Bezprzewodowa sieć kontrolno-sterująca z interfejsem Bluetooth dla urządzeń mobilnych z systemem Android Wykonanie: Łukasz Tomaszowicz Promotor: dr inż. Jacek Kołodziej
Cel pracy dyplomowej Celem pracy było zaprojektowanie i wykonanie sieci kontrolnosterującej bazującej na transmisji radiowej, wykorzystując do jej sterowania urządzenie przenośne z systemem Android. Przedstawiony system może znaleźć zastosowanie podczas realizacji np. inteligentnego domu lub wszędzie tam gdzie potrzebny jest tani system bezprzewodowego nadzoru i sterowania nad obiektem, a niemożliwe jest zastosowanie odpowiedniego okablowania. Ponadto, dzięki przeniesieniu całego interfejsu użytkownika na wyświetlacz telefonu komórkowego, całość systemu może być praktycznie niewidoczna dla użytkowników. Powszechność urządzeń mobilnych (tabletów, telefonów komórkowych) została wykorzystana, aby obniżyć koszt realizacji całego systemu
Ogólna koncepcja rozwiązania postawionego problemu
Ogólna koncepcja rozwiązania postawionego problemu
Ogólna koncepcja rozwiązania postawionego problemu System składa się z trzech powiązanych ze sobą elementów, stanowiących wspólną całość: a) moduły wykonawczo-pomiarowe, b) punkt dostępowy, c) telefon komórkowy lub tablet z odpowiednią aplikacją.
a) moduły kontrolno sterujące w zasięgu jednego punktu dostępowego może być dostępne maksymalnie 8 takich modułów, każdy z modułów jest rozpoznawany na podstawie unikalnego adresu sieciowego, każdy z nich zawiera między innymi: 2 przekaźniki, 2 wejścia parametryczne (umożliwiają pomiar napięcia), element umożliwiający adresowanie modułu, wyprowadzenia magistral 1-wire (do podłączenia np. cyfrowego termometru), radiowy moduł komunikacyjny. komunikacja z modułami odbywa się drogą radiową na częstotliwości 868MHz z prędkością 115200kb/s.
a) moduły kontrolno - sterujące
b) punkt dostępowy jest centralny elementem sieci odpowiedzialnym za komunikację zarówno z modułami kotrolnosterującymi jak i urządzeniem mobilnym, użytkownik zarządza siecią za pośrednictwem punktu dostępowego przez telefon komórkowy dzięki specjalnie przygotowanej aplikacji, każdy punkt dostępowy zawiera między innymi: 2 przekaźniki, 2 wejścia parametryczne (umożliwiają pomiar napięcia), radiowy moduł komunikacyjny 868MHz, interfejs Bluetooth do bezprzewodowej komunikacji z urządzeniem mobilny jeden punkt dostępowy nadzoruje pracę maksymalnie 8 modułów kontrolno-sterujących,
b) punkt dostępowy urządzenie stanowi most komunikacyjny pomiędzy modułami kontrolno-sterującymi, a urządzeniem mobilny, punkt dostępowy jest urządzeniem nadrzędnym w stosunku do modułów kontrolno-sterujących, dlatego został wyposażone w specjalny algorytm zarządzania komunikacją z modułami podrzędnymi.
b) punkt dostępowy
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym Stworzona aplikacja umożliwia użytkownikowi: połączenie z punktem dostępowym poprzez interfejs Bluetooth, obserwację wszystkich stanów wejść poszczególnych urządzeń kontrolno-sterujących komunikujących się aktualnie z punktem dostępowym, zmianę stanów wyjść modułów kontrolno-sterujących, kontrolę nad dodatkowymi urządzeniami podłączonymi do magistrali 1-wire (np. odczyt temperatury z czujnika DS18B20).
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym
c) aplikacja na urządzeniu mobilnym
Co zostało zrealizowanie? Kompletne schematy 2 urządzeń elektronicznych, które stanowią elementy sieci bezprzewodowej, Na podstawie schematów projekt 2 płytek PCB, 4 urządzenia (3 moduły kontrolno-sterujące, oraz jeden punkt dostępowy), Oprogramowanie wbudowane dla obydwu urządzeń Aplikacja na urządzenie mobilne.
Co jeszcze można zrobić? dodatkowe interfejsy umożliwiające dostęp do sieci, aplikacje mobilne pod inne niż Android systemy operacyjne, zwiększenie ilość obsługiwanych urządzeń (z 8 np. do 32), rozpoznawanie typów urządzeń sieciowych.
Dziękuję za uwagę.
Etapy realizacji pracy dyplomowej Rozpoznanie i analiza postawionego problemu, Analiza możliwości rozwiązań, Wybranie podzespołów odpowiednich do realizacji zadania, Przygotowanie pierwszej wersji schematów ideowych dwóch urządzeń, Zaprojektowanie obwodów drukowanych prototypów urządzeń na podstawie schematów, Produkcja obwodów drukowanych, Lutowanie urządzeń prototypowych, Napisanie wstępnych wersji kodów źródłowych dla obu urządzeń,
Etapy realizacji pracy dyplomowej Drobne poprawki w schematach oraz obwodach drukowanych, Produkcja obwodów drukowanych, Lutowanie urządzeń w wersji poprawionej, Napisanie oprogramowania wbudowanego dla urządzeń, zapewniającego prawidłowe działanie sieci, z uwzględnieniem wszystkich założeń projektowych, Testy oprogramowania urządzeń, Napisanie oprogramowania dla systemu Android pozwalającego na pełną kontrolę nad zbudowaną siecią, za pomocą urządzenia wyposażonego w interfejs Bluetooth, Testy oprogramowania dla systemu Android, Analiza zastosowanego rozwiązania oraz wnioski.