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.

Circuiti di conversione frequenza-tensione

Questo articolo illustra il principio di funzionamento e i circuiti di riferimento, per la conversione della frequenza in tensione partendo dai concetti base fino all’implementazione circuitale. Per poter comprendere l’utilità di questi convertitori, si consideri un circuito che genera un’onda quadra con duty-cicle costante e che l’unico parametro a variare sia la frequenza. In queste condizioni una variazione di temperatura produce una variazione di resistenza, quindi una variazione di frequenza. Facendo in modo che per piccole variazioni di resistenza si ottengano grandi variazioni di frequenza, si possono ottenere buone prestazioni in termini di risoluzione. In figura 1 è mostrato un semplice circuito di conversione implementato dall’integrato LM331, il circuito accetta in ingresso …

Sistemi real-time in Labview

LabVIEW real-time è un potente linguaggio grafico di programmazione privo della complessità presente nei sistemi di sviluppo tradizionali. Combinando un’estrema facilità di utilizzo con la flessibilità di un potente linguaggio come l’ANSI C, LabVIEW real-time consente di specificare il comportamento di un sistema assemblando e connettendo singoli blocchi funzionali. La serie di prodotti real-time di National Instruments coniuga l’ambiente di sviluppo grafico di LabVIEW (basato sul Glanguage) con la tecnologia embedded con lo scopo di ottenere sistemi dedicati real-time ed FPGA in grado di assicurare un comportamento deterministico ed elevata efficienza. Con LabVIEW RT è possibile produrre applicazioni con un comportamento predicibile nel tempo ed un ottimo livello di affidabilità. La filosofia di NI applicata al mondo dell’automazione si sintetizza nel modo seguente: “hardware robusto unito ad un software flessibile”. …

Applicazioni con gli accelerometri MEMS

Un accelerometro è un dispositivo inerziale per la misura delle accelerazioni lineari. Un dispositivo inerziale è in grado di fornire una misurazione senza bisogno di un riferimento esterno, a parte le condizioni iniziali fornite allo start-up, come ad esempio la posizione iniziale - ma solo se questo è richiesto dalla particolare applicazione. Una categoria particolare è quella degli accelerometri MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), dei dispositivi che integrano in un solo chip di silicio sia le parti meccaniche che i circuiti elettronici di condizionamento e controllo. Tra i maggiori produttori di accelerometri ed altri sensori MEMS troviamo Analog Devices, e ST Microelectronics. Gli accelerometri ed altri …

CPU Design: Progettare il guinzaglio

Ultimo passo, croce e fatica è l’implementazione della circuiteria che genera i segnali di controllo. È vero che si tratta di poco più che ricavare dei circuiti a partire da delle tabelle della verità, ma si tratta di una procedura importante perché ci permette anche di capire come estendere il processore, cioè come aggiungere nuove funzionalità a ciò che già abbiamo. Detto tra parentesi, “ultimo” non è del tutto esatto. Anzi, è una spudorata menzogna. Con quello che vi diremo oggi, potrete andare in giro a vantarvi di aver progettato un processore funzionante, ma sappiate: il vostro processore fa …

Tecniche di Soft Computing nei Sistemi Embedded

Da diversi anni, le cosiddette tecniche soft-computing si stanno affiancando ai più tradizionali approcci di programmazione. La loro diffusione in ambito embedded, sta via via crescendo in conseguenza dei notevoli risultati ottenuti anche sul campo. La progettazione dei sistemi embedded è ormai molto diversa dalla programmazione dei calcolatori. I programmatori per PC sono abituati a standard di memoria quasi illimitata e a comodi ambienti di interfaccia e di debug; al contrario, un programmatore embedded deve far fronte a microcontrollori che devono funzionare con risorse limitate: basse potenze, piccole dimensioni, della memoria di programma e di lavoro, sono fattori comuni a questo tipo di sistemi. L’evoluzione del mercato richiede tuttavia una gamma sempre più ampia di dispositivi “intelligenti”, …

Le schede di sviluppo per la progettazione elettronica

I kit di sviluppo aprono la porta a un mondo di opzioni nel design elettronico. Il costo non è l'unica ragione di mercato (anche se la loro inclusione di hardware e software a basso costo aiuta sicuramente). Ad esempio, c'è la disponibilità di potenti microcontrollori che possono essere programmati con linguaggi di alto livello familiari come C e C++. Il mercato elettronico è invaso da kit di sviluppo sia hardware che software che permettono di aiutare il progettista elettronico nello sviluppo di prototipi. Con l'avvento dell'IoT si sono susseguiti una serie di tool per facilitare il time-to-market, ma soprattutto …

Previsioni di affidabilità e validità delle raccolte dati

La valutazione dell’affidabilità di un sistema a partire dai suoi componenti o dal verificarsi dei guasti è una fase importante dell’analisi dell’affidabilità. Tale aspetto sta assumendo un rilievo tale da impiegare nelle varie realtà aziendali unità operative dedite alla modellazione dei sistemi in fase di sviluppo secondo vari approcci. In questo articolo ci occuperemo principalmente d’introdurre l’argomento ‘previsioni affidabilistiche’, di cercare di capire l’utilizzo che si fa dei dati raccolti nella vita di un qualsiasi componente elettronico e non, infine di conoscere i principali software sul mercato per fare queste predizioni. Tra gli approcci per l’analisi dell’affidabilità di un sistema ci sono principalmente: i Reliability Block-Diagrams (RBD), che comportano la costruzione di un sistema di componenti dal punto di vista funzionale, dove ciascun blocco rappresenta un componente; la FaultTree Analysis (FTA), un metodo che suddivide il …

Tutorial UML – Generazione del codice

Nella scorsa puntata è stato introdotto l’uso di un comodo strumento open-source per la realizzazione di diagrammi UML, è stato mostrato come creare gli elementi base e come interconnetterli tra loro. Continuiamo in questa analisi per mostrare come creare rappresentazioni UML più complesse e come generare codice dal relativo diagramma. Si analizzerà inoltre come utilizzare nella pratica gli strumenti finora forniti. Nella precedente puntata è stato proposto come esempio pratico da realizzare il cosiddetto “programma Pizza”, il quale ha lo scopo di descrivere le caratteristiche (prezzo, forma, etc.) di una pizza appunto; si tratta di un esempio semplice che consente di apprezzare le funzionalità del software StartUML. La figura 1 riporta la parte di diagramma che era stato realizzato nella scorsa puntata: erano state aggiunte le classi Rectangle e Circle e …

Cerchi lavoro (o clienti) nel settore dell’elettronica o dell’IoT?

Che si tratti della ricerca di nuovi clienti o di un impiego stabile nel settore dell'elettronica (o dell'IoT), per raggiungere il proprio obiettivo è utile avere un percorso sicuro da seguire, e poter attingere dall'esperienza di chi l'ha tracciato.  L'esperienza professionale di Emanuele Bonanni, fondatore di Elettronica Open Source ed EOS-Academy, è a disposizione di chi cerca un nuovo approccio per il conseguimento dei propri obiettivi professionali in questo settore costantemente in crescita. Scegliere di lavorare nell'elettronica significa scegliere di avere un ruolo attivo nella realizzazione delle innovazioni che diventeranno la quotidianità del futuro, ma significa anche inserirsi in …

Il futuro del wireless è il 5G, ma il focus è sulla tecnologia mobile 3GPP

Tutti su questo pianeta hanno, in un modo o nell’altro, familiarità con la tecnologia cellulare. Meno sanno o si interessano dell’imminente arrivo della tecnologia cellulare di quinta generazione, nota anche come 5G. Senza alcun dubbio, la tecnologia 5G LTE Advanced Pro ha i presupposti per garantire la comunicazione wireless ovunque, creando un’incredibile opportunità per le aziende e le organizzazioni di tutto il mondo. La loro sfida collettiva sarà da un lato quella di capitalizzare il ROI (Return On Investment) derivante dalla tecnologia 5G prima che dei loro concorrenti, e dall’altro lato assicurarsi dei finanziamenti per proseguire la ricerca e …

