Remote-Objekt-Überwachung. von Jan Schäfer und Matthias Merk

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1 Remote-Objekt-Überwachung von Jan Schäfer und Matthias Merk

2 Aufgabenstellung Steuerung von Sensoren zur Remote Objektüberwachung mit einem µc PIC16F874. Welcher Sensor hat gemeldet?

3 Die Überwachung Mehrere Sensoren Bei Meldung eines Sensors erfolgt Anruf Hineinhören in den Raum

4 Varianten der Meldung (1) Sinuston/töne bei Auslösung eines Sensors. Mögliche Probleme: Man muss sich verschiedene Töne merken Durcheinander bei mehreren Tönen

5 Varianten der Meldung (2) SMS mit Identifikation des Sensors senden Mögliche Probleme: Lesen und Hören geht schlecht Kein GSM - Modul

6 Varianten der Meldung (3) Sprachmeldung, welcher Sensor ausgelöst hat. Mögliche Probleme: Bis dahin keine festgestellt. Sollten aber noch kommen!

7 PICDEM2 und PIC16F874

8 Das erste Programm LED-Binär-Zähler clrf PORTB bsf STATUS,RP0 movlw 0h movwf TRISB bcf STATUS,RP0 clrf COUNT

9 Der I²C-Bus (1) Inter-Integrated Circuits Bus Entwickelt in den frühen 80ern von Phillips Angewendet in AV-Geräten z.b. Videotextdecoder Master-Slave Protokoll

10 Der I²C-Bus (2) 2 Aktive Leitungen : -SDA : Serial Data Line -SCL : Serial Clock Line SDA SCL Start SDA SCL Stop

11 Der I²C-Bus (3) Beispiel für eine Schreiboperation in den EEPROM 24LC256 (32KB) S Control In A Address H A Address L A Data A P

12 Was wird übertragen? (1) Eine Datei, die alle benötigten Samples und Informationen enthält. Erste Überlegung: Länge der einzelnen Samples sollte statisch sein. verworfen, da sehr unflexibel

13 Was wird übertragen? (2) Zweite Überlegung: Flexible Größe des Samples erfordert eine komplexere Programmstruktur im PIC Datei muss Informationen über die Größe der Samples enthalten

14 Was wird übertragen? (2) Lösung: Die Samples werden in einer Datei zusammengefasst. Ein Header enthält die Dateigröße und Samplegrößen

15 Aufbau der Datei Größe maximal 32 kb 18 Byte Header Dateigröße + acht Samples High und Low Byte Rest: Sprachsamples Dateigröße Adr. "Sensor" Adr. "Eins"... Sample "Sensor" Sample "Eins"...

16 Die Sprach-Dateien PCM-Raw, 8 Bit unsigned (0-255) Sample-Rate 5700 Hz Abtasten mit der doppelten Grenzfrequenz (Shannon)

17 Übertragung PC PIC (1) WIN32 Konsolen-Anwendung in C Argumente: Namen der Sample-Dateien oder vorher erstellte Datei Kopiert die Samples aneinander Erstellt den Header Stellt die serielle Verbindung mittels CreateFile() her Überträgt die Datei im Echo-Betrieb

18 Übertragung PC PIC (2) Warum Echo-Betrieb? Kein Hardware-Handshake, da auf dem Board CTS/RTS Leitung nicht verdrahtet. Kein Software-Handshake, da Komplexität für vorhandene Umgebung zu hoch. Funktionsweise: Byte wird vom PC an PIC gesendet Nach Schreiben in EEPROM Zurücksenden des gleichen Bytes

19 Übertragung PC PIC (3) Fehlererkennung: PC : Erkennen / Vergleichen des Echos PIC : Wenn Byte richtig in EEPROM geschrieben, Empfang von ACK; Fehlerzustände bei INT oder I²C- Fehlern

20 PIC-Programm (1) geschrieben in Microchip Assembler verarbeitet Interrupts von USART und PORT B Pins USART-INT Ein Teil einer Datei mit Samples wird übertragen PORT B-INT Einer der Sensoren hat angeschlagen, Sprachsamples werden ausgegeben

21 PIC-Programm (2) Behandlung auftretender Interrupts USART Port B-INT deaktivieren Bestimmung der auszuführenden Aktion durch Flag-Register (OWNSTATUS) Header in lokalen Speicher und EEPROM schreiben Sample-Datei in EEPROM schreiben Port B-INT aktivieren PORT B Testen auf INT-Quelle (Shared Interrupt) Ausgabe von Sample Sensor Ausgabe von Sample Nummer

22 PIC-Programm (3) Erstes Sample der Datei wird jeder Ausgabe vorangestellt Wiederholung eines Sendevorgangs nicht implementiert, da Notwendigkeit nicht festgestellt Ausgabe erfolgt nach Auftreten eines Interrupts, jeder INT wird einzeln abgearbeitet

23 Zusammenspiel PC, PIC und EEPROM PC PIC EEPROM Byte senden RS232 Empfang? Echo senden Zieladresse bestimmen und Byte senden ACK senden Speichern Vergleich Nächstes Byte... USART I²C

24 Die Peripherie

25 Anmerkungen Mit zunehmender Codegröße nimmt maximale Baudrate ab Geschwindigkeitsverlust beim Auslesen 400kbit/s (I²C Auslesen) auf ~6kbit/s (Samplefrequenz)

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