Den definitiva guiden till PIC-mikrokontroller för 2024

Peripheral Interface Controllers, eller PIC-mikrokontroller, har varit en stöttepelare inom inbyggda system och industriell elektronik sedan debuten 1993. Ursprungligen utformade för att styra kringutrustning för PDP-datorer, har PIC-mikrokontroller sedan dess blivit en av de mest använda mikrokontrollerfamiljerna, tack vare deras användarvänlighet, överkomliga priser och mångsidighet. Möjligheten att stödja seriell programmering, bred användarbas och enkelhet i gränssnitt har förstärkt PIC-mikrokontroller som en go-to-lösning för både amatörer och proffs.

För produktionsteam bör valet av PIC-mikrokontroller granskas tillsammans med granskningen av kretskortslayouten och den första prototyp-kretskortsbyggnationen , eftersom pinout, oscillatorrouting, programmeringsåtkomst och effektavkoppling ofta avgör om firmware-testningen startar smidigt.

Den här artikeln ger en omfattande lista över de 20 mest populära PIC-mikrokontrollerna på marknaden för 2024, baserat på prestanda, kostnadseffektivitet och deras breda användningsområde.

Vad är PIC-mikrokontroller?

PIC-mikrokontroller är kompakta integrerade kretsar (IC) designade för att utföra uppgifter som databehandling, signalkontroll och gränssnitt med andra enheter. De inkluderar vanligtvis en CPU, minne, input/output (I/O)-portar och timers på ett enda chip. PIC MCU:er stöder kommunikationsprotokoll som UART, SPI och CAN, vilket gör dem mycket anpassningsbara för olika applikationer som automation, robotik, konsumentelektronik och mer.

De klassificeras i kategorier baserat på deras bitarkitektur, inklusive 8-bitars, 16-bitars och 32-bitars varianter. Varje kategori är inriktad på olika komplexitetsnivåer i projekt, där 8-bitars PIC:erna är särskilt populära för enklare uppgifter på grund av deras balans mellan energieffektivitet och funktionalitet.

Topp 20 populära PIC-mikrokontroller 2024

PIC-mikrokontroller fortsätter att dominera landskapet för inbyggda system, värderade för sin mångsidighet, överkomliga priser och förmåga att integreras i ett brett spektrum av applikationer. Här är en översikt över de 20 bästa PIC-mikrokontrollerna för 2024, med insikter i deras funktioner och typiska användningsfall.

1. PIC16F877A

PIC16F877A är en mycket använd 8-bitars mikrokontroller som erbjuder 368 byte RAM, 256 byte EEPROM och en 10-bitars ADC med 8 kanaler. Den har PWM-stöd och 35 enkla instruktioner för enkel programmering. Med 14KB Flash-minne och en arbetsfrekvens på 20 MHz är den idealisk för industriella instrument, hemautomationssystem och säkerhetsanordningar. Dess flexibilitet och tillgänglighet gör den till en bas för projekt som kräver flera I/O-gränssnitt och analog-till-digital konvertering.

2. PIC18F4550

Denna mikrokontroller är känd för sin 8-bitars arkitektur med USB 2.0-stöd, som inkluderar förbättrat flashminne på 32KB och en 13-kanals 10-bitars ADC. Dess inbyggda USB-transceiver gör den mycket lämplig för USB-baserade inbyggda system, såsom kringutrustning och dataloggningsprojekt. Stöd för In-Circuit Serial Programming (ICSP) förbättrar dess användbarhet ytterligare för en rad applikationer.

3. PIC12F683

En kompakt 8-bitars mikrokontroller, PIC12F683 har 6 I/O-stift och 128 byte EEPROM. Den integrerar en 10-bitars ADC med 4 kanaler och inkluderar ett viloläge för energibesparande funktioner. Detta gör den idealisk för system med låg effekt, inklusive fjärrsensorer och småskaliga apparater, där batteridrift är nyckeln.

4. PIC16F84A

Denna 8-bitars mikrokontroller är känd för sin enkelhet och erbjuder 13 I/O-stift, 68 byte RAM och 64 byte EEPROM. Dess lilla formfaktor och energibesparande viloläge gör den populär i utbildningsprojekt och små automationssystem. Med 1024 ord i Flash-minne är det särskilt användbart för inlärnings- och prototypsyften.

