Embedded:

è la categoria relativa all’elettronica embedded. Troverete articoli relativi ai sistemi embedded sia lato hardware che software con particolare riferimento appunto a tutti quei sistemi rivolti ad una specifica applicazione. Tratteremo anche Linux embedded ed altri sistemi operativi leggeri in grado di “girare” su schede embedded a microcontrollore.

Miglioramento dell’interruttore tattile: azionamento e ciclo di vita

Metodi di produzione avanzati hanno creato nuovi concetti di interruttore che si differenziano dalla massa. Molti di noi premono interruttori tattili decine di volte al giorno senza fermarsi a pensare a questi dispositivi, finché funzionano correttamente. Ma un interruttore che non risponde o uno con caratteristiche di forza errate ottiene la massima attenzione. Introduzione Nonostante sembrino componenti di scarsa importanza in uno smartphone, un cruscotto di un'auto o un dispositivo di elettronica di consumo, gli interruttori tattili sono in grado di influenzare la percezione della qualità. Nella mente di molti consumatori, un interruttore che funziona male equivale a un …

Corso di programmazione Python su Flip&Click: GUI e programmazione grafica

Nelle scorse puntate vi abbiamo presentato tutti gli aspetti più importanti della realizzazione di codice mirato all'interazione tra il mondo fisico, dei sensori e degli attuatori, i microcontrollori e le schede di prototipazione rapida e la programmazione "pura". Vi abbiamo finora presentato il Python evidenziando le principali caratteristiche, tra cui il vantaggio di essere un linguaggio astratto ma efficace, scevro da alcune asperità in termini di sintassi e costrutti, soprattutto nel confronto con altri linguaggi. Oggi concludiamo il nostro corso parlando della realizzazione di interfacce grafiche: inizieremo con i concetti elementari per vedere come si possa realizzare un'interfaccia semplice per …

Il mercato dei microcontrollori, intervista a Lucio Di Jasio EMEA BD team leader @ Microchip

La crescente consapevolezza della gestione intelligente dell'energia, insieme al miglioramento della tecnologia dovrebbero agire come forze trainanti per il mercato dei microcontrollori. L'alto grado di concorrenza nel mercato ha portato anche ad una forte riduzione del prezzo che dovrebbe contribuire alla crescita del mercato. La crescente domanda dell'elettronica per gli usi finali, quali consumer e automotive, dovrebbe agire come forza trainante per la crescita del mercato dei microcontrollori (MCU) classificati sulla base della larghezza del bus interno in tre categorie, che comprendono MCU a 32 bit, 16 bit e 4/8-bit. I microcontrollori a 32-bit dominano il mercato in termini …

La prototipazione rapida nella progettazione elettronica

La progettazione di sistemi elettronici necessita di nuovi strumenti per soddisfare requisiti di design sempre più stringenti, e nello stesso tempo disporre rapidamente di soluzioni che possano apportare rapidamente le modifiche richieste. La prototipazione rapida consente ai progettisti di disporre di modelli circuitali semplici ed efficaci. Un'importante sfida per un progettista è la costruzione di un prototipo. Al fine di sviluppare qualsiasi dispositivo hardware il primo passo è la prototipazione. Questa non è tuttavia così facile o economica come per un software. Nel corso del tempo si sono susseguite una serie di soluzioni "pronto all'uso" per facilitare il lavoro …

Voltage monitor MAX8212

Semplice e versatile IC per il monitoraggio della tensione di alimentazione in circuiti con architettura a microprocessore e non solo. L’integrato che andiamo a presentarvi è un semplice dispositivo per il monitoraggio della tensione di alimentazione di un circuito. Quando si verifica un power-failure, ad esempio per un malfunzionamento dello stadio di alimentazione, oppure in caso di blackout, il cambiamento dell’uscita del dispositivo comunica questo evento ad un microprocessore (o ad un controller dedicato), cosicché la procedura, prevista per queste evenienze, possa essere attivata in tempo. Ecco allora che il microprocessore può decretare l’immediato backup dei dati ed iniziare lo spegnimento del sistema, oppure decidere di commutare la sorgente di …

