DISSENY D’UN SENSOR DE DADES MITJANÇANT BLUETOOTH Eduard Marin Fabregas
OBJECTIUS DEL PROJECTE Dissenyar un sensor que enviï les dades de temperatura i de la posició en la que es troba el potenciòmetre quan: Succeeixen esdeveniments no desitjats Es fa una petició d’enviament Gestionar i controlar el mòdul Bluetooth del sensor a partir del microcontrolador
ESQUEMA DEL DISSENY BLUETOOTH
SENSOR: MICROCHIP El disseny del sensor es fa a partir d’una placa amb microcontrolador. Aquesta placa és la PICDEM Full Speed USB que conté el PIC18F4550. Motius per escollir Microchip: Preu Velocitat Informació Eines de suport Diversitat de models
SENSOR: MICROCHIP Qualsevol microcontrolador incorpora: Processador Memòria RAM Memòria ROM Ports E/S Temporitzadors Interfície del port sèrie i/o paral·lel Oscil·ladors
SENSOR: ESQUEMA
BLUETOOTH Tecnologia inalàmbrica escollida. Les seves principals característiques són: Baix cost Poca potència (100mW) Seguretat integrada Vel tx: 3 Mbit/s, 2.2Mbit/s... Cobertura: Fins a 100m Dades en forma de paquet (amb unes capçaleres) Per a tx dades: Enllaç ACL (asíncron de baixa connexió) Dos dispositius connectats creen una xarxa anomenada PICONET Un conjunt de piconets s’anomena SCATTERNET
BLUETOOTH: PROJECTE S’utilitza el kit wireless Ezurio per dotar de Bluetooth al sistema. Es connecta: Placa de desenvolupament + mòdul BISMII a la placa amb microcontrolador (master) Adaptador USB a l’ordinador (esclau) La unitat Bluetooth connectada al microcontrolador està configurada per defecte, de manera que: No es poden connectar amb ell No el poden descobrir Només està actiu el perfil de port sèrie Té els paràmetres de port sèrie configurats com 9600,N,8,1 El protocol AT s’utilitzarà per canviar aquests paràmetres.
PROTOCOL AT És un protocol que s’utilitza per encriptar, codificar, aparellar i connectar dispositius a partir de comandes. Les comandes que s’utilitzen en aquest cas són: ATS0=1 ATS512=4 ATS502=1 ATS536=1 AT+BTK=“XXXX” on XXXX és el codi PIN AT&W ATZ
ORDINADOR L’altre extrem de la comunicació està formada per un ordinador amb l’adaptador USB que incorpora el kit Possibles aplicacions futures: Més d’un ordinador pot rebre les dades Incorporar qualsevol altre perifèric (mòbil, PDA...)
APLICACIÓ PRÀCTICA: INTRODUCCIÓ Per a la realització del programa s’han hagut de configurar diferents mòduls dels que incorpora el PIC. Concretament el MSSP en mode SPI, l’A/D i l’EUSART Envia dades quan es produeix: Un esdeveniment no desitjat La temperatura és menor a 10ºC El potenciòmetre té un valor menor a 200Ω Una petició per part de l’usuari Això es fa enviant el caràcter “a”
RESULTATS: SENSOR El microcontrolador envia comandes AT a la unitat Bluetooth (de forma transparent) i configura el mòdul Missatge d'aparellament: PAIR 0 008098E65F4 Missatge de trucada RING 008098E65F4 Missatge de connexió CONNECT 008098E65F4,1101 A
INTERCANVI DE MISSATGES
RESULTATS: ORDINADOR
CONCLUSIONS El sistema dissenyat es pot utilitzar en moltes aplicacions diferents. La monitorització de sensors a partir d’un sistema de comunicacions està molt present avui dia En l’adquisició de les dades és molt important configurar correctament el temps d’adquisició Configurar adeqüadament les velocitats i els bits del port sèrie a la pantalla de l’Hyperterminal també resulta determinant
ASPECTES MEDIAMBIENTALS Aquest tipus de tecnologia produeix un impacte mediambiental molt petit (poc consum d’energia) Substitució del cable per crear una aplicació sense fils (abarateix molt els costos) Microchip fa els seus productes lliures de plom Estalvi de combustible
LÍNIES FUTURES Incorporar més sensors Ampliar el programa per a què el PIC pugui configurar de diverses maneres la placa de desenvolupament amb el mòdul Construir un sensor amb autonomia pròpia Construir una nova placa que tingui els elements de la placa actual que ens interessen i que n’incorpori de nous