Electronica Azi Hobby nr 2 - 2016 by Electronica Azi

IulIe, 2016 - Nr. 2 Vol. 4 preţ: 10 leI

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Sumar

Revista Electronica Azi Hobby poate fi cumpărată din magazinul:

DESIGN HOBBY 4 Pi-TOP înzestrat cu LoRaWAN IoT devine din ce în ce mai utilizat, iar odată cu acesta creşte şi cerinţa de conectivitate. Modalităţile de conectare în reţele tradiţionale WiFi, reţele Ethernet cu fir şi reţele celulare sunt uzuale, dar, atunci când cerinţele includ consum energetic redus, preţ redus şi rază mare de acţiune, nu mai există alte soluţii disponibile. Aici poate interveni LoRaWAN, un sistem wireless ce poate fi utilizat cu un spectru ce nu necesită licenţă pentru a obţine o rază de acţiune incredibilă, cu un preţ redus.

CONEX ELECTRONIC - Bucureşti Str. Maica Domnului nr. 48, Sector 2 Tel.: 021-242.22.06

8 Robotica la nivel de end-user. Simple jucării sau mai mult de-atât?

office@conexelectronic.ro vinzari@conexelectronic.ro www.conexelectronic.ro

14 IoT - Soluţii de implementare IoT se referă la dispozitive cu conectivitate ridicată, sisteme şi servicii care interacţionează unele cu altele şi acoperă o varietate de protocoale, domenii şi aplicaţii. Pe scurt, dispozitivele comunică unele cu altele şi chiar sunt capabile să ia decizii pe baza unei reacţii primite de la alte echipamente. În oferta noastră puteţi identifica numeroase soluţii de implementare a IoT.

Câştigaţi cu Electronica Azi Hobby

15 Microcontrolere, procesoare şi kit-uri de dezvoltare Dacă sunteți interesat în găsirea celor mai recente noutăţi în domeniul produselor electronice, intrați în Centrul de Electronică din pagina principală www.rsromania.com. Creați cele mai bune aplicații electronice cu cele mai noi kit-uri de dezvoltare de la RS și alegeți din gama noastră de produse kit-uri pentru Microcontrolere, DSP-uri, Management energetic şi logică programabilă.

20 Platforme de dezvoltare în oferta Conex Electronic Platformele de dezvoltare cresc în număr, pe zi ce trece, iar motivul principal este versatilitatea aplicațiilor care se dezvoltă și a ideilor care ies la iveală.

Trimiteţi la redacţie proiectul unei aplicaţii practice şi aveţi şansa de a câştiga un sistem de evaluare şi dezvoltare “ENERGY-HARVEST-RD” de la Silicon Labs.

24 Ghid de inițiere RASPBERRY Pi și ARDUINO folosind Wyliodrin Dacă se dorește conectarea la senzori simpli și citirea datelor în timp real, utilizați ARDUINO. Dacă aveți nevoie pentru a procesa o cantitate mare de date sau de a vă conecta la rețea, utilizați RASPBERRY Pi. Uzual, veți dori să le folosiți împreună.

29 OrCAD® Sigrity™ ERC - Verificarea problemelor de calitate a semnalelor prin aplicarea regulilor electrice OrCAD® Sigrity™ ERC (Electrical Rules Check) pune la dispoziția proiectanților de plăci cu circuite imprimate (PCB) realizate în mediul de proiectare OrCAD PCB o tehnologie bazată pe reguli de verificare a semnalelor care oferă posibilitatea de a identifica rapid și ușor problemele legate de integritatea semnalelor și a cauzelor care le-au determinat, fără a fi necesară utilizarea unor modele pentru simulare sau o expertiză vastă în analiza integrității semnalelor.

Trimiteţi la redacţie proiectul unei aplicaţii practice şi aveţi şansa de a câştiga un kit de evaluare şi dezvoltare “EFM32™ Zero Gecko Starter Kit” de la Silicon Labs.

Colaboratori: Revista Electronica Azi - HOBBY apare de 4 ori pe an.

Management Director General - Ionela Ganea Director Editorial - Gabriel Neagu Director Economic - Ioana Paraschiv Publicitate - Irina Ganea Redacţie: office@electronica-azi.ro www.electronica-azi.ro

Revista este publicată numai în format tipărit.

Asis. Drd. Ing. Răzvan Tătăroiu razvan.tataroiu@cs.pub.ro

Preţul revistei este de 10 Lei. Preţul unui abonament pe 1 an este de 40 Lei.

Asis. Dr. Ing. Alexandru Radovici -

2016© Toate drepturile rezervate.

Șl. Dr. Ing. Dan Tudose -

msg4alex@gmail.com dan.tudose@cs.pub.ro Dumitru-Cristian Trancă -

EURO STANDARD PRESS 2000 srl Tel.: +40 (0) 31 8059955 Mobil: 0722 707-254 office@esp2000.ro www.esp2000.ro

O parte din articolele prezentate în această ediţie au fost realizate de către tinerii pasionaţi din cadrul laboratoarelor:

dumitru.tranca@cti.pub.ro Daniel Ghiţă - daneelg@yahoo.com Mihaela Sârbu - mihaela.sarbu@compec.ro Mădalina Tanea Ioana Culic

CUI: RO3998003 J03/1371/1993 Tiparul executat la Tipografia Everest

Ing. Emil Floroiu - emilfloroiu@gmail.com Ing. Daniel Rosner - daniel.rosner@cs.pub.ro

ROBOLAB - wonderbots.cs.pub.ro

Suzana Neacșu Ing. Adrian Gașpar

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Pi-TOP înzestrat cu LoRaWAN

Sursă imagine: thethingsnetwork.org

Utilizarea Microchip RN2483 PICtail pentru conectarea la Reţeaua Lucrurilor Internetul Lucrurilor (IoT) devine din ce în ce mai utilizat, iar odată cu acesta creşte şi cerinţa de conectivitate. Modalităţile de conectare în reţele tradiţionale WiFi, reţele Ethernet cu fir şi reţele celulare sunt uzuale, dar, atunci când cerinţele includ consum energetic redus, preţ redus şi rază mare de acţiune, nu mai există alte soluţii disponibile. Aici poate interveni LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), un sistem wireless ce poate fi utilizat cu un spectru ce nu necesită licenţă pentru a obţine o rază de acţiune incredibilă, cu un preţ redus de implementare. Mai multe detalii despre LoRaWAN pot fi găsite pe website-ul Alianţei LoRa şi într-o postare pe DesignSpark a lui Andrew Back (www.rs-online.com/ designspark/electronics/eng/blog/the-things-network-calderdale). Postarea include și informaţii despre Reţeaua Lucrurilor (www.thethingsnetwork.org), un prototip funcţional gratuit de reţea deschisă. Acesta permite utilizatorilor să conecteze noduri la porţi LoRaWAN pentru a furniza conectivitate la Internet. 4

Pi-TOP

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Dispunând de o poartă LoRaWAN, ar putea fi interesantă o platformă de dezvoltare mobilă cu ajutorul căreia să se experimenteze conectarea în Reţeaua Lucrurilor. Articolul de faţă prezintă dezvoltarea unei astfel de soluţii utilizând laptop-ul Pi-Top de la Raspberry Pi, şi o placă de dezvoltare Microchip RN2483 compatibilă LoRaWAN.

Sursă imagine: thethingsnetwork.org

Simplitate de dezvoltare RN2483 este un modul ce conţine tot ceea ce este nevoie pentru dezvoltare. Printre elementele utile ale acestei plăci pot fi evidenţiaţi cei doi conectori SMA pentru operare cu 433MHz sau 868MHz, cu antene corespunzătoare şi conexiunea integrată pe placă USB-UART, pentru conectare directă la un computer.

Înainte de conectarea modulului la pinii seriali GPIO ai Raspberry Pi se poate realiza testarea, utilizând conexiunea USB. Pregătirea sistemului În locul sistemului de operare furnizat cu Pi-Top, cu scopul de a oferi un mediu mai familiar, este propusă o instalare nouă a Raspbian. Aceasta oferă oportunitatea de a testa cel mai cunoscut sistem de operare pentru Pi pe Pi-Top. Cea mai recentă versiune de Raspbian (la momentul scrierii - 2016-03-18-raspbian-jessie.zip) a fost descărcată şi scrisă pe un card SD. Înainte de îndepărtarea cardului original SD din Pi-Top, a fost verificată existenţa unui pachet specific Pi-Top. Deşi versiunea descărcată de Raspbian operează cu Pi-Top aşa cum este, există totuşi câteva îmbunătăţiri ale SO original, şi anume: controlul strălucirii ecranului şi monitorizarea bateriilor. Pentru a le adăuga la Raspbian trebuie să urmaţi paşii următori:

deschideţi calea /etc/apt/sources.list.d: $ cd /etc/apt/sources.list.d 2. construiţi un nou fişier numit pi-top.list: $ sudo nano pi-top.list 3. adăugaţi linia următoare: deb http://apt.pi-top.com/raspbian/ jessie main 4. salvaţi fişierul şi închideţi editorul 5. obţineţi cheia publică necesară: $ wget http://apt.pi-top.com/apt.pi-top.com.gpg.key 6. adăugaţi cheia în APT: $ sudo apt-key add apt.pi-top.com.gpg.key 7. asiguraţi-vă că Pi este actualizat: $ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade 8. instalaţi pachetele specifice Pi-Top: sudo apt-get install pt-battery pt-hub-controller Chiar dacă paşii de mai sus nu sunt esenţiali, în urma parcurgerii lor, sistemul de operare devine mai prietenos cu mediul Pi-Top. Se poate trece apoi la testarea modulului RN2483. Ü 5

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Comunicaţie serială Placa de dezvoltare RN2483 se poate conecta la Raspberry Pi cu ajutorul cablului USB furnizat. Pentru a determina portul serial corect, trebuie utilizată următoarea comandă: $ dmesg | grep tty. Această comandă caută “tty” în ieşirea de la dmesg şi astfel se poate certifica faptul că ttyACM0 este portul serial al noului dispozitiv USB conectat. (atenţie la actualizarea sau schimbarea firmware-ului modulului). În continuare, se consideră că se cunoaște utilizarea unui emulator de terminal Minicom. Minicom poate fi instalat pe Pi-Top cu ajutorul comenzii: ▪ $ sudo apt-get install minicom

Lansarea emulatorului se face cu portul serial discutat şi viteza de transfer necesară: ▪ $ minicom -D /dev/ttyACM0 -b 57600

