Há cerca de 300 anos, a eletricidade era vista como um poder mágico, capaz de matar, reviver os mortos e modificar as leis da natureza. Atualmente ela é a alma do mundo moderno, alimentando nossas vidas, essencial em todos os aspectos do avanço tecnológico. A série de documentários mostra como gênios rebeldes usaram a eletricidade para iluminar as cidades e promover a comunicação, para criar a indústria moderna e a revolução digital. Narra os desdobramentos na busca por esta força misteriosa, desde os primórdios aos dias atuais.
A HISTÓRIA DA ELETRICIDADE – Parte 1 – A Faísca
Sinopse
No início do século XIX, o cientista mais famoso da época, Humphry Davy, construiu um equipamento elétrico de oito metros, com pilhas de aço e metal, para bombear eletricidade em uma quantidade que nunca havia sido alcançada. A invenção foi a maior pilha já criada. Este episódio conta como que, assim como Davy, pioneiros quebraram os mistérios da eletricidade. Eles estudaram um elo curioso entre a vida e a eletricidade, e abriram caminho para o mundo moderno em uma época em que os fenômenos da natureza eram compreendidos como atos de Deus.
Choque e Temor – A História da Eletricidade…
A HISTÓRIA DA ELETRICIDADE – Parte 2 – A Era da Invenção
Sinopse
Há mais de 200 anos, cientistas perceberam que a eletricidade era mais do que uma carga estática e poderia correr em corrente contínua. Mais tarde, encontraram também a conexão das correntes elétricas ao magnetismo. Esta descoberta transformou o mundo e permitiu gerar quantidades aparentemente ilimitadas de energia elétrica. Este episódio mostra como aconteceu esta transformação, e fala ainda sobre como a criação do telégrafo modificou a comunicação pelo mundo, e como avanços nas pesquisas sobre a eletricidade tornaram nossas cidades iluminadas e o cotidiano da sociedade mais dinâmico.
A HISTÓRIA DA ELETRICIDADE – Revelações e Revoluções
Sinopse
Após séculos de experimentos, como finalmente foi possível entender o eletromagnetismo. E com a continuidade dos estudos na área foi possível avançar ainda mais. Este episódio apresenta a descoberta do campo de força invisível por meio da matemática, e fala sobre as transformações da sociedade a partir da energia elétrica, mostrando os feitos e descobertas dos cientistas que desvendaram o comportamento dos átomos e elétrons, e explicando como a eletricidade conectou o mundo através da radiodifusão e da rede de computadores.
Este Post será alimentado com os lugares abertos para submissão de Artigos, além de indicar ferramentas para agilizar a edição do seu artigo. Também será alimentado, uma lista de lugares para submissão de artigos.
Os artigos abaixo foram selecionados pelo prof.: Evandro Junior Rodrigues com foco em engenharia elétrica. Eles foram separados conforme sua classificação, da mais alta (A1) até a mais baixa (B5).
Classificação A1
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ISSN
Título
0967-0661
CONTROL ENGINEERING PRACTICE (Automation)
A1
0378-7796
ELECTRIC POWER SYSTEMS RESEARCH
A1
1754-5692
ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE (PRINT)
A1
0952-1976
ENGINEERING APPLICATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
A1
1066-033X
IEEE CONTROL SYSTEMS
A1
1932-4529
IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS MAGAZINE
A1
2156-3381
IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS
A1
1530-437X
IEEE SENSORS JOURNAL
A1
0885-8969
IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION
A1
0278-0046
IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS
A1
1552-3098
IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS
A1
1949-3053
IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID
A1
1949-3029
IEEE TRANSACTIONS ON SUSTAINABLE ENERGY
A1
0885-3010
IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS, AND FREQUENCY CONTROL
A1
1536-1276
IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS
A1
1083-4435
IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS
A1
0020-7179
INTERNATIONAL JOURNAL OF CONTROL
A1
0142-0615
INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRICAL POWER & ENERGY SYSTEMS
A1
1057-7157
JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS
A1
0959-1524
JOURNAL OF PROCESS CONTROL
A1
0957-4158
MECHATRONICS (OXFORD)
A1
0921-8890
ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS
A1
0268-1242
SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY (PRINT)
A1
0924-4247
SENSORS AND ACTUATORS. A, PHYSICAL
A1
0038-092X
SOLAR ENERGY
A1
0927-0248
SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS
A1
0167-6911
SYSTEMS & CONTROL LETTERS (PRINT)
A1
0301-5629
ULTRASOUND IN MEDICINE & BIOLOGY
A1
———————————————————-
Classificação A2
———————————————————-
ISSN
Título
1084-4309
ACM TRANSACTIONS ON DESIGN AUTOMATION OF ELECTRONIC SYSTEMS
A2
0306-2619
APPLIED ENERGY
A2
0045-7906
COMPUTERS & ELECTRICAL ENGINEERING
A2
0196-8904
ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
A2
0360-5442
ENERGY (OXFORD)
A2
0013-936X
ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
A2
0947-3580
EUROPEAN JOURNAL OF CONTROL
A2
1430-144X
EUROPEAN TRANSACTIONS ON ELECTRICAL POWER
A2
1540-7977
IEEE POWER & ENERGY MAGAZINE
A2
1751-8687
IET GENERATION, TRANSMISSION & DISTRIBUTION
A2
1751-8695
IET GENERATION, TRANSMISSION & DISTRIBUTION (ONLINE)
A2
1751-8792
IET RADAR, SONAR & NAVIGATION (ONLINE)
A2
1751-8784
IET RADAR, SONAR & NAVIGATION (PRINT)
A2
1752-1424
IET RENEWABLE POWER GENERATION (ONLINE)
A2
1752-1416
IET RENEWABLE POWER GENERATION (PRINT)
A2
2005-4092
INTERNATIONAL JOURNAL OF CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS
A2
1550-1329
INTERNATIONAL JOURNAL OF DISTRIBUTED SENSOR NETWORKS
A2
2050-7038
INTERNATIONAL TRANSACTIONS ON ELECTRICAL ENERGY SYSTEMS.