La programmazione della GPU con MATLAB

Il GPGPU ci offre possibilità che, fino a poco fa, erano utopia, ed ha contribuito ai recenti avanzamenti in campo accademico ed industriale. Sfruttare le GPU, però, richiede di assimilare concetti di programmazione parallela che, spesso, divergono da quelli classici, e risultano quasi controintuitivi. Per fortuna, numerosi ambienti, tra cui anche MATLAB, offrono una nutrita serie di funzioni che ci permettono di usare in modo semplice le nostre schede grafiche. Vediamo, avvalendoci di esempi pratici, come tutto questo sia possibile. Ottimizzare, ottimizzare, ottimizzare! Negli articoli precedenti, abbiamo dato uno sguardo alle tecniche che è possibile utilizzare per migliorare le performance dei nostri …

La tecnologia FRAM di Fujitsu

La tecnologia FRAM - basata su una tipologia universale di memoria che combina le caratteristiche delle memorie RAM con la possibilità di conservare i dati in maniera non volatile - si sta diffondendo sempre più nella comunità degli sviluppatori.  Le memorie FRAM permettono di salvare i dati proprio mentre vengono letti; i noltre, i dati vengono salvati in una modalità non volatile, e quindi conservati anche in assenza di alimentazione. Questa combinazione delle caratteristiche delle memorie RAM e delle funzionalità delle ROM/EEPROM, insieme a una più elevata velocità di lettura e scrittura e a un consumo di energia ridotto, apre nuove possibilità nello sviluppo di sistemi …

La scheda di sviluppo Xplained Pro per ATmega4809

La scheda di sviluppo di Microchip denominata Xplained Pro evaluation kit per ATmega4809 è una piattaforma hardware progettata per valutare il microcontrollore ATmega4809. Si tratta di una piattaforma a basso costo, completa e facile da usare,  per prototipare i progetti basati sul microcontrollore Atmel. Introduzione Supportata dalla piattaforma integrata di sviluppo Atmel Studio, il kit fornisce facile accesso alle caratteristiche del microcontrollore ATmega4809 e spiega come integrare il dispositivo in un progetto personalizzato. Il kit di valutazione include un Debugger integrato sulla scheda e non sono necessari strumenti esterni per la programmazione o per il debug di ATmega4809. I …

Il controller USB M66290

Renesas ha proposto tempo fa per le applicazioni USB il suo controller M66290. Questo componente è uno strumento estremamente versatile utilizzabile in qualsiasi sistema embedded. Questo controllore di casa Renesas supporta la modalità full-speed (12Mbps) e permette tutti i tipi di trasferimento, dal bulk alla modalità di trasferimento asincrono (interrupt). Il controller M66296 permette, grazie alla sua programmabilità, di selezionare fino a sei endpoint (da EP0 a EP5); ognuno di questi dispone di una FIFO di 3 Kbyte. All’interno del componente trova posto il transceiver e la circuiteria di gestione del clock; il componente è in grado di lavorare con differenti frequenze: da 6 a 48 MHz. Per aumentare la versatilità …

USB Host con PIC32MX

Con l’avvento di microcontrollori dotati di funzionalità Host, come i PIC32MX460 introdotti tempo fa, è ora possibile usare tutto un insieme di periferiche USB. USB (Universal Serial Bus) è ormai diventato lo standard di comunicazione per interfacciare un PC con i dispositivi più diversi, dai Flash drive ai mouse, alle tastiere, ai dispositivi di acquisizione audio-video ed innumerevoli altri. Con l’avvento di microcontrollori dotati di funzionalità Host, come i nuovi PIC32MX460, è ora possibile usare tutto un insieme di periferiche USB. Per ridurre il time-to-market di applicazioni USB, Microchip ha sviluppato uno stack denominato Microchip USB Library for PIC32MX che copre sia le funzionalità device che host di questi nuovi …

