ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΤΡΑΧΥΜΕΤΡΟΥ DIAVITE COMPACT ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ HERCULES

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΤΡΑΧΥΜΕΤΡΟΥ DIAVITE COMPACT ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ HERCULES"

Ευμελια Χατζηιωάννου
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΕΞΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΤΡΑΧΥΜΕΤΡΟΥ DIAVITE COMPACT ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ HERCULES V 0.99 beta Μελέτη: Μαρκουλάκης N. Εμμανουήλ Χανιά 29/11/2009 1

2 1 Περιγραφή Σκοπός της μελέτης είναι η δημιουργία μίας μεθόδου ελέγχου και εξαγωγής των αριθμητικών δεδομένων μέτρησης του τραχύμετρου Diavite Compact εναλλακτικής της μέτρησης και συλλογής αποτελεσμάτων με το προτεινόμενο από την εταιρεία κατασκευής του οργάνου, λογισμικού Diasoft. Η παραπάνω ανάγκη επιτάσσεται λόγο της αδυναμίας του λογισμικού Diasoft να παρουσιάζει τα αριθμητικά δεδομένα των μετρήσεων και αρκείται μόνο στην παραγωγή δισδιάστατων γραφημάτων xy. Πράγμα που δυσχεραίνει την περαιτέρω επιστημονική μελέτη των μετρήσεων τραχύτητας, project του τμήματος Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης (ΜΠΔ) του πολυτεχνείου Κρήτης και συγκεκριμένα την σύγκριση τους με τα ερευνητικά μοντέλα προσομοίωσης Η/Υ σχεδιασμένα από το τμήμα. Στις παρακάτω σελίδες του εγγράφου αναλύεται η μεθοδολογία που προτείνεται με την βοήθεια του ελεύθερου λογισμικού (freeware) Hercules. Με τιμή, Μανώλης Μαρκουλάκης. Μεταπτ.ΗΜΜΥ Πολυτεχν. Κρήτης Διπλ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός κ Μηχνικός Yπολογιστών, Ε.Μ.Π(ΔΙΚΑΤΣΑ) BSc, MSc, Electronic/VLSI Engineering, UMIST Πτυχιούχος Ηλεκτρονικός, ΤΕΙ Κρήτης. 2

3 2 Μέθοδος Μέτρησης και Συλλογής με το Hercules 2.1 Γενικά Το τραχύμετρο Diavite έχει την ιδιαιτερότητα ότι ενώ υπολογίζει αυτόματα και αποθηκεύει μόνιμα στην εσωτερική μνήμη του τις παραμέτρους τραχύτητας R-Values δεν κάνει το ίδιο και για τις μετρήσεις τραχύτητας, λόγο του μεγάλου πλήθους αυτών. Οι συγκεκριμένες μετρήσεις προωθούνται μέσω της θύρας USB ενός Η/Υ συνδεμένου με το τραχύμετρο και συλλέγονται από το προτεινόμενο λογισμικό της εταιρείας Diasoft όπου και παρουσιάζονται σε μορφή διαγράμματος τραχύτητας xy και μονάδες μήκους μm vs mm. Εικόνα 1. Γράφημα Τραχύτητας στο Diasoft Τα αριθμητικά δεδομένα των μετρήσεων δεν παρουσιάζονται ούτε αποθηκεύονται πουθενά από το λογισμικό Diasoft, κρατούνται προσωρινά στην εσωτερική μνήμη του τραχύμετρου τα οποία και χάνονται όταν αυτό σβήσει. Είναι επιτακτική λοιπόν η ανάγκη να εξευρεθεί μία εναλλακτική μέθοδος ελέγχου, συλλογής και παρουσίασης των αριθμητικών δεδομένων των μετρήσεων τραχύτητας και της μόνιμης αποθήκευσης τους. Παρακάτω θα δούμε πως κάτι τέτοιο είναι εφικτό με την χρήση του ελεύθερου λογισμικού Hercules. Χωρίς να αποκλείεται όμως αν είναι επιθυμητό και η συνεργασία των δύο λογισμικών, Hercules και Diasoft. 3

