Titel der Präsentation - lab4inf.fh-muenster.de

Preview:

Citation preview

Einparkhilfe

Sergej Brasu, Patrick Wisotzki

Embedded Software

2 von 30

Inhaltsübersicht

• Einführung

– Entfernungsmessung im Alltag

• Einparkhilfe

– Schaltplan

– Sharp GP2-1080

– MCP 3008

– Analog Digital Wandlung

• Serial Peripheral Interface

• Praktikum

– Aufgabenstellung

– Hilfestellung

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

3 von 30

Einführung

• Landvermessung

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Entfernungsmessung im Alltag

„Bjorn25“ von Stamboliyski - Eigenes Werk. Lizenziert unter CC0 über Wikimedia Commons –

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bjorn25.JPG#/media/File:Bjorn25.JPG

4 von 30

Einführung

• Laser und Radar Kontrollen

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Entfernungsmessung im Alltag

„Polizei laser messung“ von VisualBeo aus der deutschsprachigen Wikipedia. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über

Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polizei_laser_messung.jpg#/media/File:Polizei_laser_messung.jpg

𝑣 =𝑥

𝑡

𝐺𝑒𝑠𝑐ℎ𝑤𝑖𝑛𝑑𝑖𝑔𝑘𝑒𝑖𝑡 =𝑊𝑒𝑔

𝑍𝑒𝑖𝑡

5 von 30

Einführung

• Einparkhilfen

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Entfernungsmessung im Alltag

„Einparkassistent“ von Nozilla - Eigenes Werk. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons –

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Einparkassistent.jpg#/media/File:Einparkassistent.jpg

6 von 30

Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Eigenbau

7 von 30

Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Schaltplan

8 von 30

Einparkhilfe

• Infrarotsensor

• Analoger Ausgang 0 – 3,3V

• Messbarer Bereich: 10 - 80 cm

• Antiproportional

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Sharp GP2-1080

9 von 30

Einparkhilfe

• Anwendungsbereiche

– Fernseher

– Autos

– Kopierer

– PCs

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Sharp GP2-1080

10 von 30

Einparkhilfe

• 10-bit Auflösung

• 8 Input Kanäle

• SPI Interface

• Pinkompatibel zum MCP 3004

• Sukzessive Approximation

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

MCP 3008

11 von 30

Einparkhilfe

• Sukzessive Approximation (Wägeverfahren)

• Umwandlung Analoger Signale in Digitale

• Auflösung=𝑈𝑚𝑎𝑥

2𝑛=

5𝑉

210= 4,88mV

• Signal muss gewisse Zeit anliegen

– Sample & Hold Schaltung

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Analog Digital Wandlung

GND

12 von 30

Serial Peripheral Interface

• Synchroner serieller Bus

• Voll Duplex

• Master generiert SCLK (Serial Clock)

• MOSI (Master Output, Slave Input)

• MISO (Master Input, Slave Output)

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

SPI

13 von 30

Praktikum

• Entwicklung einer Software für den Raspberry Pi,

die eine Einparkhilfe simuliert.

1. Implementierung einer Infrarotsensorklasse

2. Herleitung einer Formel zur Werteumrechnung

3. Implementierung einer Klasse „Einparkhilfe“

4. Signal Messung am Osziloskop

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Aufgabenstellung

14 von 30

Praktikum

• Infrarotsensor

– Initialisieren

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

15 von 30

Praktikum

• Infrarotsensor

– Daten Auslesen

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

16 von 30

Praktikum

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Kalibrierung

y = 3380,4x-0,846

0

100

200

300

400

500

600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

AD

C W

ert

e

Distanz [cm]

17 von 30

Praktikum

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Kalibrierung

y = 3380,4x-0,846

0

100

200

300

400

500

600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

AD

C W

ert

e

Distanz [cm]

18 von 30

Praktikum

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

ADC Werte in cm umrechnen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 100 200 300 400 500 600

Dis

tanz in c

mADC Werte

19 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

20 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

21 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

22 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

23 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

24 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

25 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

26 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

27 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

28 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

– Attribute

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

29 von 30

Praktikum

• Einparkhilfe

– Methoden

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

30 von 30

Praktikum

• Pinbelegung(wiringPi)

– Pin 0

– Pin 1

– Pin 2

– Pin 3

– Pin 4

– Pin 5

– Pin 6

– Pin 7

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015

Hilfestellung

• SPI

– „mcp3004setup“

Channel 0

– „analogRead“

Erster Pin der „mcpsetup“ Pin-Base

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!

Und viel Spaß beim Programmieren!

Einparkhilfe Sergej Brasu, Patrick Wisotzki Embedded Software 07.12.2015