W ścisłej współpracy z producentem – firmą Prolite/studyjne.com i polskimi twórcami związanymi z filmem cyfrowym zaprojektowaliśmy follow focus PROLITE R2F2.

Urządzenie przeszło już fazę prototypu, i aktualnie prowadzone są prace związane z uwzględnieniem uwag pierwszych użytkowników czy zapewnieniem możliwości taniej aktualizacji urządzenia do wersji radiowej.

Więcej informacji o samym urządzeniu i przyznanym mu wyróżnieniu na targach FVF Łódź 2012 można przeczytać na stronie producenta urządzenia.

Testowanie oprogramowania integrującego czujniki MEMS bywa złożonym zadaniem. Często od jakości czujników zależy powodzenie przygotowywanego produktu, a testowanie przed zakończeniem realizacji warstwy sprzętowej bywa utrudnione.

Przygotowany moduł zawiera wybrane przez zleceniodawcę  podzespoły (Moduł 6DoF akcelerometry+żyroskopy firmy Epson, magnetometr firmi PNI Sensors). Ponadto w jego skład wchodził mikrokontroler integrujący czujniki, i przesyłający wszystkie dane przez port szeregowy do dalszej obróbki.

Moduł pozwala m.in na:

• akwizycję i przetwarzanie danych na komputerze PC,
• zastosowanie adaptera UART-w wersji Bluetooth lub USB,
• testowanie zachowania zestawu czujników w różnym środowisku, aplikacjach i rodzajach ruchu.

SC002 GPS jest prostym modułem wpinanym w gniazdo rozszerzeń kontrolera SC002. Jego głównym elementem jest zintegrowany odbiornik GPS firmy GlobalTop oparty na chipsecie MediaTek - GPS-GMS-U1LP.

Moduł SC002 GPS powstał podczas prac nad urządzeniem do kalibracji zegara RTC w mikrokontrolerze STM32. Urządzenie to korzystało z sygnału GPS jako wzorca czasu.

Układ ten posiada wbudowaną antenę, ale równocześnie umożliwia podłączenie anteny zewnętrznej. Dlatego też moduł został wyposażony w odpowiednie gniazdo. Zastosowanie anteny zewnętrznej jest konieczne szczególnie podczas używania urządzenia w zamkniętych pomieszczeniach, gdyż wbudowana antena nie jest jest wystarczająca. Moduł wyposażono także w slot na baterię 3V, która umożliwia podtrzymanie danych w odbiorniku GPS podczas zaniku napięcia zasilania. Pozwala to po ponownym włączeniu szybciej złapać sygnał.

SC002 to ulepszona wersja platformy sterującej SC001. Dzięki kompatybilności z nową rodziną wysokowydajnych mikrokontrolerów STM32F2 oferuje jeszcze więcej możliwości.

Podczas prac w naszej firmie platforma SC001 była bardzo często wykorzystywana na etapie prototypownia wielu nowych  rozwiązań i urządzeń. Przetestowanie SC001 w konkretnych aplikacjach pozwoliło na zgromadzenie wielu uwag.

Ponadto w między czasie ST wprowadziło na rynek nową rodzinę mikrokontrolerów – STM32F2. Mikrokontrolery rodziny STM32F2 oparte o rdzeń Cortex-M3 mogą być taktowane z częstotliwością do 120MHz i osiągają wydajność 150DMIPS. Dzięki nowej technologii ART Accelerator wydajność ta osiągana jest nawet podczas wykonywania programu z pamięci Flash. Ponadto mikrokontrolery STM32F2 wyposażono w wiele nowych peryferiów taki jak np. procesor crypto/hash czy generator liczb losowych.

To wszystko skłoniło nas do opracowania nowej wersji platformy sterującej – SC002.

Co nowego w SC002:

• nowy układ przetwornicy umożliwia zasilanie SC002 napięciem nawet do 35V dzięki czemu można podłączać platformę prosto do przemysłowych sieci 24V
• 2MB pamięci Flash na dodatkowe dane użytkownika (na tym samym interfejsie co karta pamięci microSD)
• kompatybilność z mikrokontrolerami z rodziny STM32F2 znacząco rozszerza obszar zastosowań SC002 pozwalając wykorzystywać go w nawet najbardziej wymagających aplikacjach

Niektóre sposoby przygotowania takich rozwiązania w językach C i C++ omówiłem w serii artykułów, dostępnych w anglojęzycznej wersji strony.

