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ORCAD

Acquisite correttamente le specifiche, il progetto di una scheda analogica parte sempre dalla creatività del progettista hardware che "pensa" come poterla realizzare ed inizia a buttare giù i primi calcoli e le prime ipotesi di architettura. Prima dell'avvento dei simulatori, ma soprattutto prima della esplosione del supporto alle simulazioni da parte delle case costruttrici di componenti elettronici, era pressoché impossibile "possedere" il circuito prima della realizzazione fisica del prototipo.

Oggi librerie sempre più corrispondenti al componente reale e processori di calcolo sempre più veloci rendono la simulazione una valida alternativa alla prima prototipazione.

Nella mia esperienza ho verificato che se la simulazione viene eseguita correttamente ( librerie di componenti scaricate direttamente dai produttori, attenzione particolare agli isolamenti e piani di massa, utilizzo quando possibile di componenti caratterizzati in temperatura, attenzione alle potenze dissipate ed ai limiti analogici ) il prototipo riserverà solo gradite sorprese in fase di test.

Per questo motivo tutti i circuiti che ho progettato, dalla più semplice circuiteria a basse prestazioni a complicati circuiti SIL4 in cui ogni singolo elemento è "vitale" per il corretto funzionamento della stessa, hanno sempre come origine una simulazione Spice funzionante.

Il programma che utilizzo per le simulazioni è Orcad Capture e PSPice di Cadence di cui ho una approfondita e consolidata conoscenza.

LTSpice

Le schede per il segnalamento ferroviario devono rispondere a requisiti di potenza ed isolamento molto spinti. Per questo motivo la generazione delle tensioni di alimentazione è una funzionalità di non banale realizzazione che richiede l'utilizzo di svariate tipologie di alimentatori di potenza ( flyback isolati, step-down, low dropout, etc .. ).

Ad oggi Linear tecnology mette a disposizione del progettista una grande quantità di dispositivi e soluzioni per realizzare queste funzionalità.

Ma la caratteristica che ne rende estremamente efficiente l'utilizzo è il supporto alla simulazione per ogni dispositivo tramite LTspice e LT power CAD.

Come nel caso di Orcad, una attenta simulazione mi ha consentito di realizzare prototipi di alimentatori perfettamente funzionanti al primo colpo, riducendo drasticamente il time to market dei nostri prodotti.

Eagle

La realizzazione di una scheda elettronica per segnalamento ferroviario richiede una elevata qualità, non solo a livello di progetto ma anche a livello di realizzazione del PCB: per questo motivo ci avvaliamo di aziende di consolidata professionalità che ci seguono fino al montaggio della scheda finale.

Tuttavia non tutte le schede del sistema richiedono un simile impiego di risorse. Per la realizzazione di schede di test, parti analogico-digitali SIL0, mi sono occupato personalmente dello sbroglio e realizzazione dei gerber files della scheda utilizzando il software Eagle PCB design che, pur non avendo le stesse potenzialità dei più costosi software di masterizzazione, grazie ad un efficiente supporto e ad una libreria on line estremamente popolata oltre che ad una elevata semplicità di utilizzo, consente di realizzare schede perfettamente producibili.

Microchip

Piattaforma harware/software estremamente flessibile ed economica con un consistente assortimento di microprocessori ed una documentazione molto ben strutturata. Ho utilizzato Microchip ( PIC16F1823 ) per implementare varie funzionalità nelle schede di test che ho progettato, lavorando con l'ambiente proprietario ( su base Eclipse ) MPLAB X. La non estrema potenza del compilatore C standard, è stata sicuramente superata in efficenza dalla flessibilità delle periferiche e mi ha permesso in poche settimane di implementare complesse funzionalità di test .

VISIO

Il copia-incolla non è "reato", anzi penso sia la vera essenza della progettazione degli anni 2000: e' inutile riprogettare algoritmi già esistenti e funzionanti, mentre è molto più efficiente riutilizzarli effettuando solo le modifiche necessarie. Al fine di consentire al team di lavoro di lavorare in questo modo è necessario documentare chiaramente e precisamente il proprio lavoro. Per questo motivo ogni macchina a stati, ogni mappa di memoria, ogni modifica alla interfaccia grafica è sempre documentata con uno schema VISIO.Ciò rende anche particolarmente agevole ed efficiente la realizzazione dei manuali, indispensabili quando si realizzano interfacce utente.
Ho utilizzato VISIO anche per realizzare schede elettroniche su millefori in SMD. In pratica si realizza una sorta di "gerber file" grafico in modo da consentire a chi fisicamente monta la scheda una efficiente e precisa esecuzione.
Ultima ma non ultima applicazione è stata Ho utilizzato il programma anche per studi di ingombri ed indicazioni di sbroglio scheda e piazzamento da fornire al masterista.

QUI alcuni esempi di utilizzo.

Dispositivi utilizzati

Solo un breve elenco dei dispositivi utilizzati:

LT1737
LT1725
LT1076
LT3790
PIC16F1823
MK64FN1M0VLQ12

SVN

In ambiente ferroviario, ogni piccola modifica ad un componente elettronico o ad una singola istruzione di codice è soggetta a verifica e validazione sia da parte di reparti interni all'azienda, sia da parte di enti esterni. La tracciabilità quindi è un elemento fondamentale del mio lavoro. Per questo motivo utilizzo giornalmente il software Tourtoise SVN che gestisce in maniera non immediata ma efficace la tracciabilità delle modifiche agli archivi aziendali.

Angelantoni

Gli apparati elettronici per il segnalamento ferroviario sono sottoposti a severi test climatici a causa dell'impatto che un loro malfunzionamento può provocare sia in termini di sicurezza sia di disagio. Ogni progetto SITE passa per precisi profili termici di test in camera climatica

Laboratorio

E' forse la attività più importante dell'hardwarista: verfiicare che cioò che ha pensato e realizzato funzioni realmente. In SITE utilizziamo la strumentazione più avanzata di cui ho una padronanza consolidata dal quotidiano utilizzo .Tra i dispositivi più utilizzati ci sono l'oscilloscopio digitale Lecroy wavesurf 44mx e la telecamera termica TESTO 870-1.