Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth"

Koenraad Thys
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth Kristof Booghmans 3 PB - MCT

2 Inhoud van deze presentatie Bespreking van de opbouw Metingen Microcontroller en programma in C Relais Draadloze communicatie en Bluetooth PDA en programma in C#.NET Besluit Demo-voorstelling van de opstelling

Draadloze communicatie en Bluetooth PDA en programma

3 Hoe kom ik tot mijn eindwerkproject Eigen ideeën PWO-project VIRTIEM ( Virtual Instumentation for Embedded Systems ) Mijn eindwerkproject

4 Omschrijving van de eindwerkopdracht Ontwerp van een embedded meetsysteem, met microcontroller, dat draadloos ingesteld en uitgelezen kan worden met behulp van een PDA. Hierbij moet gebruik gemaakt worden van Bluetooth als communicatielaag. De communicatie geschiedt door middel van remote procedure call. Deze RPC's moeten platform onafhankelijk geïmplementeerd worden met behulp van een universele datarepresentatie, XDR genaamd. Software en hardware voor beide systemen, PDA en embedded systeem met toebehoren, moeten ontwikkeld worden.

De communicatie geschiedt door middel van remote procedure call.

5 1. Principeschema geheel

6 2. Metingen

7 2. Metingen Elke meetunit bevat 3 metingen: temperatuurmeting ph-meting niveaumeting

8 2. Metingen: de temperatuurmeting Meting met een LM35

9 2. Metingen: de ph-meting ph-meting = zuurtegraadmeting zilverchloride-elektrode (hoogohmig) uitgangsspanning tussen de - 414mV bij ph mV bij ph 14

10 2. Metingen: de niveaumeting Niveaumeting door geleiding van de vloeistof Om elektrolyse tegen te gaan: wisselende stroom

11 3. Analoog-digitale convertor Gemeten waarden zijn analoog ( 0 5 V ) Omzetten analoog digitaal ( 12 bit ) Serieel doorsturen van de waarden

12 4. Microcontroller Unit

13 4. Microcontroller Unit Verwerkingseenheid Geheugenopslag van meetwaarden Spanningsaanpassing datasignalen Bluetooth-unit

14 4. Microcontroller Unit DS89C450 van Maxim 2 seriële poorten (Bluetooth en PC-communicatie) 1kB * 8 SRAM intern 3 timers 13 interruptbronnen 4 byte bi-directionele aansluiting

15 4. Microcontroller Unit Maximaal 64kB SRAM bijschakelen

16 4. Microcontroller Unit Geheugentoegang via multiplexing

17 4. Microcontroller Unit Programma van de microcontroller in C Klok Seriële poorten Metingen sturen Meetwaarden en max./min. bijhouden Communicatie met Bluetooth en computer Relaisunit sturen

18 5. Relaisunit

19 5. Relaisunit Serieel aansturen van een shiftregister Sturen van 6 relais (uitbreidbaar) Om licht en verwarming te schakelen

20 6. Draadloze communicatie en Bluetooth 2,45 GHz ISM ( Industrial Scientific Medical ) band 1600 keer per seconde van frequentie wisselen, 79 frequenties beschikbaar Overdrachtsnelheid Versie 1.0 tot 723,1 kbits/s Versie 2.0 tot 2,1 Mbits/s Laag stroomverbruik

wisselen, 79 frequenties beschikbaar Overdrachtsnelheid Versie 1.

21 6. Draadloze communicatie en Bluetooth LMX8920A van National Semiconductor BGA 116 aansluitingen 10,1 mm op 14 mm Zeer veel services aan boord

22 6. Draadloze communicatie en Bluetooth Solderen van een BGA flowoven

23 6. Draadloze communicatie en Bluetooth

24 6. Draadloze communicatie en Bluetooth SimplyBlueCommander Aanpassen van: - PIN-code (3333) - Devicename (Bluetooth aquarium) - UART-speed (56700 baud)

25 6. Draadloze communicatie en Bluetooth XDR (external data representation standard) = Standaard om gegevens voor te stellen Verschillende systemen die een andere dataopbouw gebruiken zonder problemen laten samenwerken. (bv.: little endian- en big endian-notatie )

26 6. Draadloze communicatie en Bluetooth Algemeen: - Alle datablokken hebben een lengte van 4 byte of een veelvoud ervan. - Extra bytes opvullen met nullen - Little endian notatie (most significante byte (MSB) eerst genoteerd )

27 6. Draadloze communicatie en Bluetooth RPC (remote procedure call) = procedureoproep op afstand - Principe als bij gewone functieaanroep - Verschil: functieaanroep is niet lokaal maar op een ander apparaat

28 6. Draadloze communicatie en Bluetooth

29 6. Draadloze communicatie en Bluetooth Toevoegen van functienummer aan de data om de juiste functie aan te roepen Eindigen met een vast herkenbaar patroon

30 7. PDA en programma in C#.NET compact framework programma s schrijven speciaal voor eigen toepassingen die draaien op PDA s. Microsoft.NET is een platform- en architectuuronafhankelijk programma en ondersteunt verschillende talen.

31 7. PDA en programma in C#.NET Gebruik maken van de klasse Virtiem Omzettingen XDR Buffering van data Gebruik van verschillende communicatie hardware

32 7. PDA en programma in C#.NET Programma PDA in C# Connectie maken met het embedded systeem Ontvangen en weergeven van de gemeten waarden Versturen van de instellingen Aanpassen van het uur

33 7. PDA en programma in C#.NET

34 7. PDA en programma in C#.NET

35 8. Besluit Inzetbaarheid van het project: Door gebruik te maken van: XDR RPC Klasse virtiem Universele invulling Breed toepasbaar en inzetbaar

36 8. Besluit Nakoming van het vooropgestelde 3 metingen (temperatuur, ph en niveau) Software voor zowel de microcontroller als PDA Sturing van apparatuur via relais Benodigde printplaten ontwikkeld Mogelijkheid tot computer connectie Uitbreidbaar geheel

37 8. Besluit Verbeteringen naar de toekomst toe Backup-batterij LCD-display Trage dataoverdracht Ander communicatiemedia DCF77 real time module

38 8. Besluit Gebruik van dergelijke systemen Principieel industrieel bruikbaar Vooral nog particuliere toepassing

39 9. Demo Voorstelling opstelling Uur instellen (op PDA) Metingen uitlezen (op PDA) Min.- en max.- waarden en tijden instellen (op PDA) Communicatie (op PC) Instellingen Bluetooth IC (op PC)

Vergelijkbare documenten

Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth

Karel de Grote Hogeschool Katholieke Hogeschool Antwerpen Departement Industriële Wetenschappen en Technologie Campus Hoboken Draadloos embedded meetsysteem via Bluetooth door Kristof Booghmans promotor: