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.

Controllo fluidi con gli ultrasuoni nei sistemi automotive

In ambito automotive esistono diversi tipi di fluidi (carburante, olio motore, liquido di raffreddamento, liquido lavavetri, e altri ancora) che richiedono un monitoraggio dello stato o del consumo utilizzando dei metodi non invasivi, sicuri, ed affidabili. Scopriamo in questo articolo la tecnica probabilmente più diffusa per questo tipo di applicazioni, basata sulle proprietà fisiche degli ultrasuoni Gli ultrasuoni Gli ultrasuoni sono del tutto simili alle comuni onde sonore, in quanto entrambi viaggiano  e si propagano attraverso un determinato mezzo materiale. In particolare, gli ultrasuoni sono rappresentati da onde sonore di elevata frequenza, non percettibili dall'orecchio umano. La frequenza degli …

Sperimentiamo l’elettricità statica con ESPertino

E' sempre davanti a noi, ci confrontiamo con essa in qualsiasi occasione eppure non la vediamo mai. Di cosa si tratta? Dell'elettricità statica, una importantissima e misteriosa forza che ci fa sempre compagnia. Utilizziamo ESPertino, e qualche altro componente, per studiarla un po' più da vicino, in maniera semplice e divertente. Introduzione Le grandi scoperte nella fisica sono state fatte due o tre secoli fa, quando l'innovazione tecnologica era proprio agli inizi e non esistevano, ovviamente, gli strumenti di misura che la tecnologia di oggi mette a disposizione. L'articolo che andiamo a leggere è rivolto principalmente alla sperimentazione e …

Tre criptovalute legate all’IoT da tenere d’occhio nel 2018

Nel corso del 2017 le aziende hanno prestato sempre più attenzione ai nuovi tipi di servizi offerti dalla blockchain, in particolare se blockchain è combinato con Internet of Things (IoT) e Artificial Intelligence (AI). Recentemente alcune criptovalute, IOTA, Exxor e HDAC, stanno convergendo verso un buon mercato. I dispositivi IoT convergeranno sempre più con l'apprendimento automatico, l'intelligenza artificiale, il computing e le tecnologie blockchain. Ciò aiuterà le aziende a passare da iniziative IoT che producono solo guadagni incrementali, a quelle che creano modelli di business e flussi di entrate completamente nuovi. Questo potrebbe diventare l'inizio di una tendenza chiave prevista per il 2018: …

CPU Design: introduzione

Molti di voi probabilmente si saranno chiesti come funziona un microprocessore. Alcuni probabilmente si saranno anche dati una risposta, frugando su internet, o magari su qualche libro. Ma quanti di voi si sono detti “cavolo, mi piacerebbe proprio progettarne uno e fare concorrenza alla Intel!” Bene, questo e i successivi articoli sono proprio per quelli di voi affetti da manie di grandezza e che pensano di poter fare meglio della Intel. Vi guideremo passo passo nella progettazione di un moderno processore e, se siete abili con il VHDL, potrete anche implementarvelo su scheda. Iniziamo con questo articolo presentando l’architettura …

Il calcolo dei polinomi

Sono presentati diversi  metodi  per il calcolo di polinomi, le costanti utilizzate sono lette direttamente da flash oppure da ram inizializzata. Gli esempi ed i disassemblati di questo articolo si riferiscono a cpu con enhanced core (atmega 16, 32, 64…), l’ambiente è avr studio con compilatore GCC. Nelle applicazioni per il calcolo scientifico sono in genere utilizzate delle funzioni matematiche. Se non si dispone di un coprocessore (integrato od esterno), per garantire un’accettabile velocità di esecuzione, si rinuncia all’utilizzo delle funzioni di libreria (anche perché consumano molta ROM) e si preferiscono approssimazioni che diano una sufficiente precisione. Un esempio tipico di questo tipo di situazione è la conversione (resistenza PT1000 temperatura); non è necessario effettuarla con errore inferiore a 0,001°C …

