Scopo di questo esperimento è quello di far lampeggiare un LED impiegando il microcontrollore BASIC Stamp 2. L'applicazione può essere realizzata con due diverse configurazioni circuitali che vedono il microcontrollore BASIC Stamp 2 in "sinking configuration" (Fig. 1) e in "sourcing configuration" (Fig. 2).

Il codice PBASIC (sinking configuration)

' {$STAMP BS2}
' {$PBASIC 2.5}

' =====================================================
' Project name: Flashing LED
' Author: Giuseppe Francesco Indelli
' E-mail: giuseppe.indelli@alice.it
' Started: 17 MAR 2012
' Release: 1.0
' =====================================================

' Program Description
' Flashing LED with the BASIC Stamp 2 in sinking configuration

DO
   LOW 0             ' LED acceso
   PAUSE 500     ' delay time in milliseconds
   HIGH 0            ' LED spento
   PAUSE 500     ' delay time in milliseconds
LOOP

' End code

Fig. 2 - Sourcing configuration

Il codice PBASIC (sourcing configuration)

' {$STAMP BS2}
' {$PBASIC 2.5}

' =====================================================
' Project name: Flashing LED
' Author: Giuseppe Francesco Indelli
' E-mail: giuseppe.indelli@alice.it
' Started: 17 MAR 2012
' Release: 1.0
' =====================================================

' Program Description
' Flashing LED with the BASIC Stamp 2 in sourcing configuration

DO
   HIGH 0           ' LED acceso
   PAUSE 500     ' delay time in milliseconds
   LOW 0            ' LED spento
   PAUSE 500     ' delay time in milliseconds
LOOP

' End code

Riferimenti

A. Lindsay, What's a Microcontroller, Student Guide v2.2
BASIC Stamp® Syntax and Reference Manual 2.1
Il BASIC Stamp® 2 – Un microcontrollore dalle dimensioni di un francobollo di Giuseppe Francesco Indelli
 

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Trasformiamo il Boe-Bot® in un "esploratore" equipaggiandolo con sensoristica e un sistema video wireless.

Introduzione

Il Boe-Bot® è il più popolare Robot in kit di casa Parallax Inc. Basato sulla scheda di programmazione Board of Education (BOE), il Boe-Bot® rappresenta uno dei laboratori di meccatronica tra i più apprezzati sia in campo hobbistico che sperimentale.
Lo scopo di questo progetto è realizzare un robot mobile o mobot, che possa essere controllato a distanza da un operatore umano. Parleremo quindi di Human Assisted Robot, ossia di un mobot non totalmente autonomo bensì assistito dall'uomo, equipaggiato con un sistema di comunicazione RF bi-direzionale operante a 433,92 MHz, tra una unità mobile che da qui in poi chiameremo Explore-Bot e una Stazione Base ricetrasmittente collegata via RS-232 al PC, dove risiede l'interfaccia GUI dalla quale si inviano i comandi di controllo per la navigazione terrestre e nel contempo si ricevono dati telerilevati e video in modalità streaming. Explorer-Bot può quindi monitorare parametri ambientali quali ad esempio la temperatura e rilevare ostacoli durante la navigazione.

 L'hardware impiegato

In questa prima parte del progetto vedremo come accessoriare l'oramai consolidato Boe-Bot®, descrivendone le parti hardware impiegate nonché le loro caratteristiche, rimandando il lettore alla seconda parte dell'articolo dove si prenderà in esame il codice PBasic® impiegato sui due moduli BS2 rispettivamente installati sull'Explorer-Bot e sulla Base ricetrasmittente collegata al PC.

Per questo progetto è stato impiegato il seguente hardware:

N° 1 BOE-Bot® full kit
N° 1 Moduli BASIC Stamp® 2
N° 2 RF Transceivers a 433,92 MHz
N° 1 Base Station Transceiver
N° 1 Cavo seriale
N° 1 Servomotore 0°÷180°
N° 1 Sensore Digitale di Temperatura DS1620 prodotto dalla Dallas Semiconductor
N° 1 Wireless Video Transmitter And Receiver
N° 1 Video Grabber

Il cuore dell' Explorer-Bot

Il modulo BASIC Stamp® 2 è il popolare microcontrollore di casa Parallax Inc.

Fig. 2 – Il BASIC Stamp® 2

Ampiamente usato per scopi didattici che in applicazioni industriali deve la sua popolarità al suo impiego anche in applicazioni aerospaziali da parte della NASA a bordo dello Shuttle.

Per approfondimenti sul BASIC Stamp® 2 l'autore rimanda ai riferimenti [3] e [6].

