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l'interfaccia per PC | interfaccia con 2 transistor | niente porta seriale? | interfaccia con MAX232 | interfaccia con porte logiche | interfaccia incorporata o esterna? | connettori da usare | cavo seriale | adattatore 9/25 poli
L'interfaccia per il PC
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E' l'interfaccia più economica e semplice. Utilizza componenti reperibili ovunque.
Abbiamo usato questa interfaccia per realizzare tutti i progetti contenuti in questa documentazione.
Interfaccia per programmare il Nutchip attraverso la porta seriale del computer. |
ELENCO COMPONENTI
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Questo circuito usa soltanto 2 transistor e sfrutta un trucco per ottenere una tensione negativa. Quando il PC non trasmette fornisce una tensione negativa sul piedino TX: siccome con i Nutchip la trasmissione e la ricezione non non si sovrappongono mai, tramite la resistenza R3 questa tensione negativa torna al PC sul piedino RD (ricezione). Quando il NUTCHIP ha un dato da trasmettere, il transistor Q2 commuta fra la tensione negativa così "rubata" e la tensione positiva di alimentazione di 5V.
Nel 99% dei PC questo segnale, seppure non standard, risulta perfettamente adeguato. Un bel risparmio di soldi e di spazio!
Realizzazione dell'interfaccia su una basetta
sperimentale (a) con le connessioni saldate poste in evidenza (b) |
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Alcuni PC, specialmente i portatili, non hanno la porta seriale. In questo caso si può usare un convertitore da USB a seriale. Ma attenzione, alcuni dei dispositivi attualmente in commercio non offrono una implementazione completa della porta, altri sono progettati solo per modem o tavolette grafiche, altri ancora per collegare cellulari o macchine fotografiche... Perciò il miglior consiglio è quello di chiedere al negoziante di provare prima dell'acquisto.
Se invece il vostro PC è un desktop o un tower, la soluzione più economica ed affidabile è quello di comprare una apposita scheda di espansione.
- Se l'interfaccia è incorporata nel circuito, usate un connettore standard per porte seriali (tipo "D" femmina a 9 pin). Una comune prolunga maschio-femmina sarà tutto ciò che serve per collegarsi ad un PC e non servono adattatori speciali.
- Se l'interfaccia è esterna, usate un connettore che possa accogliere una "strip" a 4 pin, collegato come segue:
1 = GND
2 = TX
3 = RX
4 = +5VSe userete una di queste due connessioni non avrete problemi, perchè questi connettori sono stati scelti per la massima economia e praticità. Utilizzandoli non dovrete mai usare adattatori o cercare quel foglietto di appunti che, al momento buono, non si trova mai. Potrete inoltre scambiare un prototipo con i vostri amici, riprogrammare un Nutchip con qualsiasi computer o utilizzare kit commerciali senza perdite di tempo e senza grovigli di cavi.
Abbiamo scelto la connessione tipo "strip" perchè:
- può essere realizzata da tutti tagliando a metà uno zoccolo per integrati a 4+4 piedini.
- è compatibile con le basette sperimentali a molla (springboard), molto comode per fare esperimenti
- è compatibile con le apposite strip tornite "a petalo", più lunghe, che offrono un contatto eccellente
- per uso professionale, sono disponibili versioni "boxed", non invertibili
Però fate ATTENZIONE a non invertire il connettore! Generalmente un'inversione del connettore di programmazione non danneggia il prototipo.
Per programmare i NUTCHIP usate un comune cavo di prolunga seriale reperibile ovunque. Ecco come è fatto:
9 poli maschio
(all'interfaccia NUTCHIP )9 poli femmina
(al PC)1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 Non usate i cavi chiamati "null modem" perchè non funzionano. Se usate l'interfaccia a transistor potete limitarvi a saldare i fili 2,3 e 5.
