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.

Memorie non volatili dell’azienda MICROCHIP

Il fabbisogno di memorie non volatili è in gran parte legato al continuo sviluppo dei dispositivi mobili che utilizzano memorie di sempre maggiore capacità. Si tratta principalmente di telecamere, smartphone, tablet e fotocamere. Proprio le crescenti esigenze del mercato hanno spinto ad uno sviluppo continuo delle tecnologie di produzione delle memorie non volatili. La caratteristica essenziale delle memorie non volatili è la possibilità di archiviare i dati in assenza di alimentazione. La presenza di alimentazione invece è necessaria per le operazioni di scrittura e lettura dei dati. Sia l'azienda Microchip, che l'azienda Atmel acquisita dalla prima, vantano una vasta esperienza …

Termometro senza sonda con PIC

Questo articolo mostra un metodo per utilizzare il WDT (Watch Dog Timer) interno di un microcontrollore PIC per misurare la temperatura ambiente senza utilizzare nessuna sonda esterna. Per mostrare questa particolare tecnica di misura, si farà uso del PICkit 2 di Microchip (vedi figura 1) che comprende una scheda demo con un microcontrollore a 44 pin PIC16F887, il programmatore PICkit 2 con relativo cavo USB e 2 CDROM con software e manuali vari. La temperatura misurata viene visualizzata sugli 8 LED presenti nel circuito (figura 2), basta toccare il corpo dell’integrato per vedere la barra alzarsi oppure soffiarci sopra per vederla abbassarsi, come mostrato in figura 3 e in figura …

Il Lampone sempre più potente: il nuovo Raspberry Pi 4 è già sul mercato

Il Raspberry Pi è sempre più simile a un PC vero e proprio. Un aggiornamento tecnico ricco e completo che riguarda, praticamente, tutti gli elementi del sistema embedded. Le prestazioni operative diventano sempre più elevate, anche se l'interfaccia rispetta quella classica della linea Raspberry Pi. Si tratta di un importante upgrade rispetto alle versioni precedenti. Ovviamente è assicurata una compatibilità completa con le passate edizioni del prodotto. Caratteristiche di tutto rispetto Già da pochi giorni dal lancio del nuovo embedded da parte della Raspberry Pi Foundation, la Rete contiene già milioni di notizie, informazioni, forum e richiami al nuovo …

Soluzioni SoC

Un System-on-Chip è un particolare tipo di circuito integrato che in un singolo chip ingloba un intero sistema elettronico. Ecco quali sono le soluzioni che il mercato offre ai progettisti. Negli ultimi anni i processi di integrazione dei chip elettronici (attualmente giunti a soluzioni che arrivano a 45 nm) sono diventati sempre più efficienti e raffinati, fornendo di conseguenza la possibilità, alle case produttrici, di integrare un sempre maggiore numero di blocchi e componenti all’interno di un singolo die di silicio. E’ così che si sono venuti sempre più affermando negli ultimi anni i cosiddetti System-on-a-chip, in genere conosciuti con l’abbreviazione SoC. Un SoC è un particolare tipo di circuito integrato che in un singolo chip …

Progettazione automotive

Nella realizzazione di una applicazione per il settore automotive, è necessario attenersi a molti standard di progettazione tra cui quelli definiti dall’‘Automotive Electronic Committee. Le auto moderne hanno a bordo un notevole numero di centraline elettroniche ognuna responsabile di uno specifico compito o di una parte di esso sia che riguardi la mobilità del veicolo sia la sicurezza stessa dei passeggeri. La comunicazione tra loro è garantita da varie reti gobali o locali in base al sistema o sottosistema di cui la centralina fa parte. L’interoperabilità, ovvero la capacità di più centraline di comunicare e interagire tra loro, è quindi un concetto fondamentale data anche la sempre più modulare architettura del sistema “vettura”. Tuttavia in certi casi non è …

