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
Roteiro da apresentação introdução e objetivos fundamentação teórica ferramentas implementação testes e validação resultados e discussão conclusões extensões demonstração do protótipo tipo
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
Fundamentação teórica Tamanho relativo de código 2,50 PIC16C5X/XX 2,00 COP800 1,50 ST82 1,00 MC68HC05 0,50 Z86CXX 0,00 8051 Microcontroladores: comparação entre famílias Velocidade relativa de execução PIC16C5X/XX 1,5000 COP800 1,0000 ST82 MC68HC05 0,5000 Z86CXX 8051 0,0000 Modelo Fabricante Clock (MHz) PIC16C5X/XX Microchip 20 COP800 National 20 ST82 SGS-Thomson 8 MC68HC05 Motorola 4,2 Z86CXX Zilog 12 8051 Intel 20
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. 4000 FT. 4000 FT. 4000 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 >=450 100 54 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 +/-6mA @ +/-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
Fundamentação teórica Captura e visualização de imagens Módulo câmera digital M4088 Classificação lcd s: tipo cor iluminação tecnologia
Ferramentas: especificação ABC SnapGraphics (Micrografx) CorelDraw (Corel)
Ferramentas : implementação sw MPLab (Microchip) Galep-III (Conitec)
Ferramentas : implementação hw protoboard osciloscópio multímetro metro
Implementação Requisitos principais imagem frame seleção câmera n Monitor REDE 485 requisição de frame Câmera n Usuário Monitor Câmera
Implementação: Rede Protocolo Rede (RS-485) END (1 byte) RQF (1 byte) Câmera IDF: 00110011 END: endereço (configurado por hardware) FRM: 1 frame (160 x 80 pixels) Monitor RQF: 01010101 END: endereço (configurado por hardware) IDF (1 byte) END (1 byte) FRM (12800 bytes)
Implementação: hardware Monitor + Rede Câmera + Rede MONITOR 11 2 CÂMERA 11 9 VDD RB1 RB2 RB3 PortD RD7~RD0 34 35 36 4 5 6 7~14 VDD RS R/W E DB7~DB0 RES VEE Vo 16 17 3 VDD RB0 RB1 RB2 RB3 PortB RB7~RB4 PortD RD7~RD0 33 34 35 36 37~40 19 15 16 17 11~14 1~8 PCLK OEB WEB CSB A3~A0 D7~D0 VCC RESET 10uF 1 MCLR VSS 1 CS 15 DG-16080 RESET 10uF 1 MCLR GND 10 M4088 100nF 32 31 VDD VSS PortA RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 2 3 4 5 6 7 ENDEREÇO 100nF 32 31 VDD VSS PortA RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 2 3 4 5 6 7 ENDEREÇO 2 x 27pF XTAL 20MHz 13 14 OSC1 OSC2 VSS 12 26 RC6 25 RC7 24 RC5 PIC16F877 RX TX TX_ON 1 4 2 8 VCC RO DI DO/RI DO/RI 6 7 RE/DE GND 5 DS3696 RS-485 2 x 27pF XTAL 20MHz 13 14 OSC1 OSC2 VSS 12 UNIDADE SELECIONADA 23 RC4 26 RX RC6 25 TX RC7 24 TX_ON RC5 PIC16F877 1 4 2 8 VCC RO DI DO/RI DO/RI 6 7 RE/DE GND 5 DS3696 RS-485
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 =
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
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
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
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
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)
Agradecimentos DWA professor orientador Antônio Carlos Tavares professor Miguel A. Wisintainer
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