ultimo aggiornamento 23 febbraio 2011

In questa pagina è visibile una scheda basata sul processore BS2 SX della PARALLAX, è una versione ridotta di quella visibile sempre su questo sito.
Lo schema è simile a quello del sito ufficiale della Parallax, su di esso non è presente l'interfaccia seriale che è disponibile come modulo a se stante sempre su questo sito.
Il prototipo è montato su una basetta millefori, ma è possibile realizzare un apposito circuito stampato.
La scheda dispone di un connettore a pettine su sui sono presenti i seguenti segnali

Descrizione
Il microcontrollore utilizzato in questa scheda è un chip SX28AC/DP prodotto dalla UBICOM, sul quale è stato integrato l'interprete del linguaggio PBASIC (ossia Parallax Basic, un'estensione dei linguaggio BASIC realizzata dalla Parallax ) chip e interprete, insieme, formano il circuito proprietario BASIC STAMP 2 SX di Parallax.
L'interprete opera da interfaccia tra il programma PBASIC, memorizzato nella EEPROM, e il microcontrollore.
L'interprete riceve, in ingresso, le istruzioni PBASIC e le traduce in una sequenza di istruzioni elementari da fornire, in uscita, al microcontrollore.
Ogni microcontrollore possiede infatti un insieme di istruzioni elementari, detto instruction set, con cui è possibile programmarlo.
Il linguaggio di tali istruzioni, il cosiddetto "linguaggio macchina", tuttavia, e un linguaggio di basso livello, complesso e poco intuitivo.
Programmare la scheda fornendo direttamente al microcontrollore le istruzioni elementari, quindi, sarebbe molto difficoltoso.
Grazie all'interprete, invece, si può dialogare con Il microcontrollore in un linguaggio ad alto livello come il BASIC, che utilizza istruzioni più vicine alla logica dei linguaggio umano, in modo da ottenere programmi di più facile comprensione.
Ogni istruzione PBASIC verrà poi tradotta dall'interprete in una sequenza più o meno lunga di istruzioni elementari, comprensibili al microcontrollore.
Si può immaginare che un'istruzione ad alto livello, come "apri la porta", sia tradotta in una sequenza di istruzioni elementari di basso livello, quali 'inserisci la chiave, poi girala, ora abbassa la maniglia e spingi la porta".
In realtà, il linguaggio PBASIC è un linguaggio ibrido, in quanto Parallax ha apportato al BASIC standard una serie di modifiche che riguardano principalmente una gestione a più basso livello delle porte di I/0 (corrispondenti ad alcuni dei 28 piedini del microcontrollore), rendendo in questo modo possibile anche una gestione più efficiente di sensori e attuatori.
Generalmente all'interno di un microcontrollore si trovano una memoria volatile riservata all'esecuzione dei programmi (RAM, Random Access Memory), un'unità che realizza le operazioni aritmetiche e logiche sul dati (ALU, Aritmethic Logic Unit) e un clock "orologio" cioè il sequenziatore che fornisce la scansione temporale per l'esecuzione delle diverse istruzioni e che, di fatto, esprime la velocità di calcolo dei chip.
Nella nostra scheda esso è rappresentato dal risuonatore ceramico contrassegnato dalla sigla Y1.
In particolare il microcontrollore BASIC STAMP 2 SX ha una velocità di calcolo di 50MHz, in altre parole è in grado di eseguire operazioni matematiche, operazioni di lettura e scrittura della memoria, generazione di segnali dì comando dei dispositivi presenti sul robot alla velocità di 10.000 istruzioni al secondo il che rappresenta 2,5 volte più veloce della versione BS2.

Modulo originale PARALLAX

Schema elettrico

Memoria

La sezione memoria è formata dall’integrato IC2 che è una memoria 24LC128 da 128Kb connessa tramite un collegamento I²C al processore.

