SX15 - Centrale di controllo, memorizzazione e ritrasmissione dati basata su Rabbit RCM3700 Data di pubblicazione: 19-10-2004 | Versione Italiana  | (No English Version) Parole chiave: - Rabbit - Rabbit Serie 3000 - Schede Area SX -

In questo articolo viene presentata una scheda adatta ad ogni esigenza di trattamento dati: dotata delle principali interfacce comunemente utilizzate (RS232, RS485, Ethernet, I/O TTL) è equipaggiata anche con uno slot per Compact Flash Card. Questo consente una enorme disponibilità di spazio di memorizzazione a costi bassissimi. Completa la dotazione un modem GSM/GPRS ed uno slot per un ricetrasmettitore a radiofrequenza per la più ampia versatilità di utilizzo anche in postazioni non cablate via cavo

Descrizione generale

La scheda presentata in questo articolo è la più potente e completa della gamma prodotta da Area SX. Cuore della scheda è il modulo Rabbit RCM3700, sicuramente il miglior modulo Rabbit attualmente in commercio per quanto riguarda il rapporto prezzo/prestazioni; fornisce infatti una dotazione di periferiche, una potenza di calcolo ed uno spazio codice (512Kb) di tutto rispetto.

Insieme al modulo trovano posto sulla scheda:

• un modem dual band GSM/GPRS, che supporta la modalità Easy-Gprs (leggi per saperne di più: EE01 Alimentazione e programmazione ICSP - Stringhe di Connessione GPRS) per l'accesso ad internet tramite rete GSM
• una porta seriale RS232 attestata su un connettore pannellabile
• una porta seriale RS485
• una porta Ethernet presente sul modulo Rabbit
• uno slot per Compact Flash Card di tipo I (le stesse utilizzate nella maggior parte delle macchine fotografiche digitali) che consente capacità di memorizzazione dati di centinaia di Megabyte.
• un connettore per un modulo radio ER400TRS (leggi per saperne di più: Trasmissioni in Radiofrequenza facili con Easy Radio) per la remotizzazione di una seriale senza fili
• due connettori di espansione con 16 linee di I/O direttamente collegate al microcontrollore
• 3 led di utilizzo generale, 1 led di power ed 1 led di stato del modem GSM

Meccanicamente la scheda è in formato standard Eurocard (160 x 100 mm) e sarà a breve disponibile un contenitore metallico per ospitarla, dotato di tutti gli scassi necessari per attestare le varie interfacce.

Con la scheda viene fornita anche una piccola libreria software per la lettura e scrittura di dati sulla Compact Flash; presto saranno disponibili anche altri esempi di utilizzo della modalità Easy GPRS del modem e del modulo ER400TRS.

L'hardware in dettaglio

In figura è possibile vedere in dettaglio la disposizione dei componenti sulla scheda, suddivisi in blocchi funzionali.

1 - Sezione di alimentazione

L'alimentatore è di tipo switching, con un connettore esterno a jack da 6,3mm (quelli comunemente utilizzati negli alimentatori da parete). La tensione di alimentazione può variare tra 7 e 15V sia in corrente alternata che continua; la corrente richiesta all'alimentatore è di 500mA.

2 - Modem GSM/GPRS

Il modem ospitato sulla scheda è prodotto da Telit ed è completo di alloggio per la carta SIM e connettore di antenna. E' un modem dual band con funzionalità GSM, GPRS ed Easy GPRS. Funziona con qualsiasi SIM card e con qualsiasi tipo di contratto.

3 - Seriale RS232

Porta seriale standard RS232C a quattro fili (TX, RX, DTR e GND).

4 - Seriale RS485

Connessione seriale RS485, con possibilità di configurare sulle linee le resistenze di chiusura a massa, di pull up e di terminazione.

5 - Modulo RCM3700

Modulo Rabbit RCM3700, dotato di 512Kb di Flash e 512Kb di SRAM.

6 - Connettori di espansione

Connettori 5+5 poli per il collegamento di hardware esterno. Su ogni connettore sono attestate 8 linee di I/O del microprocessore, una linea di massa ed una linea di alimentazione a 5V. La disposizione dei pin è quella standard delle schede prodotte da Area SX, per consentire il facile collegamento di periferiche, come ad esempio il dimmer per controllo luci SX13 (descritto nell'articolo: Dimmer multifunzione )

7 - Connettore per CF Card

Connettore per l'inserimento di una Compact Flash Card di tipo I. Tali schede consentono capacità di memorizzazione molto elevate (fino a centinaia di megabyte) a costi molto contenuti. E' possibile quindi memorizzare grandi quantità dati provenienti da sensori esterni, pagine web da visualizzare tramite il server interno al modulo RCM3700, file trasmessi al processore tramite protocollo FTP, ecc. La scheda viene fornita completa di una libreria minimale per l'identificazione, la scrittura e la lettura della scheda Compact Flash

8 - Led

Nella parte frontale della scheda sono presenti 5 led: uno di segnalazione della presenza di alimentazione, uno per lo stato del modem GSM, e tre a disposizione dell'utilizzatore.