Il Transceiver

Fig. 3 – Il transceiver a 433.92 MHz

La comunicazione bi-direzionale nel progetto ha richiesto l'impiego di una coppia di transceivers [Fig.3]. Si tratta di ricetrasmettitori operanti alla frequenza di 433.92 MHz (Low profile Solid Antenna). L'antenna è lunga solo 5 centimetri, con un range di trasmissione di circa 50 metri.

Wireless Video Transmitter And Receiver

Fig. 4 – Sistema Video Wireless 

In Fig. 4 è raffigurato il sistema video wireless composto dal ricevitore LYD RC100 e dalla video camera wireless dei quali si riportano di seguito le caratteristiche:
Model Number: LYD-RC100A&208C
Produttore: Shenzhen Lianyida Science Co., Ltd.

LYD RC100 (Manual-modulated receiver)

Size: 115x60x20mm
Specification: Receive the sensitivity high: +18dB
Receives frequency: 0.9GHz/1.2GHz
Voltage: 9V DC
Current: 500mA

208c Wireless (CMOS colored camera)

Size: 25x35x15mm
Specification: 1/3, 1/4
Picture sensor
Rule: PAL/CCIR NTSC/EIA
Effective picture element: PAL 628×582 NTSC: 510×492
Picture area: PAL:5.78×4.19mm
NTSC: 4.69×3.45mm
Horizontal definition: 380 Line
Scan frequency:PAL/CCIR: 50Hz
NTSC/EIA: 60Hz
The minimum intensity of illumination: 3LUX
Sensitivity: +18dB-AGC
ON-OFF
0utput power: 50mW
Output frenquency: 0.9GHz/1.2GHz
Deliver the distance: 50-100m
Voltage: 8V DC
Current: 200 mA
Power consumption: <640mW

Base Station Transceiver

In Fig. 5 è riportata la base rice-trasmittente che collegata al PC permette di dialogare con l'Explorer-Bot. In pratica si tratta di una home made Carrier Board.

Fig. 5 – Base Station Transceiver

LA SENSORISTICA DI BORDO
Il Sensore Digitale di Temperatura

Si è scelto di equipaggiare Explorer-Bot con il sensore di temperatura DS1620 prodotto dalla Dallas Semiconductor.

Si riportano di seguito le caratteristiche principali:

Package 8-Pin DIP.
Range di alimentazione 2.7V ÷ 5.5V
Misura Temperature da -55°C a +125°C in incrementi da 0.5°C; l'equivalente escursione in Fahrenheit va da -67°F a +257°F con incrementi da 0.9°F.
La temperatura è letta come un valore a 9 Bit.
Converte il valore di temperatura in Digital Word in 1 secondo (max)
Le impostazioni di termostatazione sono definibili dall'utente e non sono volatili.
I dati sono letti e/o scritti attraverso l'interfaccia seriale 3-Wire Serial Interface (CLK, DQ, RST-bar).
Le applicazioni includono Controllo Termostatico, Sistemi Industriali, Termometri o qualsiasi altro sistema termicamente sensibile.

 Conclusioni

La possibilità di controllare in remoto la navigazione terrestre con la contestuale acquisizione in remoto di immagini e il monitoraggio di parametri ambientali rende i mobot particolarmente adatti all'esplorazione in luoghi dove la presenza umana potrebbe essere altamente a rischio. In questa applicazione è stato dato un altro esempio delle grandi potenzialità dei BASIC Stamps, della loro semplice implementazione in progetti in cui si richiede l'impiego di linguaggi visuali, permettendo così lo sviluppo di applicazioni in modo semplice e intuitivo.

Riferimenti

[1] Online: http://www.parallax.com/, sito web Parallax Inc.

[2] Online: A. Lindsay, What's a Microcontroller, Student Guide v2.2

[3] Online: BASIC Stamp® 2 Module

[4] Online: Board of Education (BOE) Development Board – Serial Version

[5] Online: BASIC Stamp® Syntax and Reference Manual 2.1

[6] Online: "Il BASIC Stamp® 2 – Un microcontrollore dalle dimensioni di un francobollo" di Giuseppe Francesco Indelli

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di Giuseppe Francesco Indelli

Il codice QR

Vi sarà capitato di trovarvi al cospetto di uno strano quadrato bianco con all'interno tanti pixel neri disposti in modo casuale. Si tratta del codice QR acronimo del termine Quick Response, un codice a barre bidimensionate (matrice di dati) creato dalla società giapponese Denso Wave con lo scopo di potere decodificare il suo contenuto velocemente.

La velocità di lettura del ben noto codice a barre riportato sui prodotti commerciali, nonché la sua estrema accuratezza, rendono oramai questa tecnologia matura. E' però vero al contempo che si rende necessario poter memorizzare un maggior numero di dati e caratteri in un codice decodificabile elettronicamente ed in modo veloce.

Il QR-Codes può infatti memorizzare fino a 7.089 caratteri contro i 20 digit del tradizionale codice a barre.

Maggiori approfondimenti sull'argomento sul sito della Denso Wave.

I microcontrollori BASIC Stamp offrono svariate possibilità di configurazioni circuitali consentendo la realizzazione di innumerevoli applicazioni che spaziano dal controllo di servo-motori per uso hobbistico con tecniche PWM (Pulse Width Modulation) al controllo di dispositivi High Voltage mediante l’uso di optoisolatori.

L'applicazione presentata ha lo scopo di realizzare un relé temporizzato basata sull'impiego del microcontrollore BASIC Stamp 2.

La pressione del tasto normalmente aperto "START PUSH BUTTON" del tipo "attivo alto" consentirà il trigger dell'ingresso P14, portando "alto" il livello dell'uscita P0 e quindi Q1 in conduzione, permettendo così la commutazione di RL1.

La temporizzazione è realizzata mediante la riga di codice PAUSE (60000*Minutes)+(1000*Seconds), tempo durante il quale l'uscita P0 rimarrà "alta" lasciando così il relè RL1 energizzato.

La dichiarazione delle costanti "Minutes" e "Seconds" nel codice PBASIC qui di seguito riportato, imposterà a 2 minuti il tempo complessivo, ma ovviamento esso potrà essere modificato per meglio adattarlo alle vostre esigenze.

Il codice PBASIC

' {$STAMP BS2}

' =====================================================
' Project name: Relay Timer Circuit
' Author: Giuseppe Francesco Indelli
' E-mail: giuseppe.indelli@alice.it
' Started: 05 NOV 2011
' Release: 1.0
' =====================================================

' Program Description
' Relay Timer Circuit with the BASIC Stamp 2
' Note that in this example the total activation time is 2 minutes

Minutes             CON   1                  ' activation time minutes
Seconds            CON   60                ' activation time seconds

main:
    PAUSE 10
    IF IN14=1 THEN activate
    LOW 0
    GOTO main

activate:
    HIGH 0
    PAUSE (60000*Minutes)+(1000*Seconds)          ' total activation time
    GOTO main

' End code

Riferimenti

A. Lindsay, What's a Microcontroller, Student Guide v2.2
BASIC Stamp® Syntax and Reference Manual 2.1
"Il BASIC Stamp® 2 – Un microcontrollore dalle dimensioni di un francobollo" di Giuseppe Francesco Indelli
 

Note sul Copyright

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I contenuti del presente articolo non possono essere replicati su altri siti Web, mailing list, blog, newsletter, riviste cartacee e cd rom o altri supporti non indicati, senza la preventiva autorizzazione dell'autore, qualsiasi sia la finalità di utilizzo. La richiesta di autorizzazione va inoltrata all'indirizzo webmaster (at) techcorner.it e si intende accettata soltanto a seguito di un esplicito assenso scritto dell'autore. L'eventuale mancanza di risposta non va in nessun caso interpretata come tacita autorizzazione.

E' consentita la duplicazione dei contenuti del presente articolo, sia su supporto elettronico che cartaceo, esclusivamente per scopi didattici nell'ambito di corsi scolastici di specializzazione pubblici e privati, con l'obbligo di citare l'autore e la fonte TECHcorner.it con un link allo stesso sito (http://www.techcorner.it)

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I contenuti del presente articolo hanno carattere esclusivamente informativo e pertanto nessuna responsabilità può essere addebitata all'autore a seguito del loro uso da parte di terzi. L'autore non è altresì responsabile per l'uso improprio delle informazioni e di qualsivoglia risorsa citata.

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Visita il sito web ufficiale per ulteriori approfondimenti

Soundcard Oscilloscope è un oscilloscopio virtuale completamente FREE per uso personale e accademico. L'applicazione si basa sull'utilizzo della sorgente di ingresso audio del PC che può essere selezionata attraverso il mixer di Windows fra Microphone, Line-In e Wave.

Autore: Christian Zeitnitz

Questo programma offre:

un oscilloscopio doppia traccia
un display  X-Y
un analizzatore di spettro
un generatore di segnale

Indirizzo web per il download e ulteriori approfondimenti sul programma

La progettazione dei filtri attivi trova oggi un ottimo aiuto nell’applicazione FILTERPRO (Active Filter Design Application) di Texas Instruments, scaricabile all’indirizzo seguente:

 http://www.ti.com/tool/filterpro

In alternativa, anche se più datata, è possibile usare l’applicazione FilterCAD della Linear Technology scaricabile all’indirizzo seguente:

http://ltspice.linear.com/software/FilterCAD.zip

I BASIC Stamp offrono svariate possibilità di configurazioni circuitali consentendo la realizzazione di innumerevoli applicazioni che spaziano dal controllo di servo-motori per uso hobbistico con tecniche PWM (Pulse Width Modulation) al controllo di dispositivi High Voltage mediante l’uso di optoisolatori.