Sygonix: il kit per la smart home

Il kit Sygonix offre le potenzialità per gestire in piena sicurezza una smart home. Contiene un gateway e vari sensori molto facili da installare che tengono traccia degli eventi più importanti all'interno di una casa. Introduzione Oggi, sempre più prodotti in casa sono online e interconnessi. Mentre le grandi aziende tecnologiche continuano a lanciare le proprie piattaforme per le funzionalità di casa intelligente, le prossime abitazioni del futuro diventeranno più automatizzate, fornendo maggiore efficienza energetica, convenienza, comfort e benessere. Per molti decenni, libri e film hanno immaginato un futuro in cui la casa sarebbe diventata informatizzata e automatizzata, prendendosi …

Esperimenti con PSoC FirstTOUCH

La semplicità di utilizzo e la praticità sono le armi vincenti del kit di sviluppo, PSoC FirstTouch, proposto tempo fa dalla Cypress Semiconductor. Analizziamo più da vicino questo prodotto attraverso degli esempi che evidenziano tutte le sue periferiche e le sue potenzialità. Come già accennato nell’introduzione, il PSoC First touch starter kit non è la solita scheda di valutazione con relativo alimentatore a corredo, ma una vera e propria “chiavetta USB”. Su tale dispositivo è possibile montare un modulo di espansione su cui sono presenti sensori tattili, di temperatura, di prossimità e di luminosità; essi permetteranno di muovere i primi passi con l’IDE PSoC Express e si potrà apprezzare quanto semplice sia la programmazione con …

Il mercato dei semiconduttori RF

Yole Développement ha rilasciato un rapporto completo sul mercato dei dispositivi di potenza RF. Entro la fine dell'anno 2017, il mercato totale dei semiconduttori di potenza RF era oltre 1,5 miliardi di dollari per tutte le applicazioni sopra i 3W. Le entrate complessive del mercato potrebbero potenzialmente aumentare del 75% entro la fine del 2022, registrando un CAGR del 9,8% tra il 2016-2022. Introduzione Ci stiamo avviando verso la transizione al 5G con la richiesta di dispositivi ultra efficienti. I fornitori di chip hanno quindi un'enorme opportunità, specialmente i produttori di semiconduttori a radiofrequenza. Yole stima un CAGR  del …

Monitorare la pressione degli pneumatici

Lo pneumatico è l’elemento che viene montato sulle ruote e che permette l’aderenza del veicolo sulla strada. Per questo motivo è fondamentale che sia monitorata costantemente la sua pressione al fine di prevedere eventuali perdite di aderenza. Ecco dunque come implementare un sistema TPMS. Un sistema di monitoraggio della pressione dei pneumatici è spesso indicato con la sigla TPMS, acronimo di Tire Pressure Monitoring System. Si tratta di un sistema elettronico progettato con lo scopo di monitorare costantemente la pressione dell’aria presente all’inter no dei pneumatici di un autoveicolo.  Il sistema è spesso indicato anche con la sigla RTPMS (Remote TPMS). Esistono due tipologie differenti di sensori per la misura della pressione: diretti ed indiretti. I primi forniscono  il …

Salvo RTOS per PICMicro

I sistemi operativi real-time (RTOS) non sono una prerogativa di processori ad elevate prestazione e con elevata capacità di risorse, ma anche di processori ad 8-bit. In questo articolo si analizzerà l’RTOS Salvo implementato su PICMicro. Un sistema operativo real-time o in tempo reale (abbreviato con la sigla RTOS) è un sistema operativo specializzato per il supporto di applicazioni software real-time. Questi sistemi vengono utilizzati tipicamente in ambito industriale (controllo di processo, pilotaggio di robot, trasferimento di dati nelle telecomunicazioni) o comunque dove sia necessario ottenere una risposta dal sistema in un tempo massimo prefissato. Da un punto di vista puramente teorico l’intervallo di tempo in cui il sistema operativo/applicativo deve reagire non ha importanza, infatti un sistema operativo in RT non …

