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.
Sono anni che si parla di IoT. Le applicazioni IoT esistono davvero e non sono più solo belle parole e dimostrazioni teoriche, ma sono cose pratiche che possiamo usare nella vita di tutti i giorni, come per esempio gli elettrodomestici intelligenti che ci aiutano a risparmiare e a gestire meglio la nostra casa o i sistemi di automazione dell’illuminazione stradale, dei parcheggi e della viabilità che promettono di rendere le nostre città più efficienti. Ma chi progetta sensori ed attuatori industriali sa che creare un'applicazione IoT significa buttarsi a capofitto in un mondo molto più complesso e diverso da …
Misurazione di diversi parametri, letture accurate e una lunga autonomia della batteria, questi sono i fattori più critici di un dispositivo medicale indossabile. Introduzione Molte cose sono cambiate da quando, 10 anni fa, apparve sul mercato il primo podometro. Inizialmente, la misura era basata solo sul conteggio dei passi. Decenni di studi hanno portato alla conclusione che 10.000 passi al giorno consentirebbero un buon equilibrio tra calorie assimilate e smaltite. Nel frattempo, al dispositivo indossabile sono state aggiunte altre funzionalità e caratteristiche quali la misurazione di frequenza cardiaca, variabilità delle pulsazioni, temperatura corporea e conduttanza della pelle. Il dispositivo …
Lo sviluppo di codice indipendente dal compilatore per i microcontrollori conferisce un elevato livello di flessibilità a qualsiasi progetto di sistema embedded. I progettisti di sistemi embedded devono affrontare problematiche quali cicli di sviluppo sempre più brevi, sono sottoposti a carichi di lavoro sempre maggiori e si trovano a operare costantemente sotto pressione. Una delle modalità più trascurate per ridurre i rischi di progetto e risparmiare tempo e sforzi progettuali nel lo sviluppo di un sistema embedded è l’indipendenza dal compilatore. Lo sviluppo di codice indipendente dal compilatore per i microcontrollori conferisce un elevato livello di flessibilità a qualsiasi progetto. Il tool migliore L’indipendenza dal compilatore dà ai progettisti la possibilità di …
La ricarica wireless è senza dubbio un requisito per ottimizzare le richieste di alimentazione di un qualsiasi dispositivo portatile. Offrendo inoltre un modo semplice per ricaricare il cellulare rapidamente e senza disporre di cavi. La ricarica senza fili sfrutta le principali leggi della fisica, permettendo così a qualsiasi utente di ricaricare velocemente il proprio dispositivo. In un prossimo futuro questa tecnologia riguarderà non solo i dispositivi portatili ma anche i veicoli a guida autonoma. In questa intervista con Tony Armstrong Direttore Marketing, Power Products di Analog Devices, cercheremo di approfondire vari aspetti che circondano tale tecnologia. 1. Come si …
La diffusione di microcontrollori a basso costo con funzionalità di DSP (Digital Signal Processing) rende disponibili degli apparati in grado di implementare l’elaborazione digitale dei segnali, e in particolare il filtraggio secondo tecniche digitali. In quest’articolo vedremo un’introduzione alle tipologie di filtri utilizzate in pratica, con particolare riferimento all’implementazione dei filtri passa-basso digitali IIR. Le nozioni di base che saranno esposte sono tuttavia applicabili anche per le altre tipologie di filtri. Per evidenziare un caso pratico d’implementazione infine, saranno esposte brevemente le funzionalità della DSP Library per i DSC delle famiglie dsPIC di Microchip. Metodologie di filtraggio digitale Un punto di partenza nella progettazione …
Molto spesso è necessario poter utilizzare direttamente componenti che abbiano un’interfaccia di tipo SPI come sistema di comunicazione. L’articolo evidenzia come sia possibile una comunicazione diretta su questi componenti, utilizzando la classica seriale RS232 senza uso di microprocessori e relativi FW, ma integrando il tutto in una piccola ed economica FPGA. L’articolo fornisce i dettagli per l’integrazione di un sistema in grado di dialogare all’esterno con un PC che utilizza una comunicazione UART (per esempio la sempre presente RS232), pilotando a sua volta una periferica esterna con interfaccia di comunicazione di tipo SPI. Le porte di comunicazione SPI sono ampiamente utilizzate in tutti i sistemi embedded, grazie alla loro semplicità di interfaccia HW e alla possibilità di comunicazione sincrona e full …
In questo articolo andiamo a esplorare "Spresense Main Board", una scheda di sviluppo molto compatta, basata sul microcontrollore multicore CXD5602 della Sony. La sua maggiore potenzialità è quella di permettere lo sviluppo di applicazioni IoT in maniera molto semplice e veloce, anche attraverso l'utilizzo dell'IDE di Arduino oppure di Eclipse IDE. Sulla board sono inclusi i processori della Sony CXD5247GF e CXD5602GG. In aggiunta vi è un'antenna GPS, una interfaccia per camera e l'estensione per 26 pin esterni. La Spresense è estremamente espandibile con delle aggiunte esterne che saranno disponibili anche da terze parti per il Bluetooth (BTE), il …