5. PIC32MX170F256

En 32-bitars mikrokontroller designad för mer avancerade applikationer, den erbjuder 256KB flashminne och arbetar med en frekvens på 64 MHz. Detta gör den lämplig för uppgifter som kräver högre processorkraft, såsom avancerad robotteknik eller Internet of Things (IoT)-enheter. Det inkluderar också UART-, SPI- och I²C-kommunikationsprotokoll, vilket ytterligare breddar dess mångsidighet.

6. PIC24FJ64GA002

Denna 16-bitars mikrokontroller har 64KB Flash-minne och inbyggt stöd för realtidsklocka, tillsammans med en 16-kanals 10-bitars ADC. Det används ofta i industriella styrsystem, realtidsdataloggning och övervakningsapplikationer, där noggrann tidtagning och databehandling är nödvändig.

7. PIC18F46K22

En 8-bitars mikrokontroller med 16 kanaler med 10-bitars ADC och lågeffektsdriftlägen, PIC18F46K22 inkluderar även 64KB flashminne och 5 PWM-moduler. Dess datainsamling och motorstyrningsmöjligheter gör den idealisk för sensorbaserade projekt och automatiserade styrsystem.

8. PIC18F25K22

Med 28 I/O-stift, 64KB Flash-minne och 24 kanaler med 12-bitars ADC utmärker sig denna 8-bitars mikrokontroller i sensorgränssnitt och realtidsövervakningssystem. Dess energisnåla vilolägen gör den lämplig för energikänsliga applikationer, såsom motorstyrning eller inbyggda sensormatriser.

9. PIC12F629

Denna 8-bitars mikrokontroller har 8 stift, varav 6 är konfigurerbara I/O-stift. Den innehåller 128 byte EEPROM och ett energisnålt viloläge, vilket gör det populärt i bilsystem och enkla industriella kontrollmiljöer. Dess ringa storlek och kostnadseffektivitet gör att den också passar bra för konsumentelektronik på nybörjarnivå.

10. PIC18F87K22

Denna 64-bitars mikrokontroller fungerar på 8 MHz och stöder 24 analoga kanaler med en 12-bitars ADC och fungerar över ett brett spänningsområde på 1.8 till 5.5 V. Den används ofta i batteridrivna enheter och industriella system som kräver energieffektivitet tillsammans med hög bearbetningskapacitet.

11. PIC32MZ2048EFH144

Denna kraftfulla 32-bitars mikrokontroller har 2 MB Flash-minne och en inbyggd kryptomotor för säker databehandling. Den är väl lämpad för avancerade IoT-applikationer, säkra nätverk och multimediasystem. Dess avancerade bearbetningsmöjligheter gör att den kan hantera stora mängder data och säker kommunikation.

12. PIC18F14K50

En kompakt 8-bitars mikrokontroller, PIC18F14K50 integrerar USB 2.0-stöd och en 9-kanals 10-bitars ADC, vilket gör den lämplig för anpassade USB-kringutrustning, såsom mänskliga gränssnittsenheter (HID) eller USB-baserade dataloggrar.

13. PIC16F690

Denna 8-bitars mikrokontroller kommer med 20 I/O-stift, en 10-bitars ADC och seriella kommunikationsfunktioner, inklusive PWM-stöd. Dess enkla integration gör den idealisk för sensorbaserade projekt och lågeffektapplikationer som hemautomation och liten elektronik.

14. PIC12F675

En populär 8-bitars mikrokontroller med 6 GPIO-stift, PIC12F675 erbjuder 128 byte EEPROM och en 10-bitars ADC. Det används i stor utsträckning i low-end industriella system där RISC-arkitektur säkerställer effektiv bearbetning av enkla uppgifter, såsom sensordataavläsning och signalbehandling.

15. PIC18F46K80

Denna 8-bitars mikrokontroller är designad för bilkommunikationssystem och stöder CAN-kommunikation och XLP-teknik (Extreme Low Power). Den har 32KB Flash-minne, vilket gör den till ett perfekt val för bil- och industriella CAN-busstillämpningar där energibesparing är nyckeln.