Comenzile de referinţă pentru RN2483 pot fi găsite la adresa ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001784B.pdf. Comanda pentru determinarea versiunii plăcii este: sys get ver. Modulul răspunde prin afişarea informaţiei, iar în felul acesta există confirmarea funcţionării legăturii. Ca observaţie, conform ghidului privind comenzile de referinţă, din parametrii emulatorului trebuie activați CR şi LF. Cu toate acestea, la tastarea tastei Return nu pare să se întâmple nimic. Se pare că utilizarea ctrl-M şi Ctrl-J pentru a trimite comenzi, rezolvă problema (forumul Things Network - utilizator kersing). Următoarele comenzi pregătesc modulul: • sys reset Asigură că modulul este reiniţializat şi repornit • mac set nwkskey 2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C Stabilește cheia sesiunii de reţea (de exemplu, cea implicită pentru Reţeaua Lucrurilor) 6

• mac set appskey 2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C Stabilește cheia sesiunii aplicaţiei care poate fi, de exemplu, aceeaşi ca şi cea de sesiune de reţea, în special în cazul testelor iniţiale (acest lucru permite oricui să vadă sarcina utilă din API-ul RESTful al reţelei. În cazul unei aplicaţii ce se doreşte a fi privată, trebuie utilizată o cheie particulară.) • mac set devaddr 90000009 Stabilește o adresă unică de reţea pentru dispozitiv (trebuie ales ceva diferit, aici fiind vorba despre un exemplu). Se recomandă rezervarea spaţiului de adresă în Things Network Wiki. • mac set adr off Dezactivarea vitezei de transfer de date adaptivă • mac save Salvează modificările de mai sus în EEPROM • mac join abp Începe conectarea modulului RN2483 la reţeaua configurată • mac tx uncnf 1 68656c6c6f576f726c64 Trimite '68656c6c6f576f726c64' ('helloWorld' în hexazecimal) Dacă toate cele de mai sus au fost efectuate corect, ar trebui ca acum să fie posibilă navigarea în API-ul RESTful şi vizualizarea sarcinilor trimise: http://thethingsnetwork.org/api/v0/nodes/90000009/ (atenţie la adresa de reţea a dispozitivului, aceasta trebuie schimbată cu cea aleasă pentru aplicaţie).

De asemenea, este foarte importantă utilizarea cheii corecte a sesiunii de aplicaţie. Utilizarea cheii implicite este potrivită pentru testare, dar se recomandă apoi trecerea la o cheie particulară. Odată testată funcţionarea corectă a modulului şi capabilitatea de a trimite pachete în reţea, se poate trece la utilizarea UART-ului serial de pe placa Pi, în locul USB-UART. Serialul de pe Pi 3 Cea mai recentă versiune a Raspberry Pi alocă UART-ul principal de pe placă pentru modulul Bluetooth de joasă energie (BLE), fiind necesare câteva modificări pentru a fi utilizat pe conectorul cu pini GPIO, la fel ca în versiunile anterioare de Pi. Pe scurt, este posibil de a comuta BLE pentru utilizare pe “mini-UART” şi de a readuce UART0 pe conectorul cu pini GPIO, făcându-l din nou accesibil. Desigur că acesta este un compromis ce poate afecta performanţele BLE, dar este necesar pentru scopul propus. Pentru implementarea schimbării sunt necesari următorii paşi: - Asigurare că firmware-ul este actualizat: $ sudo rpi-update - Editare config.txt: $ sudo nano /boot/config.txt - Adăugarea următoarei linii la sfârşit: dtoverlay=pi3-miniuart-bt

Pi-TOP

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

- Salvare şi ieşire din editor. - Editare cmdline.txt şi eliminarea “console=serial0,115200”: $ sudo nano /boot/cmdline.txt - Salvare şi ieşire din editor. La repornirea sistemului UART0 TX + RX vor corespunde GPIO14 + GPIO15 (pinii 8 şi 10 de pe Pi3).

LoRaWAN la lucru Portabilitatea Pi-Top, combinată cu accesul la GPIO al Pi şi spaţiul suplimentar pentru hardware este o platformă minunată pentru operare de modificări.

Adăugarea LoRaWAN la Pi-Top Pi-Top dispune de un compartiment ce adăposteşte Raspberry Pi, dispozitivul de conectare al Pi-Top, rămânând însă o mulţime de spaţiu disponibil. Implicit, pentru a permite accesul la porturile USB, se recomandă instalarea Pi în partea din dreapta a carcasei. Astfel, prin mutarea Pi într-o zonă mai centrală a Pi-Top, devine posibilă montarea modulului LoRaWAN într-un mod care să permită conectarea antenei de 868MHz prin portul de acces al carcasei. Pentru moment aceasta este o soluţie bună, dar, ar trebui sa fie posibilă utilizarea unei plăci mai simple a modulului RN2483, de vreme ce în această situaţie nu mai este nevoie de interfaţă USBUART şi de alte caracteristici ale plăcii de dezvoltare utilizate. S-ar putea elibera mai mult loc în Pi-Top şi costurile ar fi mai reduse. Pentru legătura dintre dispozitivul de conectare al Pi-Top şi modulul RN2483 a fost propus un cablu cu conectori de pas 2mm. Pentru a evita eventualele neplăceri cauzate de atingeri nedorite trebuie avută în vedere oprirea alimentării pe perioada conectării. Sunt necesare numai 4 fire: 3,3V, GND, TX + RX. Trebuie ţinut cont că TX, la partea dinspre Pi, trebuie conectat la RX-ul de la modul, şi viceversa! Informaţiile cu privire la conectorii GPIO de pe placa Pi-Top pot fi găsite la adresa https://github.com/DesignSparkrs/pi-top-resources. Cu toate conexiunile realizate, urmează repornirea Pi. Acum este posibilă conectarea la modulul RN2483 utilizând portul ttyAMA0 în loc de ttyACM0. Ţinând cont de acest lucru, se poate verifica, utilizând Minicom sau emulatorul de terminal preferat, dacă sistemul lucrează corect, precum în testul cu USB.

Adăugarea plăcii de dezvoltare RN2483 este un proces relativ simplu, dar permite construirea unei unelte flexibile şi cuprinzătoare pentru dezvoltare de aplicaţii cu LoRaWAN şi Reţeaua Lucrurilor.

Autor: Bogdan Grămescu Aurocon COMPEC SRL www.compec.ro

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Robotica la nivel de end-user.

Simple jucării sau mai mult de-atât? Acest domeniu a evoluat foarte mult în ultimii ani, aducând pe piață roboți din ce în ce mai practici și ușor de controlat și de programat, în mare parte datorită exploziei de interes pentru microcontrolerele Arduino și faptul că vorbim despre un sistem “open source” ce permite tuturor să-și satisfacă curiozitățile când vine vorba despre robotică.

ALLBOT & MBOT

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Allbot (Velleman) și Mbot (Makeblock) sunt două serii de roboți, bazate pe Arduino, programabili după bunul plac al utilizatorului și foarte utili dacă doriți să atașați expansiuni, senzori, module și alte accesorii ce transformă roboții în unelte practice și utile și nu numai. Deși seria Mbot de la Makeblock nu este bazată pe Arduino standard, este construit în jurul aceluiași microcontroler, având o formă proprietară pentru roboții săi. Cu toate astea, restul de atașamente poate fi posibil, fără prea multe restricții. Velleman și-a proiectat roboții cu shield-uri speciale pentru Arduino, dar acel Arduino trebuie achiziționat separat. Cu toate astea, fiecare aduce inovații și funcții interesante, precum control Bluetooth sau IR prin Smartphone, senzori de proximitate, expansiune de membre sau multiple scheme de construcție într-un singur kit. O listă completă de modele și accesorii găsiți la Conex Electronic sau vizitând site-ul www.conexelectronic.ro 1. Allbot VR408 este un robot modular, cu 4 picioare în formă spider, ce funcționează cu shield-uri atașabile microcontrolerului Arduino. Acesta este foarte simplu de asamblat și de configurat, folosind Arduino IDE. Setul include toate componentele necesare, mai puțin placa Arduino, aceea fiind vândută separat. Acest model include adaptorul pentru smartphone/tabletă care, împreună cu aplicația Apple sau Android, permite controlarea robotului de pe telefon. Pentru descărcarea aplicației folosiți Google Play sau Apple store. Conținut: • toate componentele necesare, din plastic • 8 × servo motoare 9g • un shield servo-motor cu conector, pentru Arduino (Doar UNO sau Mega) • un shield pentru baterie (4 × AA, neincluse) • include mai multe tipuri de picioare ce pot fi schimbate între ele • adaptor IR pentru control smartphone sau tabletă (Android sau iOS) 2. Kit-ul Starter Robot, așa cum implică numele, este îndreptat către cei care încep să descopere tainele roboților, iar pentru că sistemul său de configurare/control este bazat pe interfața grafică open source Scratch 2.0, până și prichindeii se pot bucura de acest robot și pot începe inițierea în tainele roboților. Cu ajutorul componentelor solide și rezistente și a modulelor electronice (senzori ultrasunete, receptor IR) veți putea construi fie un robot tanc sau o mașină cu 3 roți, programabile. Robotul este bazat pe controlerele Arduino, ceea ce înseamnă că veți învăța să configurați, într-un mod foarte ușor, microcontrolere cu scopul de a controla obiecte fizice cu ajutorul senzorilor. Acest model este bazat pe control IR (Infraroșu) și se face astfel cu ajutorul unei telecomenzi. Pentru modelul cu Bluetooth (robotul poate fi comandabil prin aplicații smartphone) vă rugăm întrebati pe e-mail sau telefonic.

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

3. Allbot VR204, asemănător lui VR408, este tot un robot modular, de data aceasta cu 2 picioare, ce funcționează cu shield-uri atașabile microcontrolerului Arduino. VR204 curpinde aceleași funcții și specificații precum fratele său mai mare, singurele diferențe fiind în mișcările sale datorită construcției cu 2 picioare și faptul că nu include adaptorul IR pentru comanda prin smartphone sau tabletă. Acest adaptor se achiziționează separat în cazul lui VR204, dar aplicația folosită este aceeași, disponibilă pe magazinele Google Play și iOS store. Conținut: • toate componentele necesare, din plastic • 4 × servo motoare 9g • un shield servo-motor cu conector, pentru Arduino (Doar UNO sau Mega) • un shield pentru baterie (4 × AA, neincluse) • include mai multe tipuri de picioare ce pot fi schimbate între ele

4. mBot este o variantă mai accesibilă, fiind adresat începătorilor (copii sau entuziaști) care au curiozități despre programare, IT sau electronică. Acesta oferă experiențe practice și distractive. Controlul și programarea robotului mBot se fac prin programul MBLOCK, inspirat din Scratch 2.0, sau prin module wireless. mBot poate fi modificat și i se pot adăuga diferite module și accesorii, posibilitățile fiind nenumărate. Corpul mecanic mBOT este compatibil cu platforma Make Block și cu componente Lego. Componentele electronice sunt bazate pe platforma Arduino, deci este Open Source. Acest aspect asigură că mBOT va avea un potențial foarte mare de expansiune și modificare, după bunul plac și după propriile aplicații. Interfața de programare este intuitivă și ușor de folosit, fiind grafică și bazată pe un sistem “drag&drop”. Astfel, oricine poate programa robotul, fără obstacole grele.

www.conexelectronic.ro

Dă-ne un LIKE pe Facebook (Electronica Azi) şi ai şansa să câştigi o placă de evaluare MPLAB Xpress de la Microchip!

