ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠIΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ

Transcript

1 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΛΕΠIΚΟΙΝΩΝΙΑΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΟΙΚΟΝOΜΟΥ ΧΑΡΗΣ (6424) ΦΩΚΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ(6592) ΚΑΜΒΥΣΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ(7178)

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σκοπός της εργασίας Ανάλυση Arduino Uno Δημιουργία πληροφορίας Αποστολή και λήψη της πληροφορίας (κάρτα RFM22) Δημιουργία εφαρμογών

3 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Δημιουργία ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος με τη χρήση μικροελεγκτή και ασύρματης κάρτας δικτύου. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΚΠΟΜΠΗ ΛΗΨΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

4 ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΗΣ ARDUINO UNO Το Arduino είναι μία υπολογιστική πλατφόρμα βασισμένη σε μία απλή μητρική πλακέτα ανοικτού κώδικα με ενσωματωμένο μικροελεγκτή και εισόδους και εξόδους.

5 ΥΛΙΚΟ (HARDWARE) Πλακέτα Arduino Μικροεπεξεργαστής ATmega328 Ψηφιακά pins εισόδου και εξόδου Αναλογικά pins εισόδου Έξοδοι τροφοδοσίας 3.3 και 5V

6 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ Η καρδιά του Arduino (ATmega 328) Λειτουργία στα 5V (ικανότητα τροφοδοσίας από 6-20V) Ταχύτητα χρονισμού 16 MHz (κρυσταλλικός ταλαντωτής) Flash Memory 32 Kb (μικρές κυρίως εφαρμογές)

7 ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΕΙΣΟΔΟΥ (ANALOG PINS) 6 Αναλογικά pins που χρησιμοποιούνται μόνο για είσοδο Παροχή ανάλυσης 10 bits (A/D) Μέτρηση μέχρι 5V Δεν έχουμε δυνατότητα εξόδουβοηθούν σε αυτό οι ψηφιακοί υποδοχείς

8 ΨΗΦΙΑΚΟΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ Ι/Ο (DIGITAL PINS) 14 ψηφιακά pins (είσοδοι / έξοδοι) Λειτουργία στα 5V (δυνατότητα να παρέχουν ή να δεχτούν 40 ma) Κάποια από αυτά κάνουν και άλλες λειτουργίες Serial: 0 (RX) και 1 (TX) PWM: 3, 5, 6, 9, 10, και 11 (Διαμόρφωση που κωδικοποιεί επίπεδα τάσης σε διάρκεια παλμού) SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) LED: 13

9 ΛΟΓΙΣΜΙΚO (SOFTWARE) Επικοινωνία με υπολογιστή μέσω USB Μεταγλωτιστής Arduino IDE (Java) Δυνατότητα προγραμματισμού και με άλλους μεταγλωττιστές (Eclipse κ.α.) Προγραμματισμός σε C/C++

10 ARDUINO IDE (INTEGRATED DEVELOPMENT ENVIRONMENT) Δυνατότητα εύρεσης λαθών στον κώδικα Upload στην πλακέτα Arduino Αποθήκευση των εφαρμογών (Sketches) σε αρχεία (.ino) Σειριακή εμφάνιση/εγγραφή μεταβλητών (Serial Monitor)

11 ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΕΣ-ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Έτοιμες βιβλιοθήκες (Libraries) για έλεγχο των Ι/Ο. Βιβλιοθήκες εξαρτημάτων από τον εκάστοτε κατασκευαστή. Έτοιμα παραδείγματα. void setup(): Αρχικοποιεί τις μεταβλητές. void loop(): Ορίζει μια ατέρμονη επανάληψη

12 ΕΠΕΚΤΑΣΕΙΣ (SHIELDS) Δίνουν πολλές δυνατότητες στον Arduino Ασύρματη επικοινωνία(wifi, Bluetooth, κ.α.) Ethernet Οθόνες(LCD, touch, κ.α.) GPS Ηχεία και όλες οι ψηφιακές συσκευές μπορούν να συνδεθούν στον Arduino

13 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ Υπάρχουν αισθητήρες για τη μέτρηση διαφόρων μεγεθών Θερμοκρασία Φωτεινότητα Κίνησης Ροής υγρού σε σωλήνες Καρδιακών παλμών Kαι πολλά άλλα

14 ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΗΣ ARDUINO UNO Ο μικροελεγκτής ακούει τους αισθητήρες και μιλάει στους ενεργοποιητές. Δυνατότητα και ευκολία μέσω προγραμματισμού για δημιουργία διαδραστικών αντικειμένων

15 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Οι αισθητήρες υπακούουν στο φυσικό κόσμο Πάτημα κουμπιών, κούνημα χεριών, φωνή Παραγωγή ενέργειας Μετατροπή ενέργειας σε ηλεκτρικό σήμα Παράδειγμα: Διαφορετικές αντιστάσεις Πάτημα πλήκτρου Διαφορετική τάση εισόδου

16 ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΚΑΙ ΛΗΨΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Η κάρτα RFM22 της Sparkfun είναι μια προγραμματιζόμενη κάρτα δικτύου Δυνατότητα επικοινωνίας στη ζώνη 240MHz-980MHz Ρυθμός ροής δεδομένων kbps Ευαισθησία -118dBm Ισχύς εκπομπής εώς +20DBm

17 ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Ασύρματο Πιάνο Εφαρμογή όπου πατώντας διάφορα πλήκτρα στον πομπό, ακούγονται οι αντίστοιχες συχνότητες στον δέκτη.

18 ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΙΑΝΟ Πομπός Διακόπτες παράλληλα στην αναλογική είσοδο

19 ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΙΑΝΟ Πομπός Κάθε διακόπτης διαφορετική αντίσταση Διαβάζουμε την τάση και τη στέλνουμε στο δέκτη

20 ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΙΑΝΟ Ασύρματη ζεύξη Χρησιμοποιούμε τις default ρυθμίσεις της κάρτας 434Mhz συχνότητα εκπομπής FSK_Rb2Fd5 διαμόρφωση 0.05MHz εύρος καναλιού 2kbps ταχύτητα διάδοδης 17DBm ισχύς εκπομπής

21 ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΠΙΑΝΟ Δέκτης Έλεγχος της συχνότητας του ήχου μέσω αλλαγής τάσης Το λογισμικό κάνει τη δουλειά εύκολη Ανάλογα με την λαμβανόμενη τάση επιλέγουμε την επιθυμητή συχνότητα του ήχου

22 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Μικροεφαρμογές: Spaceship interface Love meter Keyboard instrument Motorized pinwheel Crystal ball Color mixing lamp Light theremin

23 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Καθημερινές εφαρμογές Θερμοστάτες Συστήματα χρονισμού Αυτοματοποιημένες οικιακές εφαρμογές Οπτικοακουστικές εφαρμογές Εφαρμογές για την ψυχαγωγία Ιατρικές εφαρμογές Αποθηκευτικά μέσα RFID εφαρμογές

24 ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΠΟΛΥ