28-40pin UniBoard

UniBoard è stata disegnata per essere utilizzata a "pacchetto" con un alimentatore stand alone a batteria, che forma un insieme del tutto autonomo e privo di qualsiasi collegamento con la rete.  Questo, a parte la sicurezza intrinseca, permette di avere già pronta tutta la struttura di supporto di un ampio range di processori, senza replicarla ogni volta, in modo del tutto semplice e sfruttabile su qualsiasi postazione di lavoro.

Il circuito è quello minimo che sta attorno al chip: UniBoard è ultra semplice, ma completa come base per sperimentare e sviluppare i microcontroller embedded; non serve altro.

La scheda è di dimensioni limitate (147 x 67 mm circa), ma contiene tutto quello che serve a far funzionare il PIC:

• doppio zoccolo a 28 e 40 pin per chip in package DIP
• prese di alimentazione e condensatori di disaccoppiamento
• circuito del reset con pulsante e una ampia gamma di opzioni
• circuito del clock con varie opzioni
• connettore ICSP/ICD
• connettori a spina per gli I/O
• set di 8 LED a basso consumo per visualizzazioni e  test on-board
• connettore dedicato per comunicazioni seriali, con LED di stato
• potenziometro per riferimenti analogici
• area componenti: ampia area millefori per una semplice aggiunta di componenti
• opzione per modulo esterno per l' oscillatore di Timer1
• test point per il collegamento di strumenti (oscilloscopio, multimetro, ecc)

Lo schema è raccolto in questa unica immagine:

Una particolare osservazione riguarda il segno che indica un pin rimovibile in cui inserire, se richiesto, quel dato componente. 

Questo è dovuto alla seguente considerazione: un embedded può funzionare con una grandissima quantità di opzioni; il saldare alla scheda un certo quarzo o un certo valore di resistenza limita le possibilità di sperimentazione. Il disporre di pin in cui i componenti potranno essere inseriti quando e dove necessario consente sia l' immediata intercambiabilità di questi componenti, sia la possibiltà di estendere al massimo grado la sperimentazione.

In ogni caso, è possibile benissimo fare a meno di questo sistema ed attenersi ad un più convenzionale metodo di salda-se-serve/dissalda se non serve; basta che il circuito stampato, come quello realizzato e visibile nelle immagini, sia di ottima qualità.

Vediamo nei dettagli le varie sezioni

Alimentazione:

La classica Vdd/Vss arriva attraverso un connettore a due poli passo 2.54 (come tutte le altre connessioni esterne), ma polarizzato, per evitare l' inversione.

Questo vuol dire che è necessario un alimentatore-stabilizzatore esterno.  Questa scelta è stata fatta in base a precise considerazioni. In primo luogo, la board è aperta ad ogni genere di applicazione e periferiche di qualsiasi tipo sono collegabili al suo I/O. Quindi un alimentatore on-board, causa spazio disponibile, avrebbe potuto trovarsi limitato nella quantità di corrente erogabile. In secondo luogo, i PIC possono funzionare in una gamma di tensioni molto ampia, da 2 a 5,5V. Un alimentatore on borad, per permettere una sufficiente flessibilità di sperimentazione, avrebbe dovuto anche essere variabile. Si è dunque preferita una tecnica diversa: l' alimentatore è esterno e quindi lascia il massimo di libertà all' utente di scegliere quanto preferisce o è più adatto all' applicazione.

In ogni caso, il progetto UniBoard prevede la disponibilità di alimentatori delle stesse dimensioni della board, alimentati con batterie ricaricabili e collegabili meccanicamente alla stessa per formare un solo blocco completamente autonomo da qualsiasi altra connessione.

Un alimentatore "formato UniBoard". Si tratta di uno switch step up, in grado di erogare oltre 300 mA. Sono selezionabili le tensioni di 5V e 3.3V, oltre ad un range variabile tra 2,7 e 5V, regolabile con un trimmer multigiri, utile, ad esempio, per verificare il funzionamento a 3.6V oppure a 4.8V. L'energia è fornita da due accumulatori NiCd o batterie alcaline.

Ovviamente, utilizzando UniBoard con tools di debug come i Pickit, che posso dare alimentazione a quanto collegato alla presa ICSP/ICD, nei limiti della corrente fornibile da questi tools, un alimentatore esterno e del superfluo per una ampissima gamma di circuiti e applicazioni.

L' alimentazione, poi, è distribuita alla scheda con un buon numero di condensatori di disaccoppiamento ed è disponibile in ogni blocco di pin per le connessioni con l' I/O esterno. 

Nella foto, il gruppo di connessioni per PORTB e PORTD, inframmezzati da pin da cui è possibile trarre l' alimentazione per eventuali dispositivi collegati.

Questo consente di realizzare una vastissima gamma di moduli esterni, dai display a LED, LCD e grafici, ai real clock, a pulsanti, contatti, relais, analogica, ecc., facilmente collegabili e direttamente alimentabili dalla UniBoard.

A fianco di ogni gruppo di spine, il circuito stampato mette a disposizione una doppia linea di fori, collegati ai relativi pin di I/O, utili per l' aggiunta di altri connettori oppure di componenti on board, aumentando ulteriormente l' espandibilità e l' accessibilità.