4 2.2 Χρήση του Λογισμικού Hercules Το έτοιμο αυτό λογισμικό προτιμήθηκε έναντι της δημιουργίας ενός custom σε γλώσσα προγραμματισμού επειδή ταιριάζει απόλυτα στο εγχείρημα μας την ευκολία χρήσης και ευελιξίας που παρέχει. Το πρωτόκολλο επικοινωνίας με τη θύρα USB του τραχύμετρου που επισυνάπτεται (δες στα Appendix) στο τέλος του εγγράφου είναι απαραίτητη γνώση για τον έλεγχο του τραχύμετρου από το λογισμικό Hercules μέσω 16αδικών (hex) εντολών. Κάθε εντολή αποτελείται από τρεις 16αδικούς αριθμούς 8-bit ο κάθε ένας, που αποστέλλονται από το λογισμικό ξεχωριστά και όχι όλοι μαζί αλλιώς το τραχύμετρο μπλοκάρει (handshaking αποστολή με απάντηση λήψης) π.χ. 1Βhex 3Εhex 03hex και το όργανο όταν τους λάβει σωστά εκτελεί τις προγραμματισμένες εργασίες του. Έτσι με την παραπάνω εντολή για παράδειγμα το τραχύμετρο αρχίζει την μέτρηση του ενώ με την εντολή 1Β 3C 03 αποστέλλει τα δεδομένα της μέτρησης στη θύρα USB του Η/Υ. Εικόνα 2. Το λογισμικό Hercules Η Εικόνα 2 δείχνει τις απαραίτητες ρυθμίσεις που πρέπει να γίνουν στο λογισμικό καθώς επίσης διακρίνουμε στο κάτω μέρος του παραθύρου τα τρία πεδία όπου εισάγουμε τα τρία διακριτά τμήματα της εντολής σε 16αδική μορφή. Στην συνέχεια «πατάμε» διαδοχικά από πάνω προς τα κάτω τα τρία πλήκτρα [Send] για να αποστείλουμε την εντολή και παρατηρούμε την απάντηση του τραχυμέτρου στο κεντρικό πεδίο «Received/Sent data». 4

Επειδή το κεντρικό πεδίο απεικόνισης του Hercules έχει περιορισμένη μνήμη

μόνο μερικές εκατοντάδες μετρήσεις και για αυτό δίνεται η δυνατότητα

5 Επειδή το κεντρικό πεδίο απεικόνισης του Hercules έχει περιορισμένη μνήμη (buffer) δεν μπορεί να απεικονίσει πολλή μεγάλο αριθμό χαρακτήρων ASCII μόνο μερικές εκατοντάδες μετρήσεις και για αυτό δίνεται η δυνατότητα αυτόματης καταχώρησης (Log Enable) όλων των δεδομένων σε ένα αρχείο txt που ανοίγει με το notepad των Windows. Η ρυθμίσεις για να ενεργοποιήσουμε την δυνατότητα αυτή φαίνονται παρακάτω (δεξί mouse κλικ): Εικόνα 3. Log Enable 5

6 2.3 Μετρήσεις Τραχύτητας με το Hercules Παρακάτω περιγράφεται η διαδικασία της μέτρησης με το Hercules. Mπορούμε αν θέλουμε να μετρήσουμε πρώτα με το Diasoft και στην συνέχεια να πάρουμε τις τιμές με το Hercules ή αλλιώς να εργαστούμε αποκλειστικά με το Hercules. Σημαντικό και στις δύο περιπτώσεις το τραχύμετρο Diavite Compact πρέπει να είναι ενεργοποιημένο πριν την έναρξη του λογισμικού. Εικόνα 4. 1Β 3Ε 03 Έναρξη Μέτρησης Εικόνα 5. 1Β Μετρήσεις σε ASCII Format 6

Ιδιαίτερα η εντολή στην Εικόνα 5 1Β 5501 03 είναι ιδιαίτερης σημασίας αφού εξασφαλίζει το τραχύμετρο θα στείλει τα αριθμητικά δεδομένα των μετρήσεων επεξεργασμένα στην τελική μορφή στο δεκαδικό

