Transzponderes köridőmérő fejlesztése mikrokontrolleres környezetben rádió távirányítású modell autókhoz

OData támogatás
Konzulens:
Garami Tamás
Elektronikai Technológia Tanszék

Manapság a technikai versenysportok egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek. Egy-egy kiélezett verseny kimenetele a másodperc töredékén múlhat, ezért kulcsfontosságú a pontos időmérés. A dolgozatom során egy olyan komplex rendszert terveztem, mely RC autók köridejét képes mérni egy verseny során. A köridőmérő rendszer megtervezése előtt irodalomkutatást végeztem a piacon kapható időmérő rendszerek körében, különös tekintetet fordítva a fotocellás és infrás rendszerekre. Irodalomkutatásom során külön kitértem az IrDA szabvány elemeire, az RFID kommunikációra, megismerkedtem a validáció és verifikáció fogalmával, és megvizsgáltam a 16-bites PIC mikrokontrollerek alkalmasságát köridőmérő rendszer vezérlésre.

A rendszer tervezésének elején a rendszer összetevőinek és feladatainak kidolgozásával foglalkoztam. Fontos szempont volt számomra a tervezés során, hogy az eddig megismert időmérő rendszerek hibáit, és gyengeségeit kiküszöbölve, egy jobb és olcsóbb rendszert tudjak megvalósítani. Ahhoz, hogy a verseny során az RC autók megkülönböztethetőek legyenek, elengedhetetlen, hogy egyedi azonosítót kapjanak. Ezt egy adó áramkörrel valósítottam meg, amely egy azonosítót küld az IrDA szabványnak megfelelően. A vevők ezt a jelet fogják és dolgozzák fel az áramkörre tervezett TFDU 4100 adóvevővel. Mivel több vevő is részt vesz a mérésben, szükséges volt egy központi egység megtervezése is, mely képes időmérésre, a vevőkkel való kommunikációra, és a mért adatokat a számítógépre juttatására.

A rendszerben számos adatátviteli mód található: az adó és vevő áramkörök IrDA szabvány szerint, infravörös LED-ek segítségével kommunikálnak, a vevők adati a központi egység egy SPI buszon keresztül kérdezi le, míg a központi egység egy FTDI FT232RL IC segítségével UART-USB interfészen juttatja el adatait a számítógép felé. A különböző áramköri elemeket vezérlő 16-bites PIC mikrokontrollereket C nyelven, az MPLAB fejlesztői környezetben programoztam, míg a számítógépes interfészt a Microsoft Visual Studio-ban fejlesztettem C# nyelven.

Tesztek során vizsgáltam az egységek közötti kommunikációk helyesség. Az időmérés pontosságára több számítást is végeztem, hogy valóban minden, a rendszer időmérését befolyásoló tényező nem növeli az időmérés hibáját a vállalt pontosság nagyságrendjébe.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.