16. PIC16F88

Denna 8-bitars mikrokontroller har förbättrad nanoWatt-teknik för strömkänsliga projekt. Dess 7KB Flash-minne och 16 I/O-stift gör den till ett populärt val för batteridrivna enheter och andra energisnåla system, som wearables och fjärrsensorer.

17. PIC16F1829

Denna mikrokontroller är designad för energieffektiva applikationer, med extrem lågeffektsteknik (XLP) och en 16 MHz intern oscillator. Dess 32KB Flash-minne och realtidsfunktioner gör den idealisk för IoT och bärbar teknologi, där lång batteritid är avgörande.

18. PIC16F676

Med 8 kanaler med 10-bitars ADC, 128 byte EEPROM och 8 I/O-stift är PIC16F676 en 8-bitars mikrokontroller väl lämpad för konsumentelektronik, apparater och industriella styrsystem som kräver exakt analog-till-digital omvandling.

19. PIC18F458

PIC18F458 erbjuder 32KB Flash-minne och högströmssänkkapacitet, tillsammans med integrerat CAN-bussstöd. Det används ofta i industriell automation och bilsystem, där robusta kommunikations- och kontrollsystem är nödvändiga för datahantering och systemdiagnostik i realtid.

20. PIC32MX250F128B

Denna 32-bitars mikrokontroller har 128KB Flash-minne och arbetar på 40 MHz. Dess integrerade UART-, SPI- och I²C-kommunikationsprotokoll gör den till en stark kandidat för högpresterande inbyggda system, inklusive medicinsk utrustning och sofistikerade industriella kontroller.

Var och en av dessa PIC-mikrokontroller ger unika funktioner till bordet, oavsett om det är processorkraft, I/O-flexibilitet eller energieffektivitet. De täcker ett brett spektrum av applikationer från enkla sensorkontroller till komplexa industriella system, vilket gör dem till mångsidiga komponenter för ingenjörer och utvecklare inom olika branscher.

Grundläggande arkitektur för PIC-mikrokontroller

Att förstå strukturen hos en PIC-mikrokontroller är viktigt när du väljer rätt för ditt projekt. Nyckelkomponenterna inkluderar:

• CPU (Central Processing Unit) : Liksom andra mikrokontroller bearbetar CPU:n instruktioner och hanterar aritmetiska/logiska operationer. Den kommunicerar med systemets andra komponenter för att utföra uppgifter.

• Minne (program- och dataminne) : PIC-mikrokontroller har två huvudtyper av minne:

  • Program Memory lagrar koden som mikrokontrollern kör.
  • Dataminne (RAM) hanterar den tillfälliga lagringen av variabler under programkörning. EEPROM kan också vara tillgängligt för icke-flyktig datalagring.

• I/O-portar : Flera portar gör det möjligt för mikrokontrollern att kommunicera med externa enheter. Antalet och typen av I/O-pinnar (t.ex. analog-till-digital-omvandlare) varierar mellan olika PIC-modeller.

• Timers och ADC (analog-till-digital-omvandlare) : Timers hjälper till att hantera tidsberoende uppgifter, medan ADC:er konverterar analoga signaler till digitala, vilket är användbart för sensorbaserade applikationer.

• Oscillator : Styr mikrokontrollerns klockfrekvens och definierar den hastighet med vilken den arbetar.

• Kommunikationsgränssnitt : PIC-mikrokontroller stöder protokoll som USART, SPI och I²C, vilket gör att de kan kommunicera med andra hårdvarukomponenter och sensorer.

Att välja rätt PIC-mikrokontroller

När du väljer en PIC-mikrokontroller för ditt projekt, överväg följande faktorer:

1. Kommunikationsgränssnitt: Se till att mikrokontrollern stöder kommunikationsprotokollen (som UART, I²C eller SPI) som din kringutrustning behöver.
2. Driftspänning: Välj en mikrokontroller med lämplig driftspänning för att matcha komponenterna i din design.
3. I/O-stift: Se till att du har tillräckligt med in-/utgångsstift för allmänt bruk (GPIO) för att styra dina externa enheter. Om ditt projekt involverar motorer eller sensorer, överväg antalet PWM- och ADC-stift.
4. Energiförbrukning: För batteridrivna eller energikänsliga applikationer, välj mikrokontroller med extremt lågeffektsteknik (XLP).
5. Pris: Jämför priset på olika mikrokontroller baserat på de funktioner de erbjuder. Många billiga PIC-mikrokontroller ger tillräcklig prestanda för enkla applikationer.

