Število in vrsta V/I zatičev (kot so analogno-digitalni pretvorniki) se razlikujeta med različnimi modeli PIC.

• Časovniki in ADC (analogno-digitalni pretvornik): Časovniki pomagajo upravljati časovno odvisne naloge, medtem ko ADC pretvorijo analogne signale v digitalne, kar je uporabno za aplikacije, ki temeljijo na senzorjih.

• Oscilator: Nadzira urno frekvenco mikrokrmilnika in določa hitrost, pri kateri deluje.

• Komunikacijski vmesniki: Mikrokontrolerji PIC podpirajo protokole, kot so USART, SPI in I²C, kar jim omogoča povezovanje z drugimi komponentami strojne opreme in senzorji.

Izbira pravega mikrokrmilnika PIC

Pri izbiri mikrokrmilnika PIC za vaš projekt upoštevajte naslednje dejavnike:

1. Komunikacijski vmesnik: Prepričajte se, da mikrokrmilnik podpira komunikacijske protokole (kot so UART, I²C ali SPI), ki jih potrebujejo vaše zunanje naprave.
2. Delovna napetost: Izberite mikrokrmilnik z ustrezno delovno napetostjo, ki ustreza komponentam v vaši zasnovi.
3. V/I zatiči: Zagotovite, da imate dovolj vhodno-izhodnih (GPIO) nožic za nadzor zunanjih naprav. Če vaš projekt vključuje motorje ali senzorje, razmislite o številu pinov PWM in ADC.
4. Poraba energije: Za aplikacije z baterijskim napajanjem ali energetsko občutljive aplikacije se odločite za mikrokrmilnike s tehnologijo ekstremne nizke porabe (XLP).
5. Strošek: primerjajte cene različnih mikrokontrolerjev glede na funkcije, ki jih ponujajo. Številni nizkocenovni mikrokontrolerji PIC zagotavljajo ustrezno zmogljivost za preproste aplikacije.

Orodja za programiranje mikrokontrolerjev PIC

Pri razvoju z mikrokrmilniki PIC je izbira pravih orodij za programiranje bistvena za racionalizacijo razvojnega procesa. Spodaj sta dve izmed najbolj priljubljenih in pogosto uporabljenih orodij za programiranje mikrokontrolerjev PIC.

1. MPLAB X IDE

MPLAB X IDE je uradno integrirano razvojno okolje (IDE), ki ga ponuja Microchip Technology za programiranje in razhroščevanje mikrokrmilnikov PIC. Temelji na odprtokodni platformi NetBeans in podpira različne funkcije za pomoč razvijalcem pri ustvarjanju, izgradnji in odpravljanju napak v njihovi kodi.

Lastnosti:

• • Večokenska postavitev za organiziranje komponent projekta.
  • Podpira odpravljanje napak, vključno s pregledom spremenljivk v realnem času in prelomnimi točkami kode.
  • Simulacija vedenja mikrokrmilnika, ki vam omogoča testiranje vašega programa brez potrebe po fizični strojni opremi.
  • Združljivost med platformami (podpira Windows, macOS in Linux).
  • Integrirana podpora za različne prevajalnike, kot so MPLAB XC8, XC16 in XC32, prilagojene za različne družine mikrokontrolerjev PIC.
  • Podpira vtičnike tretjih oseb za dodatne funkcije.

MPLAB X IDE je zelo primeren za razvijalce, ki delajo z mikrokontrolerji PIC, saj se brezhibno integrira z Microchipovimi strojnimi programatorji in razhroščevalniki ter zagotavlja enotno razvojno okolje.

2. PICKIT4

PICKIT4 je zelo priljubljen razhroščevalnik in programator v vezju, ki se uporablja za nalaganje kode v mikrokontrolerje PIC. Povezuje se z računalnikom prek USB-ja in se povezuje z mikrokontrolerjem prek programirnih zatičev. PICKIT4 je naslednik prejšnjega PICKIT3 in prinaša več nadgradenj za izboljšano zmogljivost in uporabniško izkušnjo.

Lastnosti:

• • Hitrejša hitrost programiranja in odpravljanja napak v primerjavi s prejšnjimi različicami.
  • Podpira široko paleto mikrokontrolerjev PIC, vključno z novejšimi modeli.
  • Uporabnikom omogoča programiranje mikrokontrolerja neposredno iz MPLAB X IDE.
  • Vgrajena reža za kartico SD za shranjevanje programske opreme in projektnih datotek.
  • Prenosna zasnova, zaradi katere je priročno orodje za terensko delo ali programiranje na kraju samem.

PICKIT4 poenostavi postopek prenosa vdelane programske opreme na mikrokrmilnik in nudi funkcije odpravljanja napak, kar razvijalcem omogoča odpravljanje težav in optimizacijo kode neposredno na strojni opremi. Je bistveno orodje tako za izdelavo prototipov kot za proizvodna okolja.

zaključek

Mikrokrmilniki PIC ostajajo temelj trga vgrajenih sistemov v letu 2024, saj zagotavljajo razširljive in energetsko učinkovite rešitve za široko paleto aplikacij. Ne glede na to, ali delate na majhnem projektu DIY ali razvijate kompleksen industrijski nadzorni sistem, mikrokrmilniki PIC ponujajo vsestranskost, cenovno dostopnost in enostavnost programiranja, zaradi česar so pametna izbira tako za začetnike kot za izkušene razvijalce.

Kot vodilni proizvajalec PCB & PCBA ponujamo elektronske storitve na enem mestu, vključno z nabavo komponent in rešitvami za sestavljanje po meri. Sodelujte z nami, da oživite svoje projekte – od oblikovanja zanesljivih rešitev IoT do izdelave energetsko učinkovitih vgrajenih sistemov. S pravim mikrokrmilnikom PIC in našimi strokovnimi proizvodnimi storitvami lahko vaš projekt doseže največjo učinkovitost, avtomatizacijo in stroškovno učinkovitost, prilagojeno vašim posebnim potrebam. Obrnite se na nas, da poenostavimo vašo naslednjo razvojno pot!