A2
0921-0296
JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS
A2
1573-0409
JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS (DORDRECHT. ONLINE)
A2
0378-7753
JOURNAL OF POWER SOURCES (PRINT)
A2
0199-6231
JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING
A2
0167-9317
MICROELECTRONIC ENGINEERING
A2
0026-2692
MICROELECTRONICS JOURNAL
A2
0263-5747
ROBOTICA (CAMBRIDGE)
A2
———————————————————-
Classificação B1
———————————————————-
ISSN
Título
1434-8411
AEÜ. INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS
B1
0360-8352
COMPUTERS & INDUSTRIAL ENGINEERING
B1
0168-1699
COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE
B1
0103-1759
CONTROLE & AUTOMAÇÃO (IMPRESSO)
B1
1807-0345
CONTROLE & AUTOMAÇÃO (ONLINE)
B1
0948-7921
ELECTRICAL ENGINEERING (BERLIN)
B1
1996-1073
ENERGIES (BASEL)
B1
0378-7788
ENERGY AND BUILDINGS
B1
0140-9883
ENERGY ECONOMICS
B1
0733-9402
JOURNAL OF ENERGY ENGINEERING
B1
1687-725X
JOURNAL OF SENSORS
B1
0141-9331
MICROPROCESSORS AND MICROSYSTEMS
B1
0041-624X
ULTRASONICS (GUILDFORD)
B1
———————————————————
Classificação B2
—————————————————————————–
ISSN
Título
2079-9292
ELECTRONICS
B2
1868-3975
ENERGY SYSTEMS
B2
2332-7707
IEEE POWER AND ENERGY TECHNOLOGY SYSTEMS JOURNAL (ONLINE)
B2
2377-3766
IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS
B2
1476-8186
INTERNATIONAL JOURNAL OF AUTOMATION AND COMPUTING
B2
0020-7209
INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRICAL ENGINEERING EDUCATION
B2
1362-3060
INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS (ONLINE)
B2
0020-7217
INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS (PRINT)
B2
1078-3466
INTERNATIONAL JOURNAL OF POWER & ENERGY SYSTEMS
B2
1269-6935
JOURNAL EUROPÉEN DES SYSTÈMES AUTOMATISÉS
B2
2090-0147
JOURNAL OF ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING
B2
1087-1640
MOTOR CONTROL
B2
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Classificação B3
—————————————————————————–
ISSN
Título
1983-4071
CIÊNCIA & ENGENHARIA
B3
0103-944X
CIÊNCIA & ENGENHARIA (UFU. IMPRESSO)
B3
1740-7494
ELECTRONIC GOVERNMENT
B3
—————————————————————————–
Classificação B4
—————————————————————————–
ISSN
Título
1815-5901
INGENIERÍA ENERGÉTICA
B4
1815-5928
REVISTA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA Y COMUNICACIONES
B4
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Classificação B5
—————————————————————————–
ISSN
Título
2301-380X
INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS AND ELECTRICAL ENGINEERING
B5
2315-4462
INTERNATIONAL JOURNAL OF SMART GRID AND CLEAN ENERGY
B5
2074-1308
INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMS APPLICATIONS, ENGINEERING & DEVELOPMENT
B5
1996-7551
INVESTIGACIÓN APLICADA E INNOVAÇIÓN
B5
2356-7732
JOURNAL OF WIND ENERGY
B5
0104-303X
REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA
B5
2178-9606
REVISTA BRASILEIRA DE ENERGIA SOLAR
B5
2236-1103
REVISTA BRASILEIRA DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA
B5
2236-6733
REVISTA CIÊNCIA E TECNOLOGIA
B5
2525-4251
REVISTA DE ENGENHARIA E PESQUISA APLICADA
B5
2176-7270
REVISTA DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA
B5
2236-0158
REVISTA DE ENSINO DE ENGENHARIA
B5
0101-5001
REVISTA DE ENSINO DE ENGENHARIA
B5
1809-5585
REVISTA DE INFORMÁTICA APLICADA
B5
2179-2895
REVISTA DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA
B5
2358-1271
REVISTA ELETRÔNICA ENGENHARIA VIVA
B5
2447-6102
REVISTA INTERDISCIPLINAR DE PESQUISA EM ENGENHARIA
B5
2447-5955
REVISTA INTERDISCIPLINAR DE TECNOLOGIAS E EDUCAÇÃO
B5
2317-5079
REVISTA INTERDISCIPLINAR (ONLINE)
B5
2316-4522
REVISTA MILITAR DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
B5
0101-8191
REVISTA TECNOLOGIA (UNIFOR)
B5
2218-6581
ROBOTICS
B5
1679-0375
SEMINA. CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS (ONLINE)
B5
2051-3305
THE JOURNAL OF ENGINEERING
B5
2450-5730
TRANSACTIONS ON ENVIRONMENT AND ELECTRICAL ENGINEERING
B5
1679-088X
UNOPAR CIENTÍFICA. CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
B5
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Outros lugares selecionados para submissão de artigos:
1 – Revista Jr de Iniciação Científica em Ciências Exatas e Engenharia
Neste post, está disponível as ultimas configurações utilizadas no kit TDC1000-TDC7200EVM para o sensor de nível e para o sensor de fluxo.