Filtri numerici con ST10

I microcontrollori della serie ST10  sono dotati di un coprocessore a 16 bit ottimizzato per le operazioni di elaborazione numerica e filtraggio dei segnali. L’elaborazione numerica dei segnali trova oggi ampio utilizzo in un vasto insieme di applicazioni, che vanno dall’acquisizione dati, al progetto di regolatori industriali, al trattamento di suoni e immagini. Di particolare importanza sono quelle applicazioni che richiedono l’esecuzione in tempo reale degli algoritmi di calcolo (applicazioni real-time), come quelle del settore automotive (centraline di controllo iniezione, ABS, sospensioni…). E’ comprensibile dunque lo sviluppo di algoritmi sempre più veloci (Fast Fourier Transform, convoluzioni, deconvoluzioni) in parallelo alla realizzazione hardware di unità di calcolo sempre più specializzate e performanti.  I …

Generazione di numeri casuali con AVR

Sono così importanti  i numeri casuali? che differenze ci sono tra i numeri casuali e pseudocasuali? In questo articolo vedremo come generare numeri veramente casuali. I generatori di numeri casuali sono dei componenti fondamentali per diverse applicazioni, quali crittografia, algoritmi probabilistici, simulazioni di sistemi stocastici, analisi di algoritmi o protocolli di comunicazione sicuri. In questo ambito i numeri casuali sono utilizzati per costruire simulazioni di natura probabilistica di fenomeni fisici, di problemi decisionali o semplicemente per fornire delle applicazioni ludiche (per esempio, i videogiochi). C’è chi afferma che esiste un forte legame tra il gioco e le simulazioni probabilistiche, non per niente a tali simulazioni viene dato il nome di metodi di Monte Carlo in onore del famoso casinò a Monaco. La successione …

Applicazioni USB con MB90330A Fujitsu

La MB2031-01 è una scheda di valutazione multifunzionale che, in parallelo con la scheda-figlia MB2031-20, permette il testing e lo sviluppo di applicazioni basate sui microcontrollori Fujitsu della serie MB90330A, a 16 bits e dotati di memoria Flash. Rivolgendosi a segmenti di mercato come quelli del settore automobilistico (automotive) e di controllo industriale, dispongono di una capacità di elaborazione aumentata sino a cinque volte, grazie anche ad un incremento sostanziale della bandwidth del bus interno. Il ricorso alla nuova tecnologia di processo CMOS a 0,18μm permette di raggiungere frequenze di clock fino a 56 Mhz, sfiorando le prestazioni dei processori a 32 bit. Il minor voltaggio interno della CPU, ridotto a 1.8 V e …

Pilotare motori Brushless con i microcontrollori RENESAS

Lo sviluppo di periferiche sempre più specifiche e complete a bordo dei microcontrollori  ha permesso l’integrazione sempre più spinta dei circuiti di controllo e la conseguente riduzione di spazio e potenza dissipata. Nell’articolo si illustrerà un caso tangibile di questa integrazione: il pilotaggio di un motore con la tecnica della modulazione della larghezza dell’impulso (pwm). Il micro H8/3687 di Renesas è dotato di un PWM a 14-bit che sarà utilizzato per generare la forma d’onda necessaria a far ruotare un tipico motore brushless. La figura 1 mostra la configurazione circuitale che sarà impiegata per il pilotaggio. E’ utilizzato l’interrupt esterno (IRQ1) per avviare il …

Tenere sotto controllo il consumo di energia con Energy Logger 4000

Energy-Logger 4000 fornisce la possibilità di misurare il consumo energetico di vari utilizzatori, immagazzinando i dati nella propria memoria interna per poi inviarli ad un PC per un'analisi off-line. In questo modo il consumo dei vari elettrodomestici diventa trasparente, con la possibilità di tenere sotto controllo i costi energetici. Introduzione La gestione energetica domestica consiste nel rilevare la quantità di elettricità utilizzata dalla casa o dall'appartamento, per poi trovare i modi per risparmiare. Monitorare il consumo energetico della propria casa, tuttavia, non è sempre facile: come pensiamo di misurare l'energia utilizzata da qualsiasi apparecchio, per non parlare dell'intera casa? Fortunatamente, negli …

IOTA: la criptovaluta per l’IoT

Nei tradizionali modelli blockchain, le transazioni vengono raggruppate in ciascun blocco dopo essere state verificate dai minatori. Quindi, con l'aumentare del numero di transazioni, aumenta anche il lavoro per i minatori. In IOTA, invece di una blockchain globale, abbiamo il cosiddetto grafo aciclico, chiamato Tangle. Questo grafo è il libro mastro per la memorizzazione della cronologia di tutte le transazioni. Il numero in aumento esponenziale di dispositivi connessi, insieme all'aumento previsto delle applicazioni IoT in tempo reale, metteranno a dura prova le prestazioni delle reti odierne. Al fine di fornire esperienze di alta qualità tra gli utenti IoT, è assolutamente necessaria …

Smart Grid e IoT per il risparmio energetico

La smart grid è l'integrazione della rete elettrica tradizionale con le telecomunicazioni e le tecnologie dell'informazione di più recente fabbricazione. Tale integrazione consente di ottimizzare l'utilizzo efficiente delle risorse energetiche. Introduzione I proprietari di case residenziali hanno iniziato a installare elettrodomestici intelligenti e risorse energetiche rinnovabili nei loro locali per ottimizzare in maniera efficiente i loro costi. Poiché negli ultimi anni i concetti legati alla smart grid sono emersi come argomento in rapida crescita, molti istituti di ricerca hanno fissato le basi per una migliore comprensione della tecnologia. I dispositivi della smart grid comunicano in direzioni bidirezionali utilizzando diversi protocolli di comunicazione …

SWITCHERCAD III

Switchercad III è una realizzazione della linear  technology (ora Analog Devices) che unisce alla potenza di s.p.i.c.e. la presenza di un efficace editor grafico  per il progetto e la simulazione dei circuiti. I programmi di simulazione circuitale rispondono alla sempre più evidente necessità dei progettisti hardware di avere a disposizione strumenti per il disegno e il successivo testing dei circuiti, in particolar modo quelli integrati. Dalla prima release di S.P.I.C.E., risalente circa alla metà degli anni Settanta, si è avuta una continua evoluzione dei simulatori, vista la sempre maggiore necessità di prototipare i circuiti. SwitcherCad  III si colloca all’interno della “famiglia” S.P.I.C.E. ed è una proposta della Linear Technology Corporation, volta …

Il protocollo X-10 con PIC

Il continuo sviluppo di nuove tecnologie ha portato innovazioni in svariati settori, tra cui quello della domotica. La domotica è un particolare aspetto di questa evoluzione tecnologica: cambia l’interazione tra l’uomo e la casa, apportando migliorie in quella che è la vita quotidiana, sia essa racchiusa tra le mura domestiche o in ambienti lavorativi. La domotica spazia sia nel settore dell’automazione di grandi dimensioni come condomini e aziende (Building Automation) e sia dell’automazione di una singola casa (Home Automation). La Building Automation si pone come obiettivo quello di integrare tutti gli impianti (di sicurezza, di climatizzazione, di distribuzione) sotto un unico strumento di controllo, sfruttando tecnologie …

L’importanza delle memorie DDR SDRAM nei sistemi embedded

I prodotti elettronici di oggi sono ciò che sono grazie alla memoria. Questi dispositivi richiedono alta velocità e larghezza di banda elevata. La generazione delle memorie DDR  SDRAM (Double data rate synchronous dynamic random-access memory) raggiunge una larghezza di banda maggiore rispetto alle generazioni precedenti, ed è comunemente utilizzata in varie applicazioni embedded come networking, elaborazione di immagini/video, laptop ecc.  Introduzione L'evoluzione delle memorie ha portato ad architetture avanzate, velocità, densità e larghezza di banda più elevate, minori tensioni di alimentazione e consumo energetico ridotto. Questi significativi progressi si sono combinati per far avanzare la tecnologia microelettronica e offrire nuovi sistemi embedded performanti. La …

Protezione dai disturbi

Lo standard IEC classifica i disturbi in tre categorie: IEC61000-4-2: Scariche elettrostatiche (ESD), IEC61000-4-4: Transitori elettrici veloci o a pacchetti (EFT) e IEC61000-4-5: Impulsi. Ecco in dettaglio in che modo questi disturbi sono standardizzati. ESD La scarica elettrostatica (ESD) avviene quando si accumula carica su un materiale non conduttivo e questa viene rilasciata in toto quando si avvicina un oggetto a potenziale più basso. Per avere un ordine di grandezza dell’entità di una scarica elettrostatica, basti pensare che una persona che cammina su un tappeto può caricarsi ad un potenziale che raggiunge  i 15KV. L’ESD è un evento elettrico di modo comune (uguale su tutto il circuito) che va a scaricarsi …

Sicurezza e IoT: un binomio inscindibile

L'Internet of Things (IoT) è decisamente entrato nel mercato, con ancora altri passi da compiere ma con buoni risultati fin qui raggiunti.  Aziende come Google e Amazon si stanno affrettando per diventare il fulcro di questo concetto rivoluzionario.  Il concetto dietro l'Internet delle Cose è ormai abbastanza chiaro: tuti gli oggetti che prima erano visti come unità non collegabili, ora possono scambiare dati al fine di migliorare la nostra società. Il mercato ha visto una grande rivoluzione che continuerà nei prossimi anni con l'avvento di nuove tecnologie e protocolli di comunicazione. Ci sono state diverse previsioni nel corso degli …

FUJITSU BITMIXER

Questo semplice tool offerto  da fujitsu facilita la programmazione dei registri relativi ai controller CAN presenti nella propria gamma di microcontrollori a 16  e 32  bit. L’utility fornisce un comodo ausilio nella determinazione dei valori relativi agli id e soprattutto alla  complessa temporizzazione dei bit del protocollo can. Il bus CAN Il  protocollo CAN (Controller Area Network) è stato introdotto verso la fine degli anni ‘80 dalla Robert Bosch GmbH nel settore automotive, con lo scopo di consentire lo scambio di dati tra diverse centraline ed unità di controllo presenti sui veicoli. Le particolari caratteristiche del protocollo hanno poi fatto sì che si diffondesse anche nel campo dell’automazione industriale. Questi fattori hanno …

Intelligent I/O nei micro Renesas

Intelligent i/o è una periferica integrata nei micro renesas della famiglia mc32/80 che rende disponibili moduli per eseguire misure di tempo, generare segnali di controllo temporizzati, gestire protocolli di comunicazione standard. Intelligent I/O è una periferica integrata nei microcontrollori della serie M32C/80 che rende disponibili funzionalità per misure di tempo, generazione di forme d’onda, gestione di interfacce di comunicazione standard. La periferica comprende nella configurazione più generale fino a 4 gruppi, ognuno dei quali include le seguenti due unità: Time Measurement Unit, Communication Unit. In funzione del tipo di microcontrollore selezionato e della configurazione hardware della periferica presente, tutte o soltanto alcuni dei gruppi e delle funzionalità supportate da questi sono implementati. La tabella …

Il modulo quadrature encoder nei dsPIC

In applicazioni basate su parti  rotanti è spesso richiesta la conoscenza della velocità angolare e della direzione di rotazione. Tali informazioni sono prelevate da un dispositivo detto encoder incrementale, che dotato  di diodi laser e fotorilevatori, fornisce in uscita particolari segnali. Gli encoder incrementali, detti anche ottici o quadrature encoder, sono molto utilizzati in applicazioni in cui è richiesta la misura della posizione angolare e/o della velocità di un elemento rotante. Essi forniscono in uscita un treno continuo di onde quadre, durante tutto il tempo di rotazione. A differenza degli encoder assoluti, in cui la posizione del rotore è nota a priori, negli encoder incrementali (figura 1) i segnali  di uscita …

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