Noua placă de evaluare MPLAB Xpress dispune de un programator integrat, un microcontroler PIC16 F18855 și un conector cu pini mikroBUS pentru extinderea sistemului cu mai mult de 180 de plăci Click™ de la MikroElektronika. PIC16F18855 este un microcontroler pe 8-biți de uz general ce suportă una dintre cele mai largi selecții de periferice independente de nucleu (CIP) de până în prezent.

CONCURS

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Câștigați o platformă de dezvoltare PICDEM Lab II de la Microchip!

Câștigați o platformă de dezvoltare PICDEM Lab II (DM163046) de la Electronica Azi Hobby! Placa este o platformă de dezvoltare și învățare pentru utilizarea microcontrolerelor (MCU) PIC® pe 8-biți. În centrul său, o suprafață mare de prototipare permite utilizatorilor să experimenteze cu ușurință diferite valori și configurații de componente analogice pentru optimizarea sistemului. O mulțime de conectori externi permit soluții personalizate de extensie, în timp ce biblioteca de note de aplicații și de laborator vă îmbogățește experiența în dezvoltare. Placa PICDEM Lab II este, de asemenea, complet compatibilă cu ultimile dezvoltări Microchip de software. Caracteristici: • Suportă toate MCU PIC pe 8-biți cu 6 până la 40 pini • Programarea header-relor și conexiunilor de alimentare pentru toate soclurile MCU-rilor • Trei surse de putere independente • 5V, 3.3V și tensiune variabilă (1.5-4.5V) • Suprafață mare de prototipare pentru conectarea senzorilor și a componentelor analogice • Conexiuni externe pentru comunicații industriale standard și interfețe de extensie • Laborator hardware și documentație pentru patru aplicații de laborator incluse în kit • Interfețe Low Energy RS232 și Bluetooth® Placa de dezvoltare originală PICDEM Lab a rămas una dintre cele mai populare unelte de dezvoltare pentru microcontrolerele PIC de când a fost ea lansată pe piață. Microchip a păstrat acest concept și la extins pentru a corespunde dezvoltărilor embedded ale secolului 21. Placa de dezvoltare PICDEM Lab II suportă orice microcontroler PIC pe 8-biți (capsule cu 6-, 8-, 14-, 18-, 20-, 28- și 40-pini) și oferă o suprafață extinsă de conexiuni pentru programare, I/O, componente analogice și interfețe de comunicație. Placa de dezvoltare PICDEM Lab II reprezintă o resursă valoroasă pentru ingineri cu specializări diferite, de la proiectanți de sisteme analogice interesați să exploreze puterea și flexibilitatea sistemelor bazate pe microcontrolere până la profesori de inginerie care caută unelte relevante și flexibile de predare pe care le pot adăuga la curricula lor.

Pentru a avea șansa de a câștiga o placă de dezvoltare PICDEM Lab II de la Microchip, vizitați pagina: http://www.microchip-comps.com/ehobby-picdemlab2july16 şi introduceţi datele voastre de contact în formularul online.

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Cadence lansează versiunea OrCAD 17.2 - 2016 Cadence dezvoltă soluțiile OrCAD pentru a răspunde provocărilor legate de proiectarea PCB-urilor flexibile și rigid-flexibile utilizate la dispozitivele IoT (Internet of Things), la dispozitivele care pot fi purtate de către persoane (Wearables) și la dispozitivele mobile. În data de 3 mai 2016, la München, Germania, în cadrul CDNLive EMEA, Cadence Design Systems, Inc. a anunțat noi capabilități pentru OrCAD® Capture, PSpice® Designer și PCB Designer 17.2-2016, care răspund provocărilor proiectelor PCB flexibile și rigid-flexibile, precum și simulărilor complexe de semnal mixt care se întâlnesc în dispozitivele IoT (Internet of Things - Internetul tuturor lucrurilor), cele care se pot purta (wearables) și dispozitivele mobile wireless.

precum și convertoare integrate, care permit importul direct al proiectelor de la furnizorii EDA consacraţi.

Această ultimă versiune OrCAD reduce timpul necesar dezvoltării proiectelor PCB răspunzând necesității de a proiecta circuite fiabile pentru dispozitive cât mai mici și mai compacte. Acest nou portofoliu OrCAD include tehnologii adecvate sistematizării şi planificării integrate rigid-flexibile, proiectării și vizualizării în timp real,

soluție de proiectare PCB în întregime scalabilă, disponibilă pe piață, care realizează o tranziție fără probleme de la produsele de larg consum la soluțiile profesionale PCB, cu ajutorul mediului Allegro®.

Versiunea actuală PSpice Designer include asistență pentru simularea la nivelul sistemului prin utilizarea C/C++/SystemC și VerilogA cu ajutorul noii interfețe de modele compacte PSpice. Aceasta oferă posibilitatea realizării de prototipuri virtuale hardware/software, astfel încât inginerii să poată proiecta și simula dispozitive IoT inteligente. OrCAD este singura

Pentru mai multe informații despre cele mai recente soluții OrCAD, accesați: www.orcad.com/orcad-172-2016-release.

Pentru a permite o mai rapidă și eficientă realizare a proiectelor flexibile și rigidflexibile indispensabile pentru dispozitivele IoT, celor care se pot purta (wearables) și dispozitivelor mobile wireless, portofoliul OrCAD utilizează o nouă capabilitate a bazelor de date pentru straturile suprapuse multiple și verificări inter-straturi pe parcursul proiectării, care le permit utilizatorilor să evite erorile ce pot apărea în timpul verificărilor manuale. Portofoliul OrCAD include de asemenea îmbunătățiri destinate optimizării productivității editorului PCB și ușurinței utilizării în domeniile editării ansamblurilor de pastile (padstack), gestionării constrângerilor, editării formelor și a funcției de verificare a regulilor de proiectare (DRC). Pentru a răspunde necesităților legate de eficiență, portofoliul include un motor de proiectare bazat pe evidențierea diferențelor, care permite revizuirea proiectului realizat în cadrul unor echipe internaționale, utilizând sisteme grafice de ultimă oră a proiectului realizat de echipe internaționale. De asemenea, pentru a le oferi proiectanților un mai mare control asupra procesului de adnotare a componentelor, au fost introduse capabilități avansate de adnotare și atribuire automată.

Despre Cadence Cadence contribuie la inovarea proiectării electronice la nivel mondial și joacă un rol esențial în crearea circuitelor integrate și a produselor electronice actuale. Clienții utilizează software, hardware, IP (Intellectual Property) și servicii Cadence pentru a proiecta și verifica produse avansate din domeniul semiconductorilor, produselor electronice de larg consum, echipamentelor pentru rețele și telecomunicații și al sistemelor de calcul. Compania are sediul central în San Jose, California și are centre de vânzări, centre de proiectare și facilități de cercetare pe întreg globul. Mai multe informații despre companie, produsele și serviciile sale puteți afla accesând: www.cadence.com

Pentru mai multe informaţii despre OrCAD® 17.2 - 2016 Release, puteți accesa următorul link: www.orcad.ro 12

CONCURS

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Câştigaţi cu Electronica Azi Hobby Trimiteţi la redacţie proiectul unei aplicaţii practice şi aveţi şansa de a câştiga un kit de evaluare şi dezvoltare “EFM32™ Zero Gecko Starter Kit” de la Silicon Labs. Articolul propus spre publicare trebuie să conţină următoarele elemente: • Introducere (~ 50 cuvinte) • Conţinut (~ 1000 cuvinte) • Poză autor şi pentru aplicaţia propusă • Diagrame (schemă electronică, detalii, circuit PCB).

Câştigaţi cu Electronica Azi Hobby Trimiteţi la redacţie proiectul unei aplicaţii practice şi aveţi şansa de a câştiga un sistem de evaluare şi dezvoltare “ENERGY-HARVEST-RD” de la Silicon Labs. Articolul propus spre publicare trebuie să conţină următoarele elemente: • Introducere (~ 50 cuvinte) • Conţinut (~ 1000 cuvinte) • Poză autor şi pentru aplicaţia propusă • Diagrame (schemă electronică, detalii, circuit PCB). 13

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

ioT - Soluţii de implementare Autor: Bogdan Grămescu

În perioada actuală, unul dintre subiectele cele mai fierbinţi în industrie şi în alte domenii (electrocasnicele reprezintă unul dintre ele) este Internetul Lucrurilor (IoT). IoT se referă la dispozitive cu conectivitate ridicată, sisteme şi servicii care interacţionează unele cu altele şi acoperă o varietate de protocoale, domenii şi aplicaţii. Pe scurt, dispozitivele comunică unele cu altele şi chiar sunt capabile să ia decizii pe baza unei reacţii primite de la alte echipamente. În oferta noastră puteţi identifica numeroase soluţii de implementare a IoT. Placă de interfaţare la reţea WEP-6LoWPAN-IoT-GW WEPTECH Gateway-ul IoT 6LoWPAN de la WEPTECH este un dispozitiv de interfaţare wireless care funcţionează ca un router pentru reţele locale 6LoWPAN, conectând o reţea wireless IPv6 la servere pe Internet. Un translator NAT64 este utilizat pentru conversie între protocolul de reţea senzorială 6LoWPAN IPv6 şi IPv4 utilizat de Internet. Transceiver-ele de pe placă oferă flexibilitatea operării wireless în benzile de 2,4GHz sau Sub-1GHz ISM. • CC2538 32MHz nucleu ARM Cortex-M3, SoC wireless 2.4GHz IEEE 802.15.4 cu memorie flash 512KB şi 32KB RAM • Transceiver wireless CC1200 868/915MHz IEEE 802.15.4g • 'Plug and Play' NAT64 sau IPv6 nativ (mod punte) • Până la 32 × noduri 6LoWPAN • Securitate: motor de criptare SHA şi AES • Conexiune Ethernet 10Base-T prin controler Ethernet Microchip ENC28J60 • Port COM virtual USB 2.0 • Antene interne • Sursă de tensiune: +5Vcc prin conector microUSB • Sistem de operare: Open-Source Contiki ( http://www.contiki-os.org ) • Actualizare firmware prin USB • Aplicaţie: comunicaţie prin Internet of Things ( IoT )

• Nr. stoc RS: 895-2463 • Cod de producător: WEP-6LoWPAN-IoT-GW

Înregistrator/software de monitorizare Opto 22 Ce este Groov şi unde îşi are locul în cadrul IoT? Groov este calea simplă a Opto 22 pentru a construi şi vizualiza o interfaţă pentru un operator mobil, dar și pentru a monitoriza şi controla dispozitive, sisteme şi echipamente cu ajutorul telefonului inteligent şi al tabletei. Vă puteţi construi interfaţa mobilă – propria aplicaţie mobilă – utilizând orice computer cu un browser modern (Chrome, Firefox, Safari, IE10). GROOV-AR1-BASE este dispozitivul Groov de tip plug-and-play ce include tot software-ul Groov. • Imediat după conectarea în reţea se poate începe realizarea interfeţei operator. • Dispozitiv cu o construcţie rezistentă industrială, cutia Groov deține două interfeţe independente Ethernet de 1GB şi extensie USB pentru interfeţe LAN wireless. • Cutia dispune de un design compact, fără ventilatoare, fără părţi în mişcare, cu un domeniu generos al temperaturii de operare (0-70°C). GROOV-AR1-BASE oferă platforma groov Solo. Aceasta vă permite monitorizarea şi controlul unui dispozitiv Modbus/TCP sau a unui controler Opto 22 SNAP PAC (SNAP PAC seria R, seria S, SoftPAC), sau o unitate senzorială de monitorizare a energiei OptoEMU. Nu sunt necesare servere intermediare sau convertoare de protocol.

