Chciałem zaprezentować tutaj swoją pracę magisterską, jaką jest rozproszony system pomiaru temperatury z wykorzystaniem do transmisji danych technologii Bluetooth.
System składa się z:
- jednostki bazowej (na pierwszym foto)
- jednostek zdalnych
- komputera z odpowiednim oprogramowaniem
Sercem jednostki bazowej jest ATMEGA16 (sprzętowo starczyło by coś dużo mniejszego, ale ze względu na kod programu prawie 16kB zastosowałem właśnie 16stkę). Program napisany w C. Na pokładzie zainstalowano:
- moduł bluetooth BTM-112
- zegar DS1337
- pamięć eeprom AT24C64
- baterię zegara
- brzęczyk, klawiatura, diody
DS1337 użyty tylko dlatego, że nie było w sklepie DS1307...
Pamięć służy do rejestrowania pomiarów. Zastosowana wystarcza na ponad 1000 punktów pomiarowych.
Co układ potrafi?
1. Pomiar pojedynczy:
.a. wybór termometru,
.b. zatwierdzenie lub rezygnacja.
..1) nawiązanie połączenia z odpowiednim modułem Bluetooth,
..2) wysłanie żądania pomiaru temperatury,
..3) odebranie wyniku,
..4) wyświetlenie wyniku,
..5) oczekiwanie na reakcję użytkownika.
2. Pomiar ciągły:
.a. wybór termometrów (maksymalnie 3, ponieważ tyle można wyświetlić na dostępnym wyświetlaczu LCD),
.b. wybór czasu opóźnienia pomiędzy pomiarami (minimalnie czas opóźnienia między pomiarami wynosi: ~15s * [ilość wybranych termometrów] + [wybrany czas opóźnienia, max 300s]),
.c. wybór ilości pomiarów,
.d. wybór rejestracji do pamięci lub jej braku,
.e. zatwierdzenie lub rezygnacja.
..1) w przypadku aktywnej rejestracji: określenie maksymalnej ilości pomiarów (aby nie przekroczono dostępnej pamięci), zapisanie do pamięci informacji odnośnie ilości pomiarów, zapisanie nazw użytych termometrów i ich ilość,
..2) nawiązanie połączenie z odpowiednim modułem Bluetooth,
..3) wysłanie żądania pomiaru temperatury,
..4) zerwanie połączenia,
..5) odebranie wyniku i jego ewentualny zapis do pamięci,
..6) wyświetlenie wyniku,
..7) nawiązanie połączenia z następnym z wybranych termometrem oraz powtórzenie 4 ww. kroków,
..8) sprawdzenie czy osiągnięto maksymalną ilość pomiarów – jeśli tak, zakończenie pomiarów,
..9) odczekanie określonego odstępu pomiędzy pomiarami,
..10) powtórzenie 8 ww. kroków.
3. Reset modułu Bluetooth,
4. Wyszukanie urządzeń Bluetooth:
.a. w tablicy urządzeń Bluetooth zostają zapisane tylko elementy systemu oraz adres komputera.
5. Diagnostyka:
.a. wybór urządzenia Bluetooth,
.b. zatwierdzenie lub rezygnacja.
..1) wybór testu diagnostycznego (RSSI lub PING),
..2) połączenie z wybranym modułem Bluetooth,
..3) wykonanie testu i zwrócenie wyniku,
..4) zerwanie połączenia.
6. Przesył danych z pamięci do komputera:
.a. nawiązanie połączenia z komputerem,
.b. oczekiwanie na gotowość komputera do przesyłu danych,
.c. przesłanie danych z pamięci jednostki bazowej,
.d. zerwanie połączenia.
7. Ustawienie aktualnej daty i czasu,
8. Informacje:
.a. wyświetlenie informacji o systemie.
Kilka obrazków środka i z działania jednostki:
Pomiar pojedynczy:
Pomiar ciągły:
(3 linie dla termometrów, ich temperatury i znaczka pomiaru, ostatnia linia ilość pomiarów, czy zapisywane, czas pozostały do kolejnego pomiaru)
RSSI:
Schemat:
PCB:
Jednostkę bazową obsługuje ATMEGA8 z bardzo prostym programem, który po prostu czeka na połączenie i wykonuję określoną komendę. Na pokładzie jest również moduł BT, czujnik DS18B20, stabilizator 3,3V i parę biernych elementów.
Foto, schemat i pcb:
Program dla komputerka został napisany w C#. Jego zadaniem jest odebranie danych z pamięci jednoski bazowej i ich konwersja do formatu zjadliwego np. dla Excela. Niżej wygląd programu i przykładowy listing po konwersji:
Data utworzenia: 2009-06-01 18:50:07
Liczba termometrów: 1
Liczba pomiarów: 10
Data;Czas;RT02e5e9
9-6-1;18:40:21;31,5
9-6-1;18:40:35;30,25
9-6-1;18:40:49;29,5
9-6-1;18:41:3;35,75
9-6-1;18:41:17;38,25
9-6-1;18:41:31;37,75
9-6-1;18:41:45;34,75
9-6-1;18:41:59;32,75
9-6-1;18:42:13;31,75
9-6-1;18:42:27;30,75
Ciężko mi to wszystko opisać w dużym skrócie
Co do problemów to:
- moduły BTM-112... wg. mnie porażka, beznadziejna prędkość transmisji znaków (chodzi o komendy), ciężko zrobić obsługę błędów i czasami jednak cały system potrafi się zawiesić
- zasięg... mimo zastosowanych anten osiągnąłem oszałamiające 10m
Wynika to z tego, że nei doczytałem o dopasowaniu anten do modułów i odpowiednim layoucie na pcb...
Jakby się komuś chciało czytać to załączam "instrukcę obsługi" systemu.
Co do kodów i dokładnego opisu to raczej nie udostępniam, ale jeśli ktoś miałby konkretne pytania to fragmenty oczywiście tutaj wrzucę.
Fajne? Ranking DIY
Raz próbowałem dać antenki ze złączem SMA od kart WIFI 2,4GHz - i też było nieźle - ale jak mówię - nie robiłem tych swoich urządzonek żeby testować jakieś maksymalne odległości - miało to śmigać w pewnych pomieszczeniach no i śmigało ładnie.