Najważniejsze cechy SC001:

• nowoczesny mikrokontroler z rodziny STM32 wyposażony w wiele zaawansowanych peryferiów oraz popularny i bardzo wydajny rdzeń Cortex-M3,
• możliwość zasilania z dowolnego źródła (7V-18V) dzięki wbudowanej przetwornicy napięcia o wysokiej wydajności prądowej (2.5A)
• możliwość przygotowania urządzeń USB/Ethernet dzięki wyposażeniu SC001 w wymagane gniazda,
• komunikacja z dodatkowymi wpinanymi modułami z wykorzystaniem protokołów CAN, I2C, I2S SPI, USART
• zegar czasu rzeczywistego wbudowany w mikrokontroler, kwarc 32kHz oraz bateria podtrzymująca zasilanie
• możliwość zapisu aż do 4GB danych na nieulotnej, wbudowanej w urządzenie pamięci – dzięki gniazdu kart microSD
• pozwala na zaawansowane sterowanie nawet kilkoma silnikami, dzięki możliwościom timerów procesora STM32
• dowolne wzbogacanie funkcjonalności dzięki złączom rozszerzeń pozwalającym wpinać zakupione lub zaprojektowane moduły.

Platforma SC001 była wykorzystywana w wielu projektach. Tworzenie prototypów w oparciu o nią pozwoliło znacznie skrócić czas opracowywania nowych rozwiązań które obecnie stosowane są w projektowanych przez nas urządzeniach.

Zaprojektowany system składa się z:

• testera, czyli dedykowanego urządzenia zajmującego się monitorowaniem oraz sterowaniem docelowego układu.
• oprogramowania komputerowego nadzorującego pracę testera i umożliwiającego uruchamianie różnych testów oraz zapisywanie logów,

Najważniejsze funkcje systemu to:

• kontrola napięcia zasilania oraz pobieranego prądu,
• możliwość programowania uruchamianego urządzenia,
• weryfikacja poprawności działa interfejsu komunikacyjnego testowanego urządzenia,
• kontrola działania elementów IO,
• kalibracja zegara RTC z wykorzystaniem sygnału GPS, bądź wbudowanego układu RTC,
• zbieranie danych statystycznych dotyczących pracy testowanego układu.

Zastosowanie urządzenia obniża koszty uruchamiania zmontowanych urządzeń, minimalizując skutki błędów montażu i zapewniając najwyższą jakość produkowanych urządzeń.

Pomimo prostoty konstrukcji, zapewnia on najistotniejsze korzyści płynące z użycia układu firmy FTDI:

• standardowe sterowniki zgodne z większością systemów operacyjnych,
• pełna implementacja standardu USB,

Ponadto wykorzystując dostępną na płytce PCB przestrzeń, układ wzbogacono o stabilizator pozwalający na wykorzystanie go do zasilania urządzenia końcowego z 3.3V (poza możliwością wykorzystania standardowych 5V z portu USB).

Materiały do pobrania

UartDongle – Podręcznik użytkownika

UartDongle – Schemat

Dotychczas oprogramowanie było kompilowane za pomocą kompilatora CCS. Zmiana objęła dyrektywy preprocesora i niestandardowe elementy składni związane z specyfiką obu kompilatorów.

Ponadto zmodyfikowano część algorytmów aby optymalnie wykorzystać możliwości nowego kompilatora.

Dzięki zastosowaniu nowoczesnego mikrokontrolera z rodziny STM32 (z rdzeniem Cortex-M3) docelowe urządzenie składa się z niewielu elementów. Uproszczona konstrukcja nie tylko zmniejsza cenę urządzenia (koszt części i montażu) ale przede wszystkim jest bardziej niezawodna gdyż zawiera mniej elementów które mogłyby ulec awarii.

W ramach projektu zintegrowano obsługę wielu peryferiów mikrokontrolera, zapewniając wsparcie m.in dla:

• komunikacji master slave w magistrali RS485,
• zegara czasu rzeczywistego o dużej dokładności (błąd <5 sekund na miesiąc),
• komunikacji z kartami zbliżeniowymi Unique ID 125kHz,

W trakcie realizacji projektu konieczne było zachowanie zgodności urządzenia z architekturą poprzednich wersji czytnika.

Projekt został dostarczony w postaci kodu źródłowego. Do chwili obecnej świadczymy wsparcie w zakresie adaptacji kodu do nowych wersji sprzętu jak i wprowadzamy ewentualne modyfikacje.