• Nr. stoc RS: 890-8337 • Cod de producător: GROOV-AR1-BASE

www.compec.ro

IoT

PLATFORME DE DEZVOLTARE

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Microcontrolere, procesoare şi kit-uri de dezvoltare Aurocon COMPEC vă pune la dispoziţie o bogată ofertă de microcontrolere şi procesoare de la cei mai cunoscuți producători mondiali, precum: Microchip, Analog Devices, Renesas Electronics, Atmel, ST Microelectronics, Freescale, Silicon Laboratories, Motorola, National Semiconductor, Parallax, Philips Semiconductors, Infineon, Intel, Cypress, Dallas, Fujitsu, Maxim, NXP, Wiznet, Zilog. Pentru majoritatea dintre aceştia vă sunt oferite şi kit-uri de iniţiere şi dezvoltare. Dacă sunteți interesat în găsirea celor mai recente noutăţi în domeniul produselor electronice, intrați în Centrul de Electronică din pagina principală www.rsromania.com. Creați cele mai bune aplicații electronice cu cele mai noi kit-uri de dezvoltare de la RS și alegeți din gama noastră de produse kit-uri pentru Microcontrolere, DSP-uri, Management energetic şi logică programabilă. Placă de iniţiere pentru microcontrolerul STM32F7 Seriile STM32F7 de microcontrolere de foarte înaltă performanţă cu DSP şi FPU (Floating Point Unit) de precizie, bazate pe nucleu ARM® Cortex®-M7, furnizează 1082 CoreMark / 462 DMIPS la o frecvenţă de procesor de 216MHz. Arhitectura inteligentă cu noul set de periferice proiectat în jurul Cortex®-M7, în combinaţie cu o arhitectură de interconectare superioară cu matrice de magistrale AXI şi multi AHB pentru nuclee interconectate, periferice şi memorii, controlere DMA multiple şi acceleratorul grafic hardware Chrom-ART™, optimizează performanţa sistemului. Conectivitatea şi suportul audio este asigurat cu două interfeţe seriale audio (SAI) cu suport de ieşire SPDIF, trei I²S half-duplex cu suport de intrare SPDIF, două interfeţe USB On-The-Go cu sursă de tensiune • Nr. stoc RS: 882-0278 dedicată şi interfaţă cu mod dual QuadSPI Flash. • Cod de producător: STM32F746G-DISCO Memoria mare SRAM cu arhitectură de suprasarcină de 320Kbytes, incluzând 64Kbytes de memorie de date RAM TCM (Tightly-Coupled Memory) pentru memorie cu latenţă redusă, 16Kbytes de instrucţiuni TCM RAM şi 4Kbytes de SRAM pentru backup. Kit-ul de iniţiere (Discovery Kit) ajută la explorarea seriei de microcontrolere amintite. Arhitectura inteligentă cu noul set de periferice aduce capabilităţi de timp real, procesare de semnal digital şi eficienţă energetică. Microcontrolerele STM32F7 sunt potrivite pentru o gamă largă de aplicaţii: control industrial, aer condiţionat, securitate, video intercom, dispozitive casnice audio, precum şi IoT.

Kit de iniţiere Curiosity pentru MCU PIC Kit-ul de iniţiere Curiosity de la Microchip este o platformă de dezvoltare flexibilă complet integrată pe 8 biţi, proiectată deopotrivă pentru utilizatori începători şi experimentaţi, oferind o experienţă de prototipare rapidă şi plină de posibilităţi pentru microcontrolerele PIC® pe 8 biţi de la Microchip. Curiosity beneficiază de avantajul mediului de dezvoltare uşor de utilizat MPLAB® X de la Microchip cu programator/depanator integrat; nu este nevoie de niciun alt hardware pentru a putea începe. Pe placa Curiosity există un soclu MikroElectronica mikroBUS™ ce conduce la adăugarea de extrafuncţionalităţi fără efort. Se poate adăuga simplu una dintre numeroasele accesorii MikroElectronica Click™ pentru a explora o gamă largă de aplicaţii diferite. Adăugarea de comunicaţii Bluetooth este uşor de obţinut cu ajutorul instalării modulului Bluetooth de joasă putere Microchip RN4020 Bluetooth. Dispozitivele de interfaţare sunt de asemenea oferite; placa este repopulată cu comutatoare fizice, un buton tactil capacitiv mTouch™ şi un potenţiometru. Caracteristici: • Suportă Microcontrolere PIC pe 8 biţi cu 8 pini, 14 pini şi 20 de pini • Programator/depanator pe placă cu interfaţă USB • Operare fără probleme cu MPLAB® X IDE şi Code Configurator www.compec.ro

• Nr. stoc RS: 880-8650 • Cod de producător: DM164137

Semiconductoare Ü

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Kit STM32F4Discovery pentru ST Cortex M4 Familiile de microcontrolere STM32F405, STM32F407, STM32F415, STM32F417 sunt bazate pe nucleul RISC de înaltă performanţă ARM Cortex -M4 pe 32 de biţi care operează la frecvenţe de până la 168MHz. Nucleul CortexM4 este caracterizat de o unitate FPU (Floating Point Unit) cu o virgulă mobilă ce suportă toate tipurile de date şi instrucţiuni ARM de procesare de date. El implementează de asemenea un set complet de instrucţiuni DSP şi o unitate de protecţie a memoriei (MPU) cu o securitate îmbunătăţită a aplicaţiilor. Kit-ul STM32F4Discovery de la STMicroelectronics este proiectat pentru a evalua caracteristicile seriilor de microcontrolere STM32F407 şi STM32F417. Toate kit-urile Discovery se adresează oricărui tip de utilizator, de la începător şi până la dezvoltator experimentat de software şi aplicaţii. Acest sistem de evaluare simplu permite dezvoltarea de aplicaţii rapid şi ușor. Placa Discovery este dezvoltată în jurul STM32F407VGT6. • Nr. stoc RS: 745-8434 El include un conector de depanare integrat ST-Link, • Cod de producător: STM32F4Discovery accelerometru digital ST MEMS (LIS302DL sau LIS3DSH), microfon digital omnidirecţional ST MEMS (MP45DT02). El include de asemenea un convertor digital/analog audio CS43L22 cu driver pentru boxe clasă D, LED-uri, butoane cu apăsare şi un conector USB OTG micro-AB. Sunt oferite trei convertoare A/D pe 12 biţi, două convertoare D/A, un RTC de joasă putere, 12 temporizatoare de uz general pe 16 biţi (incluzând două temporizatoare PWM pentru control motoare), două temporizatoare de uz general pe 32 de biţi, un generator de numere aleatoare (RNG), împreună cu interfeţe de comunicaţii standard şi avansate. Dispozitivele STM32F415, STM32F417 dispun de celule de acceleraţie criptografică adiţionale.

Shield GSM 2 cu antenă integrată Shield-ul Arduino GSM 2 cu antenă integrată se conectează la o placă Arduino precum Uno, Due sau Leonardo, oferind facilitatea de: – conectare la internet – recepţie şi iniţiere apeluri telefonice – recepţie şi trimitere mesaje text Cum? 1) Utilizând modem-ul radio on-board Quectel M10 2) Introducând un card SIM ce oferă acoperire GPRS Ce este nevoie pentru a începe? 1) Placă Arduino 2) Tensiune de operare 5V (oferită de placa Arduino) 3) Conexiune cu placa Uno pinii 2,3 (serial software) şi pinul 7 (reinițializare)

• Nr. stoc RS: 865-9010 • Cod de producător: A000105

Caracteristici: – Frecvenţe modem: GSM 850MHz, GSM 900MHz, DCS 1800 MHz, PCS 1900 MHz – Suportă TCP/UDP şi HTTP – Viteze de transfer la încărcare/descărcare GPRS 85,6 kbps – Adaptor SIM de la Micro la nano – LED-uri de stare – Jack audio pe placă – Butoane de alimentare şi reset Cu ajutorul produselor care au la baza conceptul IoT, acum totul este mai COMOD, PROMPT şi EFiCiENT, nemaifiind nevoie să vă deplasaţi de la locul de muncă, deoarece puteţi da comenzi sau primi informaţii de stare cu ajutorul unui telefon sau al unei tablete. www.compec.ro

Semiconductoare

PLATFORME DE DEZVOLTARE

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Placă de extensie pentru detecţie de proximitate şi gesturi P-NUCLEO-6180X1 este un pachet de evaluare ce oferă o introducere în cunoaşterea capabilităţilor de detecţie a proximităţii, a razei de acţiune şi a luminii, oferite de senzorul VL6180X în combinaţie cu puternicul microcontroler STM32F401RE. Placa de extensie este un modul caracterizat de senzor de proximitate, detecţie gesturi şi lumină ambientală (ALS - Ambient Light Sensing). VL6180X are la bază tehnologia Time-of-Flight - STMicroelectronics FlightSense™. Cu una sau mai multe module VL6180X se pot dezvolta aplicaţii de recunoaştere a gesturilor elementare. Placa de extensie este compatibilă cu familia de plăci STM32 Nucleo şi cu conectorul Arduino UNO R3. De exemplu NUCLEO-F401RE este o placă de dezvoltare STM32 Nucleo-64 cu microcontroler STM32F401RET6. Această placă oferă o cale accesibilă şi flexibilă pentru utilizatorii ce doresc să încerce noi idei şi să construiască prototipuri cu orice microcontroler din linia STM32, având de ales diferite combinaţii de performanțe, consum energetic şi funcţii. Caracteristici: 1x VL6180X

(modul senzorial de determinare a proximităţii, gesturilor şi luminii ambientale)

• Nr. stoc RS: 906-4628 – Modulul dispune de un switch cu două poziţii pentru cele două funcţii controlate: • Cod de producător: P-NUCLEO-6180X1 măsurarea razei de acţiune şi detecţia luminii ambientale până la 100KLux. – Display-ul cu 4 cifre permite afişarea distanţei de la o ţintă la senzorul de proximitate sau valoarea intensităţii luminoase. – Precizia de detectare a razei de acţiune este excelentă şi este independentă de gradul de reflexie al ţintei. Placa 1x NUCLEO-F401RE – Placa dispune de punct de acces pentru management energetic. Ea este echipată cu conector Arduino UNO R3, este conformă cu RoHS. La placă se pot conecta până la trei plăci satelit VL6180X.