1 – Configuração do Sensor de Fluxo
Ultimo Experimento realizado para verificar a estabilidade do sensor junto com o kti TDC1000-TDC7200EVM.
Verificou-se que a estabilidade do sensor junto a kit TDC1000-TDC7200EVM ocorre depois de 20 a 30 minutos de operação.
O arquivo utilizado para configurar o kit TDC1000-TDC7200EVM para o experimento está disponível abaixo para download abaixo.
O Resultado deste experimento está no vídeo inserido na sequência.
Arquivo da Configuração com precisão de 10%: Baixar
Arquivo de Configuração com precisão de 2%: Baixar
2 – Configuração do Sensor de Nível
Para o sensor de nível, a configuração deve ser realizada manualmente até o momento, pois pelos experimentos, foi possível chegar a um resultado até preciso pela configuração manual do sensor. Segue abaixo a Configuração:
a) Setup
b) TDC100
c) TDC7200
d) TOF_ONE
e) DEBUG
Palavra chave: Configuração do kit TDC1000-TDC7200EVM
Neste Artigo será realizado testes de comunicação com o Xbee, com o objetivo de implementa-lo no kit da texas TDC1000-TDC7200EVM para realizar o monitoramento da vazão de água em um computador distante do local onde se encontra o sensor de vazão.
Para chegar neste objetivo, é nescessário realizar a comunicação SPI (Serial Peripheral Interface) com o kit da texas instruments, desta forma, para que isto seja possível, será desenvolvida 4 etapas, conforme abaixo:
Etapa 1 : Comunicação simples com XBEE no modo Coordenador e Routeador: para verificar que as ligações e as configurações que estão senda realizadas no XBEE estão corretas.
Etapa 2: Comunicação entre 1 Coordenador e 2 Routeadores: depois cumprir etapa 1, o próximo passo, é testar a comunicação em rede.
Etapa 3: Comunicação SPI entre o Arduino e o XBee. (Em desenvolvimento)
Etapa 4: Comunicação SPI entre kit TDC1000-TDC7200EVM e o XBee (Em desenvolvimento)
Explicação da ETAPA 1
Nesta primeira etapa, foram utilizados 2 xbee’s de modelos diferentes, sendo que 1 deles, foi configurado como coordenador, e o outro como roteador. Segue abaixo os modelos utilizados:
Coordenador: XBee Pro S2C
Roteador: XBee Pro S2
Como foi ligado o XBee:
O XBee coordenador foi ligado no Xbee Usb Explorer Adapter, que foi ligado no usb do computador.
O XBee roteador, foi ligado no Arduino UNO, ligado RX do Explorer na porta zero (RX) do Arduino. Além de ligar o 5V e o GND do explorer nas portas de 5V e GND do arduino, conforme a figura abaixo:
XBEE COORDENADOR
Modelo: XBP24-Z7WIT
DH Destination Addres High
13A200
DL destination Address Low
4098D4CF
Familia
Xbee PRO S2
XBEE ROOTER
Modelo: XBP24-Z7WIT
DH Destination Addres High
13A200
DL destination Address Low
408DC794
Familia
Xbee PRO S2
Configuração do Coordenador
1 – Atualize o firmware para que ele seja coordenador.
Clique no Modulo => Update => ZigBeeCoordinator AT
Obs.: Selecione a versão mais recente (Primera)
2 – Atualize o firmware para que ele seja coordenador.
Agora: Definir nome da Rede e Cadastrar o endereço do Router
Nome da rede: ID PAN ID: FF
Cadastrar endereço Router:
DH DestinationAddress– 13A200
DL DestinationAddressLow – 408DC794
NI node identifier – Xbee-FF-Server
Configuração do Routeador (ZigBee Router AT)
Definir nome da Rede e Cadastrar o endereço do Router
Nome da rede: ID PAN ID: FF
Cadastrar endereço Coordenador:
DH DestinationAddress – 13A200
DL DestinationAddressLow – 4098D4CF
NI node identifier – Xbee-FF-Server
Obs.:
DH Destination Address – É a primeira parte do endereço do módulo Router/Coordinator
DL Destination Address Low – É a segunda parte do endereço do módulo Router/Coordinator
Xbee-FF-Server: nome de sua preferencia
Testando a Comunicação
O Roteador será ligado no Arduino fora do computador, alimentado por uma fonte.
