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Corso di programmazione per microcontrollori ST626X. Ottava puntata 1/3

Corso di programmazione per microcontrollori ST626X

Per apprendere la logica di funzionamento e le tecniche di programmazione dei nuovi modelli di una delle più diffuse e versatili famiglie di microcontrollori presenti sul mercato: la famiglia ST6 della SGS-Thomson. Ultima puntata. Nelle precedenti puntate del Corso abbiamo illustrato le varie risorse disponibili all’interno dei nuovi micro ST6, completando ogni puntata con un listato software dimostrativo. Tutti i programmi proposti utilizzano la piastra dello Starter Kit sia per la programmazione del chip che per la verifica del corretto funzionamento del micro programmato.

Lo Starter Kit, rammentiamo, dispone di un jumper per la selezione del modo di funzionamento, se tale jumper viene posizionato in “Prog” si abilita la programmazione del micro; se, al contrario, viene posto in “User” si seleziona il funzionamento “Stand-alone” e la scheda lavora in modo autonomo in funzione del programma contenuto nel micro presente nello zoccolo text-tool. In questa ultima puntata del Corso presentiamo un approccio alla programmazione mirata, ovvero la realizzazione di un prodotto vero e proprio, con tanto di schema elettrico e pratico. Questo progetto ci darà la possibilità di mettere in pratica tutti gli argomenti studiati verificando sul campo le nozioni apprese. Realizzeremo, partendo da zero, o meglio dallo Starter Kit e dalle cognizioni finora acquisite, una semplice chiave a tastiera, ovvero un dispositivo dotato di una sezione di ingresso a matrice di tasti e di una sezione di uscita a relè.

Potremo utilizzare questo prodotto per mille applicazioni, ad esempio, per azionare l’elettroserratura della porta di casa o del cancello oppure per attivare/disattivare l’impianto antifurto di casa o dell’auto.

In ogni caso, dovremo installare la tastiera nella zona non protetta, ad esempio all’ingresso della nostra abitazione, e la scheda con il relè nella zona protetta, tipicamente all’interno della casa: digitando una corretta sequenza di tasti otterremo l’apertura della porta di casa, al contrario, digitando una sequenza errata provocheremo l’inibizione della tastiera per un determinato periodo di tempo. Il circuito prevede una chiave di accesso a cinque cifre e due diversi modi di funzionamento del relè: monostabile e bistabile. Nel primo caso (monostabile) il relè viene chiuso dal micro per circa 1 secondo ogni qualvolta si digita sulla tastiera la corretta combinazione; nel contempo un led verde viene acceso per retroazione. Nel secondo caso (bistabile) il micro, quando rileva il codice esatto, “togla” lo stato del relè, ovvero lo apre se era chiuso oppure lo chiude se era aperto e contemporaneamente accende uno dei due led: il rosso se il relè viene chiuso oppure il verde nel caso di apertura del relè.

ST626X_schema_elettrico

Compreso il funzionamento, passiamo alla realizzazione vera e propria. Osserviamo lo schema elettrico riportato nell’articolo. Come si può notare, a causa del ridotto numero di linee necessarie, abbiamo implementato il micro più piccolo della famiglia ST626X, ovvero l’ST6260.

COSTRUIAMO UNA KEY PAD

Quest’ultimo dispone di 13 linee di ingresso/uscita appartenenti a tre periferiche (porte di I/O) a cui associamo le lettere A, B e C. La Porta A è composta da quattro linee di I/O che risultano collegate, nella nostra applicazione, al relè (PA0), ad un dip-switch a due poli (PA2 e PA3) e all’ingresso di “tamper” (PA1). Quest’ultimo è rappresentato fisicamente da un pulsante da collocare posteriormente alla tastiera a matrice onde poter rilevare un eventuale tentativo di manomissione della tastiera stessa. Come retroazione dello stato del relè e dello stato di inibizione utilizziamo due diodi led, uno rosso e uno verde, che risultano connessi alle linee PB0 e PB1, rispettivamente pin 1 e 2, del micro. Anche la tastiera è direttamente connessa al micro, per la precisione le tre colonne della tastiera sono collegate ai piedini 18, 19 e 20 del micro (linee PC4, PC3 e PC2), mentre le quattro righe della tastiera risultano connesse ai pin 4, 5, 6 e 7 corrispondenti rispettivamente alle linee PB2, PB3, PB6 e PB7. Il microcontrollore, siglato U2 nello schema, viene alimentato tra i pin 9 (Vdd) e 10 (Vss) con una tensione di 5 volt regolata dall’integrato U1, un comune 7805. I condensatori C1, C2 e C3 stabilizzano ulteriormente la tensione continua mentre il diodo D1 protegge la scheda da una eventuale inversione della polarità di alimentazione. Il pin 17 del micro, ingresso di interruzione non mascherabile, va tenuto ancorato a +5 volt, mentre il pin di test, pin 3, va collegato a massa. Il gruppo formato dalla resistenza R3 e dal condensatore C7 serve per generare l’impulso di Reset all’atto della prima accensione e va collegato all’ingresso di Reset, pin 16, del micro. Il quarzo Q1, unitamente ai condensatori C8 e C9, consente il funzionamento dell’oscillatore interno all’integrato U2. Il quarzo risulta connesso ai pin 14 (OSCin) e 15 (OSCout) del micro, mentre i condensatori devono essere collegati tra questi piedini e la massa. Terminata l’analisi dello schema elettrico, procediamo alla realizzazione del software. Pianifichiamo innanzitutto la sequenza delle istruzioni con una rappresentazione a blocchi. La flow-chart della nostra key-pad è riportata qui di fianco.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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