Trabalho de Conclusão de Curso

Transcrição

1 Trabalho de Conclusão de Curso ÂNGELO DIAS DOS SANTOS Protótipo tipo de Hardware e Software para Captura e Visualização de Imagens Compartilhadas Via Interface Digital Serial Diferencial Balanceada Orientador Professor Antônio Carlos Tavares

2 Roteiro da apresentação introdução e objetivos fundamentação teórica ferramentas implementação testes e validação resultados e discussão conclusões extensões demonstração do protótipo tipo

3 Introdução - Objetivos Central de monitoramento meio físico: cabo coaxial Chaveador Monitor 1... Monitor n meio físico: par trançado Chaveador 1... Chaveador n Câmera 1 Câmera n Câmera 1 n: definido pela quantidade de entradas do chaveador Câmera n Câmera 1 Câmera 2 Câmera n n: limitado em 32 dispositivos, passível de ser aumentado com o uso de reforçadores de sinal. domótica monitoramento Klitzke captura compartilhamento visualização

4 Fundamentação teórica Tamanho relativo de código 2,50 PIC16C5X/XX 2,00 COP800 1,50 ST82 1,00 MC68HC05 0,50 Z86CXX 0, Microcontroladores: comparação entre famílias Velocidade relativa de execução PIC16C5X/XX 1,5000 COP800 1,0000 ST82 MC68HC05 0,5000 Z86CXX ,0000 Modelo Fabricante Clock (MHz) PIC16C5X/XX Microchip 20 COP800 National 20 ST82 SGS-Thomson 8 MC68HC05 Motorola 4,2 Z86CXX Zilog Intel 20

5 Fundamentação teórica Comunicação de dados Mode of Operation SPECIFICATIONS RS232 RS423 RS422 RS485 Total Number of Drivers and Receivers on One Line SINGLE -ENDED 1 DRIVER 1 RECVR SINGLE ENDED 1 DRIVER 10 RECVR DIFFER- ENTIAL 1 DRIVER 10 RECVR DIFFER- ENTIAL 1 DRIVER 32 RECVR Maximum Cable Length 50 FT FT FT FT. Maximum Data Rate 20kb/s 100kb/s 10Mb/s 10Mb/s Maximum Driver Output Voltage +/-25V +/-6V -0.25V to +6V -7V to +12V Driver Output Signal Level (Loaded Min.) Loaded +/-5V to +/-15V +/-3.6V +/-2.0V +/-1.5V Driver Output Signal Level (Unloaded Max) Unloaded +/-25V +/-6V +/-6V +/-6V Driver Load Impedance (Ohms) 3k to 7k >= Max. Driver Current in High Z State Power On N/A N/A N/A +/-100uA Max. Driver Current in High Z State Power Off +/-2v +/-100Ua +/-100uA +/-100uA Slew Rate (Max.) 30V/uS Adjustable N/A N/A Receiver Input Voltage Range +/-15V +/-12V -10V to +10V -7V to +12V Receiver Input Sensitivity +/-3V +/-200mV +/-200mV +/-200mV eceiver Input Resistance (Ohms) 3k to 7k 4k min. 4k min. >=12k

6 Fundamentação teórica Captura e visualização de imagens Módulo câmera digital M4088 Classificação lcd s: tipo cor iluminação tecnologia

7 Ferramentas: especificação ABC SnapGraphics (Micrografx) CorelDraw (Corel)

8 Ferramentas : implementação sw MPLab (Microchip) Galep-III (Conitec)

9 Ferramentas : implementação hw protoboard osciloscópio multímetro metro

10 Implementação Requisitos principais imagem frame seleção câmera n Monitor REDE 485 requisição de frame Câmera n Usuário Monitor Câmera

11 Implementação: Rede Protocolo Rede (RS-485) END (1 byte) RQF (1 byte) Câmera IDF: END: endereço (configurado por hardware) FRM: 1 frame (160 x 80 pixels) Monitor RQF: END: endereço (configurado por hardware) IDF (1 byte) END (1 byte) FRM (12800 bytes)

12 Implementação: hardware Monitor + Rede Câmera + Rede MONITOR 11 2 CÂMERA 11 9 VDD RB1 RB2 RB3 PortD RD7~RD ~14 VDD RS R/W E DB7~DB0 RES VEE Vo VDD RB0 RB1 RB2 RB3 PortB RB7~RB4 PortD RD7~RD ~ ~14 1~8 PCLK OEB WEB CSB A3~A0 D7~D0 VCC RESET 10uF 1 MCLR VSS 1 CS 15 DG RESET 10uF 1 MCLR GND 10 M nF VDD VSS PortA RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA ENDEREÇO 100nF VDD VSS PortA RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA ENDEREÇO 2 x 27pF XTAL 20MHz OSC1 OSC2 VSS RC6 25 RC7 24 RC5 PIC16F877 RX TX TX_ON VCC RO DI DO/RI DO/RI 6 7 RE/DE GND 5 DS3696 RS x 27pF XTAL 20MHz OSC1 OSC2 VSS 12 UNIDADE SELECIONADA 23 RC4 26 RX RC6 25 TX RC7 24 TX_ON RC5 PIC16F VCC RO DI DO/RI DO/RI 6 7 RE/DE GND 5 DS3696 RS-485

13 Implementação: Monitor Monitor - teste para implementação da rede Início B TX RQF FRM_OK = IDF_OK = RX? FRM_OK? A Programa principal A FRM_OK? ATUALIZA portd FRM_OK = IDF_OK = A Interrupção? B IDF_OK? RX IDF? A IDF_OK = END: endereço FRM_OK: flag frame pronto IDF_OK: flag IDF recebido PRINT: joga dado no display END OK? IDF_OK = A FRM_OK =

14 Implementação: Câmera Câmera - teste para implementação da rede Início B RQF_OK = Configura câmera RQF OK? RX RQF? A FRM_OK = END OK? RQF_OK = A Programa principal A MODO TX RQF_OK = Interrupção? B END: endereço RQF_OK: flag RQF recebido FRM_OK: flag frame pronto

15 Testes e validação Câmera Monitor Rede pixel câmera digital (144 x 72 pixels) display (144 x 72 pixels) 1 pixel = 1 byte conversão 1 pixel = 1 bit

16 Resultados e discussão Rede Monitor Câmera - rápida e confiável - watchdog - teste tx síncrona a 5Mbps - compressão de dados - half-toning (meio-tom) - NDC (coordenadas) - expansão de memória - microcontrolador + rápidor - 1 pixel = 1 byte

17 Conclusões Monitor 1 Monitor n... meio físico: par trançado Câmera 1 Câmera 2 Câmera n n: limitado em 32 dispositivos, passível de ser aumentado com o uso de reforçadores de sinal.... integração de sistemas ferramentas adequadas (MPLab) pouca bibliografia lcd/câmera resultados válidosv

18 Extensões integrar rede com PC usar outra tecnologia de rede viabilizar o protótipo tipo - expansão de memória - microcontrolador + rápidor - display = câmera (1 pixel = 1 byte)

19 Agradecimentos DWA professor orientador Antônio Carlos Tavares professor Miguel A. Wisintainer

20 DEMONSTRAÇÃO DO PROTÓTIPO TIPO Trabalho de Conclusão de Curso submetido à universidade regional de blumenau para a obtenção dos créditos na disciplina com nome equivalente no curso de ciências da computação bacharelado Composição da banca examinadora: - professor orientador Antônio Carlos Tavares - professor Miguel Alexandre Wisintainer - professor Dalton Solano dos Reis