O Coordenador vai no computador, que irá enviar a informação para o routeador receber e acender o led do Arduino.
Para isto:
1 – Transfira o programa para o Arduino no computador e depois retire ele fora do computador e deixe alimentado por fonte externa.
2 – Ligue o Roteador no Arduino
3 – Ligue o Coordenador no computador. Agora entre no XCTU e clique em:
Console;
Abra a porta;
Agora na Tela do console, digite 1 para ligar o led e 0 para pagar, conforme o programa do Arduino.
Resultado:
Código do Arduino Uno:
//Armazena os valores recebidos da serial
int valores = 0;
//Armazena o estado do led
String estado;
void setup()
{
//Define o pino 13 – LED embutido no Arduino – como saida
pinMode(13, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
//Aguarda dados na serial
if (Serial.available() > 0)
{
valores = Serial.read();
//Caso seja recebido 0, apaga o led
if(valores == ‘0’)
{
digitalWrite(13, LOW);
estado = “apagado”;
}
//Caso seja recebido 1, acende o led
else if(valores == ‘1’)
{
digitalWrite(13, HIGH);
estado = “aceso”;
}
//Envia mensagem de confirmacao
Serial.print(” Led “);
Serial.print(estado);
Serial.write(10);
}
}
Explicação da ETAPA 2
Nesta segunda etapa, foram utilizados 3 xbee de modelos diferentes, sendo que 1 deles, foi configurado como coordenador, e os outros 2, como roteador. Segue abaixo os modelos utilizados:
Coordenador: XBee Pro S2C
Roteador-1: XBee Pro S2
Roteador-2: XBee Pro S2
Como foi ligado o XBee:
O XBee coordenador foi ligado no Xbee Usb Explorer Adapter, que foi ligado no usb do computador, igual a etapa 1.
O XBee roteador, foi ligado no Arduino UNO e no Arduino Mega, sendo agora 2 tipos de ligações:
1 Ligação xbee – Arduino Uno: Realizada igual a etapa 1, pelo xbee explorer. Desta forma, ligando o RX do Explorer na porta zero (RX) do Arduino. Além de ligar o 5V e o GND do explorer nas portas de 5V e GND do arduino.
2 Ligação xbee – Arduino Mega: Ligação direta do chip do xbee no arduino. Para isto, foi nescessário, verificar o datasheet do modelo do xbee, conforme a figura abaixo:
Desta forma, foram conectados os pinos: 1, 2 e 10 no arduino, sendo eles:
Pino 1 – VCC [Ligar em 3.3V (Maximo)]
Pino 10 – GND
Pino 2 – Saída de Dados digitais (DOUT)
Obs.: O Pino 2 foi conectado na porta 0 (RX) do arduino mega
Segue abaixo a imagem destas ligações:
Configuração do Coordenador
Definir nome da Rede e Cadastrar o endereço do Router
Nome da rede: ID PAN ID: FF
CE coordator Enable: Enable1
Cadastrar endereço Router:
DH DestinationAddress– 0
DL DestinationAddressLow – FFFF
NI node identifier – Xbee-FF-Server ou Coordenador
Obs.: o endereço de destino: DL DestinationAddressLow – FFFF é configurado para FFFF que faz o rádio funcionar no modo de transmissão, para que ele possa se comunicar com todos os rádios da rede.
Configuração do Roteador
Definir nome da Rede e Cadastrar o endereço do Router
Nome da rede: ID PAN ID: FF
JV CHANNEL VERIFICATION: Enabled
CE Coodinator: Disabled
Cadastrar endereço Router:
DH DestinationAddress – 0
DL DestinationAddressLow – 0
NI node identifier – Xbee-FF-Server ou rooter
Testando a Comunicação
Os Roteadores serão ligados no Arduino Uno e Mega, fora do computador, alimentado por uma fonte externa.
O Coordenador será ligado no computador, que irá enviar a informação para o roteador receber e acender o led de cada Arduino.
Para isto:
1 – Transfira o programa para o Arduino Uno (Código do Uno está divulgado na etapa 1)
2 – Transfira outro programa para o Arduino Mega
2 – Ligue os Roteadores nos Arduinos
3 – Ligue o Coordenador no computador. Agora entre no XCTU e clique em:
Console;
Abra a porta;
Agora na Tela do console, digite 1 para ligar o led e 0 para pagar, conforme o programa do Arduino.
De acordo com o programa que foi transferido para cada Arduino, quando clicar em 1 irá acender o ledo do Arduino Uno, e em zero irá apagar.
A mesma coisa irá acontecer para o Arduino Mega, sendo a diferença que quando clicar em 4, acenderá o led do mega e em 3 apagará.
Código do Arduino Mega:
int valores = 0;
//Armazena o estado do led
String estado;
void setup()
{
//Define o pino 13 – LED embutido no Arduino – como saida
pinMode(13, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
//Aguarda dados na serial
if (Serial.available() > 0)
{
valores = Serial.read();
//Caso seja recebido 0, apaga o led
if(valores == ‘2’)
{
digitalWrite(13, LOW);
estado = “apagado”;
}
//Caso seja recebido 1, acende o led
else if(valores == ‘3’)
{
digitalWrite(13, HIGH);
estado = “aceso”;
}
//Envia mensagem de confirmacao
Serial.print(” Led “);
Serial.print(estado);
Serial.write(10);
}
}
ETAPA Intermediária de TESTE
Esta etapa é uma etapa intermediária, pois ela não foi planejada. Com o desenvolvimento da comunicação do xbee, esta etapa é uma possível solução mais simples para a comunicação sem fio entre o kit TDC1000-7200 e o xbee.
Ela consiste em realizar a comunicação direto pelas portas tx e rx do kit da texas e o xbee.
Assim, esta ETAPA consiste em 2 fases sendo elas:
FASE 1: Esta fase, foi realizado o teste entre um sensor de distância ultrassônico ligado no arduino uno que foi ligado no xbee terminal. Esta ligação entre o o arduino uno e o xbee foi realizado através do explorer do xbee pelas porta tx e rx, onde:
A porta rx do arduino foi ligado na porta rx do xbee terminal
A porta tx do arduino foi ligado na porta tx do xbee terminal
Assim, foi compilado um código no Arduino uno de distância, relacionado diretamente ao sensor Ultrassônico junto com sua biblioteca, para que desta forma, o xbee terminal enviasse o sinal já processo pelo Arduino, para o xbee coordenador ligado no computador para receber o sinal de distância coletado pelo sensor ultrassônico, sendo esta comunicação, sem fio.
Segue abaixo a imagem destas ligações:
Vídeo do Experimento
Código do Arduino:
#include <Ultrasonic.h>
//Define os pinos para o trigger e echo #define pino_trigger 4 #define pino_echo 5
//Inicializa o sensor nos pinos definidos acima Ultrasonic ultrasonic(pino_trigger, pino_ech o);
void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(“Lendo dados do sensor…”); }
void loop() { //Le as informacoes do sensor, em cm e pol float cmMsec, inMsec; long microsec = ultrasonic.timing(); cmMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM); inMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::IN); //Exibe informacoes no serial monitor Serial.print(“Distancia em cm: “); Serial.print(cmMsec); Serial.print(” – Distancia em polegadas: “); Serial.println(inMsec); delay(1000); }
Sensor Ultra-sônico são utilizados para aplicações de detecção de ultra-som acopladas a líquidos, incluindo detecção de nível, contaminação de fluidos e detecção de identificação, e detecção de fluxo de líquido / gás, o TDC1000 Ultrasonic AFE é o dispositivo recomendado. Normalmente, o TDC1000 é emparelhado com o temporizador digital TDC7200, mas, dependendo da precisão necessária, um microcontrolador como o MSP430 ou algo mais poderoso, como o C2000, pode ser usado no lugar do TDC7200. Todas as garantias oficiais para o TDC1000 e TDC7200 estão disponíveis nas páginas de produtos associadas.
Começando e fluxo de avaliação
Seleção de dispositivo
Para começar a avaliação da família de dispositivos TDC, o primeiro passo é escolher um dispositivo com base na aplicação pretendida. Cada dispositivo da família está listado abaixo com uma breve descrição e aplicações gerais:
Seleção EVM
Uma vez que um dispositivo ou dispositivos foram escolhidos, o próximo EVM precisa ser selecionado para a avaliação. Existem vários EVMs que incorporam a família de dispositivos TDC para uma variedade de aplicativos listados abaixo:
Inclui o TDC1000 como AFE ultra-sônico, o TDC7200 para medir o tempo de vôo e um MSP430F5528 para configurar os dispositivos TDC e se comunicar com uma GUI do PC. Filtro de passagem de banda adequado para uso com transdutores de 1-2Mhz.
Inclui o TDC1000 como AFE ultra-sônico e um microprocessador C2000 para medir o tempo de vôo, configurar o TDC1000 e se comunicar com uma GUI do PC. Tanto o TDC1000 como algumas versões do microcontrolador C2000 são qualificados para uso em aplicações automotivas. Filtro de passagem de banda adequado para uso com transdutores de 1-2Mhz.
Inclui o TDC1000 como AFE ultra-sônico, o TDC7200 para medir o tempo de vôo e um MSP430F5528 para configurar os dispositivos TDC e se comunicar com uma GUI do PC. Também inclui o BSTEVM, que é um cartão-filha que aumenta a tensão de saída do TDC1000 até 30V para uso com transdutores de alta tensão em aplicações acopladas a gás. Este EVM tem a mesma funcionalidade que o TDC1000-TDC7200EVM, no entanto, a faixa de freqüência do filtro de passagem de banda a bordo foi projetada para transdutores de 200-500kHz.
Inclui o TDC7200 em uma boosterpack MSP430. Projetado para ser compatível com a plataforma de lançamento MSP-EXP430F5529LP (deve ser comprado separadamente). Deve ser conectado a um AFE externo para uso em todos os aplicativos listados abaixo:
Inclui o TDC7200 em uma boosterpack MSP430. Projetado para ser compatível com a plataforma de lançamento MSP-EXP430F5529LP (deve ser comprado separadamente). Deve ser conectado a um AFE externo para uso em todos os aplicativos listados abaixo:
Detecção de fluxo de líquido e gás (maior precisão)
LIDAR tempo de voo (curta e longa distância)
Como configuro o meu EVM e monte meu transdutor ultra-sônico?