7 Ιδιαίτερα η εντολή στην Εικόνα 5 1Β είναι ιδιαίτερης σημασίας αφού εξασφαλίζει το τραχύμετρο θα στείλει τα αριθμητικά δεδομένα των μετρήσεων επεξεργασμένα στην τελική μορφή στο δεκαδικό σύστημα (Decimal). Σε αντίθεση το λογισμικό Diasoft διαβάζει τα δεδομένα σε ακατέργαστη 16αδική (hex) μορφή από το τραχύμετρο και κάνει την τελική επεξεργασία αλλά δεν παρουσιάζει ποτέ τα αριθμητικά δεδομένα αλλά μόνο την γραφική παράσταση! (δες Εικόνα 1) Η διαπίστωση δυστυχώς αυτή αποδείχτηκε με την βοήθεια ενός προγράμματος παρακολούθησης της USB θύρας (sniffer) στην ροή των δεδομένων στη θύρα. Η αποστολή και καταγραφή των δεδομένων (Log Enable) της μέτρησης γίνεται τελικά με την εντολή 1Β 3C 03 : Εικόνα 6. 1B 3C 03 Αποστολή Δεδομένων Μέτρησης Σημείωση: εναλλακτικά της εντολής 1Β 3C 03 για την αποστολή των μετρήσεων, είναι η εντολή 1Β που στέλνει τις μετρήσεις όχι με απόλυτες τιμές (χωρίς αρνητικό πρόσημο) αλλά επεξεργασμένες με ± πρόσημο (high-profile values) κατά τον άξονα τιμών Υ (δες Εικόνα 1). 7

Επιπρόσθετα η εντολή 1Β 3D 03 αποστέλνει όλες τις υπολογισμένες από το τραχύμετρο Diavite Compact παραμέτρους τραχύτητας R-Values συνοδευμένες με τις μονάδες μέτρησης τους π.χ. μm.

4 Καταχώρηση και Αποθήκευση των Μετρήσεων στο Hercules Εφόσον η δυνατότητα καταχώρησης (Log Enable) των μετρήσεων έχει ενεργοποιηθεί στο λογισμικό Hercules (δες ενότητα 2.

8 Επιπρόσθετα η εντολή 1Β 3D 03 αποστέλνει όλες τις υπολογισμένες από το τραχύμετρο Diavite Compact παραμέτρους τραχύτητας R-Values συνοδευμένες με τις μονάδες μέτρησης τους π.χ. μm. Σημειώνεται εδώ ότι το αντίστοιχο λογισμικό Diasoft απεικονίζει και καταγράφει μόνο δύο με τρεις βασικές παραμέτρους τραχύτητας και όχι όλες. Εικόνα 7. 1B 3D 03 Αποστολή των R-Values 2.4 Καταχώρηση και Αποθήκευση των Μετρήσεων στο Hercules Εφόσον η δυνατότητα καταχώρησης (Log Enable) των μετρήσεων έχει ενεργοποιηθεί στο λογισμικό Hercules (δες ενότητα 2.2) τα δεδομένα των μετρήσεων αποθηκεύονται σε μορφή αρχείου txt που μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε csv αρχείο για ανάγνωση αργότερα με το Microsoft Excel. Πάντα στο αρχείο καταχωρούνται πρώτα το κέρδος (gain) του τραχύμετρου και το πλήθος των μετρήσεων και στην συνέχεια ακολουθούν οι μετρήσεις. Εικόνα 8. Αρχείο Μετρήσεων σε μορφή txt 8

9 Εικόνα 9. Αρχείο Mετρήσεων High-Profile Values ± 2.5 Συνοπτικός Πίνακας Βασικών Εντολών του Diavite Compact ΕΝΤΟΛΗ ΣΕ ΗΕΧ 1B 3E 03 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Έναρξη μέτρησης Diavite Compact 1B Tιμές μέτρησης σε μορφή ASCII 1B 3C 03 Αποστολή μετρήσεων στη USB 1B 3D 03 Αποστολή παραμέτρων R 1Β 4Ε 03 Κλείσιμο συσκευής Diavite 9

10 3 Επίλογος Το έγγραφο είναι σε αρχική έκδοση v0.99 beta και είναι ανοιχτό σε τροποποιήσεις, διορθώσεις και οποιαδήποτε άλλες προτάσεις σας. Θα ήθελα να ευχαριστήσω, τους Martial Wοthrich της Diavite AG για την υποστήριξη που έδειξε στο συγκεκριμένο project και τους Δρ. Αντωνιάδη Αριστομένη εισηγητή και επιβλέπον καθηγητή μου στο project και Νίκο Ταπόγλου μεταπτυχιακό φοιτητή για την πολύτιμη βοήθεια τους. 4 Appendix I. Transmission Protocol of DH-Devices 10

Σχετικά έγγραφα

Το πρόγραμμα συγχρηματοδοτείται 75% από το Ευρωπαϊκό κοινωνικό ταμείο και 25% από εθνικούς πόρους.

Το πρόγραμμα συγχρηματοδοτείται 75% από το Ευρωπαϊκό κοινωνικό ταμείο και 25% από εθνικούς πόρους. ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΧΗΜΕΙΑΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ORIGIN ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΧΡΗΣΗΣ