Uživatelské nástroje
2017:hart-sensor
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
| Obě strany předchozí revize Předchozí verze Následující verze | Předchozí verze | ||
|
2017:hart-sensor [2018/01/14 14:19] Tomáš Řežucha |
2017:hart-sensor [2018/01/14 17:31] (aktuální) Tomáš Řežucha |
||
|---|---|---|---|
| Řádek 12: | Řádek 12: | ||
| ===== Úvod ===== | ===== Úvod ===== | ||
| + | |||
| + | WirelessHART je bezdrátová nadstavba průmyslového standardu HART, který je v současnosti nejrozšířenější standard pro senzory a aktuátory. | ||
| + | |||
| + | WirelessHART je senzorová síť typu //mesh// pracujíci v pásmu ISM 2,4GHz podle dopručení IEEE802.15.4; vyznačuje se vysokou latencí, nízkou rychlostí ale naopak vyniká svojí robustností a nízou energetickou náročností. | ||
| + | |||
| + | V tomto projektu je kladen důraz na firmware aplikačního MCU, který řídí celý senzorový přístupový bod. Blokové schema takovéhoto obvodu je na obrázku 1. | ||
| {{ 2017:hart-sensor:wh_blockdiagram.png?600 }} \\ | {{ 2017:hart-sensor:wh_blockdiagram.png?600 }} \\ | ||
| Řádek 17: | Řádek 23: | ||
| ===== Řešení ===== | ===== Řešení ===== | ||
| + | |||
| + | ADuCM4050 je mikrokontrolér založený na jádře ARM Cortex-M4F a je zaměřen na aplikace s extémně nízkou spotřebou. Z široké nabídky použitých perferií jsou použity tyto: | ||
| Použité periferie mikrokontroléru ADuCM4050: | Použité periferie mikrokontroléru ADuCM4050: | ||
| Řádek 24: | Řádek 32: | ||
| | I2C | Komunikace s Coulomb počítadlem LTC3335 (v budoucnu) | | | I2C | Komunikace s Coulomb počítadlem LTC3335 (v budoucnu) | | ||
| | 2x SPI | Připojení externích senzorů nebo ADC | | | 2x SPI | Připojení externích senzorů nebo ADC | | ||
| - | | Flexi RTC | SensorStrobe | | + | | Flexi RTC | SensorStrobe - sběr dat z ADXL363 | |
| + | | RTC | Scheduler | | ||
| | FPU | Operace s plovoucí desetinnou čárkou | | | FPU | Operace s plovoucí desetinnou čárkou | | ||
| Řádek 193: | Řádek 202: | ||
| </code> | </code> | ||
| + | ==== Debugging zprávy ==== | ||
| + | Protože všechny dostupné periferie UART jsou obsazené a Keil nepodporuje //semihosting// bylo využito možnosti posílat debuggovací zprávý zkrze programátor J-Link.\\ | ||
| + | Na straně PC lze tyto zprávy číst pomocí programu //J-Link RTT Viewer//.\\ | ||
| + | **Nejsem autorem zdrojových kódů v adresáři //RTT//** kromě souborů //debug.c a debug.h//.\\ | ||
| + | |||
| + | Ukázka debuggovacích zpráv po startu mikrokontroléru je zobrazena na obrázku 5. | ||
| + | |||
| + | ===== Ukázka ===== | ||
| + | |||
| + | {{ 2017:hart-sensor:rtt_viewer.png?400 }} \\ | ||
| + | Obrázek 5: Datalog ze startu mikrokontroléru | ||
| + | |||
| + | Klíčové eventy v zobrazeném datalogu:\\ | ||
| + | //Uvítací zpráva// - MCU se korektně zaplo\\ | ||
| + | //Reset a Event: BOOT// - Rádiový modul byl vyresetován a zaslal BOOT notifikaci\\ | ||
| + | //FSM JOINING// - Byly provedeny všechny potřebné startovací rutiny a je zapnut Autojoin\\ | ||
| + | //Join// - LTC5800 dostal příkaz na pokusení se o připojení do sítě\\ | ||
| + | //Event: OPERATIONAL// - Zařízení je připojeno do sítě a má vyhrazené základní rádiové prostředky\\ | ||
| + | |||
| + | {{ 2017:hart-sensor:data_notif.png?300 }} \\ | ||
| + | Obrázek 6: Přijetí WirelessHART packetu s příkazem číslo 0 - Get Unique Identifier a odeslání odpovědi. | ||
| + | |||
| + | Pro demonstraci funkčnosti bylo vytvořeno GUI, které dokáže generovat WirelessHART zprávy a odeslat je přes manager, dále také přijímá a zobrazuje jejich odpovědi.\\ | ||
| + | Na následujíci videoukázce se ze seznamu připojených zařízení vybere to správné a odesílají se příkazy číslo 20 - Get Long Tag a číslo 72 - Squawk (audiovizuální identifikace, v tomto případě zapnutí/vypnutí LED). | ||
| + | |||
| + | {{ youtube>V_VXArqP7-o?medium }} | ||
| + | |||
| ===== Závěr ===== | ===== Závěr ===== | ||
| Řádek 202: | Řádek 238: | ||
| Pro generaci HART signalizačních zpráv byl použit jednoduchý USB <-> HART konvertor. | Pro generaci HART signalizačních zpráv byl použit jednoduchý USB <-> HART konvertor. | ||
| Pro generaci WirelessHART zpráv a demonstraci klíčových funkcí byl vytvořen program pro obsluhu WirelessHART manageru v jazyce //Python// (není součástí tohoto projektu). | Pro generaci WirelessHART zpráv a demonstraci klíčových funkcí byl vytvořen program pro obsluhu WirelessHART manageru v jazyce //Python// (není součástí tohoto projektu). | ||
| + | |||
| ===== Použitá literatura ===== | ===== Použitá literatura ===== | ||
| + | |||
| [1] Analog Devices Inc., ADuCM4050 Datasheet, 2017. Link: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuCM4050.pdf \\ | [1] Analog Devices Inc., ADuCM4050 Datasheet, 2017. Link: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuCM4050.pdf \\ | ||
| [2] Linear Technology, „SmartMesh WirelessHART Application Notes,“ 2017. Link: http://cds.linear.com/docs/en/application-note/SmartMesh_WirelessHART_Application_Notes.pdf \\ | [2] Linear Technology, „SmartMesh WirelessHART Application Notes,“ 2017. Link: http://cds.linear.com/docs/en/application-note/SmartMesh_WirelessHART_Application_Notes.pdf \\ | ||
2017/hart-sensor.1515935988.txt.gz · Poslední úprava: 2018/01/14 14:19 autor: Tomáš Řežucha
Nástroje pro stránku