Placă de evaluare CN-0355 este o placă de evaluare de la Analog Devices, un condiţionator de semnal de joasă putere complet pentru un senzor tip punte, ce include un canal de compensare a temperaturii. Acest circuit este potrivit pentru o varietate de senzori de presiune industriali şi celule de sarcină care operează cu tensiuni de comandă între 5V şi 15V. Placa de evaluare constă dintr-un convertor Σ-Δ pe 24 de biţi, cu 3 canale, zgomot redus, joasă putere cu o referinţă şi amplificator de instrumentaţie pe cip (AD7793), amplificator de instrumentaţie rail-to-rail Micropower cu tensiune de alimentare între 2,7V∼36V (AD8420) şi amplificator operaţional dual RRIO cu protecţie la supratensiune, 30V (ADA4096-2). Convertoarele analog/digitale convertesc semnalele electrice analogice în scopul procesării. Analog Devices oferă cea mai mare gamă industrială de convertoare A/D, necesară inginerilor proiectanţi ce depind de siguranţă în funcţionare în mediile cele mai dure, atât pe Pământ, cât şi în spaţiu.

• Nr. stoc RS: 895-2482 • Cod de producător: EVAL-CN0355-PMDZ

De exemplu circuitul bazat pe AD7793, 24-biţi, Σ-Δ, are trei intrări analogice diferenţiale şi dispune pe cip de un PGA de zgomot redus, cu amplificare de la 1 la 128, făcându-l ideal pentru interfeţe senzoriale multiple. AD7793 consumă un maxim de numai 500 μA şi, de aceea, este potrivit pentru aplicaţii de joasă putere. El are o referinţă internă de zgomot şi derivă reduse, dar poate accepta şi referinţe diferenţiale externe. Viteza de ieşire a datelor este programabilă software de la 4,17 Hz la 470 Hz. www.compec.ro

Semiconductoare

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Kit de evaluare senzor de temperatură Kitul de evaluare cheie hardware USB Si705x (USB Dongle Evaluation Kit) a fost proiectat în vederea evaluării seriei Si705x de senzori de umiditate şi temperatură. Kitul de evaluare constă din două plăci – placa cheie hardware USB Si7013 şi placa de extensie Si705x.

Kitul suportă de asemenea dispozitive cu ieşire PWM şi I²C. Este important ca software-ul să fie instalat pe PC înainte de conectarea cheii hardware la USB, asigurându-se astfel că driverele software sunt instalate corect. Platforma de dezvoltare cheie hardware USB Si7013 a fost dezvoltată pe baza platformei National Instruments LabView™. Odată ce interfaţa grafică este completă, trebuie conectată cheia USB la PC. • Nr. stoc RS: 865-1508 • Cod de producător: Si7055-EVB

Calculatorul recunoaşte dispozitivul şi utilizează noul driver instalat. Interfaţa grafică este simplă de utilizat conform imaginii de mai sus.

Placă de evaluare EVAL-AD9833SDZ este o placă de evaluare de la Analog Devices ce demonstrează performanţele circuitului integrat generator programabil de forme de undă AD9833 DDS. Acest dispozitiv de joasă putere (13mW la 3V) este capabil de a produce ieşiri cu formă de undă sinusoidale şi triunghiulare de înaltă calitate. Placa de evaluare include un comparator ce permite producerea unei forme de undă dreptunghiulare în scop de generare semnal de ceas. Această placă de evaluare trebuie utilizată împreună cu placa de dezvoltare EVAL-SDPCB1Z, cu numărul de stoc RS 762-0207. Aplicaţii posibile: senzori biomedicali, analiza impedanţelor bioelectrice, analiză electrochimică, spectroscopie, măsurarea complexă a impedanţelor, testare nedistructivă.

www.compec.ro

• Nr. stoc RS: 803-1469 • Cod de producător: EVAL-AD9833SDZ Semiconductoare

PLATFORME DE DEZVOLTARE

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Placă de extensie Placa de extensie 1-101204-01 SHTC1 de la Sensirion este proiectată pentru utilizare cu plăcile de evaluare Atmel Xplained Pro. Ea prezintă circuitul integrat, senzor de temperatură şi umiditate SHTC1 proiectat pentru dispozitive electrocasnice. Aceasta are o capsulă compactă DFN cu o amprentă 2 mm × 2 mm şi oferă un consum energetic redus. SHTC1 constă dintr-un senzor capacitiv de umiditate, senzor de temperatură, procesare de semnal analogic şi digital, conversie analog/digitală, memorie date de calibrare şi o interfaţă de comunicaţie digitală suportând modul rapid I²C. Această placă poate fi ataşată la placa Atmel Xplained Pro împreună cu alte plăci de extensie. În acest fel, utilizatorul are acces rapid şi simplu la capabilitate de afişare şi control tactil. Avantajele tehnologiei CMOSens® de la Sensirion: – Siguranţă în funcţionare şi stabilitate pe termen lung – Tehnologie dovedită industrial cu un istoric de mai mult de 10 ani – Proiectat pentru producţie de masă – Optimizat pentru a fi economic – Zgomot redus

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 898-6729 • Cod de producător: SHTC1 Xplained Pro Extension Board

Convertor micro USB – Serial Convertorul USB – serial pentru Arduino poate converti o conexiune USB într-o transmisie serială Tx şi Rx de 5 volţi utilizând microcontrolerul de pe placă ATmega16U2, un conector micro-USB şi 5 pini Tx/Rx. Caracteristici şi avantaje ale convertorului USB – serial • Se conectează la plăcile Arduino Mini • Siguranţele fuzibile de pe placă protejează computerul gazdă de scurtcircuite şi limitează curentul la 500 mA • LED-uri de stare • Nou firmware disponibil prin software-ul Atmels FLIP pentru Windows sau programatorul DFU pentru Mac, OS X şi Linux. Kiturile Arduino sunt un punct bun de început pentru prototipare, experimentare proiecte de la cele mai simple, până la complexe. Pe lângă acestea, Aurocon COMPEC dispune de o plajă bogată de accesorii pentru a vă asigura suport în proiectele dvs. Arduino. Accesoriile vă pot ajuta să demaraţi proiecte, inclusiv în zona IoT (internetul lucrurilor).

• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 904-8105 • Cod de producător: A000107

Carcasele vă protejează plăcile, iar accesoriile de conectivitate precum cabluri şi antene sunt foarte importante. www.compec.ro

Semiconductoare

Autor: Bogdan Grămescu Aurocon COMPEC SRL www.compec.ro

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Platforme de dezvoltare în oferta

Conex Electronic Platformele de dezvoltare cresc în număr, pe zi ce trece, iar motivul principal este versatilitatea aplicațiilor care se dezvoltă și a ideilor care ies la iveală. Până de curand, automatizarea, roboții, sau proiectele de casă inteligentă, erau niște subiecte greu de atins, dar cu aceste platforme, accesibile și ușor de folosit, lucrurile au luat o întorsătură spre bine în ceea ce privește aceste domenii. Red Pitaya Un multi-instrument de măsură și control bazat pe software open-source ce se poate lăuda chiar și cu un magazin online de aplicații construite, special pentru aplicațiile în care este nevoie de un aparat performant de măsură. Acesta poate deveni un osciloscop, un LCR meter, un Spectrum Analyzer și multe altele.

populară alegere în ceea ce privește robotizări și automatizări.

SATA, Lan Gigabit, USB OTG și suport pentru Android. Banana Pro După Banana Pi, modelul Pro oferă, în plus, un procesor Dual-core și un modul Wi-fi integrat. Ar putea fi considerat cel mai complet sistem în acest clasament.

PcDuino Compatibilitate completă a chip-ului Atmega și a ansamblurilor dezvoltate pentru Arduino, dar cu avantajul de a folosi un sistem de operare precum Linux, sau chiar și Android. Raspberry Pi Cea mai populară platformă de dezvoltare, care se face remarcată ca fiind singurul mini-PC cu un procesor quad-core și care are cel mai mult suport software pe internet.

BeagleBone Acesta are cei mai mulți pini GPIO (69

Banana Pi Probabil cel mai popular, imediat după Raspberry Pi, Banana Pi ne întâmpină cu avantaje foarte plăcute, precum conexiune

Arduino DUE Unul dintre cele mai noi apariții a seriei Arduino, dar, la fel ca și Red Pitaya, acesta reprezintă o platformă cu aplicații mai restrânse și este, probabil, cea mai 20

max.) ceea ce înseamnă că poate controla cele mai multe dispozitive și aplicații. Cu 512Mb tactați la 800MHz și un chip grafic SGX530, BeagleBone este cel mai adecvat pentru dezvoltarea aplicațiilor care folosesc imagine 3D.

PLATFORME DE DEZVOLTARE

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Senzori și module pentru aplicații cu platforme de dezvoltare: Senzor gaz MQ7 (Monoxid de carbon)

Senzor nivel apă

Senzor gaz MQ9 (Monoxid de carbon, Gaz inflamabil)

Senzor ploaie

Senzor gaz MQ2 (Metan, Butan, GPL, Fum)

Modul 2 relee

Senzor gaz MQ135 (Benzen, Alcool, Fum)

Modul 4 relee

Senzor gaz MQ6 (GPL, Butan)

Modul 8 relee

Senzor gaz MQ4 (Metan)

Senzor vibrații

Senzor temperatură și umiditate

Senzor ultrasunete

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Tabel comparații platforme dezvoltare Red Pitaya

Raspberry Pi 2

Arduino DUE

Procesor

Dual core ARM Cortex A9 + FPGA quad-core ARM Cortex-A7 CPU Atmell ARM Cortex-M3

Frecvență de lucru/RAM

- / 4Gb DDR3 SDRAM (512MB)

900MHz / 1GBRAM

84MHz / SRAM 96KB (two banks: 64KB & 32KB)

I/O Fast Analog & Slow Analog 125MS/s14-bit

Intrări Slow Analog

100kS/s 12-bit

10kS/s 10-bit

Memorie internă

512KB

Suportă extensie memorie

Micro SD (max. 32GB)

Micro SD

Suportă (vândut separat)

Suportă conexiune Wi-Fi

Da (accesoriu vândut separat)

Conexiune RJ45 Sistem de operare

10/100/1000Mbps Bazat pe Linux

10/100Mbps Ubuntu Mate, Raspbian, OSMC, Openelec, Windows 10 IoT etc.

