Capitolo 1 “Cos’è il Microcontrollore?"

Use and Copyright Presentazione del 1° capitolo:”Cos’è il Microcontrollore" da Andy Lindsay. Questa presentazione non sostituisce il libro di testo. I concetti piu importanti del testo sono evidenziati. In alcuni casi,sono stati aggiunti dei materiali che hanno ampliato il testo. La lista del programma non viene visualizzata nella presentazione.

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Uses of Microcontrollers I microcontrollori sono computer su un singolo chip specificamente utilizzati per: Leggere porte di ingresso, pulsanti e sensori. Elaborare l’informazione. Controllare uscite, luci, display, motori o altoparlanti.

Controllori “embedded”. I microcontrollori sono posti all’interno delle più svariate apparecchiature, per effettuarne il controllo. Conosci il nome di apparecchiature che hanno al loro interno un microcontrollore?

Generalmente, sviluppare sistemi con microcontrollori richiede: Hardware specializzati per la loro programmazione. Conoscenza di linguaggi complessi ed operazioni di configurazione. Componenti esterni per la temporizzazione e la comunicazione.                       

The BASIC Stamp 2 I componenti supplementari forniscono Il BASIC Stamp 2 contiene il microcontrollore PIC16C57, su un modulo, per rendere la programmazione più semplice e più efficiente. I componenti supplementari forniscono tutto il necessario per incominciare a sviluppare i sistemi di controllo.

Module Components Condizionamento del segnale seriale Conditions voltage signals between PC serial connection (+/- 12V) and BASIC Stamp (5V) for Programming. Stabilizzatore a 5V Regola la tensione a 5V. EEPROM “Tokenizza” il programma BASIC. Cicuito risonante Regola le velocià delle informazioni. CHIP Interprete Legge il programma di BASIC dalla EEPROM ed esegue le istruzioni.

Module Pins Pin 1: SOUT Pin 24: VIN Pin 2: SIN Pin 3: ATN Trasmette I dati durante la programmazioneand e usa le I struzioni di DEBUG. Pin 24: VIN Regolatori della tensione d’ingresso. (5.5-15V) Pin 23: VSS Massa (0V) Pin 2: SIN Riceve I dati durante la programmazione. Pin 22: RES Reset Pin 3: ATN Usa la seriale DTR per la programmazione. Pin 21: VDD Regolatore a 5 V P0 P15 Pins 5-20: Input/Output (I/O) pin P0 e P15. P1 P14 Pin 4: VSS Comunicazione Massa (0V). P2 P13 P3 P12 P4 P11 P5 P10 P6 P9 P7 P8

Ci sono diverse versioni di BASIC Stamp. Ogni BASIC Stamp ha diverse caratteristiche; nella tabella sono elencate le piu conosciute: Version Memory Speed Additional Features BS2 2K Bytes 500 lines of code 20MHz 4000 istruzioni al secondo 26 Bytes per RAM BS2 OEM 20MHz 4000 Istruzioni al secondo Poco costoso, componenti semplici da sostituire BS2sx 16K Bytes in 8 2K banks. 4000 lines of code 50MHz 10,000 Istruzioni al secondo 63 bytes BS2p 24 and 40 pins versions 4000 lines of code. 20 MHz Turbo I2C, Dallas 1- Wire, LCD, polling capabilities. 16 extra I/O on 40 pin version.

BASIC Stamps viene usato in molti progetti e sistemi. Robot didattici. The BASIC Stamp in Use BASIC Stamps viene usato in molti progetti e sistemi. Robot didattici. Prima competizione The Parallax Boe-Bot

Robot per usi di ricerca. Robot volante, Progettato nell’università della California Millepiedi progettato, all’Università di Nanyang

Prototipo della robot shop. Robot d’aiuto Robot “giardiniere” Prototipo della robot shop.

Usato nel High-Tech e nell’aereospaziale Sistemi ecologici Sisteme di ricerca Test aerospaziale

Controllo di processo ed educazione tecnica.

BASIC Stamp Editor I sistemi “enbedded” sono formati da: Hardware - Componenti di controllo e di test. Software – Programma che indica al microcontrollore le operazioni di monitoraggio e di controllo da svolgere. .

Activity #1: procurarsi il Software Il BASIC Stamp è programmato in PBASIC, una versione del popolare BASIC. Il codice è scritto mediante un editor, quindi caricato nel BASIC Stamp. Il BASIC Stamp Editor può essere scaricato dal website ed installato oppure installato direttamente dal CD. Sii sicuro di installare la versione 2 (o più alta) dell’ editor.

Sito internet.

Istallazione del CD Selezionare il Software Decomprimere BASIC Stamps Decomprimere le cartelle di Windows Selezionare Stamp 2/2e… Fare “click” su install Verify the date is newer than April, 2003 on the front of the CD.

