Nessie 2011

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Struttura del microcomputer interno alla FPGA

Meccanica

Unità di controllo

I sensori

L'ambiente di sviluppo 

Il software 

Nuova scheda IR

 

 

Il nome del nostro robot è Nessie nome facilmente riconducibile al leggendario mostro di Loch Ness, il quale infesterebbe un lago della Scozia.La scelta è stata presa dal gruppo in quanto nella sua fase iniziale, il nostro robot era costituito solo dallo chassis e dalla pinza e ciò lo faceva rassomigliare al suddetto mostro.

Il nome del nostro robot è Nessie nome facilmente riconducibile al leggendario mostro di Loch Ness,
il quale infesterebbe un lago della Scozia.La scelta è stata presa dal gruppo in quanto nella sua fase iniziale, il nostro robot era costituito solo dallo chassis e dalla pinza e ciò lo faceva rassomigliare al suddetto mostro.

Nessie, comunque, mantiene la nostra architettura iniziale, scelta tre anni fa, e che ha garantito la possibilità di far evolvere la nostra macchina, sia dal punto di vista della tipologia di sensori da connettere sia dal punto di vista della loro gestione, lasciando immutata la piattaforma di base, formata dalla CPU e da tutti i circuiti d'interfacciamento tra questa e le periferiche di input/output.

L'idea iniziale di scegliere un'architettura flessibile, basata sull'hardware riconfigurabile di una FPGA (Field Programmable Gate Array), ha dato i suoi frutti, fornendo la possibilità di adattarsi ai cambiamenti successivi.

L'architettura che caratterizza Nessie, si basa su una scheda madre Nexys, fornita dalla società Digilent Inc., sulla quale è presente una FPGA Spartan3E – 1200, insieme a un primo insieme di risorse di base di tipo general purpose:

  • 8 dipswitch;
  • 4 pulsanti;
  • 8 led;
  • 4 display a 7 segmenti;
  • 16 MB di Flash;
  • 16 MB di RAM;
  • 1 porta USB, utile alla configurazione della FPGA e per scambiare dati con un host;
  • 1 porta RS232;
  • 1 portaa PS2;
  • 1 interfaccia VGA;
  • 16 IO disponibili su connettori separati Pmod e 43 su connettore Hirose;
  • un generatore di clock a 50 Mhz.

 

 

 

 Alla scheda madre viene collegata una scheda generale d'interfaccia che funge di canale d'interconnessione tra la scheda madre e le varie schede di gestione dei singoli sensori. La struttura complessiva appare come nel seguente schema a blocchi generale, in cui sono indicate le singole parti fisiche del sistema, così come inizialmente concepite.

La versione attuale di Nessie, per necessità di tempo, mostra alcune differenze: Il giroscopio è stato sostituito con un circuito di Tilt realizzato con un interruttore al mercurio che è risultato molto più semplice da realizzare e integrare; i sensori a infrarossi sono stati momentaneamente omessi, per questioni legate alla loro sistemazione nello chassis attuale; il display è stato previsto, acquistato, provato ma non integrato nel software attuale perché non si è dimostrato necessario nella fase attuale; sarà previsto il suo montaggio nella prossima versione.