Suportă (vândut separat) RIOT-OS

Funcționalități de bază

Multi-instrument

Computer/Server/ Entertainment console/etc.

Microcontroler

Conex Electronic s.r.l. Tel.: 021 242.22.06 I Fax: 021 242.09.79 I office@conexelectronic.ro I www.conexelectronic.ro

PLATFORME DE DEZVOLTARE

pcDUiNO

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Banana Pi

Banana Pro

Beaglebone

ARM Cortex A8

Allwinner A20

A20 ARM® Cortex™-A7 Dual-Core ARM Cortex A8

1GHz / 1GB RAM

1GHz / 1GB DDR3 SDRAM (shared with GPU)

1GHz / 512MB RAM

2GB Flash

4GB Flash

Micro SD (max. 32GB)

Micro SD (max. 64GB) / HDD (max. 2TB)

Micro SD

Da (accesoriu vândut separat)

Da (inclus pe chip)

Nu este specificat

10/100Mbps Linux3.0 + Ubuntu 12.04 Android ICS 4.0

10/100/1000Mbps Raspbian, Lubuntu, ArchLinux, OpenSuse, Scratch,Android 4.2

10/100Mbps Debian, Android, Ubuntu, Cloud9 IDE on Node.js w/ BoneScript library

Full PC/Server/ Entertainment console/etc.

Computer/Server/ Entertainment console/etc.

Conex Electronic s.r.l. Tel.: 021 242.22.06 I Fax: 021 242.09.79 I office@conexelectronic.ro I www.conexelectronic.ro

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

introducere în Electronică Aveți de gând să construiți proiecte IoT în jurul plăcilor Raspberry Pi și Arduino? În orice caz, aceste două plăci sunt doar o parte din proiecte, fiindcă ele fac toate operațiile de calcul, dar aveți nevoie, de asemenea, de dispozitive I/O, pe care să le conectați la ele. Dispozitivele sunt, în principal senzori, LED-uri și afișoare LCD. Pentru a conecta corect perifericele, trebuie să fiți familiarizați cu noțiunile de electronică de bază, fiindcă în caz contrar, riscați să se ardeți dispozitivele de I/O și chiar și plăcile.

Ghid de inițiere RASPBERRY Pi și ARDUINO folosind Wyliodrin Partea a IIa Autori: Mădalina TANEA Ioana CULIC Alexandru RADOVICI

Legea lui Ohm Legea lui Ohm afirmă că într-un circuit, curentul (I) este direct proporțional cu tensiunea aplicată (U) și invers proporțional cu rezistența (R) a circuitului. (1) Legile de circuit ale lui Kirchhoff Înainte de a afirma cele două legi, trebuie să înțelegeți următoarele noțiuni: • joncțiune/nod - locul în care se întâlnesc cel puțin trei ramuri conductoare • buclă - un traseu închis, incluzând cel puțin două noduri Prima lege a lui Kirchhoff Prima lege a lui Kirchhoff afirmă că într-un nod, suma curenților este 0. (2) Vă rugăm să țineți cont de următorul fapt: curenți au direcții de curgere. Curenții de intrare au valori negative, în timp ce curenții de ieșire au valori pozitive. A doua lege a lui Kirchhoff Legea a doua Kirchhoff afirmă că suma căderilor de tensiune într-o buclă de circuit este egală cu suma tensiunilor surselor de alimentare. (3)

Figura 13: Exemplu pentru legea a doua a lui Kirchhoﬀ

Exemplu: Aveți o sursă de 3V și trei rezistoare cu rezistențe diferite (figura 13). Suma căderilor de tensiune pe fiecare dintre ele este egală cu tensiunea sursei. R1 + R2 + R3 = V CC1 => 0.25v + 1.25v + 1.5v = 3v

(4)

LED Acest capitol explică modul în care să se conecteze în mod corect un LED la plăcile Raspberry Pi sau Arduino. În primul rând, trebuie să știți ce este o diodă. O diodă este o componentă electronică care are un terminal pozitiv și altul negativ și, practic, permite curentului să curgă numai într-o singură direcție, de la pozitiv la negativ. LED-ul este, de asemenea, o diodă. Atunci când curentul curge prin LED, acesta se aprinde și luminează. Deci, pentru a aprinde un LED, aveți nevoie să aplicați tensiune electrică ridicată la anod și tensiune joasă la catod.

Schema electronică Luând în considerare teoria expusă anterior, construiți un circuit precum cel din figura 14 pentru a aprinde un LED. Trebuie să luați în considerare faptul că sursa de alimentare descrisă va fi înlocuită, în proiectele care urmează să se construiască, cu un Raspberry Pi sau Arduino Figura 14: Exemplu de schemă cu LED

Există doar o problemă mică, cu schema din figura 14: este practic un scurt- circuit. Asta înseamnă că nu există nicio rezistență pentru a limita curentul, deoarece dioda nu are nicio rezistență semnificativă care să limiteze curentul. Dioda permite doar circulația curentului.

PLATFORME DE DEZVOLTARE Acest lucru poate cauza probleme mari (puteți avaria Raspberry Pi, de exemplu). Pentru a evita acest lucru, aveți nevoie de un rezistor pentru a limita nivelul de curent (figura 15). Figura 15: Exemplu de schemă corectă cu LED Buton Acest capitol explică modul de conectare corectă a unui buton la plăcile Raspberry Pi sau un Arduino. Un buton, numit de asemenea comutator, este o componentă electrică prin care se poate întrerupe un circuit electric prin întreruperea circulației curentului. Atunci când este utilizat în schemă, există mai multe simboluri posibile pentru a descrie un buton (Figura 16).

De ce este greșită? Dacă se apasă butonul, totul funcționează bine. Valoarea la pin ar fi HIGH și poți spune: “Da, butonul este apăsat, cu siguranță”. Dar ce se întâmplă atunci când butonul nu este apăsat (off)? Este important să se știe că un nivel logic poate fi: LOW (sau 0), HIGH (sau 1), precum și NECUNOSCUT (sau de mare impedanță). Atunci când butonul nu este apăsat, nu poți spune sigur ce nivel logic are pin-ul: ar putea fi 0 precum și 1, deoarece firul nu este conectat, nici la masă (Ground) și nici la o sursă de alimentare. Hai să-i dăm o altă variantă (figura 19).

Figura 16: Simboluri pentru buton De asemenea, figura 17 prezintă un exemplu de circuit care utilizează un comutator. Atunci când este apăsat butonul, acesta acționează ca un fir conductor și va lăsa curentul să curgă prin circuit. Dacă butonul nu este apăsat, circuitul este întrerupt.

Figura 17: Exemplu de circuit cu buton

Figura 19: Buton incorect conectat la Raspberry Pi Figura 19 este de asemenea incorectă. Când comutatorul este întrerupt, valoarea pin-ului este HIGH. Marea problemă apare atunci când butonul este apăsat. Acesta va crea un scurt-circuit: Masa este conectată direct la VCC, ceea ce este foarte rău, pentru că nefiind niciun rezistor, curentul electric nu este limitat. Modul corect de a conecta un buton la o placă este prezentat în figura 20.

Atunci când un buton este conectat la o placă, puteți spune dacă butonul a fost apăsat doar văzând valoarea logică HIGH (sau 1) sau LOW (sau 0) la pin-ul lui. Hai să vedem cum se poate conecta un buton pentru Raspberry Pi. Prima posibilitate ar fi cea din figura 18, dar ea este greșită.

Figura 20: Buton corect conectat la Raspberry Pi

Figura 18: Buton incorect conectat la Raspberry Pi

De data aceasta nu va fi un scurt-circuit, deoarece, dacă este apăsat butonul, există rezistorul R. Rezistorul R se numește rezistor pull up, adică trage în sus nivelul de tensiune, iar întregul sistem este numit un divizor de tensiune. Dacă butonul este apăsat, pin-ul nostru va avea valoarea logică LOW.

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

De asemenea, puteți conecta rezistorul la Ground. Acum aveți un rezistor pull-down, adică trage în jos și valoarea pin-ului va fi HIGH atunci când butonul este apăsat și respectiv LOW în caz contrar. Instrucțiuni de siguranță Ori de câte ori conectați ceva la placa Raspberry Pi sau placa Arduino trebuie să vă asigurați că placa nu este alimentată. În caz contrar, s-ar putea crea în mod accidental un scurt-circuit și se va defecta placa. Numai după ce v-ați asigurat că totul este conectat corect, se poate alimenta placa cu tensiune, în condiții de siguranță. inițializarea plăcii Raspberry Pi Pentru proiectele pe care le veți construi, folosiți o placă Raspberry Pi împreună cu serviciul Wyliodrin care permite programarea de la distanță și monitorizarea plăcii. Hai să vedem cum să inițializați Raspberry Pi, astfel încât să o puteți accesa prin intermediul Wyliodrin. În afară de Raspberry Pi, veți avea nevoie de un SD card de minim 4 GB. (Se recomandă clasa 10). De asemenea, trebuie să se asigure pentru placa Raspberry Pi o conexiune la Internet. Puteți folosi fie un cablu Ethernet pentru o conexiune cu fir, fie un dongle WiFi. Configurarea plăcii necesită următorii pași: 1. Se adaugă Wyliodrin la placă; 2. Descărcați Wyliodrin Raspberry Pi SD Card Image; 3. Scrieți imaginea pe un SD card; 4. Descărcați fișierul de configurare a plăcii și scrieți-l pe cardul SD; 5. Introduceți cardul SD în placa Raspberry Pi și conectați placa la rețea. Adăugarea Wyliodrin la placă Mergeți la www.wyliodrin.com. După conectare, veți găsi în partea de sus a paginii de Proiecte un buton Add new board (figura 21). Trebuie doar să apăsați butonul pentru a adăuga Raspberry Pi la cont. Pentru a adăuga placa trebuie să se completeze aceste două etape: 1. Numele plăcii și apoi selectați tipul; 2. Setați conexiunea la rețea. Apoi apăsați Next (figura 22). În meniul de configurare a conexiunii la rețea (figura 23), marcați Use Wireless numai dacă aveți de gând să vă conectați la o rețea fără fir, altfel lăsați-l nemarcat. Opțiunea Pass Firewalls nu trebuie să fie marcată, cu toate acestea, în cazul în care placa nu apare on-line, după finalizarea tuturor etapelor necesare, încercați să o reconfigurați și să marcați această opțiune. Va apărea un tutorial cu privire la modul de conectare a plăcii Raspberry Pi. Ü 25

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Figura 21: Adăugați o placă nouă Descărcați Imaginea Wyliodrin Raspberry Pi pe SD Card Trebuie să descărcați imaginea pe care aveți de gând să o utilizați pe SD Card. Puteți găsi un link către acea imagine în fereastra care descrie modul de conectare a plăcii Raspberry Pi la Wyliodrin. După ce faceți clic pe link, începe descărcarea imaginii. Aveți nevoie un program unzip pentru a dezarhiva și pentru a obține imaginea pe SD Card.

Figura 23: Adăugați preferințele rețelei Scrieți imaginea pe un SD Card Scrierea imaginii pe un card SD este diferită, în funcție de sistemul vostru. Vă vom prezenta pașii pe care trebuie să-i faceți în funcție de calculatorul pe care este un anumit sistem de operare. Windows 1. Introduceți cardul SD în cititorul de card SD și verificați la ce literă de unitate a fost repartizat. Puteți vedea cu ușurință litera de unitate (de exemplu E:) căutând în coloana din stânga la Windows Explorer. Aveți posibilitatea să utilizați (dacă există) chiar o fantă SD (slot SD) pentru card sau un adaptor ieftin conectat într-un slot USB. 2. Descărcați utilitarul Win32DiskImager (http://sourceforge.net/projects/win32disk imager). 3. Se extrage executabilul din fișierul zip și apoi rulați utilitarul Win32DiskImager; poate fi necesar să executați utilitarul ca Administrator! Click dreapta pe fișier și selectați Run as Adiministrator (Executare ca administrator). 26

Figura 22: Adăugați preferințele plăcii 4. Selectați unzipped Wyliodrin SD Card Image pentru Raspberry Pi. 5. Selectați litera de unitate a cardului SD în cutia dispozitivului. Aveți grijă să selectați unitatea corectă; dacă veți selecta greșit se pot distruge datele de pe hard disk-ul computerului! În cazul în care utilizați fanta pentru card SD în calculatorul vostru (dacă aveți disponibilă fanta), dar nu se vede fereastra Win32DiskImager, încercați să utilizați un adaptor ieftin într-un slot USB. 6. Faceți clic pe Write (Scrie) și așteptați scrierea pentru a finaliza. 7. Ieșiți din imager și scoateți cardul SD. Linux 1. Introduceți cardul SD în cititorul de card SD. Cardul va apărea în /dev, uzual, sub numele de mmcblk0. 2. Deschideți un terminal și introduceți următoarea comandă: dd i f = raspbe rrypi_image_file of =/dev/device_name unde: fișierul raspberrypi_ image_file este înlocuit cu numele de dezarhivat Wyliodrin SD Card Image pentru placa Raspberry Pi și /dev/device_name este înlocuit cu calea către SD Card, de obicei, acesta va fi /dev/mmcblk0. 3. Așteptați până când procesul s-a terminat. 4. Scoateți cardul SD. Mac OS 1. Introduceți cardul SD în cititorul de card SD sau folosiți un adaptor card SD, ieftin, pentru computer. 2. Descărcați utilitarul PiWriter. Acest lucru va fi folosit pentru a scrie imaginea Wyliodrin pe SD Card (https://github.com/ Wyliodrin/PiWriter). 3. Rulați PiWriter. Vi se va cere un utilizator ca administrator și parola. Trebuie să aveți dreptul de administrator pentru a utiliza PiWriter. Dacă nu sunteți siguri ce trebuie să se facă, trebuie doar să introduceți parola. 4. Urmați instrucțiunile de pe ecran

5. Când vi se solicită să selectați un fișier, selectați imaginea dezarhivată: unzipped Wyliodrin SD Card Image pentru Raspberry Pi. 6. Așteptați finalizarea scrierii. 7. Ieșiți din imager și scoateți cardul SD. Fișierul de Configurare Placă După ce ați scris imaginea Wyliodrin pe SD Card, va trebui să descărcați și să copiați pe card fișierul de configurare Wyliodrin. Link-ul către fișier este, de asemenea, în fereastra tutorial. Dacă ați închis fereastra, atunci mergeți la pagina Wyliodrin Projects, faceți clic pe pictograma din dreapta, de lângă numele plăcilor și selectați ConFigura. Citiți instrucțiunile de pe ecran, și veți găsi un link către un fișier numit wyliodrin.json. Introduceți cardul SD în computer. Odată ce apare, copiați fișierul wyliodrin.json direct pe card. Asigurați-vă că fișierul este numit exact wyliodrin.json. Vă rugăm să fiți conștienți de faptul că fiecare placă are un fișier diferit de configurare. Chiar dacă, toate acestea sunt numite wyliodrin.json, conținutul este diferit pentru fiecare placă pe care doriți să o activați. Conectarea plăcii la Wyliodrin Scoateți cardul din calculator și introduceți-o în Raspberry Pi. Dacă este cazul, conectați Raspberry Pi la un cablu de Internet și conectați-l la rețea. Va trebui să așteptați un pic, iar placa va apărea ca fiind on-line pe pagina Wyliodrin Project. Ați activat cu succes conectarea plăcii Raspberry Pi. Acum puteți ajunge mai departe, la crearea proiectelor pe care le vom prezenta în continuare. Bucurați-vă! introducere în Wyliodrin Treceți la construirea tuturor proiectelor prin utilizarea platformei Wyliodrin. Wyliodrin vă permite accesul de la distanță la placă. Acest lucru înseamnă că puteți

PLATFORME DE DEZVOLTARE scrie programul, să-l încărcați pe placă, să-l rulați și în cele din urmă să monitorizați placa folosind interfețe grafice. Deja ați luat contact cu platforma din capitolul precedent, atunci când ați configurat Raspberry Pi. Acum, să vedem ce alte opțiuni aveți pentru acces la proiecte. Pagina Proiecte O dată autentificat, puteți vedea pagina de proiecte (figura 24). Pe acea pagină se pot adăuga alte plăci prin apăsarea pe butonul Add new board și urmați instrucțiunile descrise anterior. În coloana din stânga, există câteva opțiuni: • Notifications (Notificări) - afișează mesajele pe care le primiți de la echipa Wyliodrin prin declasificarea de modificări ale platformei; • Acount info (Informațiile despre cont) afișează informații despre cont (nume, email, tip cont, jeton de comunicare, numărul de plăci, numărul de proiecte); • Tutorials (Tutoriale) – dând click, se deschide o altă fereastră în care găsiți tutorialele din pagina wiki a Wyliodrin; aici găsi tot felul de tutoriale și îndrumări pentru a începe utilizarea platformei; • Take a tour (Faceți un tur) - vizionați rapid această pagină; • F.A.Q. - se deschide o altă fereastră cu unele dintre cele mai frecvente întrebări și răspunsuri; vă recomandăm să verificați această pagină oricând întâlniți o problemă, fiindcă s-ar putea găsi soluția acolo. Fiecare placă are, de asemenea, unele opțiuni pe care le puteți accesa prin apăsarea rotiței de pe partea stângă a fiecărui bord: • Setup Tutorial (Tutorial de instalare) – deschide un tutorial legat de adăugarea unei noi plăci. (Puteți găsi mai multe informații despre acest subiect în capitolul precedent); • Download (Descărcați) wyliodrin.json vă permite să descărcați fișierul cu configurația plăcii în cazul în care doriți să modificați orice setări sau aveți un alt Card SD; • Download (Descărcați) SD Card Image descarcă întreaga imagine, în cazul în care aveți un alt card SD; • Offline? (Deconectat?) - Se deschide o altă fereastră cu soluții în cazul în care placa nu apare on-line; • Board ID - afișează ID-ul plăcii și, dacă este activată, jetonul (token) de comunicare; veți avea nevoie de aceste informații pentru proiectele care fac două sau mai multe plăci să comunice, sau dacă doriți să comunicați cu placa vostră la un web sau aplicație mobilă; • Disable / Enable Open Messages

(Dezactivare / Activare Mesaje deschise) Mesaje deschise ce trebuie să fie activate pentru a permite unui web sau aplicație mobilă să comunice cu placa voastră; • API Semantics (Semantica API) - se deschide o pagină wiki care explică modul în care lucrează mesajele deschise și comunicarea plăcii; • ConFigura (Configurare) - vă permite să schimbați setările plăcii; luați notă de faptul că odată ce faceți asta, trebuie să înlocuiți fișierul wyliodrin.json vechi cu un unul nou descărcat; • Extra Libraries (Biblioteci Extra) - descarcă și instalează biblioteci suplimentare pe placă; De obicei imaginea pe Card SD pentru Raspberry Pi conține deja toate bibliotecile;

Figura 24: Pagina de proiecte Wyliodrin

Figura 25: Adăugați o nouă aplicație • Update Image (Actualizare Imagine) descarcă și instalează orice actualizări pentru imagine pe SD cardul plăcii; • Update Streams (Actualizare Streams) descarcă și instalează pe placă mediul necesar pentru a crea aplicații folosind limbajul de programare Streams; • Shell - deschide un cadru în cazul în care puteți controla placa utilizând comenzi Linux prezentate anterior; • Task Manager (Manager de Sarcini)afișează toate procesele în rulare și vă permite să opriți (kill) orice proces; • Power off (Oprire) – oprește alimentarea plăcii;

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

• Remove (Eliminare) - elimină placa; acest lucru nu poate fi anulat. Există un buton mai important: Create new application (Creați o nouă aplicație). Când îl apăsați, apare o fereastră în cazul în care trebuie să introduceți informații cu privire la noua aplicație pe care doriți să o creați (figura 25). După ce introduceți numele și descrierea, trebuie să alegeți limbajul de programare pe care urmează să îl utilizați. Apoi, la apăsarea următoare puteți verifica mai multe opțiuni în ceea ce privește alte plăci externe pe care le puteți conecta la Raspberry Pi. În următoarele capitole veți crea proiecte utilizând Arduino. Pentru aceasta, va trebui să verificați prima opțiune. În caz contrar, trebuie doar să le lăsați nemarcate. După ce faceți clic pe Submit, se creează o nouă aplicație. Acest lucru înseamnă că o puteți vedea în tabloul de aplicații al plăcii. Pagina de aplicație Când faceți clic pe o aplicație, este creată o fereastră nouă. Acolo puteți scrie aplicația, puteți construi tabloul de bord grafic și în cele din urmă se poate rula aplicația. Pentru a rula aplicația, faceți clic pe numele plăcii din partea stângă. Dacă aveți mai multe plăci on-line, puteți rula pe fiecare dintre ele. Distribuiți aplicația Aplicațiile create pot fi partajate cu alți utilizatori Wyliodrin. Ei pot viziona fie în timp real, în timp ce se dezvoltă aplicația, sau pot clona aplicația și să continue să lucreze pe ea separat. Pentru a partaja aplicația, utilizați butoanele de pe partea stângă (figura 26). Faceți clic pe oricare dintre ele și Wyliodrin vă va întreba dacă permiteți ca proiectul să fie făcut public. Răspundeți afirmativ și apăsați butonul din nou pentru a actualiza participarea la proiect. Puteți să-l trimiteți Ü prin Facebook ca un mesaj privat. 27

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

rizeze placa voastră. Practic, poți folosi aceste grafice pentru a afișa datele provenite de la senzori. Datele sunt transmise din aplicație ca un semnal, prin utilizarea unor funcții speciale, despre care vom vorbi mai târziu. Reprezentarea doar primește un semnal și afișează valoarea. Pentru a adăuga un nou grafic, pur și simFigura 26: Butoane pentru distribuirea plu trebuie să alegeți unul din meniu cu aplicației manevra drag and drop. Pentru a adăuga un anumit semnal la grafic, faceți clic pe Tabloul de bord Când faceți clic pe butonul de pe tabloul rotița de setare din partea de sus și vor fi de bord din dreapta-sus a paginii, se pot afișate setări de tip pop-up (figura 28). alege graficele pe care doriți să le monito- Meniul de setări permite să adăugați un nou semnal; tastați doar în numele său și puteți alege, de asemenea o culoare. Apoi, aveți posibilitatea să modificați parametrii cum ar fi valorile minime și valorile maxime ale axelor, legenda sau dacă doriți să schimbați axele Figura 27: Semnal grafic adăugat la tabloul de bord graficului și dacă mai

Cei care primesc link-ul, pot urmări, pur și simplu, modificările aplicate pentru proiect, sau în cazul în care ei sunt logați pe website-ul Wyliodrin, pot clona proiectul.

multe date sunt recepționate sau nu. După ce executați aplicația care trimite semnalul la un grafic, veți vedea modul în care valorile sunt afișate pe grafic.

Figura 28: Setarea graficului Vă rugăm să acordați o atenție că numele semnalului transmis de aplicație este exact la fel ca semnalul atașat la grafic. În caz contrar, în timpul rulării, nu vor exista date care să fie afișate pe grafic. - Va urma -

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

Verificarea problemelor de calitate a semnalelor prin aplicarea regulilor electrice Autor: Şl. Dr. Ing. Marian Vlădescu

OrCAD® Sigrity™ ERC (Electrical Rules Check) pune la dispoziția proiectanților de plăci cu circuite imprimate (PCB) realizate în mediul de proiectare OrCAD PCB o tehnologie bazată pe reguli de verificare a semnalelor care oferă posibilitatea de a identifica rapid și ușor problemele legate de integritatea semnalelor și a cauzelor care le-au determinat, fără a fi necesară utilizarea unor modele pentru simulare sau o expertiză vastă în analiza integrității semnalelor. Conceput pe baza tehnologiei de vârf Cadence Sigrity, OrCAD Sigrity ERC realizează mai mult decât o simplă verificare a regulilor de proiectare DRC (design-rule checking) pe bază geometrică, deoarece identifică problemele legate de calitatea semnalelor, care sunt de obicei descoperite numai cu ajutorul uneltelor avansate SI / PI (Signal Integrity / Power Integrity). OrCAD Sigrity ERC este complet integrat în cadrul OrCAD PCB Editor, permițându-le proiectanților să vizualizeze problemele din interiorul panoului de control al OrCAD PCB, să efectueze modificări și să valideze corectarea problemelor ERC. • • • •

Caracteristici principale Nu necesită modele, este ușor de utilizat de către proiectanții plăcilor cu circuite imprimate (PCB) Detectează discontinuităţile de impedanță ale traseelor de semnal PCB rutate Detectează depășirea nivelului admisibil al cuplajului între traseele de semnal PCB rutate Este integrat în mediul OrCAD PCB Designer pentru ca proiectanţii PCB să poată interveni cu ușurință asupra problemelor legate de semnale

Prezentare generală OrCAD Sigrity ERC le oferă proiectanților PCB posibilitatea de a verifica și a rezolva problemele legate de calitatea semnalelor, care în trecut necesitau unelte complexe de simulare SI (Signal Integrity) și ingineri specializați în SI. Prin utilizarea ERC și a verificărilor regulilor bazate pe simulare (SRC) în timpul proiectării PCB se poate reduce timpul necesar proiectării datorită facilităţii oferite de a identifica și rezolva problemele legate de calitatea semnalelor încă din momentul realizării proiectelor PCB, reducându-se astfel sarcinile ulterioare ale specialiștilor în SI.

Soluțiile ERC și cele bazate pe SRC sunt superioare celor bazate pe DRC în domeniul asigurării validării calității semnalelor, deoarece identifică probleme care se bazează pe calcul geometric, pe care DRC nu le poate rezolva întotdeauna. OrCAD Sigrity ERC este conceput special pentru proiectanții PCB, utilizând tehnologia de vârf Cadence Sigrity, punând la dispoziţia acestora o interfață ușor de utilizat, care necesită o configurare și verificări încrucişate minimale în mediul de proiectare PCB. Sigrity ERC oferă rezultate fiabile care identifică și rezolvă problemele legate de calitatea semnalelor.

De ce este ERC superior DRC? Verificările de calitate a semnalelor pe baza regulilor de proiectare (DRC) utilizează de obicei informațiile dimensionale ale proiectului, cum ar fi lungimea, lățimea, distanțele, spaţierea etc. Acestea nu pot valida caracteristicile de interconectare electrică - de exemplu, efectul ramificațiilor traseelor asupra semnalelor sau diferitele plane de referință care provoacă modificări ale impedanței. În schimb, verificările de calitate a semnalelor pe baza ERC efectuează analizele în domeniul geometric la nivel individual pentru fiecare segment al traseului, incluzând: Ü 29

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

• Referinţe pentru trasee • Valori de referinţă pentru impedanţele traseelor • Valori de referinţă pentru cuplajele traseelor • Faza de rutare a perechilor diferențiale • Numărul de găuri de trecere și amplasarea acestora Toate analizele sunt sistematizate în vederea interpretării cu uşurinţă a performanțelor legate de semnale de către proiectantul PCB, nefiind nevoie de un specialist în integritatea semnalelor (SI). Funcții incluse Verificarea regulilor electrice pentru proiectarea PCB OrCAD Sigrity ERC este o unealtă ușor de utilizat, pentru verificarea avansată a calității semnalelor în proiectul PCB, prin raportarea la valori de referinţă ale impedanței și cuplajului traseelor. Sunt disponibile trei opțiuni: • Verificarea tuturor rețelelor de conexiune • Verificarea rețelelor de conexiune selectate

• Verificarea pe grupuri de rețele de conexiune

- Referințe pentru straturile superior/ inferior - Referințe coplanare

OrCAD Sigrity ERC realizează o vizualizare a impedanțelor și cuplajelor traseelor, suprapusă peste proiectul PCB, în cadrul căreia traseele cablajului sunt reprezentate conform unui cod de culori corespunzător valorilor impedanței și coeficientului de cuplaj. Aceste reprezentări evidenţiază impedanțele și cuplajele mărite din cauza golurilor din planele de referință, care ar fi practic imposibil de identificat prin inspectarea vizuală a plăcii cu circuite imprimate (vezi figura 1).

• Rezultate la nivelul rețelei de conexiune: - Lista cu valorile impedanțelor - Lista cu valorile cuplajelor - Lungime și întârziere - Valorile rezistenţelor, inductanţelor şi capacităţilor - Numărul discontinuităților de referință - Numărul segmentelor fără referință - Numărul de găuri de trecere

Tabele complexe cu rezultate detaliate OrCAD Sigrity ERC generează de asemenea tabele atotcuprinzătoare cu rezultatele verificărilor efectuate (vezi figura 2):

• Rezultate la nivelul întregii plăci cu circuite imprimate: - Suprafața de rutare - Suprafața de amplasare a componentelor - Eficiența rutării

• Rezultate pentru fiecare dintre segmentele traseului: - Impedanța în raport cu o valoare de referință - Cuplajul în raport cu o valoare de referință

Verificarea avansată a calității semnalelor OrCAD Sigrity ERC include de asemenea un mediu de verificare a regulilor bazate pe simulare (SRC).

Proiectul PCB arată aceeași impedanță a traseelor

OrCAD Sigrity ERC indică discontinuitățile impedanței în raport cu o valoare de referință a acesteia

OrCAD Sigrity ERC indică cuplajele prea mari în raport cu o valoare de referință a acestora

Efectul golurilor din planele de referință asupra impedanţelor şi cuplajelor

Figura 1: OrCAD Sigrity ERC - vizualizarea suprapusă peste proiectul PCB a impedanțelor / cuplajelor în raport cu valorile de referință ale acestora 30

PCB

Electronica Azi HOBBY • Iulie, 2016 • Nr. 2

(near end xtalk), and FEXT (far end xtalk), precum și metrica SI calculată pe baza formelor de undă RX și FEXT, utilizate ca indicatori ai calității semnalului. Soluții și fluxuri ERC și SRC Beneficiind de avantajele unei configurări simple și a unei simulări rapide, OrCAD Sigrity ERC permite o primă inspectare a problemelor electrice înainte de predarea proiectului către specialiștii SI pentru efectuarea verificării finale (vezi figura 3). De exemplu: • Utilizarea ERC pentru inspectarea proiectului PCB și identificarea celui mai defavorabil caz, pentru a fi analizat în continuare prin SRC sau SI

• Utilizarea SRC pentru evaluarea impactului încălcării regulilor de proiectare asupra integrităţii semnalelor (SI) și investigarea compromisurilor posibile • Utilizarea ERC pentru a afla în ce mod pot fi corectate problemele SI relevate în cursul simulărilor SRC sau SI • Compararea rezultatelor ERC și SRC ale unor proiecte de referință binecunoscute cu partea proiectului care a fost analizată integral Pentru mai multe informaţii despre OrCAD® Sigrity™ ERC, puteți accesa următorul link: www.orcad.ro

Figura 2: OrCAD Sigrity ERC oferă tabele complexe, cu rezultate detaliate, pe baza cărora se poate acţiona eficient Această unealtă de verificare a proiectului PCB la nivel de rețea de conexiune este bazată pe simularea în domeniul timp și ia în considerare următoarele:

SRC arată că traseele de semnal mai scurte (albastre) au o diafonie mai mare la capătul îndepărtat (FEXT)

• Pierderile • Întârzierile • Reflexiile cauzate de terminaţii și discontinuități ale impedanței • Cuplaje ale traseelor • Cuplaje ale găurilor de trecere Configurarea SRC este simplă, folosind pulsuri de tensiune ca stimuli care reprezintă amplitudinea semnalului, viteza de transmitere a datelor, timpii de creștere / cădere a semnalului și terminaţiile driver-ului / receptorului. Nu sunt necesare modele de simulare a dispozitivelor. După simularea SRC, sunt disponibile următoarele forme de undă: TX, RX, NEXT

ERC arată că traseele de semnal mai scurte (albastre) au mai multe discontinuități ale impedanţei

ERC arată că traseele de semnal mai scurte (albastre) au un cuplaj mai mare

Figura 3: Exemple de rezultate ale verificărilor SRC / ERC