Interfaccia 4-20 MA

L’uso della trasmissione di dati attraverso un loop di corrente 4-20 mA risale alle telescriventi dell’inizio degli anni ’60. Una corrente pari a 4 mA circolante in un circuito chiuso era associata ad un valore logico ed una corrente di 20 mA al suo complemento. Velocità fino a 19 kbaud erano assicurate su distanze di varie decine di metri.  La bassa impedenza della connessione e la conseguente elevata immunità ai disturbi elettrici, unita alla possibilità di trasportare l’alimentazione per il nodo remoto, promossero negli anni successivi una grande diffusione e popolarità dell’interfaccia 4-20 mA nella trasmissione dati tra sensori e apparecchiature di controllo nel campo dell’automazione e del controllo di processo. Alla corrente di 4 …

Misurare la temperatura con il Kinetis K53

Utilizzando il microcontrollore Kinetis K53 di NXP, un termostato, un termistore e un display LCD, è possibile predisporre un circuito in grado di eseguire misure accurate di temperatura. Scopriamo in questo articolo quali funzionalità del microcontrollore occorre abilitare e come implementare l'applicazione, sia a livello hardware che software. Introduzione Il Kinetis K53 integra diverse periferiche interessanti, tra cui amplificatori operazionali (OPAMP) e a transimpedenza (TRIAMP), un convertitore analogico-digitale (ADC) e un controller per display LCD. Utilizzando queste risorse, unitamente a una termocoppia o a un termistore, è possibile effettuare delle accurate misure di temperatura, visualizzabili su un comodo display LCD. In Figura 1 …

Personal robots e Automotive electronics

Robot in grado di operare a distanza di migliaia di chilometri, coadiuvando la mano del chirurgo, sono già una realtà. Applicazioni ancora più stupefacenti, capaci di portare possibilità diagnostiche, chirurgiche o farmaci all’interno del corpo umano, esattamente dove ce n’è bisogno, sono prossime, fondendo meccanica, scienza dei materiali, medicina, microelettronica, biologia, nanotecnologie. In questo articolo si vuole presentare qualche ragionamento circa macchine che possiamo immaginare più vicine alla nostra vita quotidiana ed il loro possibile rapporto con tecnologie esistenti. Coglieremo anche l’occasione per dare un’occhiata da vicino all’industria automotive (elettronica per auto in particolare) e familiarizzare con le sue …

Macchina a stati finiti e MSP430

Utilizzate molto spesso per la risoluzione di problematiche elettroniche complesse, le macchine a stati finiti non occupano importanti spazi nei libri di automazione. Genitrici dei moderni computer, e in grado di svolgere funzioni di qualsiasi tipo, oggi risentono dell’avvento delle moderne tecnologie. In quest’articolo apporteremo un’analisi a questo tipo di dispositivi, cercando di arrivare ad una spiegazione semplice ed esaustiva di un ambiente in evoluzione da più di sessant’anni. Molto differente da qualsiasi elaboratore, e impiegate nei settori in cui il calcolo regna sovrano, le macchine a stati finiti (MSF), o automi a stati finiti (ASF), sono sistemi sincroni in cui lo stato delle uscite sono frutto dell’interazione degli ingressi con un’opportuna funzione logica sequenziale. LA VISIONE GLOBALE Nell’introduzione si è parlato di automa a stati finiti, …

Free RTOS con PIC 32 Starter Kit

Un porting del noto sistema operativo per una particolare configurazione hardware del PIC32. Come adattarlo al PIC32 Starter Kit, la scheda di sviluppo dotata di programmatore e debugger JTAG. Nel novembre 2007 Microchip ha presentato il suo primo microcontrollore a 32 bit: il PIC32, una MCU il cui core è basato su MIPS 4K. La scelta di basare questo nuovo prodotto su un’architettura consolidata, anziché proporre una MCU con un’architettura proprietaria, dovrebbe facilitare lo sviluppo di nuove applicazioni. Con la potenza delle nuove MCU a 32 bit, si fa sempre più stringente la necessità di utilizzare un sistema operativo per utilizzare al meglio la possibilità di eseguire più task contemporaneamente in maniera …

