Modulo di comando
ultimo aggiornamento 26/04/2006

Istruzioni di montaggio
(3.3 Mb)

Foto della scheda da me assemblata
 

Schema elettrico della scheda di controllo

Schema sezione di alimentazione realizzato con un primo stadio di rettificazione e filtraggio mediante il ponte D4-D5-D6-D7 e il condensatore C1, segue uno stadio in cui tramite U1 il cui terminale di massa risulta collegato a tre diodi (D1-D2-D3) la cui caduta di tensione totale risulta di 1,8 V sposta la tensione di uscita a 13,8V contro i 12V dell'integrato, tale tensione è necessaria alla programmazione del PIC.
Abbiamo poi l'integrato U2 che fornisce la tensione di 5V per l'alimentazione del resto dei circuiti elettronici.

Interfaccia
 

Il circuito integrato SN7407N, di cui è dotata la scheda di controllo, è un driver che utilizzeremo per amplificare livelli logici TTL.
Ha un range di alimentazione che va da 4,75 V a 5,25 V, dispone di sei ingressi e sei uscite secondo la configurazione illustrata nell'immagine.
Questo chip si utilizza per amplificare segnali TTL.
Nella nostra scheda questa amplificazione si realizza tra i segnali che sono trasferiti dalla porta parallela del PC al microcontrollore.
I segnali di uscita che si ottengono sono di 5 V o di 0 V (a seconda se l'ingresso sia un "1 " logico o uno "0") con una capacità di corrente di circa 40 mA.
Questa amplificazione è dovuta al fatto che possiede all'interno una configurazione basata su quattro transistor per uscita, come si vede nell'immagine.
Le uscite sono a collettore aperto e richiedono quindi un collegamento tramite una resistenza di "pull-up " al positivo.

Sezione processore e connettore di uscita
 

Il microcontroller PIC1 6F84 può funzionare con quattro diversi tipi di oscillatori, che possono essere specificati dall'utilizzatore al momento della programmazione, mediante la parola di configurazione.
Nella nostra scheda di controllo abbiamo utilizzato un oscillatore tipo XT, formato da un cristallo di quarzo e da due condensatori ceramici da 27 pF

I quattro tipi di oscillatori permessi sono:

1°) Oscillatore tipo RC

Questo tipo di oscillatore, di costo molto basso, è formato semplicemente da una resistenza e da un condensatore. Il collegamento di questo oscillatore è riportato nel disegno in alto, Collegamento e valori tipici per un oscillatore RC di basso costo, inoltre sono anche indicate alcune coppie di valori per ottenere determinate frequenze di oscillazione.

2°) Oscillatore típo XT

Questo è l'oscillatore utilizzato nella nostra scheda, e si basa su di un oscillatore di cristallo, o risuonatore, per frequenze comprese fra 100 KHz e 4 MHz.
Con questo oscillatore otteniamo una frequenza di 4 MHz con la quale il PIC esegue un'istruzione di programma ogni microsecondo.
 

3°) Oscillatore tipo HS

Si tratta di un oscillatore che raggiunge un'alta velocità, compresa fra 4 e 20 MHz, basato su di un cristallo di quarzo o un risuonatore ceramico. E' il tipo di oscillatore da utilizzare per raggiungere le maggiori velocità di esecuzione. Si collega in parallelo con due condensatori, come il tipo XT. 20 MHz è anche la massima frequenza a cui può lavorare il PIC, che a questa velocità esegue un'istruzione in 200 ns.

4°) Oscillatore tipo LP

Oscillatore di basso consumo, che utilizza un quarzo e che può lavorare nel range di frequenze da 35 a 200 KHz. Si collega allo stesso modo dei tipo XT o HS.
La frequenza di funzionamento dei microcontroller è un parametro fondamentale, da cui dipende la velocità di esecuzione dei programma, e anche il consumo di energia.

All'interno della stessa famiglia dei PIC esistono modelli progettati per lavorare a frequenze differenti. Il tempo di esecuzione di un' istruzione è quattro volte il periodo di clock dell'oscillatore che stiamo utilizzando.

T ciclo di istruzione = 4 x Tclock

Le istruzioni di salto, che ci serviranno per testare lo stato dei bit, impiegano il doppio dei tempo ad essere eseguite rispetto ad un' istruzione semplice.
Per esempio, se abbiamo un oscillatore da 4 MHz , un programma da 500 istruzioni, 10 delle quali sono di salto, il programma impiegherà ad essere eseguito:
 

T ciclo di istruzione= 4 * TCLOCK = 4 * 11(4*10⁶) = 1uS

T programma = 490 * 1us + 10 * 2ps = 510 us

Come prima valutazione di questo risultato possiamo osservare che i programmi che introduciamo nel microcontrollore vengono eseguiti ad altissima velocità, praticamente in tempo reale.

Come mostrato nella tabella, la programmazione si realizza con i pin RB6 e RB7, il primo è quello che trasferisce il segnale di clock, e R87 porta i bits da leggere e scrivere. Questo è il motivo per cui serve il commutatore a due posizioni SW3. Durante la programmazione dobbiamo scollegare i pin RB6 e RB7 dal PIC-BUS. Per questo apriremo il circuito con il commutatore SW3 (Posizione PROG). Una volta memorizzato chiuderemo il commutatore per collegare le linee R86 e RB7 di nuovo al PIC-BUS, potendo in questo modo utilizzarle come ingressi e uscite digitali (Posizione RUN).
 

Fascicolo 1

Fascicolo 2

Fascicolo 3

Fascicolo 4

Fascicolo 5

Fascicolo 6

Fascicolo 7

Fascicolo 8

Fascicolo 9

Fascicolo 10

Fascicolo 11