Microrobotica Monty Peruzzo Editore - 06 A - Microcontroller

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    17-Mar-2016
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Tutta la raccolta in versione torrent al link: http://www.tntvillage.scambioetico.org/index.php?act=showrelease&id=192104 Su Issuu c'è la raccolta completa. Cerca "Monty Peruzzo Editore".

Transcript of Microrobotica Monty Peruzzo Editore - 06 A - Microcontroller

  • che governano it mondo.Computers: [e macchine

    ttualmente imoossrbile conceoire il mondonel quale viviamo senza computer. Se questismettessero di funzionare la Terra girerebbecomunque, pero gran parte delle cose cheesistono su dr essa si fermerebbero. Si inter-

    romperebbero i collegamenti telefonici, fax, e Internet.GIi spostamenti su terra, mare e cielo sarebbero seria-mpnto ncnalizzati lp induStrie fermerebberO i loro nro--^--t ^-^.r,,++;,,i ^ ,- _rmmerCializZaZiOne lgi lnrn nro_LC))l VfUUULLIVI C ld LUI lllllEILlOll4LOLIVttC UCr rvrv lJrvdotti. Gli ospedali non potrebbero eseguire determinatiinterventi. Persino a casa nostra avremmo dei problemicon l'ascensore, l'antifurto, ecc. ll caos sarebbe totale.

    ll computer uno degli strumenti pi importantifabbricati dall'uomo ed e da questo strumento chedipende il suo progresso.

    Per poter seguire con profitto questi fasccoi, dedicatiall'affascinante tecnica dello sviluppo, costruzione, pro-grammazione ed applicazione dei Robots intelligenti,

    fNICROCONTROLTERPresenlcrzione Generole

    ll aersonal computer o PCsar uno strumento indispensabile per operare con i microrobot

    avrete bisogno di un PC. ll computer vi permetter dieseguire interessanti lavori, ad esempio:

    Poter vedere Microrobots commerciali con il CD.

    Seguire lo sviluppo costruttivo del Microrobots,

    Constatare il comportamento del Microrobot eseguendo i programmiche riceverete.

    Produrre voi stessi i programmi per pilotare il vostro nuovo "animaledomestico",

    Poter visitare siti Internet da noi consigliati per ottenere informazionisulle caratteristiche, prezzi, punti d'incontro e corsi di Microrobots.

    Risolvere i dubbi ed i problemi che nasceranno durante lo sviluppodell'opera attraverso il supporto elettronico.

    Tutti i computer, dal PC a quelli molto pi potenti checontrollano un insieme di celle robotizzate oer l'assem-

    blaggio d'automobili, o comequelli piccoli di un Microrobot,hanno la stessa architettura fon-damentale, composta dai se-nrronfi tro olomonti'

    MEMORIAIn questo elemento del compu-tar \/onfl^nn

  • P Ol

    Memorialstruzioni e dati

    ProcessoreInterpreta edesegue le istruzioni

    PerifericheStampante

    Un computer composto da tre parti principali: memoria, processore e periferiche

    percorso dei dati esegue le operazioni impartite daogni istruzione.

    PERIFERICHESono i dispositivi che utilizzano gli utenti, nei quali ven-gono caricate le informazioni e vengono raccolti i risul-tati ottenuti dall'analisi dei programmi e dei dati.

    Le periferiche classiche sono la tastiera, il mouse,la stampante, il monitot il modem, gli altoparlanti ela telecamera digitale, ma possono anche essere unPC motori, un display a sette segmenti, sensori diprossimit, ecc.

    E un computer costruito all'interno di un circurro InTe-grato. I progressi tecnologici dell'elettronica hanno per-messo di implementare tutti i componenti di un compu-ter dentro un chip di silicio in un solo circuito integrato.

    Ad esempio, il Microcontroller della fotografia cheviene evidenziato sul dito un PlC12C5O9, ed conte-nuto in un "case", o contenitore, di otto piedini, occu-pa un superficie di 12 mm. di lunghezza per 6 mm. dilarghezza, pesa poco piu di 3 gr., il prezzo puo essereinferiore a 1 Euro, a seconda del numero di pezzi acqui-stati. Con le caratteristiche segnalate precedentemente facile dedurre che un Microcontroller un piccolocornputer, con poca memoria, dove il processore emolto semplice, infatti pu riconoscere soltanto pocheistruzioni di base e le periferiche che possono esserecolleqate sono abbastanza limitate.

    I Microcontroller sono computer di dimensioni moltoridotte che possono essere situati nella stessa applica-zione che gestiscono. La tastiera un esempio di pro-

    Un tipico Microcontroller sulla punta del dito.

    dotto molto conosciuto, che ha al suo nterno unMicrocontroller, il quale individua il tasto scelto,genera icodici che lo identificano e lo invia al pro-cessore. Lo stesso succede con il mouse, al suo inter-no esiste un Microcontroller che conta, registra e tra-smette al processore i segnali che vengono prodottidai due encoders che controllano il movimento dellapallina in X e Y inoltre riconosce, codifica e trasmet-te i comandi dei tasti.

  • u ,

    TWGROGONTROLLERPresenleizione Generole

    La tastiera e il mouse sono due tipiche periferiche del PC,ognuna delle quali viene governata da un microcontroller che sitrova al suo interno.

    Un microcontrollore inserito nel prodotto che con-trolla, sa eseguire solamente un compito, motivo per ilquale esegue sempre lo stesso programma: controlladati che si assomigliano e controlla sempre le stesseperiferiche. Un computer di ulilizzo generae come unPC, possiamo utilizzarlo per disegnare un circuito elet-tronico, oppure per grocare.

    ll microcontroller permette d'impiegare un compu-ter per far funzionare tutti i prodotti, piccoli o econo-mci che siano.

    Le oossibilit d'utllizzo dei microcontroller sono ltmitatesolo dall'ingegno dei suoi disegnatori. Chi avrebbe maipensato, anni fa, che una radio avesse bisogno di uncomputer?

    I ricevtori moderni, grazie al lavoro di uno o picontrolier, hanno cambiato immagine a questo classicoprodotto. La sintonia delle emittenti migliora, s posso-no memorizzare le stazioni desiderate, programmarle inmodo casuale, realizzare l'accensione in data ed oraprefissate e tantissime altre possibilit, con la capacitdi aumentare la categoria e le prestazioni di questoapparecchio che prima era solamente una radio.

    L'incorporazione dei microcontrollori a tutt i pro-dotti e sistemi che abbiamo, in costante crescita, e

    PANNELLO DEGLICONTROLLO DELLA VELOCITACONTROLLO DELLA CLI MATIZZMIONESISTEMA DI NAVIGMIONEMULTIPLEXING DEL CABLAGGIO

    AIRBAG

    ll numero di Microcontroller che vengono incorporatrnell'automobile sempre maggiore

    durante il secolo XXI assisteremo ad un'invasione gene-ralizzala. La dstribuzione percentuale della applicazio-ne dei microcontrollori nei diversi settori alla fine delsecolo XIX la seguente:

    COMUNICAZIONE: 3O%Telefoni fissi e mobili. Sistemi di comunicazione. Navigazione.

    CONTROLLODEL MOTORE

    PRODOTTI Dl LARGO CONSUMO:27YoElettrodonrestici. Macchine da gioto. Giocattoli. Sistemi di skureza edallarmi Climatizzazione.

    AUTOMOBILI:18o/o(ontrollo del motore (consumo, gas di scarico, eccJ. Controllo di frenata(AB5). Airbag. Strumentazione. Controllo della velocit. Climatizzatore.Navigazione satellitare, Computer di bordo. Sistema antifurto.

