ultimo aggiornamento 4 maggio 2010

I principali componenti utilizzati sono il Processore, la memoria da 128K, e il risuonatore Ceramico Murata in DIP da 50 MHz.
Il materiale può essere acquistato tramite internet sul sito della Essegi Elettronica srl www.homotix.com.

Schema elettrico
Passiamo ora, ad esaminare lo schema elettrico, visibile sotto, esso può essere suddiviso in più sezioni.

Sezione alimentatrice

La scheda lavora con un'unica tensione d’alimentazione di 5 Vcc. Questa è ottenuta riducendo la tensione d'ingresso in arrivo dalla presa polarizzata VAL1 (La tensione deve essere continua con un valore compreso tra 6 e 8V) mediante regolatore IC4 un LM2940-5,0. Il diodo led D4 monitorizza la tensione di lavoro ottenuta. Il diodo D3 tipo 1N4001 serve per evitare eventuali inversioni di polarità dell'alimentazione che può essere sconnessa tramite l'azionamento dell'interruttore a slitta SW1.

LM2940 1A Low Dropout Regulator
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

Diodo 1N4001
Piedinatura	Datasheet	Foto

Processore

Il processore IC3 è, come abbiamo già detto, uno SX28AC/DP ora prodotto da Parallax (precedentemente SCENIX / Ubicom)  in cui è stato integrato l'interprete del linguaggio PBASIC.
Il clock è rappresentato da un risuonatore ceramico da 50 MHz connesso ai piedini 26 e 27.
L’alimentazione è poi fornita ai piedini 2 (VDD) e 4 (VSS). Il processore fornisce 16 ingressi/uscite (Da P0 a P15) connesse ai piedini delle porte da RB0 a RB7 e da RC0 a RC7.

Processore SX28 con EE/Flash Program Memory
	DESCRIZIONE:Chip Interprete in DIP per BS2 SX PRODUTTORE: Parallax Inc. CATEGORIA: Basic Stamp e accessori SOTTOCATEGORIA: Chip Interprete PREZZO € (IVA esclusa): 13,50
Piedinatura	Datasheet	Foto

Risuonatore ceramico 50 MHz
	CODICE Homotix: 250-05060 DESCRIZIONE: Risuonatore Ceramico Murata in DIP da 50 MHz PRODUTTORE: Parallax Inc. CATEGORIA: Basic Stamp e accessori SOTTOCATEGORIA: Componenti Passivi PREZZO € (IVA esclusa): 1,69
Piedinatura	Datasheet	Foto

Interfaccia seriale
Questa sezione (figura 5) si occupa di interfacciare il processore con il PC.

E’ basata su l’integrato IC2 (vedere figura 6), un MAX232, questo circuito, ad alimentazione unica e con pochi componenti esterni, è in grado di ottenere livelli RS232 di ± 12 V a partire da livello logico TTL e viceversa.
Il connettore di comunicazione X1 consiste in un connettore DB9 femmina a 9 pin che si collega direttamente alla porta seriale dei PC mediante il corrispondente cavo.
Sul suo piedino 3 (TXD) si ricevono i dati che trasmette il PC.
Questi sono convertiti a livelli TTL e si applicano al processore tramite il piedino RA2/RX.
Il processore trasmette dati tramite il piedino RA3/TX che, convertiti a livello RS232, arrivano al PC tramite il piedino 2 (RXD) dei connettore X1.
Esiste poi un collegamento tra il piedino 4 di X1 DTR con il piedino MCLR del processore, tale linea se collegata a massa con il pulsante P2, provoca il reset del processore.
I diodi presenti all’interno di D2 si illuminano mostrando attività sul canale seriale sia durante la trasmissione sia durante la ricezione dei dati.

MAX232  DUAL EIA-232 DRIVERS/RECEIVERS
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

Diodo 1N4148
Piedinatura	Datasheet	Foto

Memoria

La sezione memoria è formata dall’integrato IC1 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 

Memoria 128K I2C™ CMOS Serial EEPROM
Piedinatura	Datasheet	Foto

Piedinatura della memoria 24LC128.

Connettore d’uscita.

Sul connettore d’uscita X4 (figura 8) sono disponibili le 16 porte d’ingresso/uscita, la tensione d’ingresso (Vin), la tensione di alimentazione stabilizzata (Vdd) e la massa.

Pin Utilizzo Pin Utilizzo 1 Contatto Vdd  11 Porta P6 2 Contatto Vin 12 Porta P7 3 Porta P14 13 Porta P4 4 Porta P15 14 Porta P5 5 Porta P12 15 Porta P2 6 Porta P13 16 Porta P3 7 Porta P10 17 Porta P0 8 Porta P11 18 Porta P1 9 Porta P8 19 GND 10 Porta P9 20 GND

Ad esso potranno essere collegate altre schede come per esempio: una per pilotare motori DC, collegamento di sensori, schede di potenza ed altro ancora.

Connettori per collegamento servomotori.

Sulla scheda sono presenti due connettori (figura 9) già connessi alle porte P12 e P13 del processore.

Questi possono servire per il collegamento di servomotori (Tabella A), la fonte d’alimentazione può essere fornita tramite la tensione (Vin) oppure tramite un’apposita fonte d energia collegata alla morsettiera X5
Questa può essere scelta spostando il Jumper JP1.

Segnali su connettori X2 e X3.

Morsettiera X5

Pulsante di servizio.

Sulla scheda è presente un pulsante P1 con relativa resistenza di pull-up connesso alla posta P2 (RB2) che potrà essere utilizzato per esempio per lo start di un programma.

Immagine del prototipo della scheda da me realizzata

Realizzazione pratica.

Per la costruzione della scheda si procederà iniziando dalla realizzazione del circuito stampato il cui lato rame in scala 1:1 è riportato sotto. Per la sua realizzazione si utilizzerà una basetta in vetronite (monofaccia) di dimensioni 97x66 mm, il metodo potrà essere quello della fotoincisione o del trasferimento termico utilizzando i cosiddetti fogli blu (PRESS-N-PELL), in questo caso ricordo che l’immagine delle tracce del circuito dovrà essere speculare.

Circuito stampato.

Una volta inciso il rame, si verificherà in controluce o mediante l’utilizzo di un multimetro che non vi siano cortocircuiti soprattutto tra le piste più vicine.
Si passerà quindi alla foratura della stessa, utilizzando principalmente una punta da 0,8 mm, mentre si utilizzeranno una da 0,9 mm per i diodi, il regolatore di tensione, una dal diametro di 1 mm per le morsettiere, e l’interruttore a slitta e infine una da 2,2 mm per il plug d’alimentazione.
In seguito si potrà passare al posizionamento e alla saldatura dei componenti seguendo lo schema visibile sotto.

Disposizione dei componenti.

Per la saldatura si utilizzerà un piccolo saldatore a punta fine, della potenza di circa 25 – 30 W.
S’inizierà dai 6 ponticelli, proseguendo con le resistenze, i diodi, controllandone l’orientamento.
Si potrà quindi, procedere con il risuonatore ceramico, con gli zoccoli degli integrati, i pulsanti, i condensatori facendo attenzione a quelli elettrolitici che sono polarizzati.
Continuando con i pin-strip per il collegamento dei servomotori, la morsettiera X4, facendo attenzione alla saldatura dei pin in quanto le piste sono molto ravvicinate.
Restano poi da saldare il connettore seriale, l’integrato IC4 che andrà fissato su una piccola aletta di raffreddamento, l’interruttore a slitta, la presa d’alimentazione polarizzata e quella bipolare a vite.
Terminato la saldatura si potrà inserire gli integrati IC1, IC2 e IC3 negli appositi zoccoli facendo attenzione alla tacca di riferimento.
 

Dettagli costruttivi della scheda Dettaglio porta seriale Dettaglio connettori per servo Dettaglio processore       Alimentazione della scheda con batteria 9V ricaricabile

Schema elettrico della scheda OEM originale

Immagine virtuale realizzata con il programma EAGLE