progettazione schede elettroniche sistemi embedded

Progettazione Schede Elettroniche e Sistemi Embedded 32Bit

Nel 1979 abbiamo iniziato ad usare i primi microprocessori 8080. La architettura di questi capolavori di tecnologia era dettata dal grande Federico Faggin. Un personaggio a nostro parere chiave nella evoluzione della elettronica. Purtroppo sconosciuto anche agli addetti ai lavori. Consigliamo questo articolo per chiarire chi è Federico Faggin.  Dopo la comparsa dei primi microprocessori e delle evoluzioni Z80 Zilog, Bernini Design è entrata nel settore della consulenza e progettazione di sistemi per controllo industriale. Bernini Design già nel 1980 usava componenti con memorie statiche MOSTEK ed iniziava gli approcci con i sistemi EEPROM e NOVRAM. Dal 1980 un progresso straordinario, esponenziale, ha favorito la disponibilità sul mercato di microcontrollori a 32 bit con un costo sotto i 5 Euro. Con questi costi risulta possibile produrre schede sotto i 50 Euro dotate con conversioni AD a 100MPS con integrate funzioni CANBUS, MODBUS e TCP-IP. Ma cosa dire a proposito dei costi di sviluppo? Certo un nodo fondamentale. Occorre appoggirasi ad una azienda che possieda una enorme biblioteca di progetti e librerie adattabili in poche ore alle vostre esigenze.

I SISTEMI EMBEDDED

La progettazione elettronica software consiste nel rendere funzionante un oggetto fisico partendo da una idea, da una intuizione o da un modello esistente. Noi non concepiamo il concetto di copiatura. Ogni progetto software è essenzialmente unico. La progettazione software è, in una prima fase, costruita astrattamente.

Non legata ad un oggetto fisico. Ipotizziamo delle funzioni disegnando degli schemi a blocchi a volta di forma bizzarra quale può essere quella di una nuvola. Delle frecce ricche di annotazioni descrivono le funzioni da eseguire. Questi schemi a blocchi interconnessi tra loro rappresentano un insieme di ingressi, uscite ed impostazioni. Il tutto viene trascritto in blocchi funzionali e tradotti in linguaggio 'C'.

Utilizzando potenti compilatori inseriamo queste funzioni astratte nel programma di funzionamento del microprocessore. A questo punto l'hardware connesso inizia a funzionare. Si accendono delle segnalazioni, si attivano dei relè. Il prodotto prende vita.

Bernini Design dispone di un team di ingeneri specializzati in progettazione elettronica software per sistemi di controllo e comunicazione. Per mezzo di protocolli proprietari, supportati da comunicazioni GSM e TCP-IP, possiamo sviluppare applicazioni per il telecontrollo di centrali telecomunicazioni. Si tratta di stazioni in cui trovano alloggiamento apparati di telecomunicazione, antenne, amplificatori, decoder ed altro ancora. Il software, sviluppato su specifica cliente è in grado di eseguire il monitoraggio integrale della stazione. Le funzioni comprendono in genere la telegestione della carica delle batterie di stazione. Funzioni accessorie sono il controllo di parametri ambientali e situazioni gravi di pericolo: incendio, allagamento od intrusione. Unitamente a soluzioni software, Bernini Design è in grado di supportare il cliente con accessori hardware adeguati: modem e sistemi server sviluppati on chip.

USARE IL PLC OPPURE UNA SCHEDA DEDICATA

Questa è la domanda tipica; quando scegliere un PLC oppure un scheda dedicata. Ecco una serie di osservazioni.

IL PLC HA SOPPIANTATO LA LOGICA A RELE' DA DIVERSI ANNI, MA SOPRATUTTO HA ENORMEMENTE RIDOTTO L'USO DI SCHEDE SVILUPPATE SU SPECIFICA CLIENTE.  TROVATE DI SEGUITO UNA GUIDA. ESSENDO LA MATERIA COMPLESSA POTETE CONTATTARCI, SENZA IMPEGNO, PER UN PARERE TECNICO.

1- IN FASE DI SVILUPPO. Risulta certamente conveniente un PLC. Aiuta molto a mettere in funzione la vostra macchina. Vi permette di capire la complessità d'insieme. Vi permette di analizzare a fondo il numero e le caratteristiche degli ingressi ed uscite.

2- ANALISI DEL COSTO. Una volta in funzione potete fare il calcolo delle ore uomo necessarie alla installazione e della somma dei costi di tutti i moduli necessari al PLC per funzionare. Se si superano le 15 installazioni annue ed il numero degli I/O è inferiore a 12, conviene una scheda dedicata. Da considerare i costi dovuti all'ingombro  od dal fatto che il PLC ha sempre una configurazione minima che a volte inalza inutilmente il costo della vostra applicazione.

3- FASE FUNZIONALE IN CAMPO. Analizzate se occorrono spesso modifiche al programma o se sono necessari adattamenti funzionali di ingressi ed uscita. In questo caso una scheda dedicata a 32 bit con aggiornamento remoto via TCP-IP risulta vantaggiosa. Potrebbe emergere la necessità di dotare le uscite di protezioni elettriche intelligenti (vovratensioni o sovracorrenti); questo risulterebbe particolarmente costoso per un PLC.

4- CARATTERISCICHE AMBIENTALI. Se le condizioni operative sono estreme in termini di sbalzi temperatura, vibrazioni ed umidità, la scelta va a favore di una o più schede elettroniche progettate per lo scopo. Una scheda dedicata può essere ottimizzata per consumi di corrente irrisori. Questo è un vantaggio enorme in caso di cadute tensione. Evita di aggiungere costosi sistemi di back-up.

5- FUNZIONI PARTICOLARI. Si consiglia una scheda elettronica nei seguenti casi: sono richieste funzioni particolari di misura o trasduzione, consumi di corrente molto bassi, ingombri ridottissimi, isolamenti superiori a 4kV, impiego automotive, impiego medicale, teletrasmissione segnali, sistemi TCP-P, uso su macchine operatrici, piccoli strumenti di misura, controllo piccoli elettrodomestici, domotica, agronica, caldaie murali a gas, contatori di energia, centraline controllo motore e centraline irrigazione e sistemi alimentati da piccole batterie.