Moduli Bluetooth Low Energy per l’IoT

Oggi, molti produttori di moduli utilizzano le soluzioni low power della Nordic Semiconductor basate su System-on-Chip (SoC) della serie nRF51 o nRF52. Utilizzando questi moduli è possibile sfruttare tutti i punti di forza dell’architettura hardware e software senza la necessità di un microcontrollore aggiuntivo. Introduzione L’avvento dell’IoT sta indirizzando il futuro dell’elettronica verso un mondo dove gli oggetti fisici saranno tutti connessi, e la comunicazione wireless offrirà maggiori livelli di libertà e flessibilità. Nordic Semiconductor fondata nel 1983 e certificata ISO 9001:2008, gioca un ruolo chiave nel mercato con chip wireless ultra-low power (ULP) impiegati nei vari prodotti di …

Prototipazione hardware con i.MX31

I processori della famiglia i.MX31 di NXP/Freescale Semiconductor sono oggi al centro di numerose applicazioni nei settori dell’elettronica di consumo, automotive, industriale, biomedicale, e in generale nei sistemi embedded. Caratterizzati da specifiche funzionalità in grado di supportare applicazioni multimediali con connettività multiple, i processori i.MX31 rappresentano la scelta ideale per i sistemi dove è richiesto un basso assorbimento di potenza. In questo articolo verranno esaminati alcuni accorgimenti e raccomandazioni da seguire e adottare quando l'applicazione basata sul microprocessore i.MX31 si trova ancora nella fase prototipale. Introduzione Anzitutto occorre definire il "sistema minimale” da cui partire, individuando quali caratteristiche questo …

Elettronica News Marzo 2017

Le news di questo mese riguardano importanti aggiornamenti in vari campi dell’elettronica che spaziano dai nuovi relè della Omron, passando per i nuovi strumenti della Keysight e le schede madri Thin Mini-ITX della Kontron. La Renesas Electronics ha annunciato il completamento dell'acquisizione di Intersil Corporation, mentre la Linear Technology ha presentato la versione H-grade del regolatore flyback monolitico LT8303. Renesas completa l’acquisizione di Intersil Renesas Electronics ha annunciato il completamento dell'acquisizione di Intersil Corporation. Con la chiusura della transazione, Intersil diventerà una consociata interamente controllata da Renesas. L'operazione consolida la posizione di Renesas nel mercato embedded globale, con la …

Corso Embedded ARM: collegare un display su SPI

Nella precedente lezione abbiamo introdotto il modulo SERCOM del SAMD21 e la modalità USART, abbiamo visto cosa sono gli interrupt e come questi vengono gestiti dal NVIC dei processori Cortex-M. In questa lezione continueremo lo studio del modulo SERCOM, introducendo un'altra modalità in cui questo può essere utilizzato: la SPI (Serial Peripheral Interface). Nello specifico utilizzeremo questa interfaccia seriale per comunicare con un display TFT a colori. L'interfaccia SERCOM SPI - Serial Peripheral Interface: i driver del CMSIS e il framework ASF Come abbiamo visto nella lezione scorsa il modulo SERCOM (SERial COMmunication) del SAMD21 può essere configurato per essere utilizzato …

Interrupt su AVR32

L'interrupt controller su AVR32 è composto principalmente da un blocco funzionale chiamato masking che processa la ragione e se ritiene valida la richiesta, insieme al livello d’interrupt associato, chiede alla cpu la sua relativa gestione. Tutto questo viene svolto attraverso un meccanismo combinato che vede coinvolti moduli software (attraverso la programmazione di alcuni registri) e logica hardware. Affrontare il tema degli interrupt su AVR32 vuol dire mettere a fuoco diverse tematiche: occorre chiarire i concetti di gruppo, di livello e di interrupt non mascherabile (NMI). Come vengono gestiti gli interrupts sull’AVR32? Quali sono i registri utilizzati per gestire correttamente la procedura d’interrupt? A …

