Einparkhilfe
Sergej Brasu, Patrick Wisotzki
Embedded Software
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Inhaltsübersicht
• Einführung
– Entfernungsmessung im Alltag
• Einparkhilfe
– Schaltplan
– Sharp GP2-1080
– MCP 3008
– Analog Digital Wandlung
• Serial Peripheral Interface
• Praktikum
– Aufgabenstellung
– Hilfestellung
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Einführung
• Landvermessung
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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
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Einführung
• Laser und Radar Kontrollen
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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
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Einführung
• Einparkhilfen
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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
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Einparkhilfe
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Eigenbau
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Einparkhilfe
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Schaltplan
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Einparkhilfe
• Infrarotsensor
• Analoger Ausgang 0 – 3,3V
• Messbarer Bereich: 10 - 80 cm
• Antiproportional
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Sharp GP2-1080
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Einparkhilfe
• Anwendungsbereiche
– Fernseher
– Autos
– Kopierer
– PCs
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Sharp GP2-1080
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Einparkhilfe
• 10-bit Auflösung
• 8 Input Kanäle
• SPI Interface
• Pinkompatibel zum MCP 3004
• Sukzessive Approximation
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MCP 3008
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Einparkhilfe
• Sukzessive Approximation (Wägeverfahren)
• Umwandlung Analoger Signale in Digitale
• Auflösung=𝑈𝑚𝑎𝑥
2𝑛=
5𝑉
210= 4,88mV
• Signal muss gewisse Zeit anliegen
– Sample & Hold Schaltung
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Analog Digital Wandlung
GND
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Serial Peripheral Interface
• Synchroner serieller Bus
• Voll Duplex
• Master generiert SCLK (Serial Clock)
• MOSI (Master Output, Slave Input)
• MISO (Master Input, Slave Output)
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SPI
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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
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Aufgabenstellung
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Praktikum
• Infrarotsensor
– Initialisieren
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Hilfestellung
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Praktikum
• Infrarotsensor
– Daten Auslesen
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Hilfestellung
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Praktikum
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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]
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Praktikum
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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]
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Praktikum
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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
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
– Attribute
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Hilfestellung
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Praktikum
• Einparkhilfe
– Methoden
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Hilfestellung
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Praktikum
• Pinbelegung(wiringPi)
– Pin 0
– Pin 1
– Pin 2
– Pin 3
– Pin 4
– Pin 5
– Pin 6
– Pin 7
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Hilfestellung
• SPI
– „mcp3004setup“
Channel 0
– „analogRead“
Erster Pin der „mcpsetup“ Pin-Base
Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!
Und viel Spaß beim Programmieren!
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