Veicoli sempre più “intelligenti” grazie ai sensori miniaturizzati

Anche se un gran numero di dispositivi di rilevamento sono basati su silicio, vi sono alcuni compiti che possono essere eseguiti solo ricorrendo a componenti meccanici. In tempi recenti, le dimensioni di tali componenti sono andate sempre più riducendosi al fine di soddisfare le esigenze delle odierne applicazioni automotive. Introduzione Grazie all'utilizzo di tecnologie di microfabbricazione avanzate, è stato possibile aggiungere a un substrato di silicio comune una combinazione formata da componenti elettronici, dispositivi di rilevamento e dispositivi meccanici miniaturizzati. L'avvento di questi MEMS (Micro Electro-Mechanical System) ha aperto la strada a un gran numero di nuove opportunità per …

Traslatori di livello: guida alla scelta

Le applicazioni elettroniche, siano esse analogiche o digitali, richiedono una continua analisi dei segnali in ingresso/uscita da un qualsiasi circuito. Le forme d’onda dovranno essere amplificate o attenuate, in base alla parte circuitale nella quale andranno ad interagire. In questo testo cercheremo di descrivere brevemente le varie tecniche di conversione, fornendo le indicazioni per un eventuale scelta razionale. I traslatori di livello, conosciuti anche come convertitori di segnale, sono molto importanti nei dispositivi mobili alimentati a batteria, dove il funzionamento dei circuiti integrati interni hanno la necessità di operare a tensioni differenti. Cellulari, computer portatili, lettori mp3, tutti questi prodotti impiegano tecnologie di conversione, operando a soglie generalmente più alte di quelle fornite dall’accumulatore. Una ragione che spesso impone l’adozione …

Un UPS per i dispositivi USB

In questo articolo si affronterà il problema di come creare continuità nell’alimentazione alla disconnessione del cavo USB per un prodotto a batteria. L’argomento è molto sentito soprattutto di recente con lo sviluppo di numerosi prodotti portatili ricaricabili attraverso la tensione del bus USB. Sul mercato si affacciano sempre più prodotti consumer alimentati a batteria, per molti di questi il modo più semplice per ricaricare le batterie è sfruttare la tensione a disposizione nelle interfacce di comunicazione verso il PC, prima su tutte l’USB. Nel momento in cui il prodotto viene scollegato dal cavo USB si rischia lo spegnimento se non si passa immediatamente all’alimentazione gestita dalla batteria. Nel seguito si realizzerà un circuito che permetta appunto questo rapido …

Le CLB nella FPGA XILINX SPARTAN-6

Una descrizione dettagliata della struttura interna dei blocchi logici configurabili delle nuove FPGA Spartan-6. Spartan-6 è la famiglia di FPGA a basso costo e ridotta dissipazione di potenza proposta tempo fa da Xilinx. Realizzati in una tecnologia a 45 nm con processo dual-oxide e 9 piani di metallizzazione, con una tensione di core di 1.2 V (1.0 V nella versione low-power), i dispositivi Spartan-6 rendono disponibili oltre 150.000 celle logiche, integrando CLB con LUT a 6 ingressi, slide DSP con moltiplicatori embedded 18x18, transceiver seriali low-power a 3.125 Gbps, end-point PCI Express e controller DRAM dedicato con capacità di trasferimento dati fino a 12.8 Gbps. Disponibili in packaging green …

Applicazione tipica della misura di inclinazione

In quest’articolo verrà illustrato come migliorare l’accuratezza della misura di inclinazione usando un accelerometro combinato con un giroscopio. Tanto sulle strade in pendenza quanto su quelle in pianura, per mantenere fermi i veicoli ad uso privato si utilizzano spesso i freni di parcheggio (EPB) elettrici. Il loro intervento si ottiene misurando l’inclinazione tramite un accelerometro a singolo o doppio asse. Tipicamente, un accelerometro x-, y-, o -z a basso-g viene collocato in un modulo dedicato EPB. Attualmente, sono sempre più numerosi i veicoli dotati della funzione di controllo elettronico della stabilità (ESC), ottenuta con un accelerometro a basso-g e …

La stazione saldante TOOLCRAFT ST-100 HF 50

Una grande tecnologia ad alta frequenza per poter effettuare ottime saldature, in tutte le condizioni. In aggiunta, la stazione permette saldature veloci e tempi di riscaldamento molto rapidi. Secondo premio del contest! Introduzione La stazione di saldatura digitale è utilizzata per la realizzazione di saldature in ambito elettrico ed elettronico con diversi stagni morbidi (saldatura piombo, senza piombo/argento). La temperatura di saldatura è regolabile, la punta è sostituibile. Un ampio display LCD mostra sia la temperatura impostata che quella attualmente misurata sulla punta di saldatura. L’elemento riscaldante ad alta frequenza utilizzato offre una rapida fase di riscaldamento e un …

L’oscilloscopio VOLTCRAFT DSO-3204

In combinazione con un computer compatibile con Windows® con 2 porte USB, il dispositivo dispone di quattro canali per l'acquisizione di segnali fino a 200 MHz. La funzione di analisi FFT rende possibili analisi spettrali. Primo premio per il contest! Introduzione I progettisti, gli hobbisti, gli studenti e tutti gli amatori dell'elettronica non possono non avere nel proprio laboratorio questo strumento di misura. Si tratta di un'apparecchiatura che può arricchire, e di tanto, il valore tecnico del proprio laboratorio. Andiamo a conoscere, innanzitutto, le sue caratteristiche tecniche principali: quattro canali separati CH1 - CH4; sonda con rapporto di divisione …

USB Mass Storage class su PIC24

Dopo che nei PIC32 della serie PIC32MX4, Microchip ha incorporato un modulo USB host anche in alcuni microcontrollori della famiglia PIC24. Microchip fornisce una libreria per lo sviluppo di applicazioni USB sia device che host, che comprende diversi driver per alcune delle classi più diffuse di dispositivi USB. I MICROCONTROLLORI PIC24 I PIC24 sono una famiglia di microcontrollori Microchip a 16 bit. Il core dei PIC 24 è basato su una CPU a 16 bit con un’architettura Harvard modificata: come sappiamo ciò significa che memoria programma e dati utilizzano due bus differenti. Si definisce modificata in quanto è possibile scambiare dati tra le memorie …

Tecniche autodiagnostiche

In molte applicazioni critiche l’efficienza del funzionamento dell’applicazione deve essere garantita, per questo esistono alcune tecniche di diagnostica. Molte applicazioni di supervisione e controllo mantengono la CPU per lo più inoperosa, a passare il tempo in attesa di eventi esterni, al verificarsi dei quali il microcontrollore si attiva per espletare le funzioni proprie del sistema (la cosiddetta “missione”). Spesso queste applicazioni sono critiche dal punto di vista sicurezza operativa, essendo preposte a gestire situazioni di emergenza per cose o persone o comunque anomalie rispetto allo stato di riposo. È quindi auspicabile prendere tutte le precauzioni volte a garantire che l’apparecchiatura sia efficiente nella …

Il protocollo Ethereum per la creazione di smart contracts

Ethereum è una piattaforma decentralizzata che permette di implementare contratti intelligenti, chiamati anche Smart Contracts. Si tratta di contratti che si autoeseguono esattamente come se fossero programmati per funzionare con continuità, senza alcun rischio di frode o interferenza di terzi. Ethereum è quindi un sistema operativo open source, pensato e progettato per sfruttare al meglio la blockchain technology ed utilizzato per sviluppare app decentralizzate di diverso tipo ed ambito di applicazione. La blockchain è l'ambiente virtuale ideale per gli Smart Contracts e ne garantisce la validità una volta che il contratto è online nella rete blockchain.  INTRODUZIONE La piattaforma …