Il bus I²C acronimo di Inter Integrated Circuit (pronuncia i-quadro-ci o i-due-ci), è un sistema di comunicazione seriale bifilare utilizzato tra circuiti integrati, ideato dalla Philips.
Il protocollo hardware dell'I²C richiede due linee seriali di comunicazione:
SDA (Serial DAta line) per i dati, di tipo bidirezionale,
SCL (Serial Clock Line) per il clock, serve cper sincronizzare la comunicazione che in questo caso è di tipo unidirezionale, per la presenza di questo segnale l'I2C è un bus sincrono
Va aggiunta una connessione di riferimento detta, talvolta impropriamente, GND e una linea di alimentazione Vdd a cui sono connessi i resistori di pull-up ( R1 e R2) che può anche non essere condivisa da tutti i dispositivi (le tensioni tipiche usate sono +5 V o +3,3 V anche se sono ammesse tensioni più basse o più alte
Nel nostro schema la linea SDA è connessa alla porta RA0 mentre la linea SCL è connessa alla porta RA1 

Elenco componenti C1 10uF elettrolitico R1,R2 4,7 kΏ ¼W R3 10KΏ ¼W R4 470 Ώ ¼W D1 led bicolore IC1 PBASIC 2SX PDIP IC2 Memoria 24LC128 IC3 7805 Y1 Risuonatore ceramico 50 MHz reset Pulsante da stampato JP1 pin-strip 1x5 femmina

Attenzione: durante la programmazione occorre togliere il Jumper JP1 che andrà inserito per permettere l'esecuzione del programma.
Per il reset del processore è sufficiente premere l'apposito pulsante.

Circuito stampato e disposizione componenti

Schema elettrico della scheda OEM originale

Prototipo della scheda lato componenti Prototipo della scheda lato rame

Collaudo della scheda

A questo punto, dopo aver ricontrollato la scheda per verificare che non ci siano eventuali cortocircuiti tra le piste, si può procedere al collaudo.
Per provare la scheda si dovrà scaricare (se non è già disponibile) il programma BASIC Stamp disponibile ora nella versione 2.4.2

Il programma potrà essere scaricato gratuitamente dal sito della Parallax (Setup-Stamp-Editor-v2.5-(R2).exe) e si dovrà installare seguendo le istruzioni che man mano appariranno sul video.
Si collegherà quindi la scheda al computer tramite un cavo RS232 connesso all'interfaccia a transistor o all'interfaccia con MAX232  tramite il connettore SV1

Scheda con interfaccia RS232 a transistor	Scheda con interfaccia RS232 con MAX232
Eventuale adattatore seriale/usb	Cavo seriale

Se nel vostro computer non fosse disponibile una porta seriale, potrà essere utilizzato un apposito adattatore USB-Seriale.
Si alimenterà la scheda utilizzando una batteria 9V o un qualunque alimentatore stabilizzato utilizzando una breadboard, L’alimentatore, dovrà fornire una tensione compresa tra 6 e 9 V

Si dovrà accendere il led rosso D1 che segnala la presenza della tensione d’alimentazione.

Collaudo della comunicazione.
L’ Editor del BASIC Stamp ha un’opzione per assicurarsi che il vostro PC o laptop possa comunicare con il processore.
Caricare il programma con un doppio-click sull’icona dell’Editor del BASIC Stamp sul desktop del vostro computer che dovrebbe apparire simile a quello illustrato



La finestra dell’Editor del BASIC Stamp deve essere similare a quella dell'immagine sotto

Per assicurarsi che il processore sta comunicando con il computer, clickare il menù Run, quindi selezionare Identify opure premendo CTRL+I
Si aprirà una finestra e in contemporanea si accenderanno alternativamente il led D2 rosso/verde segno d’attività sulla linea seriale.
Se tutto funziona, in corrispondenza della porta seriale cui è collegato il cavo dovrebbe apparire la scritta BASIC Stamp 2sx

Schede tecniche dei principali componenti utilizzati

Processore SX28 con EE/Flash Program Memory con interprete Pbasic Parallax precaricato
Piedinatura	Datasheet	Foto

Memoria 128K I2C™ CMOS Serial EEPROM
Piedinatura	Datasheet	Foto

Risuonatore ceramico 50 MHz
Piedinatura	Datasheet	Foto

LM 7805 Regolatore di tensione
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato