OpenPicus

Seria di tutorial in italiano sulla programmazione e l’uso dei moduli flyport openpicus dedicati alla progettazione e realizzazioni di sistemi embedded e iot

Flyport Ethernet leggere dai pin analogici

Come acquisire un segnale analogico tramite modulo Flyport

L’acquisizione di segnali analogici permette l’interfacciamento del Flyport Ethernet con svariate tipologie di sensori e trasduttori che forniscono una tensione analogica in funzione della grandezza fisica misurata.
Il modulo dispone di 4 ingressi analogici (p18, p20, p23, p25) con una risoluzione di 10bit (valori restituiti da 0 a 1023) ed una tensione di riferimento molto precisa fissata a 2.048V.
I pin analogici non supportano tensioni superiori a 3.3V quindi dobbiamo stare attenti al valore di tensione che sarà applicato sul pin analogico.

Dato che la tensione di riferimento è di 2.048V, il convertitore analogico digitale fornirà il valore intero zero(0) quando in ingresso sarà presente una tensione di 0V, fornirà invece il valore 1023 quando sul pin analogico sarà presente una tensione pari a 2.048V. Superata questa soglia, fino al valore consentito di 3.3V il convertitore restituirà sempre 1023.

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Flyport Ethernet comunicazione seriale UART

Come interagire col modulo Flyport Ethernet utilizzando la porta UART

Il moduli Flyport Ethernet, come Arduino e Netduino, hanno un piccolo software (bootloader) che permette di utilizzare una connessione seriale per caricare il firmware nella propria memoria. Il canale seriale viene anche usato per eseguire operazioni di debug, o comunque per scambiare dati col computer o altri dispositivi.
Inviare dati dal Flyport al computer, è una operazione che personalmente trovo fondamentale per poter capire se il programma sta girando nel modo che mi aspetto.

La seriale utilizzata per caricare il firmware sul Flyport Ethernet è disponibile sul pin p13 (UART RX input) e sul pin p15 (UART TX output). Sono disponibili ulteriori 3 porte seriali impiegando i pin rimappabili. Per questo tutorial utilizzeremmo la porta seriale principale (pin p13 e p15), perché essendo collegata al miniUSB PROG permette, senza l’ausilio di circuiti aggiuntivi, di creare una connessione seriale col pc.

Alcune informazioni aggiuntive sulla comunicazione seriale potete trovarle in questo precedente articolo http://www.logicaprogrammabile.it/netduino-collegamento-seriale-rs232/.

La prima istruzione che dobbiamo scrivere riguarda l’inizializzazione della porta da usare e la velocità di comunicazione

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Flyport Ethernet Speed Test

Risultati velocità di commutazione pin digitale

Anche per il modulo Flyporyt Ethernet ho realizzato lo speed test come quello per le schede Netduino, Arduino e GHI. Il test consiste nella commutazione continua di un singolo pin digitale, misurando con un oscilloscopio, la frequenza risultante.

Il circuito elettrico dei collegamenti è il seguente:

Circuito Speed Test Flyport

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Flyport Ethernet, conoscere i pin digitali

Come configurare ed utilizzare i pin digitali del Flyport Ethernet

L’utilizzo dei pin digitali rientra tra le nozioni basilari da comprendere per poter iniziare ad interagire con  i dispositivi ed i componenti esterni che permettono al modulo Flyport Ethernet di far parte di un sistema complesso.
Il modulo Flyport Ethernet è composto da due connettori, J1 e J2; essi sono collegati direttamente ai pin del microcontrollore Pic24F ed al controller Ethernet ENC424J600.

Tramite questi connettori possiamo collegarlo al modulo NEST Proto o ad un nostro circuito host dedicato.
Nel mio caso utilizzerò il Nest Proto per motivi di semplicità e di uniformità dei tutorial.

Nel Nest Proto è presente un connettore femmina collegato direttamente al connettore J1 del Flyport Ethernet, che permette di utilizzare dei fili elettrici pint-to-pin per realizzare velocemente prototipi ed esperimenti. Tralasciamo, per ora, il connettore J2 che viene impiegato per la comunicazione ethernet (tramite una porta RJ45 da saldare sul NEST Proto), e per offrire altri 8 pin IO.

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Caratteristiche tecniche del Flyport Ethernet

Informazioni dettagliate sul modulo Flyport Ethernet

Con i precedenti tutorial abbiamo visto tutti i passaggi per configurare l’ambiente di sviluppo e come caricare il nostro primo programma sul modulo Flyport ethernet senza però conoscere il modulo stesso. In questo articolo verrei analizzare le potenzialità di questo dispositivo, informazioni utili per poter sceglierlo nei nostri progetti.

Flyport Ethernet

Le sue dimensioni sono di 5 cm x 3.5 cm, caratteristica sempre apprezzata nelle installazioni dove le dimensioni contenute sono un fattore richiesto.

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Flyport Ethernet scrivere il primo programma

Come utilizzare il Flyport IDE per caricare il primo programma

Dopo aver visto come installare il software necessario alla scrittura dei programmi e dopo aver installato i driver del programmatore miniUSB Prog, passiamo alla pratica creando un piccolo progetto che ci permetterà di far lampeggiare il led onboard del Flyport ethernet.

Avviamo l’OpenPicus Flyport IDE.
L’interfaccia grafica è ben organizzata, molto intuitiva e snella.

FlyporFirstApp

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Openpicus come programmare il Flyport Ethernet

Installare il miniUSB Prog per caricare il primo programma sul Flyport Ethernet

Nel precedente articolo abbiamo visto come installare l’ambiente di sviluppo che ci permetterà di scrivere i programmi per la piattaforma Openpicus. Ora passeremmo alla pratica utilizzando il Flyport Ethernet Makerkit. Questo starter kit comprende un modulo Flyport Ethernet, il miniUSB Prog ed il Proto Nest.

Il Proto Nest permette di ospitare il modulo Flyport e il modulo miniUSB Prog. Il modulo Flyport deve essere inserito nel giusto verso, vi consiglio di inserire prima il modulo miniUSB Prog (anche questo da inserire correttamente confrontando il simbolo > serigrafato nel PCB) poichè la sua posizione verticale va ad interferire con il connettore RJ45, rendendo difficoltoso il posizionamento del modulo Flyport.
L’immagine seguente mostra il corretto posizionamento:

Flyport openpicus makerkit

Il modulo miniUSB Prog è un convertitore USB seriale basato sul chip FTDI FT232. Le istruzioni seguenti mostrano come installare il dispositivo su Windows 7.

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OpenPicus, prima installazione dell’ambiente di sviluppo

Openpicus: installare il FlyPort IDE ed il compilatore GCC

Openpicus è un progetto tutto italiano nato nel 2010, basato sulla filosofia open hardware che permette di realizzare applicazioni dove la connettività è il fattore chiave. Attualmente esistono tre moduli programmabili, il Flyport Ethernet, il Flyport Wi-Fi e il Flyport Gprs. I moduli Flyport sono gestiti dal microcontrollore Microchip Pic 24FJ256(16 bit) operante a 32MHz.

Moduli Flyport

Analizzeremmo meglio le caratteristiche dei moduli Flyport nei seguenti tutorial.
Vediamo nel dettaglio come installare l’ambiente di sviluppo che ci permetterà di scrivere i programmi, di compilarli e caricarli nel modulo Flyport.

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