Cada página EVM acima mencionada inclui um guia completo do usuário para configurar o hardware EVM. Todos os EVM TDC1000 também incluem um transdutor para usar para testes. Para obter melhores resultados no processo de avaliação, é importante montar corretamente o transdutor para garantir um bom acoplamento ao meio que o som irá percorrer. Para o nível de líquido e detecção de concentração, consulte a seguinte nota de aplicação que descreve o método de montagem ideal para o seu transdutor:
Como selecionar e montar transdutores em detecção ultra-sônica para detecção de nível e identificação de fluido: http://www.ti.com/lit/an/snaa266a/snaa266a.pdf
Qual é a distância mínima e / ou máxima que pode ser medida com o TDC1000?
Tanto a distância mínima como a máxima que podem ser medidas pelo TDC1000 dependem da aplicação específica. A distância máxima é determinada pela velocidade do som no meio que está percorrendo e, em menor grau, a freqüência do som produzido pelo transdutor (as freqüências mais altas se atenuam mais rapidamente e serão mais difíceis de detectar em longas distâncias). O período máximo de escuta para o TDC1000 está definido em 8ms. Para determinar a distância máxima em condições ideais use a seguinte fórmula:
Distância máxima = velocidade do som em média (m / s) * 0,008 segundos / 2
Esta fórmula explica o tempo de ida e volta no caso de um único transdutor ser usado como transmissor e receptor. Por exemplo, a velocidade do som na água é de ~ 1480m / s, de modo que a distância máxima mensurável pelo TDC1000 na água é ~ 5.9m de uma maneira.
A distância mínima mensurável é dependente do transdutor (suas características de frequência e anulação) e o número de impulsos TX selecionados pelo usuário. A frequência do transdutor determinará o período de saída dos impulsos TX pelo TDC1000 e, portanto, o período de tempo que o TDC1000 está transmitindo. Uma vez que os transdutores ultra-sônicos são dispositivos ressonantes, o transdutor continuará a produzir som por um curto período de tempo depois que os impulsos de TX pararam (chamado de espera). Enquanto o transdutor estiver tocando, será mamarcado qualquer sinal de eco recebido e o TDC1000 não poderá registrar um eco de retorno para gerar um sinal STOP. A distância mínima teórica pode ser calculada com a seguinte fórmula:
Tempo mínimo (teórico) = (número de pulsos TX (pelo menos 3)) * (1 / frequência do transdutor) + tempo de espera
Na prática, o tempo mínimo é ainda limitado pelo tempo de apagamento do TDC1000. Para o menor tempo possível de medição do vôo, o TDC1000 deve estar no modo TOF curto. O TDC1000 não começará a receber até que o período de bloqueio TOF curto tenha terminado. O período mínimo de exclusão determina o tempo mínimo de voo, e é definido usando a seguinte fórmula:
Período de apagamento mínimo = 8 * (1 / freqüência do relógio do sistema)
A freqüência máxima do relógio do sistema é 16Mhz, o que equivale a um tempo mínimo de eliminação de 500ns.
O tempo mínimo efetivo que pode ser medido será o maior das duas vezes calculado acima. Finalmente, a distância mínima pode ser calculada usando a seguinte fórmula, juntamente com o tempo mínimo determinado acima:
Distância mínima = velocidade do som em média (m / s) * min. Tempo / 2.
Quais configurações devo usar para o meu sistema?
As configurações específicas necessárias para um determinado sistema dependem inteiramente dos componentes do sistema e dos parâmetros de medição (média, distância esperada, taxa de fluxo, etc.). Uma vez que é impossível fornecer configurações para todos os sistemas possíveis, esta seção fornecerá um fluxo de como configurar o TDC1000 para a medida TOF: quais configurações devem ser alteradas e como elas afetam a seqüência de medição. Para obter a descrição mais detalhada de todas as configurações disponíveis, consulte a folha de dados TDC1000.
Selecione o modo de medição TOF (TOF_MEAS_MODE) dependendo da configuração do aplicativo e transdutor:
Modo 0: nível de fluido e identificação. Transmissor transmite e, em seguida, recebe seu próprio sinal.
Modo 1: detecção de fluxo. Transdutor 1 transmite e o transdutor 2 recebe. Requer mudança manual de canal
Modo 2: sensor de fluxo (preferido). Transdutor 1 transmite e o transdutor 2 recebe. Permite a comutação automática de canais.
Selecione a freqüência de TX dependendo do clock de entrada e da frequência do transdutor:
Defina o TX_FREQ_DIV para dividir o relógio de entrada na freqüência correta para o transdutor. Ex: relógio de entrada de 8Mhz com transdutor de 1Mhz.
Defina TX_FREQ_DIV para dividir por 8.
Selecione NUM_TX dependendo do alcance necessário e do ponto de saturação do transdutor:
Números NUM_TX maiores aumentarão o nível de excitação e pressão sonora (SPL) da saída do transdutor até um ponto. Eventualmente, o transdutor ficará saturado e não produzirá mais SPL, mesmo quando fornecido com mais pulsos de transmissão. Também deve ser tomado cuidado com medidas de curta distância, porque um período de transmissão mais longo pode mascarar o eco de retorno. Esta configuração requer experimentação com o transdutor exato que está sendo usado no sistema.
Escolha o modo TOF curto ou padrão:
O modo TOF curto é útil para medições de curta distância, onde o eco de recebimento retornaria antes que o modo comum se estabelecesse e os períodos de zeração automática tenham sido concluídos. Ele move essas funções para começar antes que os pulsos de transmissão tenham começado:
O modo TOF padrão permite medidas de distância mais longas com uma faixa mais ampla de comprimentos de período de escuta. Também permite um período de apagamento se o modo de apagamento estiver definido.
Escolha o tempo de apagamento, TIMING_REG, o comprimento do período de tempo automático e o tempo de espera do eco para se adequar ao seu alcance de medição desejado:
Todas as configurações são baseadas no período do relógio de entrada (T0). Para uma gama mais ampla de valores, o relógio de entrada pode ser dividido por 2 (período T0 aumentado 2x) configurando a configuração CLOCKIN_DIV. Consulte os diagramas de tempo acima ao escolher as configurações listadas abaixo.
Tempo de bloqueio:
Em breve, o modo TOF configura SHRT_TOF_BLNK_PRD o suficiente para que ele mascara o tempo de inatividade do transdutor, mas suficientemente curto para que ele não mascara o eco de retorno para a menor distância possível medida.
No modo TOF padrão com blanking, defina TIMING_REG da mesma maneira que acima, mas tenha em mente que o AUTOZERO_PERIOD e o modo de ajuste do modo comum também aumentam o tempo de apagamento efetivo do modo.
Período Autozero:
Em breve, o modo TOF define AUTOZERO para uma configuração baixa para minimizar o tempo total de medição ou para um tempo maior se o tempo de medição total não for crítico.
no modo TOF padrão, o AUTOZERO pode ser usado como um ajuste adicional do período de apagamento.
TIMING_REG:
Se TIMING_REG estiver configurado para 30 ou inferior ou se o bit FORCE_SHORT_TOF estiver definido para 1, isso permite o modo TOF curto. Caso contrário, o dispositivo está no modo TOF padrão.
No modo TOF padrão sem esvaziar o TIMING_REG determina o período de tempo Echo Listen junto com TOF_TIMEOUT_CTRL.
No modo TOF padrão com blanking o TIMING_REG determina o comprimento do período de supressão.
Echo timeout:
Em todos os modos, a configuração TOF_TIMEOUT_CTRL determina o período de tempo Echo Listen.
Defina o ganho de caminho de recebimento e o limiar de qualidade de eco:
PGA CTRL: o caminho de recebimento PGA pode ser ativado ou desativado
PGA_GAIN: selecione o ganho para o sinal de entrada de 0dB a 21dB. Isso pode ser usado para aumentar o nível do sinal de entrada para trazê-lo dentro da gama de limiares de qualidade de eco disponíveis
ECHO_QUAL_THLD: selecione o limite de qualidade de eco para que o eco de retorno acione um sinal STOP, mas o ruído recebido não. Isso é medido em -mV do modo comum (VDD / 2) no pino COMPIN.
Selecione o modo de recebimento e o número de paradas:
MODO DE RECEPÇÃO:
O modo de eco único gera uma parada para cada vez que o sinal cruza o limite de qualidade de eco. Veja a figura acima.
O modo de eco múltiplo gera uma parada para cada envelope de impulso de eco. Veja a figura abaixo.
NUM_RX: determina quantos sinais STOP serão gerados pelo TDC1000
Exemplo:
Aplicação de nível de fluido
Relógio de entrada = 8Mhz (T0 = 0,125us)
TX Freq = 1Mhz
Médio = água (velocidade do som 1480m / s)
Distância mínima = 2cm (~ 27us ida e volta na água)
Distância máxima = 20cm (~ 270us ida e volta na água)
NUM_TX = 5
Set Mode 0 para sensor de nível de fluido
TX_FREQ_DIV = dividir por 8
NUM_TX foi selecionado como 5 com base em distâncias e transdutor
Modo TOF curto selecionado. Pode ser forçado com FORCE_SHORT_TOF definido como 1
Defina CLOCKIN_DIV para dividir por 2 para maior tempo de recebimento (T0 = 0,25us)
Defina o tempo de apagamento. Ringdown será estimado como 2x o período de transmissão. O período de transmissão é NUM_TX * 1 / TX freq = 5us. Transmissão + ringdown = 15us. SHRT_TOF_BLNK_PRD = 64 * T0 = 16us. (menor que a distância mínima, maior que transmit + ringdown)
Defina AUTOZERO_PERIOD como mínimo para o ciclo de medição mais curto 64 * T0 = 16us.
TIMING_REG não é usado. Deixe em 0 para manter o modo TOF curto.
Ajuste TOF_TIMEOUT_CTRL para o máximo. 1024 * T0 = 256us. Transmitir (5us) + blanking (16us) + echo listen (256us) = 277us (maior que a distância máxima)
Definir PGA_CTRL para habilitado e PGA_GAIN para 9dB
Defina ECHO_QUAL_THLD para -125dB
Defina o modo de recepção para o eco múltiplo para detecção de nível
Defina NUM_RX para 1 para um único eco de retorno esperado
Como faço para mudar o filtro de passagem de banda no EVM?
