 | Projekt: Funkboard Bereich: Merkmale | Alle
Details des Funkboards an dieser Stelle aufzuzählen wäre bei Weitem zu
viel. Stattdessen sollen an dieser Stelle kurz und prägnant die
wichtigsten Eigenschaften des Funkboards zusammengefasst sein. Für
Details bitte in die Dokumentation schauen.
- Verwendungsbereich
Das Funkboard hat einstellbare Übertragungsraten von 1200 bit/s
bis 115200 bit/s und ist damit sehr gut zum übermitteln von Sensor-,
Mess- und Steuerungsdaten geeignet.
- Technik
Hinter dem Funkboard steckt ein RFM12 Funkmodul von HOPE
RF. Zur Ansteuerung des Moduls wird ein ATmega32 verwendet. Dieser
bildet die Schnittstelle zwischen dem User und dem Funksystem (RFM12-Modul).
Der ATmega32 ist durch einen externen Quarz getaktet, der für bestimmte
Baudraten auch austauschbar ist.
- Übertragungssicherheit
Sehr großen Wert wurde auf die Übertragungssicherheit des
Funksystems gelegt. Durch zahlreiche Sicherheitsfeatures die sich
teilweise zum Performancegewinn auch deaktivieren lassen ist eine
sehr hohe Übertragungssicherheit gewährleistet.
- Individuell konfigurierbar
Alle wichtigen Konfigurationen lassen sich rein softwaretechnisch
direkt im Betrieb ändern - auch dauerhaft. Ein Neuprogrammieren
des AVRs ist nicht notwendig.
Es gibt fast nichts was sich nicht ändern liese. Vom Funkkanal über
die Sendefeldstärke und den RSSI-Wert bis hin zur softwareseitigen
Änderung von Baudraten und internen Puffern. Dies ist jedoch nicht
unbedingt notwendig, das Board lässt sich auch ganz ohne "operative
Eingriffe" sehr effektiv betreiben.
- Realisierung von Funknetzwerken
Die Software ist nicht nur für die Kommunikation zwischen
2 Boards ausgelegt sondern für bis zu 125! Dazu ist jedes Funkboard
mit einer einstellbaren Identifikationsnummer (ID) ausgestattet
so dass jedes Board nur die Daten empfängt die an dieses auch tatsächlich
bestimmt sind. Dabei wird es jedoch freigestellt ob am Ende ein
Multi- oder Single-Master-System umgesetzt wird.
- Schnelle und effiziente Software
Viele Fertigmodule haben den gravierenden Nachteil, dass zwischen
dem Wechsel von Sende- und Empfangsbetrieb geraume Zeitspannen verstreichen
in denen das Modul "blind und taub" ist. Hier ist es anders! Ein
solcher Wechsel benötigt gerade einmal etwa 1,5ms. Dessweiteren
ist gewährleistet, dass das Funkboard ständig für neue Daten, die
über Funk empfangen werden offen ist. Bis auf das Zeitfenster in
dem ein Funkboard selbst Daten sendet (zuzüglich der sehr geringen
Zeiten für den Wechsel) ist es immer für eingehende Daten bereit.
- Blackbox
Die interne Datenverarbeitung bleibt vom Anwender unsichtbar.
Die Software arbeitet wie eine Blackbox, bei der der Anwender keinerlei
Hintergrundwissen über die internen Algorithmen besitzen muss. Zum
einen schont dies Ressourcen für externe Mikrocontroller, da die
Befehle zur Ansteuerung zeitunkritisch sind, zum anderen ist eine
Einarbeitung auch nach Jahren noch sehr leicht möglich.
- Reduzierung externer Beschaltung
Ein Funksystem muss, damit es wirklich flexbil eingesetzt
werden kann nicht nur klein sein, sondern möglichst viele Komponenten
direkt onBoard haben!
Mit diesem Funkboard habe ich versucht die externe Beschaltung so
gering wie möglich zu halten.
Auf dem Board ist ein Festspannungsregler mit wahlweise 3,3V oder
5V Ausgang montierbar. Die Ausgangsspannung ist auch für externe
Komponenten abgreifbar.
Außerdem ist ein MAX3221 RS232-Treiber vorhanden, ein Betrieb am
PC ist damit sehr einfach möglich.
Auch ein Taktsignal im Bereich von 1MHz - 10MHz kann am Funkboard
abgegriffen werden um damit zum Beispiel einen externen Mikrocontroller
zu takten.
Werden einzelne Komponenten wie Festspannungsregler oder RS232-Treiber
nicht benötigt, so können sie zur Kostenreduzierung einfach weggelassen
werden.
- Modularität
Das Funkboard hat viele Komponenten zur Reduzierung der
externen Beschaltung bereits onBoard. Werden diese Komponenten jedoch
nicht benötigt, so können sie einfach weggelassen werden.
Das spart Geld, hält jedoch alle Optionen für zukünftige
Erweiterungen offen.
Beispiele: Wird die RS232-UART nicht benötigt, so kann der
MAX3221 inklusive aller seiner ICs einfach unbestückt bleiben.
Ein Umprogrammieren des AVRs ist nicht notwendig. Ebenso kann der
ZLDO und alle Tantal ICs entfallen wenn bereits eine passende Versorgungsspannung
vorhanden ist.
- 3 Schnittstellen: SPI, I2C und UART
(Dieses Feature ist aktuell noch nicht vollständig implementiert.
Derzeit ist nur die UART verwendbar.) Anders als bei anderen Funkmodulen
bei denen fast immer nur eine Schnittstelle vorhanden ist soll das
Funkboard später gleich über mehere, fast gleichberechtigte, Schnittstellen
verfügen. Damit das Board der externen Schaltung angepasst werden
kann und nicht anders herum!
- PC Terminalprogramm
Ein speziell für dieses Funkboard geschriebene Terminalprogramm
für PCs mit dem Betriebssystem Microsoft Windows XP und Vista ermöglicht
ein sehr einfaches testen und konfigurieren eines Funkmoduls.
- Weiter Betriebsspannungsbereich und geringe Stromaufnahme
Die Betriebsspannung kann im Bereich von 3,2V bis 5,4V
varrieren. Ein Betrieb mit 3,3V und 5V ist damit ohne Probleme möglich
(beim Einsatz eines ATmega32L). Zusätzlich wurde auch auf einen
möglichst geringen Stromverbrauch geachtet. Fast alle Komponenten
lassen sich (durch 2 verschiedene Schlafmodis) sukkzessive abschalten.
Darunter der ATmega32, das RFM12 Modul, der MAX3221 sowie der ZLDO-Festspannungsregler.
Im Normalbetrieb fließt ein Strom von ca. 40mA, im Schlafmodus ca.
50µA und im Power-Down-Modus von ca. 10µA!
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