Programmeringsverktyg för PIC-mikrokontroller

När du utvecklar med PIC-mikrokontroller är det viktigt att välja rätt programmeringsverktyg för att effektivisera utvecklingsprocessen. Nedan finns två av de mest populära och mest använda verktygen för programmering av PIC-mikrokontroller.

1. MPLAB X IDE

MPLAB X IDE är den officiella integrerade utvecklingsmiljön (IDE) som tillhandahålls av Microchip Technology för programmering och felsökning av PIC-mikrokontroller. Baserat på NetBeans-plattformen med öppen källkod, stöder den olika funktioner för att hjälpa utvecklare att skapa, bygga och felsöka sin kod.

Funktioner :

• • Flerfönsterlayout för att organisera projektkomponenter.
  • Stöder felsökning, inklusive inspektion av variabler i realtid och kodbrytpunkter.
  • Simulering av mikrokontrollers beteende, så att du kan testa ditt program utan att behöva fysisk hårdvara.
  • Plattformsövergripande kompatibilitet (stöder Windows, macOS och Linux).
  • Integrerat stöd för olika kompilatorer, såsom MPLAB XC8, XC16 och XC32, skräddarsytt för olika familjer av PIC-mikrokontroller.
  • Stöder plugins från tredje part för ytterligare funktioner.

MPLAB X IDE är väl lämpad för utvecklare som arbetar med PIC-mikrokontroller eftersom den integreras sömlöst med Microchips hårdvaruprogrammerare och debuggers, vilket ger en enhetlig utvecklingsmiljö.

2. VÄLJ 4

PICKIT4 är en mycket populär in-circuit debugger och programmerare som används för att ladda upp kod till PIC-mikrokontroller. Den ansluts till en dator via USB och gränssnitt med mikrokontrollern genom dess programmeringsstift. PICKIT4 är efterföljaren till den tidigare PICKIT3 och ger flera uppgraderingar för förbättrad prestanda och användarupplevelse.

Funktioner :

• • Snabbare programmerings- och felsökningshastighet jämfört med tidigare versioner.
  • Stöder ett brett utbud av PIC-mikrokontroller, inklusive nyare modeller.
  • Tillåter användare att programmera mikrokontrollern direkt från MPLAB X IDE.
  • Inbyggd SD-kortplats för lagring av firmware och projektfiler.
  • Bärbar design, vilket gör det till ett praktiskt verktyg för fältarbete eller programmering på plats.

PICKIT4 förenklar processen att ladda ner firmware till en mikrokontroller och tillhandahåller felsökningsfunktioner, vilket gör att utvecklare kan felsöka och optimera sin kod direkt på hårdvaran. Det är ett viktigt verktyg för både prototyp- och produktionsmiljöer.

Slutsats

PIC-mikrokontroller förblir en hörnsten på marknaden för inbyggda system 2024, och tillhandahåller skalbara och energieffektiva lösningar för en mängd olika applikationer. Oavsett om du arbetar med ett litet gör-det-själv-projekt eller utvecklar ett komplext industriellt styrsystem, erbjuder PIC-mikrokontroller mångsidighet, prisvärdhet och enkel programmering, vilket gör dem till ett smart val för både nybörjare och erfarna utvecklare.

Som en ledande PCB & PCBA-tillverkare erbjuder vi elektroniska tjänster i ett enda ställe, inklusive inköp av komponenter och skräddarsydda monteringslösningar. Samarbeta med oss ​​för att ge dina projekt liv – från att designa pålitliga IoT-lösningar till att skapa energieffektiva inbyggda system. Med rätt PIC-mikrokontroller och våra experttillverkningstjänster kan ditt projekt uppnå högsta effektivitet, automatisering och kostnadseffektivitet skräddarsydd för dina specifika behov. Kontakta oss för att effektivisera din nästa utvecklingsresa!