Power over Ethernet (nota anche come PoE) è una tecnologia nata nell'ambito del networking (e più precisamente in quello delle reti locali cablate, o LAN), la cui caratteristica principale è quella di rendere disponibile l'alimentazione per i dispositivi collegati alla rete direttamente sullo stesso cavo Ethernet utilizzato per trasmettere i dati. La tecnologia PoE si presta ad interessanti applicazioni anche nel settore dell'illuminazione, dove si dimostra particolarmente efficace nel ridurre al minimo le inefficienze relative all'alimentazione di dispositivi LED e legacy Introduzione La tecnologia PoE permette a tutti i dispositivi collegati a una rete Ethernet cablata di ricevere l'alimentazione …
NMEA è uno standard di comunicazione utilizzato nella trasmissione dati satellitare (GPS) e nautica. L’ente che sviluppa e gestisce il protocollo è la National Marine Electronics Association. In questo articolo vedremo che cosa sono le stringhe NMEA e come possiamo acquisire i dati in questo formato. Lo standard NMEA è uno standard di interfacciamento tra apparecchiature digitali. La comunicazione NMEA nasce nel campo nautico ma è molto utilizzato nella comunicazione satellitare, dove viene impiegato per trasmettere dati da un GPS verso un computer. In genere esistono diversi protocolli di comunicazione utilizzati dai GPS (Rockwell, SiRF…) spesso in formato binario, ovvero non leggibili ad occhio nudo. La praticità e il vantaggio del binario sta nel fatto che possono essere compressi …
Quando in molti progetti è necessario unire alla logica programmabile la funzionalità di un piccolo microprocessore le soluzioni semplici come il core ABC possono essere la risposta. Ci sia concesso il gioco di parole, ma è un modo per introdurre questa soluzione di progetto basata su FPGA proposta da ACTEL, il cui nome è proprio ABC. Il nome non è casuale perché il core in oggetto è un semplice microprocessore, che in un numero di gate veramente contenuto, sviluppa e supporta le istruzioni basilari richieste ad un qualsiasi micro sia su silicio oppure, come in questo caso, su FPGA. Insomma l’ABC dei microprocessori. Prima di affrontare la sua presentazione è importante sottolineare che stiamo …
Nella scorsa puntata sono state introdotte le caratteristiche principali dei protocolli IEEE 802.15.4 e ZigBee, analizzando in dettaglio la soluzione di Digi-MaxStream, ossia i moduli della serie XBee e XBee PRO. In questo numero verrà analizzato l’uso del software X-CTU, che permette la programmazione dei moduli XBee, ma che può anche essere utilizzato come efficace strumento di diagnostica e debug. Come supporto software alla programmazione, alla configurazione e al debug dell’hardware basato sui dispositivi della famiglia XBee, Digi-MaxStream mette a disposizione degli sviluppatori un unico software che assolve alle varie funzioni elencate sopra. Il software prende il nome di X-CTU ed è liberamente scaricabile via Internet dal sito web della Digi. X-CTU è un software per ambienti Windows, con retrocompatibilità fino …
Xinu è un sistema operativo scritto da Comer alcuni anni fa e oggi disponibile per diverse piattaforme. Esiste anche una versione per il segmento dei sistemi dedicati chiamata Embedded Xinu. Accanto al sistema operativo Linux, sicuramente più blasonato rispetto ad altri, esistono sistemi alternativi. Senza ricorrere in maniera specifica a sistemi definiti microkernel, esistono infatti diversi sistemi operativi alternativi, come ad esempio Minix o Xinu. Come altri sistemi operativi, i programmi eseguiti in ambiente Xinu utilizzano servizi che il sistema mette a disposizione attraverso routine (API) appositamente predisposte. Per esempio, un programma o un task possono avere la necessità di scrivere su una seriale standard, per esempio il display, e per svolgere questo compito chiamano una funzione di sistema putc(). Questa funzione …
Perché dovremmo preoccuparci di questo tema in un sistema embedded? La problematica della sicurezza e, di riflesso, quella dei puntatori a funzioni rientra sicuramente nella fattispecie dell’affidabilità del codice e per un sistema embedded questa necessità diventa prioritaria per via delle implicazioni che ne conseguono. Il tema di questo articolo è davvero molto vasto. L’affidabilità di un sistema software passa attraverso l’uso di strumenti di verifica e di definizione dei requisiti; ogni campo di applicazione ha poi precise normative di riferimento. Così, in campo ferroviario si adotta un insieme di rigide norme che hanno l’obiettivo, o come riferimento, la certificazione dei prodotti e della sicurezza dei sistemi elettronici per il segnalamento ferroviario. A questo proposito, la tabella 1 mostra le differenti …
Quali sono i vincoli a cui un prodotto radio è sottoposto per poter essere presente nel mercato? Comprendiamo l’approccio normativo adottato in ambito comunitario per poi guardare nel dettaglio un ambito applicativo interessante per la piccola industria elettronica, quello dei dispositivi a corto raggio (Short Range Device). Nel panorama industriale moderno, un’azienda che voglia essere presente in un mercato ha la necessità di essere conforme ad un groviglio di requisiti normativi. Gli scopi che le norme si prefiggono sono: » tutelare la sicurezza del consumatore; » tutelare l’ambiente; » regolamentare l’uso di (preziose) risorse condivise. In particolare nell’ambito della radiofrequenza, sin dagli albori delle tecnologie che permettono la comunicazione via etere, fu evidente la necessità di …
VHDL e Verilog sono due linguaggi HDL utilizzati per descrivere modelli hardware. Anche se presentano alcune somiglianze, ciascuno ha caratteristiche proprie. Quali sono le differenze tra questi due approcci metodologici? L’obiettivo di questo articolo è di dare una risposta a questa domanda. Il linguaggio VHDL è utilizzato per la sintesi e la simulazione di circuiti digitali ed è uno degli standard utilizzati per descrivere l’hardware. Nel 1987 questo linguaggio è stato adottato come standard dall’Institution of Electrical and Electronics Engineering, o IEEE, e siglato come VHDL-87. In realtà, del VHDL se ne parla già dagli anni ’80 da un progetto del DoD, dipartimento della Difesa USA, con il nome VHSIC, o Very High Speed Integrated Circuits e, in …
Il Red BrickComputer costituisce il cervello del sistema di composizione Tinkerforge. Scopriamo assieme le sue potenzialità e i relativi utilizzi. Con esso è possibile realizzare infiniti prototipi di ogni tipo. Inoltre il supporto per diversi collegamenti esterni rende la scheda adatta a mille applicazioni diversificate. Introduzione TinkerForge è una piattaforma hardware open source composta da blocchi di microcontrollori impilabili (i Bricks) in grado di controllare diversi moduli (i Bricklet), come chiaramente visibile in figura 1. Essa risulta ideale per la prototipazione di soluzioni IoT e consente di utilizzare il linguaggio di programmazione preferito come C, C++, C#, Object Pascal, …
Le esigenze di diversi settori industriali hanno portato a un maggiore utilizzo dell’elettronica di precisione in prossimità di zone ad alta temperatura. I motivi sono molti, come nel caso dell’esplorazione energetica, dove accedere a risorse difficili da raggiungere richiede spesso apparati progettati per funzionare a temperature anche superiori a 175°C. A causa delle dimensioni e dei limiti sulla potenza, il raffreddamento attivo non risulta una soluzione pratica e la convezione del calore è molto limitata. In altri sistemi, è necessario collocare i sensori e i nodi di condizionamento del segnale vicino alle aree a temperatura elevata, come motori, sistemi …
Una trattazione dedicata alle tastiere a sfioramento basate sulla tecnologia capacitiva e induttiva di Microchip. Grazie alla completa assenza di parti meccaniche la loro durata è praticamente illimitata. Le tastiere a sfioramento e a contatto stanno prendendo il sopravvento sulle tradizionali tastiere a pulsanti e interruttori. La maggiore potenzialità infatti sta nella totale assenza di parti meccaniche che ne garantiscono il funzionamento praticamente all’infinito. Inoltre contribuiscono all’aspetto estetico e di design poiché anche le dimensioni possono essere ridotte ai minimi termini. I possibili utilizzi abbracciano un campo estremamente ampio, da quello medico, industriale e automobilistico. Questa tecnologia promette anche un’innovazione nel campo estetico, assicura un lungo e duraturo funzionamento, anche in condizioni …
Le criptovalute alternative, o altcoin, sono nate come moneta alternativa alla criptovaluta più nota e diffusa: il Bitcoin. Nel corso dell’articolo approfondiremo il concetto di altcoin, esaminando le principali criptovalute alternative presenti sul mercato, per poi presentare un progetto applicativo di mining di altcoin con il Raspberry Pi Introduzione Le altcoin sono le criptovalute alternative create dopo il successo della prima e più famosa moneta decentralizzata: il Bitcoin. Il successo ottenuto dal Bitcoin come prima moneta digitale basata su una rete di transazioni (la Blockchain) ha aperto la strada all’ingresso di nuove monete, in alcuni casi dimostratesi non solo …
Come sono trattati gli interrupt e le eccezioni in ambito MPC555™? Questo articolo vuole fornire informazioni sulla gestione degli interrupt nell’architettura MPC555 e dare le necessarie indicazioni di carattere tecnico. I due termini interrupt ed exception sono due aspetti della stessa medaglia; sono infatti eventi che interrompono il normale flusso di esecuzione di un programma. In realtà non sono termini del tutto equivalenti. Le eccezioni (exceptions) sono eventi, che possono essere definiti sincroni o asincroni e che cambiano il normale flusso di esecuzione di un programma, al pari di un’interruzione. Sono classificati come eccezioni gli eventi associati al reset o al decrementer, cioè un evento periodico asincrono utilizzato come timer …
