Marsy Electronic

lo scopo di questo primo progetto è la costruzione di una schedina che permetta un'agevole programmazione, test , debug, modifica, ..... di progetti/programmi basati sul PIC 18F2550 della Microchip.

questo particolare microcontroller l'ho scelto per la sua economicità (5 euro circa), l'integrazione della porta USB on-chip, la sufficiente dotazione di ingressi/uscite, oltre ad altre funzioni di uso ormai diffuso su questo tipo di device. inoltre ho visto che c'è nella rete un certo numero di progetti basati su questo componente, il cui uso quindi è ben documentato e ricco di esempi applicativi.

per permettere la comunicazione via USB il PIC deve funzionare nella modalità con quarzo esterno: ai pin 9 e 10 si può infatti vedere la rete per il clock costituita da un quarzo da 20MHz, e due condensatori da 22pF.

c'è anche la presa USB da cui la scheda prende anche l'alimentazione per il funzionamento, che in fase di test dei programmi è la soluzione più semplice e quindi ottimale;

oppure la scheda può essere alimentata autonomamente con una tensione di 5 volt / 500mA tra VDD e massa.

la schedina è predisposta per il montaggio di un modulo ricetrasmittente wireless modello RTX-MID-5V della Aurel, selezionato per il costo contenuto (16 euro) e le dimensioni di ingombro minime (è largo solo 27mm, ha 9 pin con l'ingombro di 10, -ne manca uno al posto 3-; è equivalente circa alla larghezza di una moneta da 2 euro; è alto 10mm e 4 o 5mm di spessore) ; può anche funzionare con un'antenna costituita semplicemente da un filo rigido di 15cm.

è presente anche un connettore di programmazione dove è possibile collegare un PICKit2 o equivalenti programmatori standard della Microchip; ma di programmatori ce ne sono una gran quantità di equivalenti, anche non Microchip, che possono funzionare indifferentemente su questa scheda, purchè rispettino la piedinatura prevista;

poichè non esiste un programma predefinito per questa scheda, al momento non esiste firmware o software da caricare sul PIC; l'utente può fare un programma con qualsiasi strumento IDE preferisca; poi lo caricherà nel PIC tramite un programmatore (compatibile) PICKit2 connesso nell'apposito connettore (ciò è possibile solo dopo aver spostato il jumper J R/P dalla posizione 0/1 alla posizione 0/-1 per evitare problemi di involontaria pressione del pulsante di RESET - i pin [0] e [-1] non sono ancora segnati sullo schema-) oltre a programmare i byte di configurazione che adattano il funzionamento del PIC alle caratteristiche desiderate del circuito di contorno ed alle funzioni specifiche richieste dal programma; 

il pulsante di RESET è collegato con una rete come da prescrizioni Microchip, anche se con il jumper J R/P vengono evitati a priori malfunzionamenti in caso di programmazione con schedina alimentata da fonte esterna al programmatore (procedura non consigliata, ma possibile);

l'unica accortezza da avere è non premere in nessun caso il pulsante di RESET durante la fase di programmazione, o comunque con il programmatore collegato al connettore sulla scheda. (in una prossima versione ci sarà un jumper da estrarre dal connettore di programmazione che esclude, per effetto meccanico quando inserito, di poter connettere il programmatore, e quando è estratto il funzionamento elettrico del RESET)

ogni pin di I/O può essere comandato (I) oppure visualizzato (O) dai componenti sulla scheda, nei limiti di numero dei componenti installati: 3 ingressi analogici, 5 digitali, 8 uscite digitali.

oppure, in alternativa, tramite i morsetti predisposti, la scheda può essere collegata a sensori/attuatori provenienti dall'esterno (8 ingressi e 8 uscite teoricamente, ma qui si può "giostrare" abbastanza liberamente a seconda delle esigenze); sui morsetti verso il campo sono riportati un po' di punti a VDD e GND, così da agevolare la connessione di diversi tipi di sensore/attuatore, a 2 oppure 3 fili.

le uscite non sono bufferizzate (un prossimo step di questo progetto sarà l'aggiunta di 4 o 8 buffer); per ora le uscite vanno quindi interfacciate con un circuito in grado di pilotare il carico effettivo, se si opta per qualcosa di diverso dai led predisposti: infatti sulla scheda sono presenti 8 led, LED8->LED15 (escludibili indipendentemente tramite jumper JO8->JO15) per la visualizzazione di 8 uscite;

per ragioni di test di programmi già eseguiti con questa schedina, si possono trovare nello schema, come residui, un pulsante di STOP che entra nel pin 25 ed un jumper (J20) per forzare alto il pin 26 (utilizzato in precedenza per selezionare una modalità di "avvio immediato"), lasciati di proposito qui come esempi di possibili configurazioni hardware alternative;

ci sono 3 trimmer (RV0->RV2) per la simulazione di 3 ingressi analogici sui pin 2, 3, e 4, che possono essere comunque esclusi tramite i jumper JA0->JA2 ; tramite i jumper J0, J1, J2 questi 3 trimmer possono essere sconnessi  da VDD (+5V) ed essere connessi con fonti di segnale analogico esterno, potendo così fungere da partitori di tensione se l'input raggiunge tensioni superiori ai 5V ammissibili in ingresso al PIC (p.ex.: segnale 0-10V); sarà solo necessaria una taratura preventiva, giusto per trovare il punto di lavoro del trimmer più opportuno.

in alternativa ai 3 input analogici è possibile, dopo averli esclusi indipendentemente con i relativi jumper JA0->JA2, usare i 3 morsetti verso l'esterno, già predisposti, per l'ingresso di segnali sia analogici che digitali;

è possibile inserire in queste 3 linee che vanno ai pin 2, 3, 4 del PIC delle resistenze di pull-down RPD0->RPD2 (tramite i jumper JDI0->JDI2) predisposte per fissare l'ingresso a zero, in caso di ingresso digitale e contatto aperto in campo, che chiude verso il positivo; in caso invece di chiusura di contatto verso GND vanno installate anche delle resistenze di pull up verso VDD; ciò può essere fatto in morsettiera; la scheda non è ora predisposta per questo caso.

ci sono 5 pulsanti DI3->DI7 (con in parallelo 5 jumper JI3->JI7) per simulare 5 ingressi digitali (a variazione verso l' 1 logico, momentanea -se con pulsante- , oppure stabile -se con jumper- )

tutte le 5 linee hanno dei jumper RPD3->RPD7 per escludere indipendentemente il relativo comando a pulsante (oppure jumper) interno alla scheda ed utilizzarne fino a 5 provenienti dall'esterno che si appoggieranno su uno (o più) dei 5 corrispondenti morsetti;

in caso di rimozione del jumper di connessione JD3->JD7, in queste 5 linee, le resistenze di pull-down non sono più collegate e vanno eventualmente installate sul morsetto d'interfaccia (oppurIe togliendo il jumper in parallelo al pulsante, riposizionando quello di esclusione, e togliendo i jumper J3 -> J7, si recupera la resistenza di pull-down, ma se si premono i relativi pulsanti questi cambieranno ancora lo stato del segnale! fare attenzione che ciò non implichi problemi al PIC ma sopratutto a ciò che viene collegato esternamente!); anche qui, per ora, non sono previste resistenze di pull up preinstallate; se servono vanno collocate sui morsetti d'interfaccia con il campo o altro montaggio equivalente.

C3 è necessario per stabilizzare il funzionamento dell'USB (non variare il valore);

C4, C5, (C6, C7) sono condensatori di disaccoppiamento, evitano i disturbi dell'alimentazione;

per motivi di ancora continua modifica del progetto, in questa fase, la realizzazione è fatta su basetta millefori;

SCHEMA ELETTRICO:

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