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Contapezzi digitale 2/2

Contapezzi digitale

Pertanto una volta acquistato l’integrato è necessario disporre di un programmatore che ci permetta di caricare il programma sviluppato in assembler nella memoria ROM del chip. Questo discorso rimane valido per tutti i lettori che già possiedono l’attrezzatura necessaria e la conoscenza del linguaggio di programmazione per la famiglia ST6, ma non volendo escludere nessuno dalla possibilità di realizzare questo dispositivo, abbiamo previsto, in collaborazione con la ditta Futura Elettronica, la commercializzazione - oltre che della scatola di montaggio completa - anche del singolo microcontrollore già programmato.

Procediamo ora nella descrizione del nostro schema andando a guardare cosa ruota attorno all’ST62T10. L’alimentazione necessaria al funzionamento di questo chip è di 5 volt che vengono generati dal regolatore U3 al cui ingresso fa capo il terminale positivo di alimentazione della scheda con interposto il diodo D2 allo scopo di eliminare eventuali inversioni di polarità. I condensatori C4,C5 e C6 sono dei filtri atti a livellare disturbi e picchi presenti sulle tensioni continue soprattutto nel caso si utilizzi un alimentatore da rete come sorgente. I cinque volt così stabilizzati e filtrati vanno ad alimentare l’intera scheda. La tensione d’ingresso può essere compresa tra 9 e 15 volt con la possibilità di utilizzare le classiche batterie rettangolari a 9 volt di ingombro contenuto.

In quest’ultima condizione la corrente assorbita è di circa 20 mA. Il positivo di alimentazione va connesso al piedino 1 (denominato Vdd) mentre la massa fa capo al pin 20 (denominato Vss). Altri due pin vengono collegati alternativamente al +5 e a massa: l’NMI (pin 5) posto al positivo per eliminare qualsiasi possibilità di interrupt durante lo svolgimento del programma, e il TEST (pin 6) che viene impiegato solo in fase di programmazione mentre in tutti gli altri casi va collegato rigorosamente alla Vss.

L’impulso di reset sul piedino numero 7 viene generato all’accensione della scheda dal temporizzatore RC composto da R8 e C3, mentre il diodo D1 ha lo scopo di scaricare quest’ultimo condensatore quando viene tolta la tensione di alimentazione.

Il clock del sistema viene generato dall’oscillatore interno al chip e che fa capo ai piedini 2 e 3, ai quali è collegato un quarzo da 6 Mhz con le relative capacità che ne permettono l’innesco. Al micro sono connessi 4 pulsanti che permettono di controllare tutte le funzioni del nostro contapezzi. A tal proposito vogliamo ricordare che tutti i pulsanti sono dei semplici contatti in chiusura verso massa e che quindi è possibile sostituire questi ultimi con dei relè o transistor per poter interfacciare la scheda ad altri dispositivi.

I pulsanti in questione, contraddistinti dalle sigle UP, DOWN, FUNCTION e RESET, fanno capo a quattro ingressi di U2 che il micro legge in continuazione. Il pulsante di UP incrementa il numero visualizzato, di una unità nel caso di una breve pressione, oppure di un incremento costante nel caso il pulsante venga tenuto premuto. La stessa cosa avviene per il pulsante di DOWN con la differenza che in questo caso il numero subisce un decremento. Per un incremento o decremento rapido oltre ai pulsanti relativi occorre premere in contemporanea il tasto FUNCTION: si avrà così una elevata velocità di scansione dei numeri.

Questo tasto ha una duplice funzione, oltre a quella appena vista viene utilizzato anche per memorizzare una cifra all’interno del micro. Per questa operazione bisogna posizionarsi sulla cifra da memorizzare premere, il pulsante FUNCTION e successivamente quello di RESET mantenendo il primo sempre premuto. La cifra così memorizzata può essere richiamata in qualsiasi momento premendo semplicemente il tasto RESET. Il problema progettuale più impegnativo è stato quello di trovare una soluzione al pilotaggio dei quattro display utilizzando le 8 linee di uscita (PB0-PB7) del micro rimaste disponibili.

La soluzione ottimale e da noi adottata è quella di multiplexare l’accensione dei display con una scansione molto veloce (circa 200Hz) non percepibile dall’occhio umano. Così facendo è stato possibile utilizzare solamente un decoder a sette segmenti collegando in parallelo tra loro tutti i display. L’integrato in questione è un CMOS 4511 con quattro linee di ingresso denominate A, B, C e D e sette linee di uscita corredate di driver di potenza per il pilotaggio diretto dei display a sette segmenti. L’accensione sequenziale dei display avviene mettendo a massa il terminale che fa capo al catodo; a ciò provvedono i quattro transistor T1-T4 controllati direttamente dal microcontrollore.

Contapezzi digitale - realizzazione pratica

La fatica e l’impegno per la realizzazione del software di controllo sono ripagate dalla semplicità della scheda nella sua costruzione. Lo stampato, di dimensioni contenute, può essere realizzato con il metodo della fotoincisione utilizzando una piastra presensibilizzata monofaccia. Si consiglia di montare inizialmente i componenti dal profilo basso quali resistenze e diodi per poi passare ai transistor e ai condensatori. E’ opportuno utilizzare gli appositi zoccoli per i due integrati mentre il regolatore di tensione può essere piegato e fissato alla basetta per dargli una maggiore solidità.

contapezzi_digitale_cablaggio

I display possono essere saldati direttamente alla piastra ma è anche possibile fare ricorso a dei connettori a striscia con passo di 2,54 millimetri. In questo modo i display possono essere rialzati notevolmente rispetto al piano della basetta rendendo possibile il montaggio della scheda all’interno di un contenitore. Per l’alimentazione si utilizza un filo rosso e uno nero collegati a una clip, un portapile o una presa a plug a seconda della sorgente che si intende utilizzare. Per ultimare la realizzazione è anche consigliabile interporre sul positivo di alimentazione un interruttore di accensione. L’assorbimento del circuito è modesto, in tutto circa 0,1 A; per alimentare il circuito dalla rete luce è dunque possibile utilizzare un adattatore AC/DC in grado di fornire una tensione di 12 volt ed una corrente di 100 ÷200 mA.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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