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.

Ruote che girano e sensori induttivi

Se c’è una cosa che facciamo di continuo è contare, certe volte senza neanche rendercene conto. Contare è spesso e volentieri così difficile e noioso che non ci va di farlo di persona, e ci rivolgiamo a qualche sistema che lo faccia per noi. Ma ci sono così tante cose da contare negli ambiti più disparati che è difficile pensare di poter fare tutto con lo stesso dispositivo. Oggi vi parleremo di come si possano contare i giri di una ruota senza intervenire direttamente su di essa e di come la tecnologia di oggi possa venirvi in soccorso. FACCIAMO …

Convertitore da 5.5 a 3.3 V per sistemi a microprocessori

Come poter soddisfare le esigenze dei nuovi potenti microprocessori che richiedono elevata corrente a 3.3 V per la presenza, al loro interno, di un numero sempre crescente di transistor. I regolatori o convertitori da 5.5 V a 3.3 V (tensione in DC) possono essere principalmente di due tipi: lineari e switching. La maggior parte di essi sono realizzati con tecnologia a montaggio superficiale, perciò necessitano di molta accuratezza. I  regolatori lineari trovano applicazione nel campo delle basse correnti di assorbimento (di solito < 3 A ) dove il coefficiente di dissipazione termica è minimo e una efficienza teorica del 66% è accettata. Essi utilizzano resistori in serie con un generatore …

Tutorial UML: approfondimento sulla generazione del codice

Nella scorsa punta si è iniziato ad analizzare come la rappresentazione UML sia applicata ad un caso pratico di un progetto per lo sviluppo di un generico sistema. Continuiamo in quest'ultima puntata a descriverne i tali passi fondamentali. Tutti i diagrammi e le relazioni descritti nelle precedenti puntate del corso hanno un ben preciso utilizzo a seconda della situazione di analisi del progetto. Conoscere tutti gli elementi tipici di una rappresentazione UML, senza avere ben chiaro quando e come utilizzarli può servire però a ben poco. Nella precedente puntata si è fatto riferimento ad uno sviluppo RAD (acronimo di Rapid Application Development) per la realizzazione di un progetto; le sue fasi principali si possono riassumere …

UART/SIO le possibilità infinite di Fujitsu

Accanto alle diverse risorse hardware che il componente offre, quali la presenza di timer programmabili, di interfacce LIN-UART, la gestione degli eventi asincroni esterni, la presenza di un convertitore A/D con una risoluzione di 8/10 bit o, ancora, la possibilità di gestire fino a 20 porte di I/O; la presenza del blocco funzionale UART/SIO è, ad ogni modo, una proposta sicuramente utile. Ogni progettista ha sicuramente la necessità di utilizzare, per le sue applicazioni embedded, sistemi in grado di acquisire informazioni o trasferire le stesse verso sistemi di backup. Questa seriale è abbastanza versatile; infatti, può utilizzare benissimo, mediante la programmazione di un registro …

La scheda Banana PI Webduino ESP8266

La scheda Banana PI Webduino con core ESP8266 esteso è dotata di molte funzioni che la rendono estremamente facile da programmare attraverso la porta USB. Le interfacce GPIO liberamente controllabili sono ideali per gestire sensori e shield Arduino e Raspberry compatibili. Introduzione La scheda Banana Pi Webduino è particolarmente adatta per l'IoT per tutta una serie di applicativi in vari campi industriali. E' compatibile con PC e varie single board computer, dotata del modulo ESP8266 attraverso il quale è possibile sfruttare la comunicazione Wi-Fi e le interfacce GPIO liberamente programmabili; in particolare 6 porte digitali, 3 PWM e 1 …

Expander MCP: Controllare un keypad 4x

I port expander sono uno strumento molto utile in quei casi in cui il microcontrollore non disponga di un sufficiente numero di linee di comunicazione. Nel presente articolo si mostrerà come sfruttarli per interfacciare un micro ed un keypad 4x4, impiegando solo 3 linee dati del micro. Nella progettazione di sistemi embedded un vincolo importante da considerare è il numero di pin disponibili del sistema a microcontrollore scelto. Spesso il fallimento  di un progetto può dipendere proprio dalla scelta errata del modello di micro, dotato di un numero di pin inferiore rispetto a quello necessario a pilotare tutte le periferiche. D’altro canto anche una pianificazione attenta e l’adozione di margini di sicurezza non sempre permettono di ottenere il risultato …

MiniHost/Function e tre CAN in un micro

L’MB96F338U appartiene alla famiglia 16FX, potenti microcontrollori a 16 bit sviluppati per applicazioni automotive e industriali. Principale caratteristica di questo nuovo dispositivo è quella di integrare in un unico chip un’interfaccia USB 2.0 Full-Speed con funzionalità MiniHost/Function e tre interfacce CAN. Alla luce della crescente diffusione delle interfacce USB nelle applicazioni industriali, la capacità di gestire dispositivi USB tramite microcontrollori diventa una prerogativa sempre più importante. Ad esempio, le normali chiavette USB vengono utilizzate per archiviare  i dati o aggiornare  il firmware  in un numero crescente di applicazioni. L’interfaccia USB incorporata nel nuovo controller Fujitsu MB96F338U può essere configurata oltre che per pilotare un singolo dispositivo USB (MiniHost) anche per funzionare da interfaccia USB slave (Function) per …

Pilotiamo un servomotore con ESPertino

L'articolo non spiegherà la teoria di funzionamento dei servo, in quanto ampiamente trattata in molti articoli del nostro blog. Si soffermerà, piuttosto, sulle soluzioni da adottare per la loro implementazione, in quanto le porte logiche della nostra scheda ESPertino erogano una tensione di 3.3V. Introduzione I servo sono utilizzati molto nei sistemi di automazione e danno un grande contributo, probabilmente, pari ai motori passo-passo. Consentono di ottenere precisi movimenti angolari utilizzando una sola connessione verso la porta logica della MCU. Collegamento a ESPertino La maggioranza dei servo in circolazione funziona con una tensione di alimentazione di +5V e lo …

Cybersecurity: perché aumentano i crimini informatici?

Nel 2017 i crimini informatici sono aumentati in tutto il mondo colpendo oltre un miliardo di persone e causando danni per oltre 500 miliardi di dollari e non esistono previsioni migliori per il 2018. Una crescita esponenziale degli ultimi anni che non solo non accenna a diminuire ma aumenta per numero e per frequenza. Il cybercrime è un fenomeno mondiale reale che ancora fatichiamo a comprendere a pieno. Il crimine informatico è un abuso che coinvolge l’intera struttura della tecnologia di informazione in tutte le sue parti hardware e software. Sono considerati crimini informatici l’accesso non autorizzato, l’intercettazione e …

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 …

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