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Scheda di acquisizione pic |
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Una delle applicazioni più interessanti in ambito elettronico è sicuramente l’acquisizione ed il trattamento dei dati. Non molti anni fa la realizzazione di schede di acquisizione dati era appannaggio delle grandi ditte specializzate del settore, tuttavia, negli ultimi anni, grazie alla crescita del mercato dei microcontrollori commerciali anche un hobbista è in grado di costruire un prototipo di scheda di acquisizione dati, certamente meno performante rispetto ad una scheda commerciale, ma sicuramente utilizzabile in applicazioni nelle quali non siano richieste prestazioni eccessivamente elevate. Le caratteristiche base che una moderna scheda di acquisizione deve necessariamente avere sono sicuramente la possibilità di acquisire almeno un canale d’ingresso alla frequenza di qualche kHz, la possibilità di controllare qualche canale di output a livello logico e la possibilità di interfacciarsi ad un elaboratore remoto con uno standard di comunicazione veloce e diffuso. Attualmente, se si pensa di realizzare una scheda di
acquisizione general purpose, da interfacciare ad un personal computer, la scelta più logica per lo standard di comunicazione è il collegamento USB. Attualmente sul mercato esiste una vasta gamma di convertitori USB-RS232 o USB-I2C, che permettono di interfacciare un microcontrollore (o un altro dispositivo che impiega lo standard RS-232 o I2C) al PC. Tuttavia volendo utilizzare un microcontrollore già equipaggiato con un modulo USB le possibilità di scelta non sono più tanto ampie. In questo caso si è scelto di utilizzare il microcontrollore PIC18F4550, prodotto dalla Microchip, che monta al suo interno un modulo USB 2.0 compliant.
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Schema elettrico
Lo schema elettrico della scheda di acquisizione PIC-USB, visibile in figura 1, è relativamente semplice. Come si vede vengono impiegati solo due integrati, il microcontrollore PIC 18F4550, che costituisce il cuore dell’intero sistema, e il noto amplificatore operazionale doppio LM358. Quest’ultimo dispositivo costituisce il buffer analogico d’ingresso e presenta l’interessante caratteristica di essere alimentato tra 0 e 5V. Questo da un lato consente di interfacciare l’uscita del buffer direttamente allo stadio d’ingresso del convertitore AD del PIC, senza la necessità di alcun circuito di condizionamento, dall’altro limita il range del segnale d’ingresso applicabile alla scheda. Subito sotto il buffer analogico troviamo il connettore J1, utilizzato per la connessione verso l’esterno delle tre linee di output digitale. Come linee di output sono state scelti i primi tre pin della porta B (RB0 ÷ RB2). Ancora più in basso nello schema è visibile il circuito di oscillazione, realizzato con un quarzo da 4 MHz e con i due condensatori C4 e C5 da 15 pF. In basso a sinistra è visibile la classica resistenza di pull-up da 10KΩ, collegata all’ingresso di reset del micro. |