eblock, SD-Kartenleser Projektteam: Henrik Esche Tobias Albers Michael Heßling Daniel Lütfrenk Jonas Wieschmann

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1 eblock, SD-Kartenleser Projektteam: Henrik Esche Tobias Albers Michael Heßling Daniel Lütfrenk Jonas Wieschmann

2 eblock, SD-Kartenleser Zieldefinition: Am ist ein eblock betriebsbereit und mit einem Softwaremodul beschrieben, welches das Schreiben und Lesen von Datentypen (char, int, float) auf einer SD-Karte ermöglicht. Die Daten der Karte sind mit einem Windows PC auslesbar. Eine Softwaredokumentation liegt vor. Stand:

3 Projektstrukturplan ( eblock, SD-Kartenleser ) Teamleiter Henrik Esche Controller Prof. Dr. J. Minte G. Leitiger Recherche Initialisierung Schreiben Lesen Nice to have Qualitätskontrolle Dokumentation M. Heßling J. Wieschmann D. Lütfrenk T. Albers Alle Alle H.Esche Hardware /Kosten M. Heßling T. Albers SPI D. Lütfrenk J. Wieschmann int Alle char Sequentiell mit AVR D. Lütfrenk J. Wieschann Struct mit gleichen Typen Alle Testlauf, Ziel erreicht Alle Protokolle T. Albers Präsentation Software D. Lütfrenk J. Wieschmann Karte initialisieren D. Lütfrenk J. Wieschmann Alle float Alle Am PC D. Lütfrenk J. Wieschann Stuct mit verschiedenen Typen Alle Modularisierung Alle H. Esche Softwaredok. Alle Programmier oberfläche D. Lütfrenk Error Guessing Alle Hardwaredok M. Heßling Kostendoku. M. Heßling Stand:

4 Basisplan Stand:

5 Basisplan (Fortsetzung) Stand:

6 Was sind Mikrocontroller(μC)? Ein-Chip-Computersystem Prozessor mit integriertem Speicher und Ein- und Ausgängen Einsatzbereiche: Handys, Autos (Steuergerät) usw. Warum eblocks? einfache Handhabung und modulare Bauweise schnelle Prototypgenerierung Schulungsobjekte Stand:

7 eblock-avr Multiprogrammer universeller Programmer für µc von AVR Anschluss des Programmers mittels USB an PC Anschluss zusätzlicher Module über Sub-D Stecker Funktion in unserem Projekt: Basisplatine Stand:

8 Funktion: eblock SD-Kartenleser Erweiterung des eblocks um die Möglichkeit des Speicherns großer Datenmengen bis 1GB für jedes µc-system in unserem Projekt: Speicherung von Daten, wie z.b. Messwerten, die dann mit dem PC ausgewertet werden können Stand:

9 Funktion: eblock-lcd Display zweizeilige Ausgabe von je 16 alphanummerischen Zeichen Stand:

10 eblocks-switch-board Funktion: ermöglicht den Anschluss von 8 Tastern an den eblock-multiprogrammer Taster Stand:

11 Funktion: eblocks-sensor-board erlaubt den Anschluss vieler digitaler und analoger Sensoren an den Multiprogrammer für Testzwecke: Lichtsensor (LDR) und Potentiometer vormontiert Lichtsensor (LDR) Potentiometer Stand:

12 Kosten Module Art.-Nr. Preis AVR-Multiprogrammer EB ,50 SD/MCC Kartenleser EB ,50 Switch-Board EB ,95 LCD-Board EB ,95 Sensor-Board EB ,95 Preise laut Elektor Homepage ( 242,85 Stand:

13 SPI-Schnittstelle Das Serial Peripheral Interface (SPI) wurde von Motorola entwickelt aber nicht exakt definiert flexible Schnittstelle mit individuellen Einstellmöglichkeiten Anwendung z.b. auch zwischen PCs und Peripherie Allen gemein ist ein synchroner, serieller Datentransfer zwischen einem Master und Slave Stand:

14 SPI-Schnittstelle MOSI (Master out Slave in) MISO (Master in Slave out) SCK (Serial Clock) SS (Slave Select) Stand:

15 Card Reader Board vorbereiten Vorinstallierte SPI Konfigurationen waren nicht verwendbar Signalleitungen zum ATmega32 kompatibel verbinden Stand:

16 Card Reader Board anschließen Stand:

17 SPI konfigurieren SPI-Modus mit dem Mikrocontroller als Master per Software aktivieren Aus- und Eingänge der Schnittstelle definieren Geschwindigkeit der Datenübertragung festlegen Nach erfolgreicher Antwort der SD-Karte auf die ersten Prüfkommandos ist das Modul einsatzbereit. Stand:

18 Aufbau der Software Modulare Programmierung einzelne Funktionen für die verschiedenen Typen von Variablen in vorgegebenen einzelnen Modulen Funktionen um INT, CHAR, FLOAT Variablen zu schreiben Leicht in andere Programme einzubinden Übersicht über die einzelnen Module LCD.c mmc.c umwandeln.c Varianten.c Stand:

19 Aufbau Hauptschleife Bibliotheken und Headerdateien includieren LCD-Board initialisieren LCD-> System Ready SD-Karte initialisieren Karte gefunden? TRUE Display: Karte gefunden Variablen initialisieren: -Ausgabestring -Speicheradresse -Variante FALSE Endlosschl eife While(1) Menu: 1=CHAR,2=INT, 3=FLOAT,4=Speicher TRUE Variante=0 Schreiben von CHAR TRUE Variante=1 FALSE Schreiben von INT TRUE Variante=2 FALSE Schreiben von FLOAT TRUE Variante=3 FALSE Speichersandsanzeige TRUE Variante=4 FALSE FALSE Stand:

20 Speicherdaten Karten-größe [MB] Blockgröße [Byte] max. Schreibgeschw. [Messwerte/s] max. Anzahl Blöcke min. Messdauer [s] (char) min. Messdauer [s] (int) min. Messdauer [s] (float) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 Stand:

21 Realplan Stand:

22 Probleme mit Strukturen Speicherübergabe erfolgt durch Zeiger auf Startadresse Zugriff auf Inhalte über Startadresse und Variablenname Strukturen können beliebig definiert werden Stand:

23 Probleme mit Float-Variablen die float Variable wird in C/C++ benötigt, um mit Fließkommazahlen zu arbeiten Wertebereich: -3,4*10^38 bis 3,4*10^38 eine Standardfunktion in C++ liegt vor, funktioniert mit Mikrocontroller nicht Lösung: wir begrenzen den Wertebereich auf 4 Vorkomma- und 4 Nachkommastellen Stand:

24 eblock, SD-Kartenleser Zieldefinition: Am ist ein eblock betriebsbereit und mit einem Softwaremodul beschrieben, welches das Schreiben und Lesen von Datentypen (char, int, float) auf einer SD-Karte ermöglicht. Die Daten der Karte sind mit einem Windows PC auslesbar. Eine Softwaredokumentation liegt vor. Stand:

25 Ausblick FAT-Formatierung einbinden Textdatei mit Mikrocontroller erstellen Makros für Excell erstellen Stand: