Collegamento con l'unità centrale

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Prima di entrare nella spiegazione di ogni singolo sensore è importante spiegare come questi circuiti auto-costruiti siano stati collegati all'unità centrale. Tutti i sensori, prima di giungere alla FPGA contenuta nel modulo centrale “Nexys 2”, passano per una scheda d'interfaccia che, oltre ad avere il compito di alimentare tutte le altre schede presenti sul robot, svolge l'importante funzione di mantenere uguale la frequenza del segnale che riceve, convertendone l'ampiezza.

Ad esempio se la scheda dei sensori di luminosità vuole trasmettere un segnale all'unità centrale, il segnale passa prima dalla scheda d'interfaccia dove la frequenza di tale segnale verrà mantenuta integra, mentre l'ampiezza verrà portata dai 5 Volt ai 3,3 Volt. Questo è dovuto al fatto che le schede dei sensori hanno bisogno di una alimentazione pari a 5 Volt mentre la Nexys 2 viene alimentata a 3,3 Volt.

Per evitare il danneggiamento delle celle d'input/output della FPGA, è stato opportuno utilizzare un semplice circuito “resistenza + diodo schottky (BAT46)” come indicato in figura 6.2 . La necessità di usare un diodo schottky è derivata dalla tensione di saturazione molto bassa che li caratterizza. Quando IN_5V, che rappresenta il segnale d'uscita di un sensore qualsiasi, è a un potenziale pari a 5V, il diodo si interdice, ovvero si polarizza inversamente, e il segnale OUT_3V3, input per la FPGA, risulta ancorato alla tensione di 3,3V. Invece, quando IN_5V è a 0V, il diodo si polarizza direttamente, producendo una caduta di tensione diretta Vγ, alla quale risulterà ora vincolato il segnale OUT_3V3. Il basso valore della Vγ del diodo BAT46 garantisce così uno zero logico abbastanza vicino al potenziale di massa.