Alcuni PC dispongono di un connettore a 25 poli femmina anzichè a 9 poli maschio per la porta seriale. Se non trovate un adattatore idoneo in commercio, ecco i dettagli per realizzarne uno:
25 poli
(femmina sul PC)9 poli
(maschio sul PC)nome linea
RS232direzione 2 3 TD usc. PC - ingr. NUTCHIP (RX) 3 2 RD ingr. PC - usc. NUTCHIP (TX) 4 7 RTS uscita del PC 5 8 CTS ingresso del PC 6 6 DSR ingresso del PC 7 5 GND MASSA (GND) 8 1 DCD ingresso del PC 20 4 DTR uscita del PC 22 9 RI ingresso del PC Per innestarsi nel PC, vi serviranno quindi un connettore a 25 poli maschio ed un 9 poli femmina. Se utilizzate l'interfaccia a transistor descritta in precedenza, potete limitarvi a saldare solo tre fili:
1) dal pin 2 del 25 poli al pin 3 del 9 poli;
2) dal pin 3 del 25 poli al pin 2 del 9 poli;
3) dal pin 7 del 25 poli al pin 5 del 9 poli.
Questa interfaccia utilizza un integrato apposito e fornisce livelli di uscita standard adatti per ogni tipo di PC. Trattandosi di un integrato specifico, ha anche la migliore reiezione ai distrurbi e la protezione contro scariche e corto circuiti.Per contro è una soluzione più costosa e ingombrante delle soluzioni che utilizzano i transistor o semplici porte logiche.
Se nel vostro circuito ci sono alcune porte logiche d'avanzo, potete riutilizzarle come in questo esempio che usa due dei sei inverter di un 4066:
Utilizzando integrati CMOS della serie 4000, scegliete sempre le versioni B (buffered) che offrono la maggiore corrente di uscita. Qualsiasi inverter va bene, anche ricavato da porte logiche come NAND e NOR negli esempio che seguono che utilizzano due delle quattro porte di un 4001 o di un 4011:
Non dimenticate di alimentare gli integrati logici collegando gli opportuni piedini al +5V e a GND!
Di tutti i circuiti presentati, questo è il più spartano. Non eroga la tensione negativa richiesta dallo standard, ma soltanto la necessaria l'inversione logica. E' un dato di fatto fatto che la maggioranza dei PC funziona ugualmente bene con un segnale del genere, ma ricordate che si tratta di una piccola forzatura! Perciò non è consigliabile usarlo per progetti dove sia richiesta la massima affidabilità e flessibilità, dove i cavi di collegamento siano lunghi e se non conoscete a priori quale PC verrà usato per la programmazione.
Non c'è una regola valida per tutti.
- Se il vostro circuito deve eseguire una funzione che non dovrà essere più modificata, il chip potrà essere programmato prima del montaggio sul circuito. Potete quindi semplificare il circuito finale eliminando qualsiasi genere di interfaccia per il PC.
- Se sarete sempre voi a programmare il circuito, allora potete realizzare una sola interfaccia esterna da utilizzare per tutti i circuiti, collegandola al connettore STRIP consigliato (potrebbe bastare anche soltanto metà di uno zoccolo per integrati) che prevederete sulla scheda.
Questa è la soluzione preferita dagli hobbysti perchè consente di sperimentare nuove soluzioni senza togliere il chip dal circuito.
- Se invece il circuito dovrà essere programmato da altre persone e con un PC che non sia noto a priori, allora è consigliabile montare tutta l'interfaccia sulla scheda ed uscire con il connettore a 9 poli standard per porta seriale. In questo caso, potrete utilizzare qualsiasi PC per riprogrammare il Nutchip: basterà un comune cavo seriale, reperibile ovunque.
Questa è la soluzione scelta dai professionisti quando vogliono che si il loro cliente ad effettuare l'aggiornamento del Nutchip.
- Ovviamente potrete anche decidere di montare il Nutchip su zoccolo e di sfilarlo ogni volta che volete programmarlo: questa soluzione è obbligatoria in quei casi dove sul circuito in funzione siano presenti tensioni pericolose, come nelle accensioni a triac non isolate.