Corso C avanzato su Raspberry PI: Visibilità e vita delle variabili

L'undicesima lezione del corso avanzato sul linguaggio C per Raspberry Pi esplora gli ambiti di utilizzo delle variabili. Queste si possono creare per essere utilizzate solo in una funzione o, al contrario, possono avere una visibilità molto più ampia. Esploriamo le varie tecniche descrivendo, anche, alcuni metodi per la rapida conversione di tipo. Introduzione Negli esempi proposti nelle precedenti puntate abbiamo utilizzato molte variabili, di diversi tipi, ma non abbiamo mai focalizzato sul loro ciclo di vita. Allo scopo occorre distinguere i due seguenti concetti: life time: è, appunto, il tempo di vita di ogni variabile nel quale essa …

5G New Radio – Il Punto di Non Ritorno: come Standard e Test di Conformità danno Forma al Futuro del 5G

Lo sviluppo degli standard 5G e il loro lancio commerciale sembrano essere in dirittura d’arrivo. Gli operatori di telefonia mobile e i produttori di apparecchiature di rete hanno condotto test sul campo e i primi telefoni intelligenti dovrebbero uscire all'inizio di quest'anno. Secondo lo studio di mercato "The state of 5G", "quasi la metà delle aziende globali sta già implementando reti 5G o prevede di implementarle entro i prossimi 12 mesi". Introduzione Siamo al punto di non ritorno? Che cos'è esattamente? La definizione di Merriam-Webster afferma che è un punto di non ritorno quello dopo il quale avviene una …

Protezione del codice su LPC1700

La protezione del codice è uno strumento ampiamente utilizzato nei prodotti elettronici moderni, permette di tutelarsi non solo dalla copia del prodotto, ma anche da possibili modifiche del software non previste. Il microcontrollore LCP1700 mette a disposizione un meccanismo detto Code Read Protection in grado di abilitare differenti livelli di protezione per il sistema, salvaguardando sia il codice software che hardware. I livelli di sicurezza impostabili sono tre: CRP1, CRP2, e CRP3. Ognuno di questi incrementa via via la sicurezza del sistema, fino al CRP3 che impedisce ogni tipo di accesso al dispositivo. Di seguito esamineremo questi livelli di sicurezza e vedremo come possono essere implementati per incrementare …

Approfondiamo il power integrity

Nella prima parte abbiamo visto come le prestazioni del sistema di alimentazione di una moderna applicazione digitale (Power Distribution Network, PDN nel seguito) si siano fatte più stringenti che in passato. A questo concorrono principalmente le caratteristiche dei circuiti integrati moderni, con tensioni di alimentazione sempre più basse e frequenze operative sempre maggiori, ma anche esigenze di affidabilità e costo. Le conseguenze di eccessive fluttuazioni nelle tensioni di alimentazione locali ad un circuito integrato, particolarmente CMOS, sono molteplici. Assistiamo a generazione e propagazione di rumore elettrico nel sistema, violazioni delle temporizzazioni, incertezze nelle commutazioni (jitter), rischio di emissioni elettromagnetiche abbastanza elevate da fallire …

Implementazione del protocollo USB su AVR

In questo articolo si discuterà su come implementare dal punto di vista software una interfaccia USB per un microcontrollore della famiglia AVR. Se dal punto di vista dell’utente finale l’interfaccia USB sta diventando sempre più popolare grazie soprattutto alla sua semplicità, dal punto di vista degli sviluppatori, realizzare una interfaccia USB piuttosto che una comune interfaccia RS-232 risulta più complesso. Soprattutto perché interfacce classiche, come appunto l’RS-232 non necessitavano di driver ne di supporto software dal lato PC. Con l’USB le cose si complicano, infatti se non si riescono a sfruttare i driver già inclusi nei sistemi operativi è necessario un lavoro supplementare …