Le aspettative di mercato dei dispositivi indossabili

I dispositivi indossabili rappresentano certamente il futuro tecnologico; la rilevazione e il monitoraggio dei segnali corporei potrebbero rappresentare un valido sostegno per i bisogni di natura sanitaria dell’utente, ampliando così le possibilità applicative. La tecnologia indossabile è pronta per una crescita importante. Introduzione Gli Indossabili rappresentano la prossima grande "cosa" tra gli appassionati di tecnologia, che ha portato alla proliferazione di dispositivi intelligenti. La crescente attenzione per la salute e la forma fisica ha guidato la necessità di prodotti indossabili, con lo sviluppo di un mercato molto attraente. La tecnologia indossabile riguarda tutti i prodotti elettronici che sono progettati …

EOS Top12 – Febbraio 2017

È online EOS Top12 di febbraio, la nostra raccolta dedicata all'Elettronica e alla Tecnologia! Nel numero di questo mese troverete molti articoli e progetti interessanti: il Santo Graal del computing quantistico; il Kit Raspberry Pi; tecnica di guida autonoma su strada sterrata; distribuzioni Linux embedded per architetture ARM; tecnologie medicali; la struttura dei files .BIT; progetti modulari in bandabase per applicazioni wireless; batteria nei dispositivi indossabili; algoritmi di schedulazione nei sistemi real-time; HD Voice; interfaccia smartcard nell’ST7SCR; LTpowerPlanner. Se vi siete persi i numeri precedenti ecco il link. Buona lettura! 1. Il Santo Graal del computing quantistico Gli scienziati …

LTpowerPlanner: uno strumento di progettazione dell’architettura di alimentazione a livello di sistema

I sistemi elettronici moderni diventano sempre più complessi. A causa della complessità del sistema, a volte l’ottimizzazione della potenza per tutte le sue parti non è un compito semplice. L’intuitivo strumento di progettazione a livello di sistema qui presentato risponde a questa esigenza.   Introduzione In una scheda di circuiti può essere presente un gran numero di linee e soluzioni di alimentazione per applicare la corrente a molti carichi diversi. Prima di scegliere o progettare ciascun alimentatore individuale, l’ingegnere impegnato nello sviluppo dell’hardware del sistema deve anzitutto capirne le esigenze di potenza e quindi creare la struttura di alimentazione dell’intero …

Come prolungare la durata della batteria nei dispositivi indossabili

I dispositivi indossabili (noti anche con il termine di “wearable devices”) presentano per loro stessa natura alcune limitazioni di carattere fisico. Il requisito principale che ogni dispositivo indossabile deve soddisfare è quello di avere dimensioni più ridotte possibili, e allo stesso tempo essere molto leggero. Queste caratteristiche hanno inevitabilmente un impatto significativo sulle dimensioni della batteria, sulla sua capacità, e, di conseguenza, sulla sua durata. Introduzione I primi dispositivi indossabili introdotti sul mercato (come ad esempio i sensori per il fitness), potevano essere efficacemente alimentati tramite delle comuni batterie a bottone agli ioni di litio (Li-Ion). Con l’introduzione di …

Il progetto Yocto Linux

Il Progetto Yocto ha l’obiettivo di produrre strumenti e processi per la creazione di distribuzioni Linux in architetture embedded. Presentato nel 2010, il progetto fornisce strumenti interoperabili, metadati e processi che consentono il rapido sviluppo di sistemi embedded impiegati in vari mercati consumer e industriali. Yocto è una distribuzione open source che mira a fornire un quadro stabile per le piattaforme CPU multiple.  In questo articolo analizzeremo in una visione generale gli aspetti software che caratterizzano Yocto Linux.  Introduzione Yocto si basa su OpenEmbedded, un sistema di compilazione Linux sviluppato nel 2003 basato sul tool di build BitBake, che ha …