ESPertino e la domotica OpenSource: Switch a doppia uscita – Sviluppo firmware

Nella prima lezione è stata fatta una panoramica sul mondo della domotica mettendo in evidenza i principali problemi e ostacoli. Nella seconda lezione invece si è entrati nel dettaglio del codice analizzando solo la parte che interessa la GUI del sistema; quest'ultima è stata realizzata attraverso una pagina web costituita da codice HTML, da fogli di stile e da codice JavaScript. IMPLEMENTAZIONE FIRMWARE Prima di addentrarci nell'analisi del firmware è doveroso precisare che, per poter compilare ed eseguire codice per ESPertino, occorre seguire tutte le istruzioni per l'installazione delle librerie e dell'IDE ben spiegate nell'articolo "La nuova scheda ESPertino per l''IoT"; in questo articolo l'IDE suggerito …

Le sfide dell’automotive – Intervista a Eric Pinton, Director @ Renesas Electronics

L'avvento delle tecnologie Wireless/RF, della microelettronica e dell'IoT in generale, ha indirizzato il mercato dell'automotive verso nuove soluzioni di gestione, sia per migliorare il comfort sia per rendere la sicurezza sempre più efficiente. L'automotive è senza dubbio un settore dove l'elettronica ha una vasta padronanza rispetto alla meccanica. Trasmissione dati, gestione, centraline, tutte soluzioni per gestire e controllare l'impianto di guida. In questa intervista con Eric Pinton vogliamo affrontare gli aspetti chiave della guida autonoma e gli ultimi aggiornamenti nel campo ADAS. Eric Pinton è Direttore della Business Unit Automotive Solutions, in Renesas Electronics. Come direttore della Business Unit …

Tecniche di power saving

Le tecniche di power management per i dispositivi C8051F30x e C8051F31x: il calcolo della potenza e le tecniche di risparmio. Il C8051F30x e il C8051F31x di Silabs sono ottime scelte per applicazioni in low power. Dotati di un flessibile clock hardware e lavorando a 3V, consentono un risparmio di energia. In questo articolo vedremo le varie tecniche di gestione della potenza, il funzionamento  del clock interno ed esterno. Elencheremo anche alcuni esempi e faremo vedere come realizzare un tipo di funzionamento “mode sleep” che consente il risparmio  assoluto della potenza. Come conclusione analizzeremo altre teccniche di Power management e forniremo importanti nozioni sulle loro conseguenze in campo industriale. Il C8051F30/1x Il …

UML Tutorial – StarUML un software per la generazione di diagrammi

Nella precedente puntata sono stati descritti tutti i building-block utilizzati in tutti i diagrammi UML. Noti gli oggetti e le relazioni tra di essi si può rappresentare un problema nella maniera più appropriata. In questa terza punta sarà mostrato come utilizzare un software, StarUML, per la generazione di diagramma UML in maniera semplice ed intuitiva. StarUML è uno strumento per creare diagrammi delle classi e altri tipi di diagrammi secondo Unified Modeling Language (UML). StarUML è uno strumento per la generazione automatica di codice Java a partire dalla sua rappresentazione UML; è possibile, inoltre, effettuare l’operazione inversa (reverse engineer) del codice Java sorgente per produrre il diagramma UML corrispondente. In questa e nella successiva puntata si utilizzerà  il software …

L’Atmega 128

L’architettura AVR è del tipo RISC e dispone di un ricco ed efficiente set di istruzioni con 32 registri general purpose: questi sono connessi direttamente all’ALU in modo da renderne accessibili due contemporaneamente in un singolo ciclo di clock e poter in tal modo raggiungere velocità di esecuzione fino a dieci volte superiori rispetto ai tradizionali microcontrollori CISC.  Una visione d’insieme delle caratteristiche hardware del modello Atmega128 rivela 128K bytes di memoria flash programmabile in-circuit, con la possibilità di lettura e scrittura contemporanee; 4K bytes di SRAM; 53 linee di I/O, 32 registri di uso generale; un Real Time Counter (RTC); quattro Timer-Contatori che possono essere utilizzati in modalità Capture/Compare e …