    PERIFERICHE INFORMATICHE: 1 5%Tastiera. Mouse. Disro rigido. Gestione dell'immagine e del suono.Stampante. Multirnedia.

    INDUSTRIA: 1O7oStrumentazione. Elettromedicina. Automazione. Robotica. Telecamere.Applicazioni militari. Domotica (automazione delle abitazioni civili).

  • MICROCONTROLLERPresentcrzione Generole

    Controllo illuminazione .,....1

    SCALAAscensoreControllo illuminazione.Antincendio

    (prnnr{n l: l:t:nlo.t, nell'annO 2000 efanO 240 imicrocontroller installati in una casa americana. A casanosra oLrani ce ne sono? Faccia-mo un piccolo bilancio

    ln breve aumenteranno 1e quan-tita a ca:sa del a rni-e-re nasct-ta del nostro microrobot Monty.

    L'invasione dei mrcrocontroller eappena inizata. Ogni annoapparono sul nostro mercatomndo li n I n.tont .-^--i ,1, .^-V u VvLLr L r LoVoL ul lcd-lizza'e corrnlessi iavor con l'obret-tivo dl automatrzzare prodottimportantr Pero uno dei pi

    appassronanti e con ptu futurocommerciale e sociale e quellorelativo ai microrobots Questenirr-oie rn.errhino diventerarno.^mn:nn n

  • Classifi ca zior, mercatoe costruttori di microprocessori

    ll microrobot della Husqvarna taglia conttnuamente l'erba del grardtno alimentandost con energia solare

    ll microprocessore e un computer in un chip, pero le suerisorse e le sue capacit sono molto limitate. Si utilizzanel controllo di aoolicazoni concrete e di solito e inse-rro nel medesimn nrodOttO Che COntrOila. A SeCondadollc,annlir:zinni lp 6pr:r+aric*irh^ .h^

    ^^,,^ nnq(onoroucilc oPPillqzrvr il, rE Lor o LLqr ')UL'ic Lt tc ucvc

    i mirrnnrnroqqnrp (nnr'r d'fforonti Orrinn nar n^\/arn:-,,,.,"|"rp . rn rohot '.drrstriale si deve nossedpre r,na memoriavvJJ!vU I ur rucoc ufa grande capacita, perche dovra contenere tuttii programmi e i dati, i vari temporizzalori per controlla-re r terrpi, i convertitori AD per il trattamento derle^r--^.-^ '^.1^^;-h^ i rirrttiti

  • enorme variet di microprocessori: dai pi semplici edeconomici, destinati a prodotti comuni, sino a quelli picompleti capaci di controllare sistemi avanzati.

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    i: ! i..i i,i i,: i.1 ii :,.,; ; li. i", i. :A seconda delle loro caratteristiche, i microprocessori sipossono classrficare in molti modi, il piu significativo eulilizzalo quello riferito alla dimensione del bus deidati. ll bus dei dati l'insieme delle linee mediante lequali vengono trasferite le informazioni all'interno delprocessore. Ne esistono di quattro tipi:

    Microprocessori a 4 bit

    Microprocessori a 16 bit

    Quelli a 4 bit sono i pi semplici e si utilizzano inpiccoli automatismi e giocattoli. Vengono fabbricati ingrandi quantit e risultano molto economici da instal-lare nei prodotti di largo consumo. Quelli a B bit, sonoi piu utilizzati per la loro grande variet e versatilit.Quelli a 16 brt sono impiegati in applicazioni pi esi-genti e, infine, quelli a 32 bit dominano il settore dei

    progettr piu avanzati, come le applicazioni nell'intelli-genza artificiale, oppure le applicazioni militari e dispo-sitivi di immagazzinamento massivo di dati.

    i:r'.,,i 1,1.1'"';',':,::"'1t, i,'i,.',:\ i.j i: ;: i),:"1Sono ipiu usati e venduti, e dentro questa gamma sidifferenziano per le loro risorse e c