L’autonomia dei dispositivi wearable

Uno dei principali problemi nell'ambito della progettazione di dispositivi indossabili è l'autonomia, legato soprattutto al fatto di mantenere piccole dimensioni come la filosofia indossabile richiede, evitando quindi di installare batterie non troppo voluminose. La tecnologia della batteria sta facendo enormi progressi, coadiuvata anche dall'energy harvesting. L'autonomia è una sfida importante per i progettisti di sistemi indossabili. Poiché la domanda di nuove funzionalità aumenta considerevolmente, anche il consumo di energia va di pari passo. Lo sviluppo di nuove tecnologie di processo e di gestione dell'alimentazione possono aiutare a ridurre il consumo di energia dei dispositivi all'interno di un design wearable. …

Considerazioni progettuali per i dispositivi medici indossabili

La tecnologia indossabile è in grado di monitorare l'attività fisica, raccogliere dati e fornire un feedback fisiologico in tempo reale. I biosegnali sono intrinsecamente prodotti dal corpo e consentono di determinare alcuni parametri vitali, contribuendo così a valutare la salute umana. I quattro segnali principali sono temperatura, frequenza cardiaca, frequenza respiratoria e la pressione sanguigna. Usando substrati flessibili e resistenti per garantire una perfetta aderenza con la pelle umana, un dispositivo medico wearable è in grado di misurare contemporaneamente i suddetti parametri, misurando direttamente l’elettrocardiogramma (ECG), la risposta galvanica (GSR) e la temperatura della pelle. Introduzione La convergenza tecnologica …

Tecnologie medicali: è l’ora degli “indossabili”

La miniaturizzazione dei sensori biomedicali, la proliferazione degli smartphone e la diffusione di protocolli wireless efficienti dal punto di vista dei consumi hanno favorito lo sviluppo di una generazione di dispositivi medicali che avranno un impatto profondo sul settore dell’assistenza sanitaria.  Introduzione I dispositivi medicali indossabili vanno ben oltre i classici braccialetti per il fitness. Essi infatti non servono solo a contare i passi o monitorare la frequenza cardiaca, ma anche a monitorare il livello di glucosio e la pressione sanguigna, a trattare il dolore cronico o persino a somministrare farmaci.  Il Nucleo centrale di questa rivoluzione nel settore …

Corso di programmazione Python su Flip&Click: script porting

Eccoci di nuovo insieme per un nuovo capitolo del nostro corso di programmazione in Python. Nelle scorse puntate abbiamo affrontato diversi temi che avevano a che fare dapprima con i microcontrollori ed i DAC, poi più specificatamente con i sensori ed il loro interfacciamento. Oggi abbiamo deciso di dedicare la puntata ad un aspetto di questo linguaggio che abbiamo sempre accennato ma mai trattato nel dettaglio, ovvero la portabilità. Che cosa significa effettivamente? Come funziona? Quali sono i risvolti pratici di questa caratteristica? Lo vediamo oggi attraverso un esempio che proveremo a far funzionare su diversi sistemi operativi, Windows …

Massimizzare le performance di un driver LED con la tecnologia GaN

I FET al Nitruro di Gallio (GaN) sono transistor ad effetto di campo (abbreviato FET, dall'inglese field-effect transistor) e rappresentano una tecnologia innovativa che consente di ottenere prestazioni significativamente migliori e di risolvere tutti quei problemi che una volta si pensavano insormontabili con i normali transistor al silicio drogato. Le caratteristiche del GaN permettono nuove soluzioni, semplificazioni e miglioramenti e vengono sempre più usati in diversi ambiti, non solo in quello militare o delle telecomunicazioni. Ma nonostante l'utilizzo del GaN porti indiscutibili miglioramenti, impone anche nuove sfide di progettazione e compromessi da accettare per evitare problematiche di primaria importanza. …

Panoramica sulle distribuzioni Linux embedded per architetture ARM

I sistemi operativi basati sul kernel Linux sono utilizzati in molte architetture embedded dell'elettronica di consumo e del settore industriale. Grazie alla loro versalità possono essere installati anche in dispositivi Mobile. Linux Embedded si differenzia dalla versione Desktop per un kernel più semplice, tools per il miglioramento delle performance in tempo reale e il supporto per una vasta gamma di CPU. In questo articolo, dopo una panoramica generale sul mercato, analizzeremo alcune distribuzioni Linux per architetture ARM. Introduzione Una vasta gamma di prodotti a semiconduttori basati su ARM è diventata una tecnologia leader di mercato nel corso degli ultimi …

L’evoluzione del mercato Embedded: Intervista a Hans-Peter Nüdling AVP @ Advantech

I moderni sistemi embedded sono utilizzati per controllare molti dispositivi impiegati nei più svariati campi industriali e commerciali, e creare così una rete intelligente che le industrie stanno cercando di attuare per migliorare l'efficienza operativa. Poichè un sistema embedded è dedicato ad un compito specifico, i progettisti possono ottimizzare il design per ridurre la dimensione e il costo, e aumentare nello stesso tempo l'affidabilità e le prestazioni. Il mondo sta cambiando velocemente. Il ritmo del progresso tecnologico aumenta di anno in anno, e la natura interconnessa dell'IoT ha introdotto una maggiore complessità. Ulteriori fattori di complicazione sono legati ai …

PIC32 e l’ambiente MPLAB

La nuova famiglia dei microcontrollori dei 32 bit è basata sull’architettura MIPS32, con la relativa combinazione principale di rendimento elevato,  digiuna risposta di interruzione e consumo di potere basso. La famiglia PIC32 è sostenuta liberamente dall’ide di MPLAB del Microchip ed effettua la compatibilità dell’unità periferica e di software con le famiglie a 16 bit di MCU/DSC della Microchip. La Microchip inoltre offre un insieme completo degli strumenti di sviluppo, il tutto disponibile con il codice sorgente libero. La famiglia PIC32 può funzionare a 72 megahertz (e a frequenze superiori) ed offre una flash per esempio di 512 Kb e una RAM di 32 Kb. Esaminiamo le caratteristiche tecniche principali di …

Algoritmi di schedulazione nei sistemi real-time

Uno schedulatore è certamente il cuore di un sistema che si definisce real-time. Quali sono le ragioni per cui un sistema possa definirsi real-time? Come un sistema real-time svolge il proprio ruolo? Quali sono gli algoritmi di schedulazione utilizzati in un sistema di questo tipo? Un sistema può essere hard real-time o soft real-time ma, in ogni caso, occorre definire regole ben precise per utilizzare correttamente la CPU. Introduzione Quando ero uno studente universitario, un mio professore era sovente fare la domanda “… entro quanto tempo deve rispondere un sistema per definirsi real-time?” e le risposte erano sempre  varie: c’era  chi  rispondeva  “un …

Comunicazioni fra sistemi: superare i limiti dell’I2C

Il sistema di comunicazione I2C è ormai diventato uno standard mondiale implementato nella stragrande maggioranza degli IC. Data la versatilità, molte aziende si sono basate su questo protocollo, derivandone un bus di comunicazione da inserire nelle più varie architetture di controllo, come System Management Bus (SMBus), Power Management Bus (PMBus), Intelligent Platform Management Interface (IPMI), Display Data Channel (DDC) o Advanced Telecom Computing Architecture (ATCA). Il punto di forza dell’I2C sta nel riuscire a legare in maniera semplice ed efficiente vari progetti fra loro. Pensando a sistemi di telecomunicazione, elettronica industriale, elettronica consumer, ci si accorge che si hanno …