In dieser Praxisarbeit wird die Entwicklung einer RS232 Beameransteuerung beschrieben.
Die Ansteuerung wird mit Hilfe eines Mikrocontrollers der Firma Atmel realisiert.
In dieser Arbeit wird der Erstellung des Schaltplans aufgezeigt Sowie die Erstellung der Software.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Aufgabenstellung
2.1 Schnittstellen
2.2 Aufbau
2.3 Programmierung
2.4 Funktionen
2.5 Erste Protokolle
2.6 Verwendung unterschiedlicher Beamer
3 Hardware
3.1 Schaltungsbeschreibung
4 Software
4.1 Verwendete Tools
4.1.1 Flashkonfiguration des AVR
4.2 Quelldateien
4.3 Aufgaben der Module
4.3.1 Funktion von main.c
4.3.2 Funktion von beamer.c
4.3.3 Funktion von buttons.c
4.3.4 Funktion von uart.c
4.3.5 Funktion von comhandler.c
4.3.6 Funktion von Makefile
4.3.7 Funktion von beamerrs232.pnprj
5 Montage
6 Testergebnisse
6.1 Funktionsbeschreibung
7 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer mikrocontrollerbasierten Fernsteuerung, mit der verschiedene Beamer an der FH-Bingen über eine RS232-Schnittstelle bedient werden können. Die Arbeit untersucht dabei die Hardware-Realisierung, die Implementierung der Steuerungssoftware sowie die Integration der Geräte in die bestehende Infrastruktur.
- Hardware-Entwicklung auf Basis des ATmega8 Mikrocontrollers
- Implementierung einer RS232-Kommunikationssteuerung für unterschiedliche Beamer-Protokolle
- Software-Entwicklung in C inklusive Flash-Konfiguration
- Konzeption einer einfachen Bedienschnittstelle mit Tastern, LEDs und Warnsignalen
- Integration einer Timeout-Funktion zur Energieeinsparung
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Flashkonfiguration des AVR
Da beim Flashen der Software die richtigen Fusebits gesetzt werden müssen, wird dies hier ausführlich anhand des AVR Studio erläutert. Damit man den AVR flashen kann, muss der Flashmode im AVR Studio geöffnet werden. Dies geschieht durch das Betätigen des „CON“-Buttons im geöffneten Projekt des AVR Studios. Siehe Abbildung 3.
Wenn dies erfolgreich war, öffnet sich das Fenster welches in Abbildung 4 zu erkennen ist.
Sollte die Frequenz des Programmers nicht auf 125 kHz stehen, muss dieser darauf umgestellt werden. Dies ist so, da produktionsfrische AVR zunächst mit dem internen 1 MHz Oszillator laufen, jedoch die maximale ISP Frequenz auf ein Viertel der Oszillatorfrequenz begrenzt ist. Nachdem dies alles kontrolliert ist, wird das Reiterfeld Fuses angewählt. Dort können dann die Fuses nach Abbildung 5 gesetzt werden.
Die Fuse RSTDISBL ist dabei deaktiviert. Mit dieser Einstellung kann der Reset-Pin als Port genutzt werden. Achtung danach ist kein Reset mehr möglich. Mit WTDON ist der Watchdog immer an. SPIEN sollte nicht deaktiviert werden, da sonst der AVR ISP mk2 sich nicht mehr mit dem AVR verbinden kann. Mit der Fuse BOOTSZ wird die größe des Bootloaders festgelegt. Damit der AVR nach einem Reset an die Bootloaderadresse springt, muss die Fuse BOOTRST gesetzt sein.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in das Praxisprojekt zur Entwicklung einer RS232-Beamersteuerung für die FH-Bingen ein.
2 Aufgabenstellung: Dieses Kapitel definiert die Anforderungen an die Fernsteuerung, einschließlich der benötigten Bedienelemente und der geplanten RS232-Kommunikation.
3 Hardware: Die Hardwarebeschreibung erläutert den Aufbau der Steuerungsplatine unter Verwendung eines ATmega8 Mikrocontrollers.
4 Software: Hier wird der Software-Entwicklungsprozess, die verwendeten Tools und die Funktionalität der einzelnen Programmmodule im Detail dargelegt.
5 Montage: Dieses Kapitel beschreibt die benötigten Komponenten und den Prozess für den Einbau der Steuerung in einen Kabelschacht.
6 Testergebnisse: Der Abschnitt vergleicht die implementierten Funktionen mit den ursprünglichen Anforderungen und beschreibt das Systemverhalten im praktischen Betrieb.
7 Zusammenfassung: Die Zusammenfassung resümiert die Funktionsweise der entwickelten RS232-Beamersteuerung und die Nutzung des internen Flash-Speichers für verschiedene Beamer-Befehlssätze.
Schlüsselwörter
Beamersteuerung, RS232, Mikrocontroller, ATmega8, Elektronikentwicklung, C-Programmierung, Flash-Konfiguration, Hardware, Software, Schnittstellen, Automatisierung, Optoma, ISP, Fusebits, Debugging
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschreibt die Entwicklung einer elektronischen Steuerung, um Beamer über eine serielle RS232-Schnittstelle zentral bedienen zu können.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind Hardware-Design, Software-Entwicklung in C für Mikrocontroller sowie die praktische Montage und Implementierung von Steuerungsprotokollen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Realisierung einer einfachen, zuverlässigen Fernsteuerung für Beamer, die in vorhandene Kabelschächte integriert werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine ingenieurtechnische Vorgehensweise gewählt, bestehend aus Anforderungsanalyse, Schaltungsentwicklung, Softwareimplementierung und anschließender funktionaler Erprobung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Hardwarebeschreibung, die Erläuterung der Software-Tools (AVR-GCC/Studio) sowie die spezifische Funktion der einzelnen Quellcode-Module.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselbegriffe sind RS232, ATmega8, Firmware-Programmierung, Schaltplan-Design und Beamer-Kommunikationsprotokolle.
Warum ist ein DIP-Schalter auf der Platine notwendig?
Der DIP-Schalter ermöglicht es, zwischen verschiedenen Beamer-Modellen und deren herstellerspezifischen RS232-Befehlssätzen zu wählen.
Wie funktioniert die Timeout-Funktion der Steuerung?
Nach einer bestimmten Zeit der Inaktivität wird ein Warnton ausgegeben; erfolgt innerhalb von 60 Sekunden keine Bestätigung durch den Benutzer, schaltet das Gerät den Beamer automatisch aus.
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- Dipl.Ing.(FH), M.Eng. Jens Amberg (Autor), 2010, Beamersteuerung über RS232, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/163636
