Inhaltsverzeichnis  2

Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung  6

2  Aufgabenstellung  7

2.1  Schnittstellen  7

2.2  Aufbau  7

2.3  Programmierung  8

2.4  Funktionen  8

2.5  Erste Protokolle  9

2.6  Verwendung unterschiedlicher Beamer  9

3  Hardware  10

3.1  Schaltungsbeschreibung  10

4  Software  14

4.1  Verwendete Tools  14

4.1.1  Flashkonfiguration des AVR  14

4.2  Quelldateien  18

4.3  Aufgaben der Module  19

4.3.1  Funktion von main.c  19

4.3.2  Funktion von beamer.c  19

4.3.3  Funktion von buttons.c  20

4.3.4  Funktion von uart.c  20

4.3.5  Funktion von comhandler.c  20

4.3.6  Funktion von Makefile  21

4.3.7  Funktion von beamerrs232.pnprj  24

5  Montage  25

  Inhaltsverzeichnis  3

6  Testergebnisse  28

6.1  Funktionsbeschreibung  28

7  Zusammenfassung  30

  Abbildungsverzeichnis  4

  Abbildungsverzeichnis  

1  Schaltplan  11

2  Layout  13

3  AVR Studio  15

4  Programmierfenster  16

5  Fuses Einstellungen  17

6  Intel Hex File Blockaufbau  21

7  Intel Hex File Beispiel  23

8  Platine mit Anbauteilen  26

9  Möller Frontplatte mit Verschraubung  27

Tabellenverzeichnis 5   

  Tabellenverzeichnis  

1  DIP-Schalter und Beamer  

1 Einleitung 6

1 Einleitung

Aufgrund des energietechnischen Praxisprojekt der FH-Bingen im Masterstudiengang Elektrotechnik ist das Projekt RS232 Beamersteuerung entstanden. Die Aufgabenstellung ist dadurch gegeben, das ein Mikrocontroller über die serielle Schnittstelle die Beamer der FH-Bingen steuern kann. In diesem Dokument wird die Entwicklung dieser Elektronik und Software dargelegt. Dabei wird in diesem Dokument der Schaltplan sowie das Layout der Steuerungsplatine erläutert. Ferner wird die Steuerungssoftware erklärt. Zum Schluss wird die Funktionsweise der Steuerung beschrieben.

2 Aufgabenstellung 7

2 Aufgabenstellung

Mit diesem Projekt soll eine Fernsteuerung der Beamer an der FH-Bingen realisiert werden. Die Aufgabenstellung wurde 1:1 von der Beschreibung von Prof. Kaiser, dem Betreuer dieser Arbeit, übernommen. Das Gerät soll so konstruiert werden, dass es in die bestehenden Kabelschächte integriert werden kann. Die Kopplung zum Beamer erfolgt über die serielle Schnittstelle. Da die Steuerung sehr einfach funktionieren muss, werden nur wenige Bedienelemente benötigt. Folgende Elemente sind vorgesehen:

1. Zwei Tasten (rot und grün) für die Funktionen „Ein“ und „Aus“

2. Zwei LEDs (rot und grün)

3. Ein Piezo-Summer bzw. Lautsprecher zur Ausgabe von Warnsignalen.

2.1 Schnittstellen

Zur Kommunikation mit dem Beamer muss das Gerät eine RS-232-Schnittstelle (9-pin Dsub- Buchse) besitzen. Eine eigene Programmierschnittstelle (ISP-Schnittstelle) des Gerätes ist wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich. Die Stromversorgung erfolgt entweder über ein externes, ungeregeltes 9-12 V(DC ) Steckernetzteil oder über ein auf der Platine integriertes Netzteil.

2.2 Aufbau

Das Gerät soll mit einem geeigneten Mikrocontroller (z.B.Atmel ATmega8) aufgebaut werden. Falls eine geeignete fertige Platine am Markt erhältlich ist wird diese verwendet. Anderenfalls wird eine entsprechende Platine mit

2.3 Programmierung 8

CAD-Software entworfen. Das endgültige Gerät muss gut in einem Kabelschacht anzubringen sein. Für die Entwicklung kann jedoch auch ein „Atmel Evaluationsboard“ der Firma Pollin verwendet werden.

2.3 Programmierung

Die Entwicklung der Steuersoftware des Gerätes geschieht bevorzugt in der Sprache C. Als Entwicklungsumgebung kann Linux mit dem Cross-Compiler „avr-gcc“ und der C-Bibliothek „AVR-LibC“ verwendet werden.

2.4 Funktionen

Zum Einschalten des Beamers wird die grüne „Ein“-Taste betätigt. Die grüne LED zeigt den Einschaltzustand des Beamers an. Nach Möglichkeit sollte das Gerät dazu regelmäßig den tatsächlichen Zustand des Beamers abfragen und hier zur Anzeige bringen. Während der Aufwärmphase des Beamers blinkt die grüne LED, ist er betriebsbereit, leuchtet sie dauerhaft. Zum Ausschalten wird die rote “Aus“-Taste betätigt. Während der Abkühlphase des Beamers blinkt die rote LED, wenn der Beamer aus ist, sind beide LEDs aus. Nach Möglichkeit sollte der tatsächliche Zustand des Beamers abgefragt werden. Antwortet der Beamer nicht, so leuchtet die rote LED dauerhaft. Ein Timeout-Feature soll verhindern, dass der Beamer über längere Zeit ungenutzt eingeschaltet bleibt. Ist der Beamer über ein bestimmtes Timeout-Zeitintervall eingeschaltet, aber nicht in Benutzung, so erzeugt das Gerät einen kurzen Warnton und die grüne LED blinkt. Nun muss innerhalb der folgenden 60 Sekunden die grüne Taste betätigt werden, sonst schaltet das Gerät den Beamer selbstständig aus. Während der letzten zehn Sekunden vor dem Ausschalten wird im Sekundentakt ein Warnton abgegeben. Wird während des 60-Sekunden-Intervalls die grüne Taste betätigt, leuch-