9 - Connettore per modulo ER400TRS

Su questo connettore è possibile inserire un modulo Easy Radio ER400TRS, per la trasmissione via radio di dati seriali. Tale modulo (descritto in dettaglio in: Trasmissioni in Radiofrequenza facili con Easy Radio) consente di stabilire un affidabile link seriale senza utilizzare fili. Il modulo integra già tutte le funzionalità necessarie ad una trasmissione radio: codici a controllo di errore, gestione delle ritrasmissioni, controllo di potenza, ecc.

La libreria software

La piccola libreria software che viene fornita con la scheda è derivata da un esempio fornito dalla RabbitSemiconductor, esteso con alcune funzioni utili al trattamento dei dati sulla Compact Flash Card.
Vediamo ora alcuni particolari sulla modalità di accesso ai dati della carta e sulle funzioni che la libreria fornisce; a questo scopo faremo riferimento ad una scheda CF con uno spazio di memorizzazione di DIMENSIONE_CF byte.

Lo spazio di memorizzazione sulla carta può essere acceduto tramite diverse modalità hardware e software; nel nostro caso si è scelta la modalità True IDE per l'hardware, poichè consente di avere una interfaccia molto semplice, e la modalità LBA per l'accesso allo spazio di memoria.
La modalità LBA suddivide lo spazio in settori di dimensione prefissata (BYTE_PER_SETTORE); nella maggior parte dei casi la dimensione di un settore è di 512 byte. I settori sono numerati da 1 a DIMENSIONE_SPAZIO/BYTE_PER_SETTORE e possono essere letti e scritti solamente un intero settore alla volta.
Le funzioni implementate nella libreria sono:

• ataInit:Inizializza la libreria rilevando la presenza della CF Card e ricavandone alcuni parametri fondamentali, come il numero di settori indirizzabili per la modalità LBA
• ataWriteSector: Scrive il settore specificato
• ataReadSector: Legge i dati dal settore specificato
• ataIdentifyDrive: Legge i dati dal blocco identificativo della scheda
• ataDumpInfo: Riporta sullo stdio tutti i dati ricavati dal blocco identificativo della scheda

Idee di utilizzo

La scheda presenta una elevatissima versatilità di impiego; può funzionare da centrale di raccolta e memorizzazione dati, da stazione intelligente di rilevamento ed allarmistica via SMS, da data logger con capacità elevate.

Giusto per fare un esempio pratico analizziamo un utilizzo come data logger collegato a dei sensori combinati temperatura-umidità SH71 (descritti in questo articolo: Sensori di umidità e temperatura monolitici con uscita digitale). I sensori possono essere collegati alla scheda sia tramite filo (fino ad un massimo di 8 sensori, sia attraverso l'interfaccia radio ER400TRS (fino ad un massimo di 10, che è il numero di canali disponibili sul trasmettitore radio). La scheda potrebbe effettuare misure di temperatura ed umidità ed inviare eventuali SMS di allarme in caso di superamento delle soglie prefissate; ogni misura può essere accompagnata dalla data e dall'ora corrente, visto che a bordo del modulo RCM3700 è presente un real time clock.
In queste condizioni, supponendo che la scheda effettui una misura al secondo per ogni sensore, con una scheda CF da 32MB si otterrebbe uno storico delle misure effettuate di circa 20 giorni pari ad 1.600.000 misure circa!
Una volta che la scheda abbia accumulato misure per un periodo prefissato potrebbe trasmetterle ad una centrale operativa tramite GPRS oppure tramite rete ethernet. Altra possibilità potrebbe essere quella di rendere disponibili le misure direttamente su una pagina Web, memorizzata all'interno dello stesso modulo RCM3700.

Il contenitore metallico

La scheda può essere ospitata in un contenitore metallico appositamente progettato e realizzato.
Il contenitore è in alluminio anodizzato nero.

Dowload

Per la scheda SX15 è possibile scaricare:

Schema Elettrico

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