Activity #2: Installare il Software Lanciare il programma di installazione Installazione tipica Una volta installato, l’editor è disponibile Attraverso: Un richiamo dal Desktop Dallo Start menu : Programs --> Parallax,Inc --> Stamp Editor 2

Activity #3: System Setup and Testing Una volta che installato il software, il passo segunte è di predisporre e verificare l’hardware. IL BASIC Stamp può utilizzare diverse carrier boards , di Parallax, di altri venditori o progettate in proprio. Una carrier board è utilizzata per la programmazione ed il test. I piu conosciuti sono: The Board of Education (BoE) The HomeWork Board (HWB)

Interruttore Alimentazione/Servo The Board of Education La Board of Education rende più facili le connessioni e la programmazione. Regolatori 5V Batteria Connessioni al Servo Alimentazione DC Terminali Alimentazione LED Terminali I/O Breadboard Porta Seriale per la programmazione Reset Interruttore Alimentazione/Servo

The HomeWork Board La HomeWork Board ha integrato il BASIC Stamp nella basetta e non ha altri arricchimenti, per rendere piu semplice l’apprendimento agli allievi. Integrato BASIC Stamp

Collegamento dell’ Hardware Connettere il cavo seriale nel pc. The cable is typically connected to an available DB 9 COM port. A null-modem cable cannot be used. Newer systems may only have USB ports and require a USB-to- Serial Adapter. Please see your text. A DB 25 to DB 9 adapter may be needed on older systems

Predisporre la Board of Education Sulla basette c’è uno switch a tre posizioni. Only Rev C of the BOE has a switch. Other boards are powered down by removing power.

Inserire il BASIC Stamp. Connettere il cavo seriale. Collegare il cavo dell’alimentazione. Inserire le batterie.

Disporre la leva dello switch nella posizione 1.

Setting up the HomeWork Board Connettere il cavo seriale. Inserire le batterie. The HWB Power light will be on only when the BASIC Stamp is active processing instructions.

Il Test delle comunicazioni Lanciare il programma BASIC Stamp Editor. Usare il menu delle opzioni RunIdentify e “cliccare” ID Button. Alla prima esecuzione, l’ Editor può porre alcune domande: fare click su OK.

Il box di identificazione deve essere simile a quello della porta seriale (COM) a cui si è connessi. Le 4 voci devono essere uguali alla figura sopra. Altrimenti far riferimento all’appendice E del manuale.

Activity #4: il tuo primo programma Entrate nel vostro primo programma di BASIC Stamp.

Salvate il vostro primo programma.

Lanciate il vostro programma Dopo aver trasferito il programma, premete il tasto RUN. Nella finestra del Debug Terminal verrà mostrato il messaggio in figura.

Come vienecaricato il programma nel modulo Il programma è scritto nel BASIC STAMP Editor. Il programma è tokenizzato. Tokenizer Il programma ”tokenizzato” è trasmesso attraverso il cavo seriale ed immagazzinato nella memoria EEPROM Il chip interprete legge il programma dalla EEPROM ed esegue le istruzioni.

Understanding the Code É molto importante capire il codice in modo che: Quando fate degli errori potete trovarli piu semplicemente. Potete incominciare a scrivere i vostri programmi.

I codici compaiono in differenti colori, ciò puo essere un grande aiuto per il corretto funzionamento del programma.

Commenting Code Commentare i codici è molto importante in modo da capire le azioni svolte. I commenti verranno visualizzati in verde. Essi non sono tokenizzati ( convertiti in codice) quando caricati nel Basic Stamp. Dopo aver digitato un apostrofo, si può scrivere qualsiasi cosa che può tornare utile, in seguito, per la comprensione del programma.

Directives Le direttive sono speciali istruzioni per l’Editor destinate ad assicurare che il codice sia “tokenizzato” per la corretta versione del PBASIC e per il corretto modello di Basic Stamp. Quando si lancia un nuovo programma, assicurarsi di selezionare col mouse i bottoni per aggiungere queste direttive al programma.

The END Command END è usato per informare Basic Stamp che il programma è terminato. END inoltre dispone il vostro BASIC Stamp ad un livello di bassa potenza per risparmiare l’energia e diminuire il consumo delle batterie. Il Basic Stamp rimmarrà a bassa potenza fino alla nuova programmazione.

Logical Errors Errori Logici sono quelli che inducono il programma a comportarsi impropriamente. Che cosa farà di sbagliato il seguente programma?

Activity #5: Getting Help!!! There are numerous commands and numerous ways to use many commands which makes the BASIC Stamp Editor's HELP invaluable. Each command is provided with help for: Syntax for the command. Explanation of use. Example code.

Le parentesi graffe indicano i programma che sono facoltativi. Il BASIC Stamp utilizza diversi stili d’istruzioni.

Il codice Example è pronto a copiare. Use Help to look up the END command.

BASIC Stamp Manual Nel manuale di BASIC Stamp si possono trovare esempi,spiegazione e l’utilizzo del programma. Click to purchase or download. This text is also on the Parallax CD. Click to see other texts

Need More Help? http://groups.yahoo.com/group/basicstamps/

Activity #6: When You are Done When you are done programming, or leave your equipment for any length of time, it's a good idea to disconnect power. With the REV C BoE, turn your switch to position 0. Other boards, remove power. This will conserve your batteries and ensures your BASIC Stamp doesn't gain intelligence and try to take over the world!

Chapter 1 Review Devices that use microcontrollers? What is the BASIC Stamp? What is the BASIC Stamp software used for? What are common carrier boards? How is the hardware connected and tested? What are comments? Directives? What are commands? Parameters? What does DEBUG do? How can it be used? What does END do? What are syntax and logical errors? How can you get help?

Links BASIC Stamp Home Stamps In Class Home BASIC Stamp Software BASIC Stamp Robots BASIC Stamp Yahoo Group Stamps In Class Yahoo Group SIUC EST Degree Electrically Monitored Ecosystems

Key Commands - DEBUG & END I microcontrollori sono come i cani.. I cani capiscono soltanto degli ordini semplici come “siediti” e cosi via. Nella programmazione, soltanto gli ordini capiti dai microcontrollori possono essere usati. I due ordini usati in questo programma sono DEBUG e END. Non è richiesto, ma conviene scrivere le istruzioni in maiuscolo.

Syntax Errors Due to Invalid Commands le istruzioni scritte correttamente verranno evidenziate di blu. se l'istruzione è scritta impropriamente accadranno tre cose: Non sarà evidenziata in blu. Un messaggio di errore comparirà quando è stato mandato in esecuzione. il programma proverà a isolare il settore problematico.

Ciò è una forma di un errore di sintassi. il programma non capisce l'istruzione che state usando.

Syntax Errors Due to Incorrect Parameters La maggior parte degli ordini descrivono che cosa devono fare. se voi leggeste “ADD 1 e 2” voi capireste. Se invece leggeste “ADD tre If you were told to "ADD albero e pesce” voi sareste un po’ confusi. Gli ordini di BASIC Stamp sono simili, dovete essere molto specifici nel dirgli che cosa fare e nel dargli i parametri o le discussioni corretti.

I messaggi di errore varieranno: Verifichi se l'ordine è corretto. Verifichi usando l'aiuto (discusso presto) che i parametri siano usati correttamente.

Le stringhe dell'avviso compaiono col colore rosso nel programma. Il comando DEBUG DEBUG è usato per trasmettere i dati di serie dal BASIC STAMP di nuovo al computer da visualizzare. Mentre DEBUG può essere usato in molti sensi, il più semplice è di trasmettere indietro una stringa (chiusa in doppio-apice). Le stringhe dell'avviso compaiono col colore rosso nel programma. DEBUG "Hello World!"

Hello, it's me, your BASIC Stamp! DEBUG Window Quando un programma contiene un ordine di DEBUG, il programma apre la finestra di DEBUG. Hello, it's me, your BASIC Stamp! I dati sono trasmessi indietro attraverso il cavo di serie come caratteri da osservare. Questi dati sono trasmessi molto rapidamente! Il tasto di RESET farà ripartire ancora il programma sul vostro BASIC STAMP.

Può essere facile 'perdere 'la vostra finestra di DEBUG Può essere facile 'perdere 'la vostra finestra di DEBUG. I tasti possono essere utilizzati per osservare una finestra aperta. Una finestra di DEBUG può anche essere aperta manualmente. Una volta aperta, selezionare la porta COM.

Le Procedure di formattazione di DEBUG Le procedure di formattazione sono utilizzate per visualizzare i dati in modo definito. la procedura di formattazione di DEBUG è il DEC che visualizza il valore decimale. DEBUG DEC 7 * 11 Debug Window: 77 Che cosa accade se il DEC è omesso? DEBUG 7 * 11 Debug Window: M 77 è il codice numerico che rappresenta la lettera m. (codice di ASCII).

DEBUG Control Characters I codici di controllo possono essere usati con DEBUG per contribuire a formattare il vostro testo sullo schermo. Il CR inserisce un ritorno (inizio sulla linea seguente) HOME è LA Parte posteriore del testo di inizio alla parte superiore CLS rimuove il testo della finestra di DEBUG. Si noti che ogni parametro dentro DEBUG deve essere separato da una virgola. DEBUG CLS, "Hello World!", CR DEBUG DEC 7*11, CR

The END Command il comando END è usato per informare il BASIC STAMP che il programma è completo. END inoltre disporrà il vostro BASIC STAMP in un modo a bassa potenza per risparmiare l'energia e rendere la batteria molto più duratura! Il BASIC Stamp sarà messo a livello basso fino a quando sarà schiacciato Reset o sarà inserito un nuovo programma.