Connettori

Per la funzionalita' dei sistemi embedded in mano agli hobbisti la giusta scelta dei connettori e' di un' estrema importanza. Andiamo con ordine.
1) Alimentazione: il classico jack concentrico con il piedino centrale e' in via di sparizione. Innanzitutto con l' elettronica moderna e' ingombrante. In secondo luogo non fissa l' aggancio nemmeno per attrito e si sfila facilmente.


Infine ogni costruttore si e' divertito a personalizzarlo, e quindi si trovano in giro connettori apparentemente simili, ma di numerosi diametri differenti, sia interni che esterni.


Come se non bastasse in genere il + e' centrale e la massa esterna, ma qualcuno, per sentirsi piu' furbo, ha messo la massa al centro. Risultato: sono meritatamente morti tutti. Infatti la CEE, in ottica ecologica, ha imposto ai costruttori di cellulari l' unificazione dei caricatori, in modo da renderli intercambiabili. Ha detto ai costruttori: decidete voi o decidiamo noi. E i costruttori, in pochi giorni hanno scelto il connettore USB mini. In effetti USB alimenta la periferica, e quindi e' possibile usare un connettore USB anche per la sola alimentazione, senza le linee di segnale. I connettori USB sono ben progettati, hanno la piedinatura fissata da uno standard (nessuna invenzione da parte del solito scemo che vuol sentirsi piu' furbo), si inseriscono e si tolgono senza sforzo, ma non si sfilano da soli. Quale magia ha prodotto un simile risultato ? E' bastato voler fare le cose bene invece di volerle fare male, cosa che purtrippo succede troppo spesso. Purtroppo i connettori USB sono tanti. C' e' quello grosso, il cosiddetto A, quello delle webcam e dei pendrive. C' e' quello medio, il cosiddetto B o per stampante, usato da Arduino. C' e' quello mini, scelto in unificazione europea per ricaricare i cellulari. E infine c' e' quello micro, simile al mini, ma piu' piccolo ancora.


Mini e micro sono a 5 piedini invece di quattro, per permettere la negoziazione nell' USB on the go (OTG). Il micro e' piaciuto molto ai cinesi, che hanno cominciato a usarlo a tappeto. Visto che i.cellulari li producono tutti loro, ormai tutti, Apple esclusa ovviamente, hanno il micro USB che funge da ricarica e sincronizzazione dati con il PC. Unificazione sul campo, alla faccia della CEE, aiutata anche dall' invenzione, da parte dei cinesi, dei power bank. A parte i dettagli tecnici, spiegati nell' apposita pagina, il power bank ha due connettori femmina, uno A e uno micro. Nel micro entra la corrente, dall' A esce. In dotazione viene fornito un cavo con due connettori maschi, uno A e uno micro. Se metto l' A in un PC o in un alimentatore da parete o da auto, e il micro nel power bank ricarico il power bank. Se metto l' A nel power bank e il micro nel cellulare ricarico il cellulare. Geniale ! A questo punto e' chiaro che qualunque nuova elettronica portatile deve essere alimentata a 5 volt tramite un micro USB (femmina nel componente). Quanta corrente ci passa ? USB era nato per 500 mA massimi su A e su B. I cinesi sono arrivati a far passare 2 ampere e oltre sul micro, quando alimenta le chiavette Android che rendono intelligente il televisore. Forse e' troppo, ma devono aver fatto le loro prove, perche' non e' successo niente.
2) USB. Per l' uso vero e proprio come alimentazione e segnale si usa quello che ci vuole. I pendrive usano l' A, ma stanno arrivando quelli con il micro. Di importante restano le webcam, che usano l' A. che pero' su un sistema embedded portatile e' grosso. Prima soluzione: un adattatore, noto in commercio come cavo OTG.


Femmina A da un lato, in cui si inserisce il maschio della webcam. Maschio micro dall' altro lato, che va nella femmina micro dell' host portatile. Seconda soluzione, che dovrebbe essere alla portata di un hobbista evoluto: tagliare il cavo prima del connettore e saldare un maschio micro volante, che si trova da RS o sui siti cinesi. Il cavo USB ha tutto sommato solo quattro fili, +/-/D+/D- . I colori sono fissi, regolati dallo standard. Il + e' rosso. Il - e' nero. Il D+ e' verde, e il D- e' bianco. Non si puo' sbagliare.


I contatti del micro sono piccoli e vanno saldati con il solito saldatore ad ago, ma tutto sommato si tratta di un connettore metallico, meno delicato di un componente elettronico. Soluzione radicale e coraggiosa, che si puo' applicare a tutte le periferiche, non solo alle webcam.
3) Seriale per console. I connettori dei convertitori USB-seriale in commercio sono il solito vecchio standard passo 2.54 (0.1") con piedino maschio. I cavetti sciolti in dotazione sono femmina femmina, per cui e' logico trovare sulla scheda embedded un altro maschio. Tuttavia i cinesi vendono cavetti del genere a mazzi e a basso costo nelle tre combinazioni: maschio-maschio, femmina-femmina e maschio-femmina, per cui ci si puo' adattare a tutti i gusti. Fatene una scorta, costano poco e servono sempre.
4) GPIO. Per questo la scelta obbligata e' il connettore di Arduino.


E' una genialata, ed e' uno dei due fattori del suo successo, insieme al liguaggio di programmazione. E' alto, e le molle che abbracciano il piedino maschio sono lunghe e possono aprirsi senza snervarsi come fanno di solito connettori bassi. Quelli bassi vanno bene solo per le produzioni in serie o per chi vuole suicidarsi. Inoltre i piedini sono lunghi e permettono di accatastare le schede una sopra l' altra collegandole. Come parziale eccezione, per i sistemi molto compatti, vanno citati i connettori passo 1.27 (0.05"). Sono in vendita da RS, sono di produzione svizzera e sono piuttosto cari, ma sono robusti come quelli piu' grandi. Nell' immagine sono confrontati con quelli standard Arduino.


Il filo giusto che entra nei connettori Arduino e' l' AWG 24, circa 0.5 mm di diametro. Per quelli da 1.27 ci vuole l' AWG 26, circa 0,4 mm. Essendo cosi' piccoli, le molle non possono snervarsi piu' di tanto, perche' non sanno dove andare. Comunque e' buona norma costruire un adattatore da passo 1.27 ad Arduino passo 2.54 per gli esemplari di sviluppo e usare tutto 1.27 sugli esemplari definitivi.

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