Sistema embebido de georreferenciação e controlo. Ricardo Alexandre Vaz Gomes 20 de julho, de 2012

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1 Sistema embebido de georreferenciação e controlo Ricardo Alexandre Vaz Gomes 20 de julho, de 2012

2 Estrutura da apresentação 1. Introdução Estrutura da apresentação; Objetivos do projeto. 2. Estado da Arte Produtos existentes no mercado; Ponto de partida. 3. Arquitetura do sistema Perspetiva geral do sistema; Módulos constituintes; 5. Desenvolvimento de Software Blocos de código; Firmware. 6. Validação da solução Testes realizados ao hardware; Testes realizados ao software; 7. Conclusões e trabalhos futuros Conclusões; Trabalhos futuros. 4. Desenvolvimento de Hardware Alimentação do sistema e bateria; Disposição de componentes na PCB; Síntese do hardware do sistema. Introdução 2

3 Objetivos Desenvolver um sistema moderno e atual de controlo e localização de frotas automóveis; Adição de novas funcionalidades que permitam diferenciar este produto de outros do mesmo género; Possibilidade de descarregar dados memorizados no sistema para um terminal através de uma interface sem fios/sem custos; Obtenção de informações do barramento OBD2. Introdução 3

4 Produtos existentes no mercado G959 GPS Tracker AT110 Vehicle Tracking HCT Pro Plus Dimensões 91x65x28 mm 85x47x15 mm 104x93x26 mm Tensão admissível V DC 7 36 V DC 8 30 V DC Corrente máxima 140 ma 300 ma 680 ma Módulos constituintes GPS, GSM GPS, GSM GPS, GSM Entradas/Saídas Entradas e saídas digitais, entrada e saída RJ45 Entradas e saídas digitais, 2 portas RS232, 2 entradas analógicas, CAN Bus Entradas e saídas digitais, 1 entrada analógica, 1 porta RS232 Bateria 500 mahlion recarregável 900 mah Lion recarregável Não possui Aspeto exterior Estado da arte 4

5 Ponto de partida UMI Unidade Móvel Inteligente Dimensões Tensão admissível Corrente máxima Módulos constituintes Entradas/saídas Bateria 110x80,5x48,0 mm 8 40V DC 400 ma GPS, GSM Entradas esaídas digitais, 4 entradas analógicas, 1 porta RS mahnimhrecarregável Estado da arte 5

6 Perspetiva geral do sistema Arquitetura do sistema 6

7 Módulos constituintes Arquitetura do sistema 7

8 Alimentação do sistema e bateria Constituição do circuito de alimentação: Desenvolvimento de Hardware 8

9 Alimentação do sistema e bateria Esquema do circuito de encravamento da bateria: Desenvolvimento de Hardware 9

10 Disposição de componentes na PCB NIBBLE Desenvolvimento de Hardware 10

11 Síntese do hardware do sistema Sistema embebido de georreferenciação e controlo Dimensões (sem caixa de proteção) Tensão admissível Corrente máxima Módulos constituintes Entradas/saídas Bateria 100x80x20 mm 8 40 V DC 490 ma GPS, GSM, Wi Fi, Unidade de Medição Inercial Entradas e saídas digitais, 2 entradas analógicas, CAN Bus, Cartão MicroSD 520 mahlion recarregável Desenvolvimento de Hardware 11

12 Blocos de código Desenvolvimento de Software 12

13 Firmware Desenvolvimento de Software 13

14 Testes realizados ao hardware Resultados do teste do circuito de alimentação: Circuito de alimentação Valor da tensão à saída do regulador de tensão Valor da tensão aos terminais da carga (bateria recurso) Valor da corrente máxima que o regulador de tensão pode fornecer (datasheet) Valor da corrente aos terminais da carga 4,5 ± 0,1 V 4,0 ±0,1 V Resultados do teste do encravamento da bateria: Circuito da bateria Tensão fornecida à bateria quando descarregada (2,30 V) Corrente fornecida à bateria quando descarregada Tensão fornecida à bateria quando carregada (4,1 V) Corrente fornecida à bateria quando carregada 1,5 A 205 ±9 ma 4,0 ±0,1 V 212 ma 3,7 V 100 ma Validação da solução 14

15 Testes realizados ao software Testes efetuados Componentes do microprocessador envolvidos ADC DMA I/O SPI Systick Timer USART Leitura e escrita em memória flash Conversão de sinais analógicos Comunicação com GPS Comunicação com GSM Geração de interrupções com periodicidade definida Validação da solução 15

16 Conclusões Processador de 32 bits com melhor desempenho e recursos acrescidos; Armazenamento de dados inclui suporte para cartões MicroSD; Introdução de um sistema de comunicação sem fios (Wi Fi); Placa de circuito prevê a adição de um módulo de medição inercial; Recolha de dados do barramento OBD2 do veículo. Conclusão e trabalhos futuros 16

17 Conclusões (cont.) Pontos fortes Aquisição de experiência em contexto empresarial; Desenvolvimento de um produto com fins práticos; O firmware criado para o microprocessador é portável para outros produtos que tenham utilizado microprocessadores AVR de 8 bits; Pontos fracos Software do módulo Wi Fi não foi concluído; Impossibilidade de realizar testes na placa de circuito impresso projetada devido a alguns componentes terem prazos de entrega que não permitiram que estivessem disponíveis atempadamente. Os objetivos do trabalho foram atingidos quase na totalidade, sendo a exceção protagonizada pelo módulo Wi Fi que não ficou concluído. Conclusão e trabalhos futuros 17

18 Trabalhos futuros Teste da recolha de dados do barramento OBD2 de um veículo; Finalizaçãodosoftware para a comunicação sem fios; Projeto de uma nova caixa de proteção; Adição de uma unidade de medição inercial que permita controlo sobre o estilo de condução. Conclusão e trabalhos futuros 18