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.
I dispositivi indossabili rappresentano certamente il futuro tecnologico; la rilevazione e il monitoraggio dei segnali corporei potrebbero rappresentare un valido sostegno per i bisogni di natura sanitaria dell’utente, ampliando così le possibilità applicative. La tecnologia indossabile è pronta per una crescita importante. Introduzione Gli Indossabili rappresentano la prossima grande "cosa" tra gli appassionati di tecnologia, che ha portato alla proliferazione di dispositivi intelligenti. La crescente attenzione per la salute e la forma fisica ha guidato la necessità di prodotti indossabili, con lo sviluppo di un mercato molto attraente. La tecnologia indossabile riguarda tutti i prodotti elettronici che sono progettati …
È online EOS Top12 di febbraio, la nostra raccolta dedicata all'Elettronica e alla Tecnologia! Nel numero di questo mese troverete molti articoli e progetti interessanti: il Santo Graal del computing quantistico; il Kit Raspberry Pi; tecnica di guida autonoma su strada sterrata; distribuzioni Linux embedded per architetture ARM; tecnologie medicali; la struttura dei files .BIT; progetti modulari in bandabase per applicazioni wireless; batteria nei dispositivi indossabili; algoritmi di schedulazione nei sistemi real-time; HD Voice; interfaccia smartcard nell’ST7SCR; LTpowerPlanner. Se vi siete persi i numeri precedenti ecco il link. Buona lettura! 1. Il Santo Graal del computing quantistico Gli scienziati …
I sistemi elettronici moderni diventano sempre più complessi. A causa della complessità del sistema, a volte l’ottimizzazione della potenza per tutte le sue parti non è un compito semplice. L’intuitivo strumento di progettazione a livello di sistema qui presentato risponde a questa esigenza. Introduzione In una scheda di circuiti può essere presente un gran numero di linee e soluzioni di alimentazione per applicare la corrente a molti carichi diversi. Prima di scegliere o progettare ciascun alimentatore individuale, l’ingegnere impegnato nello sviluppo dell’hardware del sistema deve anzitutto capirne le esigenze di potenza e quindi creare la struttura di alimentazione dell’intero …
I dispositivi indossabili (noti anche con il termine di “wearable devices”) presentano per loro stessa natura alcune limitazioni di carattere fisico. Il requisito principale che ogni dispositivo indossabile deve soddisfare è quello di avere dimensioni più ridotte possibili, e allo stesso tempo essere molto leggero. Queste caratteristiche hanno inevitabilmente un impatto significativo sulle dimensioni della batteria, sulla sua capacità, e, di conseguenza, sulla sua durata. Introduzione I primi dispositivi indossabili introdotti sul mercato (come ad esempio i sensori per il fitness), potevano essere efficacemente alimentati tramite delle comuni batterie a bottone agli ioni di litio (Li-Ion). Con l’introduzione di …
Il Progetto Yocto ha l’obiettivo di produrre strumenti e processi per la creazione di distribuzioni Linux in architetture embedded. Presentato nel 2010, il progetto fornisce strumenti interoperabili, metadati e processi che consentono il rapido sviluppo di sistemi embedded impiegati in vari mercati consumer e industriali. Yocto è una distribuzione open source che mira a fornire un quadro stabile per le piattaforme CPU multiple. In questo articolo analizzeremo in una visione generale gli aspetti software che caratterizzano Yocto Linux. Introduzione Yocto si basa su OpenEmbedded, un sistema di compilazione Linux sviluppato nel 2003 basato sul tool di build BitBake, che ha …
Uno dei principali problemi nell'ambito della progettazione di dispositivi indossabili è l'autonomia, legato soprattutto al fatto di mantenere piccole dimensioni come la filosofia indossabile richiede, evitando quindi di installare batterie non troppo voluminose. La tecnologia della batteria sta facendo enormi progressi, coadiuvata anche dall'energy harvesting. L'autonomia è una sfida importante per i progettisti di sistemi indossabili. Poiché la domanda di nuove funzionalità aumenta considerevolmente, anche il consumo di energia va di pari passo. Lo sviluppo di nuove tecnologie di processo e di gestione dell'alimentazione possono aiutare a ridurre il consumo di energia dei dispositivi all'interno di un design wearable. …
La tecnologia indossabile è in grado di monitorare l'attività fisica, raccogliere dati e fornire un feedback fisiologico in tempo reale. I biosegnali sono intrinsecamente prodotti dal corpo e consentono di determinare alcuni parametri vitali, contribuendo così a valutare la salute umana. I quattro segnali principali sono temperatura, frequenza cardiaca, frequenza respiratoria e la pressione sanguigna. Usando substrati flessibili e resistenti per garantire una perfetta aderenza con la pelle umana, un dispositivo medico wearable è in grado di misurare contemporaneamente i suddetti parametri, misurando direttamente l’elettrocardiogramma (ECG), la risposta galvanica (GSR) e la temperatura della pelle. Introduzione La convergenza tecnologica …
La miniaturizzazione dei sensori biomedicali, la proliferazione degli smartphone e la diffusione di protocolli wireless efficienti dal punto di vista dei consumi hanno favorito lo sviluppo di una generazione di dispositivi medicali che avranno un impatto profondo sul settore dell’assistenza sanitaria. Introduzione I dispositivi medicali indossabili vanno ben oltre i classici braccialetti per il fitness. Essi infatti non servono solo a contare i passi o monitorare la frequenza cardiaca, ma anche a monitorare il livello di glucosio e la pressione sanguigna, a trattare il dolore cronico o persino a somministrare farmaci. Il Nucleo centrale di questa rivoluzione nel settore …
Eccoci di nuovo insieme per un nuovo capitolo del nostro corso di programmazione in Python. Nelle scorse puntate abbiamo affrontato diversi temi che avevano a che fare dapprima con i microcontrollori ed i DAC, poi più specificatamente con i sensori ed il loro interfacciamento. Oggi abbiamo deciso di dedicare la puntata ad un aspetto di questo linguaggio che abbiamo sempre accennato ma mai trattato nel dettaglio, ovvero la portabilità. Che cosa significa effettivamente? Come funziona? Quali sono i risvolti pratici di questa caratteristica? Lo vediamo oggi attraverso un esempio che proveremo a far funzionare su diversi sistemi operativi, Windows …
I FET al Nitruro di Gallio (GaN) sono transistor ad effetto di campo (abbreviato FET, dall'inglese field-effect transistor) e rappresentano una tecnologia innovativa che consente di ottenere prestazioni significativamente migliori e di risolvere tutti quei problemi che una volta si pensavano insormontabili con i normali transistor al silicio drogato. Le caratteristiche del GaN permettono nuove soluzioni, semplificazioni e miglioramenti e vengono sempre più usati in diversi ambiti, non solo in quello militare o delle telecomunicazioni. Ma nonostante l'utilizzo del GaN porti indiscutibili miglioramenti, impone anche nuove sfide di progettazione e compromessi da accettare per evitare problematiche di primaria importanza. …
I sistemi operativi basati sul kernel Linux sono utilizzati in molte architetture embedded dell'elettronica di consumo e del settore industriale. Grazie alla loro versalità possono essere installati anche in dispositivi Mobile. Linux Embedded si differenzia dalla versione Desktop per un kernel più semplice, tools per il miglioramento delle performance in tempo reale e il supporto per una vasta gamma di CPU. In questo articolo, dopo una panoramica generale sul mercato, analizzeremo alcune distribuzioni Linux per architetture ARM. Introduzione Una vasta gamma di prodotti a semiconduttori basati su ARM è diventata una tecnologia leader di mercato nel corso degli ultimi …
I moderni sistemi embedded sono utilizzati per controllare molti dispositivi impiegati nei più svariati campi industriali e commerciali, e creare così una rete intelligente che le industrie stanno cercando di attuare per migliorare l'efficienza operativa. Poichè un sistema embedded è dedicato ad un compito specifico, i progettisti possono ottimizzare il design per ridurre la dimensione e il costo, e aumentare nello stesso tempo l'affidabilità e le prestazioni. Il mondo sta cambiando velocemente. Il ritmo del progresso tecnologico aumenta di anno in anno, e la natura interconnessa dell'IoT ha introdotto una maggiore complessità. Ulteriori fattori di complicazione sono legati ai …
La nuova famiglia dei microcontrollori dei 32 bit è basata sull’architettura MIPS32, con la relativa combinazione principale di rendimento elevato, digiuna risposta di interruzione e consumo di potere basso. La famiglia PIC32 è sostenuta liberamente dall’ide di MPLAB del Microchip ed effettua la compatibilità dell’unità periferica e di software con le famiglie a 16 bit di MCU/DSC della Microchip. La Microchip inoltre offre un insieme completo degli strumenti di sviluppo, il tutto disponibile con il codice sorgente libero. La famiglia PIC32 può funzionare a 72 megahertz (e a frequenze superiori) ed offre una flash per esempio di 512 Kb e una RAM di 32 Kb. Esaminiamo le caratteristiche tecniche principali di …
Uno schedulatore è certamente il cuore di un sistema che si definisce real-time. Quali sono le ragioni per cui un sistema possa definirsi real-time? Come un sistema real-time svolge il proprio ruolo? Quali sono gli algoritmi di schedulazione utilizzati in un sistema di questo tipo? Un sistema può essere hard real-time o soft real-time ma, in ogni caso, occorre definire regole ben precise per utilizzare correttamente la CPU. Introduzione Quando ero uno studente universitario, un mio professore era sovente fare la domanda “… entro quanto tempo deve rispondere un sistema per definirsi real-time?” e le risposte erano sempre varie: c’era chi rispondeva “un …
Il sistema di comunicazione I2C è ormai diventato uno standard mondiale implementato nella stragrande maggioranza degli IC. Data la versatilità, molte aziende si sono basate su questo protocollo, derivandone un bus di comunicazione da inserire nelle più varie architetture di controllo, come System Management Bus (SMBus), Power Management Bus (PMBus), Intelligent Platform Management Interface (IPMI), Display Data Channel (DDC) o Advanced Telecom Computing Architecture (ATCA). Il punto di forza dell’I2C sta nel riuscire a legare in maniera semplice ed efficiente vari progetti fra loro. Pensando a sistemi di telecomunicazione, elettronica industriale, elettronica consumer, ci si accorge che si hanno …
L’interpretazione del segnale prodotto da un data-converter (numerico o analogico a seconda che si tratti di un ADC o di un DAC) può risultare talvolta complicata dalla presenza di una serie di disturbi di entità quasi confrontabile con quella del segnale utile e sovrapposti ad esso. Uno dei fenomeni in grado in determinare tali disturbi è la distorsione armonica, dovuta agli ineliminabili effetti di non linearità introdotti da qualunque circuito analogico subito a monte dell’ADC o subito a valle del DAC. In questo articolo, discutiamo il problema della distorsione armonica nei data-converters: per ciascuno dei casi A/D e D/A, …
La correzione degli errori rappresenta una tecnica importante per garantire la corretta ricezione e trasmissione dei dati digitali. Esistono diverse tecniche per rilevare errori in un flusso di dati, una delle più famose e utilizzate è sicuramente il bit di parità. Con l’andare del tempo si è giunti poi a mettere a punto un’altra tecnica chiamata codice a ridondanza ciclica (CRC o cyclic redundancy codes). Questa tecnica garantisce un controllo più accurato; infatti, a ciascun flusso di dati, suddiviso in frame, è aggiunto un particolare valore chiamato anche stringa di controllo. La tecnica basata sul CRC permette di rilevare anche raffiche di errori consecutivi, cosa che suscita maggiore interesse rispetto al …
Un forum professionale targato Linkedin per interagire con la community alla soluzione di problemi tecnici, con discussioni su importanti temi di carattere scientifico. Inoltre, una sezione Jobs dove è possibile mettere in comunicazione professionisti/esperti del settore e aziende interessate alla realizzazione di progetti hardware e software. Che aspetti? Unisciti subito al nostro gruppo esclusivo... siamo già + di 1600!!! Sei un maker o un professionista dell'elettronica? Utilizzi Arduino o Raspberry Pi? Ti interessa la progettazione elettronica, i semiconduttori o vuoi solo conoscere le nuove tecnologie? Hai dei dubbi sull’utilizzo dei microcontrollori o desideri perfezionarne la programmazione? Alzi la mano …
Nel precedente articolo abbiamo introdotto l'ambiente ARM e il Cortex-M0+, il processore alla base del microcontrollore Atmel SAMD21, il cuore della scheda Arduino M0 PRO. In questa lezione cominceremo a programmare l'interfaccia seriale (o meglio, le interfacce seriali) e nel contempo esamineremo un po' più dettagliatamente la struttura del CMSIS e dell'ASF e approfondiremo l'architettura e le periferiche del core Cortex-Mo+. Tutto questo ci tornerà utile nel prosieguo del corso quando impiegheremo le nozioni acquisite nella realizzazione di un vero e proprio progetto. L'interfaccia seriale: SERCOM Generalmente i microcontrollori hanno moduli di comunicazione seriale separati, ognuno riservato ad una diversa periferica (USART, SPI, …
Bentornati al nostro corso di programmazione Python. Nelle scorse puntate abbiamo trattato argomenti relativi ai sensori e alle conversioni di dati. Dal momento che, però, il Python è un linguaggio in grado di lavorare non soltanto con hardware di prototipazione rapida ma anche con il software, oggi proviamo a spostare la nostra attenzione sulla programmazione largamente intesa. Quest'oggi, nello specifico, lavoriamo con gli XML. In questa puntata vedremo, infatti, come sono strutturati (anche in relazione agli HTML), come possono essere gestiti e come elaborarli, a partire da un esempio concreto. Siete pronti? Introduzione Il tipo di file sul quale lavoriamo …
