Endüstriyel elektronik tasarımların, beyaz eşya kontrol kartlarının ve otomotiv donanımlarının kalbinde yer alan Microchip microcontroller ailesi (bilinen adıyla PIC serisi), zorlu çalışma koşullarında gösterdiği yüksek kararlılıkla donanım tasarımcılarının ilk tercihidir. Elektriksel gürültülere (EMI/RFI) karşı olağanüstü direnç gösteren bu çipler, ticari ürünlerinizi arızasız bir şekilde yıllarca çalıştırmak üzere tasarlanmıştır.

Robotizmo'da; eğitim ve temel otomasyon projelerinde standart haline gelen PIC16F serisinden, gelişmiş haberleşme (USB, CAN) ve işlem gücü gerektiren PIC18F serisine kadar geniş bir Microchip entegre yelpazesi bulabilirsiniz. Projenizin boyutlarına uygun DIP (delikli) veya SMD (yüzey montaj) kılıflı modelleri inceleyerek donanım üretim sürecinizi hemen başlatabilirsiniz.

Endüstriyel Tasarımların Standardı: Microchip (PIC) Nedir?

Microchip Technology tarafından üretilen ve "Programmable Intelligent Computer" (Programlanabilir Akıllı Bilgisayar) kelimelerinin kısaltması olan PIC mikrodenetleyiciler, gömülü sistemler dünyasının en köklü ve güvenilir donanımlarından biridir.

Bugün hobi dünyasında Atmel (Arduino) mimarisi çok popüler olsa da, iş profesyonel bir makine üretmeye, bir fabrikadaki motor sürücüsünü kontrol etmeye veya sürekli titreşim, ısı ve manyetik parazit altında çalışacak bir ticari kart tasarlamaya geldiğinde mühendislerin aklına ilk gelen çözüm Microchip ailesidir. Bunun en büyük nedeni, PIC mimarisinin elektriksel gürültüye karşı çok sert bir toleransa sahip olması ve "Watchdog Timer" (bekçi köpeği zamanlayıcısı) gibi donanımsal güvenlik önlemlerinin son derece kararlı çalışmasıdır.

Popüler Microchip (PIC) Serileri ve Özellikleri

Mikrodenetleyici seçimi yaparken, çipin işlem kapasitesi ve pin sayısına göre ayrılmış alt serileri doğru okumak gerekir:

1. Temel Seri (PIC10F / PIC12F): Fiziksel olarak çok küçük (genellikle 6 veya 8 bacaklı) mikrodenetleyicilerdir. Dar alanlara sığması gereken, az sayıda sensörün okunup basit kararların verildiği (örneğin akıllı bir zamanlayıcı röle veya ışık sensörlü anahtar) projelerde kullanılırlar. Boyutlarına rağmen son derece yeteneklidirler.

2. Orta Menzil Seri (PIC16F): Endüstri ve eğitim dünyasının efsane serisidir. Mühendislik fakültelerinde genellikle ilk öğretilen çipler bu gruptadır. PIC16F877A veya PIC16F628A gibi modeller, on yıllardır binlerce farklı ticari üründe sorunsuz çalışmaktadır. Yeterli I/O (Giriş/Çıkış) pinine, donanımsal PWM, UART ve ADC modüllerine sahiptirler. Standart otomasyon projelerinin %80'ini tek başlarına çözebilirler.

3. İleri Düzey Seri (PIC18F): Orta menzil serinin yetersiz kaldığı; daha fazla flash belleğe, daha yüksek saat hızına (MHz) ve doğrudan donanımsal USB veya CAN-Bus haberleşmesine ihtiyaç duyulan projelerde tercih edilir. C programlama dili ile (özellikle XC8 derleyicisi) çok daha uyumlu ve optimize çalışacak bir bellek mimarisine sahiptir. Gelişmiş ekran sürme ve hızlı veri işleme için idealdir (Örn: PIC18F4550).

Kılıf Tipleri ve Prototipleme

Tıpkı diğer çiplerde olduğu gibi Microchip mikrodenetleyiciler de farklı montaj yöntemlerine uygun üretilir:

DIP (Dual In-line Package): Bacak aralıkları 2.54mm olan standart kılıflardır. Breadboard üzerinde devreyi kurup test etmek, üniversite laboratuvarlarında deneme yapmak veya arızalı bir endüstriyel karttaki entegreyi soketinden çıkartıp kolayca yenisiyle değiştirmek için DIP kılıfları satın almalısınız.
SMD (SOIC, TQFP, QFN vs.): Üreteceğiniz devrenin baskı devre kartı (PCB) tasarımını tamamladıysanız ve makine dizgisine uygun, çok ince, profesyonel bir kart üretecekseniz SMD kılıflı PIC modellerini tercih etmelisiniz. (Dikkat: SMD çipler breadboard'a doğrudan takılamaz).

Sık Sorulan Sorular (SSS)

PIC mikrodenetleyiciler nasıl programlanır? Microchip (PIC) entegrelerini programlamak için genellikle "In-Circuit Serial Programming" (ICSP) yöntemi kullanılır. Bunun için endüstri standardı olan PICkit 3 veya PICkit 4 gibi donanımsal programlayıcılara ihtiyacınız vardır. Çipin üzerindeki MCLR, VDD, VSS, PGD (Data) ve PGC (Clock) pinleri programlayıcıya bağlanarak yazılım entegreye atılır.

PIC programlamak için hangi program ve dili kullanmalıyım? Microchip firmasının resmi, tamamen ücretsiz ve profesyonel geliştirme ortamı olan MPLAB X IDE kullanılır. Dil olarak, eskiden Assembly dili çok yaygın olsa da, günümüzde MPLAB X ile entegre çalışan resmi XC8 Derleyicisi (Compiler) sayesinde yüksek seviyeli C dili ile programlama yapılmaktadır.

Microchip (PIC) ile Atmel (AVR) arasındaki fark nedir? İki mimari on yıllar boyunca elektronik dünyasının en büyük rakipleriydi. Atmel (AVR), Arduino sayesinde hobi ve maker dünyasında devasa bir topluluğa (kütüphane desteğine) sahipken; PIC, zorlu sanayi ortamlarında donanımsal güvenilirliği ile ticari sektörü domine etmiştir. İlginç bir bilgi olarak; Microchip Technology firması, 2016 yılında Atmel'i satın almıştır. Bugün her iki mimari de aynı çatı altında üretilmektedir.

PIC devrem çalışmıyor, sorun MCLR pini olabilir mi? PIC mikrodenetleyicilerde karşılaşılan en yaygın kullanıcı hatası MCLR (Master Clear - Reset) pininin boş bırakılmasıdır. MCLR pini, çipin çalışması için VDD (genellikle 5V) hattına bir direnç (genellikle 10k ohm) üzerinden bağlanmalı (Pull-up yapılmalı) veya MPLAB içerisindeki konfigürasyon ayarlarından (Configuration Bits) dahili olarak devre dışı bırakılmalıdır. Aksi takdirde çip sürekli reset konumunda kalır ve kodunuz çalışmaz.