Di seguito i progetti e le applicazioni basate sul BASIC Stamp 2, pubblicate su questo sito.

>> Relay Timer Circuit

>> Flashing LED con il BASIC Stamp 2

>> “Explorer-Bot” – Mandiamo il Boe-Bot® in esplorazione – Parte I

Risorse per il BASIC Stamp 2®

Di seguito vengono proposte alcune risorse disponibili in rete come supporto alle vostre applicazioni basate sul BASIC Stamp  2.

BASIC Stamp BS2-IC Module Schematic Rev. J

BASIC Stamp FAQ

A questo link è disponibile il codice sorgente PBASIC contenuto nel testo Robotics with the Boe-Bot, version 2.2

I sorgenti sono organizzati per capitoli; di seguito il sommario.

Chapter 1: Your Boe-Bot’s Brain
HelloBoeBot.bs2, p. 23
ASCIIName.bs2, p. 34

Chapter 2: Your Boe-Bot’s Servo Motors
TimedMessages.bs2, p. 43
HelloOnceEverySecond.bs2, p. 45
HighLowLed.bs2, p. 50
PulseP13Led.bs2, pp. 55
PulseBothLeds.bs2, p. 56-57
CenterServoP12.bs2, pp. 68-69
CenterServoP13.bs2, p. 70
VariablesAndSimpleMath.bs2, p. 72
CountToTen.bs2, pp. 74-75
ServoP13Clockwise.bs2, p. 77
ServoP12Clockwise.bs2, p. 78
ServoP12CounterClockwise.bs2, p. 78-79
ServosP13CcwP12Cw.bs2, pp. 79
ControlServoRunTimes.bs2, pp. 82-83
BothServosThreeSeconds.bs2, p. 84

Chapter 3: Assemble and Test Your Boe-Bot
RightServoTest.bs2, pp. 103
StartResetIndicator.bs2, p. 110
TestServoSpeed.bs2, pp. 113-114

Chapter 4: Boe-Bot Navigation
BoeBotForwardThreeSeconds.bs2, p. 125
ForwardLeftRightBackward.bs2, pp. 127-128
BoeBotForwardTenSeconds.bs2, p. 130
ForwardOneSecond.bs2, pp. 134-135
StartAndStopWithRamping.bs2, p. 138-139
OneSubroutine.bs2, p. 141-142
TwoSubroutines.bs2, p. 142
MovementsWithSubroutines.bs2, pp. 143-144
MovementWithVariablesAndOneSubroutine.bs2, pp. 145
EepromNavigation.bs2, pp. 149-150
EepromNavigationWithWordValues.bs2, pp. 154-155

Chapter 5: Tactile Navigation with Whiskers
TestWhiskers.bs2, pp. 172-173
RoamingWithWhiskers.bs2, pp. 179-180
EscapingCorners.bs2, pp. 183-185

Chapter 6: Light Sensitive Navigation with Photoresistors
TestPhotoresistorDividers.bs2, p. 198
RoamingPhotoresistorDividers.bs2, pp. 201-202
ShadowGuidedBoeBot.bs2, p. 204
TestP6Photoresistor.bs2, p. 210
TestBothPhotoresistors.bs2, pp. 212-213
FlashlightControlledBoeBot.bs2, pp. 215-216
RoamingTowardTheLight.bs2, pp. 223-224

Chapter 7: Navigating with Infrared Headlights
TestLeftIrPair.bs2, pp. 240-241
TestLeftIrPairsAndIndicators.bs2, pp. 244-245
IrInterferenceSniffer.bs2, p. 246
P1LedHigh.bs2, p. 247
RoamingWithIr.bs2, pp. 250-251
FastIrRoaming.bs2, pp. 252-253
AvoidTableEdge.bs2, p. 258-259

Chapter 8: Robot Control with Distance Detection
TestLeftFrequencySweep.bs2, p. 273
DisplayBothDistances.bs2, pp. 275-276
FollowingBoeBot.bs2, pp. 282-283
StripeFollowingBoeBot.bs2, pp. 291-293

Appendix F: Balancing Photoresistors
TestPhotoresistors.bs2, p. 322
BalancePhotoresistors.bs2, pp. 326-327

Appendix G: Tuning IR Distance Detections
FrequencySweep.bs2, pp. 329-330