O TDC1000-TDC7200EVM está equipado com um filtro passa-banda simples entre os pinos PGAOUT e COMPIN, conforme mostrado no esquema do guia do usuário:
Este filtro está configurado para uma frequência central de aproximadamente 1 Mhz. Para alterar o filtro para se adequar aos transdutores de uma freqüência diferente, consulte a seção “Filtros do Receptor” da folha de dados (seção 8.3.5), por exemplo, equações para calcular novos valores de componentes. Além disso, anexado abaixo é uma simulação TINA da topologia de filtro existente do EVM que pode ser usada para testar as características de transferência de novos componentes de filtro.
4. Por que minhas leituras de temperatura estão incorretas na GUI?
Esta situação é causada por pulsos curtos errôneos gerados ao medir a resistência do RTD. O mecanismo e a solução para este comportamento estão descritos na seguinte nota de aplicação:
Ao medir o valor da temperatura com a GUI TDC1000-TDC7200, certifique-se de que o TEMP_MODE na página TDC1000 esteja configurado para “REF_RTD1_RTD2” e que TEMP_RTD_MODE na página TEMPERATURE esteja configurado para “RTD1 e RTD2”, independentemente de um ou dois RTDs estarem sendo medido naquele momento. A GUI implementa automaticamente a solução alternativa para fornecer a leitura correta para RTD1.
A empresa Texas Instruments possui um kit de desenvolvimento barato e com recursos bem interessantes, na mesma linha do Arduino, o LaunchPad MSP430. Este kit atribui a possibilidade de expansão de periféricos através de placas adicionais, conhecidas como BoosterPacks, que é a mesma idéia das placas shields para Arduino.
O LaunchPad MSP 430 é um kit que permite programar e realizar o debug na série de microcontroladores MSP430 da Texas através da interface USB. Essa plaquinha possui muitos dos recursos de hardware necessários para um iniciante se aventurar na área da computação embarcada. Essa linha de microcontroladores é conhecida pelo seu baixíssimo consumo elétrico (230 uA a 1MHz/2.2 V), sendo ideal para dispositivos alimentados por bateria. Eles possuem uma arquitetura RISC de 16 bits podendo trabalhar a uma frequência interna de até 16 MHz.
As principais caraterísticas dessa placa são:
Soquete DIP (Dual In line Package) com suporte a encaixe de microcontroladores de 14 e 20 pinos.
Uma interface USB que permite debug e programação dos chips MSP430.
Um botão programável (tipo push button).
Um led SMD de sinalização de POWER ON.
Um botão de reset.
14 pinos de I/O programáveis.
O kit acompanha a placa, dois microcontroladores, um oscilador a cristal (para eventual soldagem na placa como oscilador opcional), um pequeno cabo micro USB, conectores headers fêmea e macho (também para eventual soldagem em placa) e um pequeno guia de instalação rápida para o software.
Os chips microcontroladores que acompanham o kit e suas caraterísticas são:
MSP430G2553IN20
MSP430G2452IN20
16kB Flash
8kB Flash
512B RAM
256B RAM
interruptible GPIOs
interruptible GPIOs
16-bit timers
16-bit timers
8ch 10-bit ADC
8ch 10-bit ADC
Comparator
Comparator
Serial Communication USCI – I2C, SPI & UART
Serial Communication (USI – I2C & SPI)
A idéia deste kit que também foi a idéia do Arduino, é facilitar o processo de desenvolvimento, pois a maioria dos kits fabricados pela Texas Instruments, Freescale, Atmel, Renesas, etc, é a dificuldade no software, pois as ferramentas que permitem programar os kits são geralmente destinadas aos profissionais da área, e são complexas, cheias de recursos complicados.
Segundo o próprio website do projeto: “Energia é uma plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto iniciada por Robert Wessels em Janeiro de 2012 com a meta de trazer o Wiring e o framework Arduino para o LaunchPad baseado no MSP430 da Texas Instruments”. Dessa maneira é possível programar um LaunchPad com Energia da mesma forma que se programa um Arduino, pois as ferramentas são praticamente idênticas.
Definição Energia: Software de prototipagem para tornar as coisas fáceis.
O IDE da Energia é plataforma cruzada e é suportado no Mac OS, Windows e Linux. A energia usa o compilador mspgcc por Peter Bigot e é baseada na estrutura de Fiação e Arduino. A Energia inclui um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) baseado em Processamento. A energia também é uma camada portátil de estrutura / abstração que pode ser usada em outros IDEs populares. Utilize um ambiente baseado em navegador web com o CCS Cloud no dev.ti.com. Os plug-ins e integrações da Community Maintenance Energia estão disponíveis para Xcode, Visual Studio e Code Composer Studio.
Juntamente com a Energia, o LaunchPad pode ser usado para desenvolver objetos interativos, tomar entradas de uma variedade de interruptores ou sensores, e controlar várias luzes, motores e outras saídas físicas. Os projetos LaunchPad podem ser autônomos (apenas executados no Target Board, ou seja, o LaunchPad), ou podem se comunicar com o software que está sendo executado em seu computador (Host PC). Você também pode adicionar módulos sem fio para permitir a comunicação em vários tipos de RF, incluindo Wi-Fi, NFC, Bluetooth, Zigbee, celular e muito mais.
As APIs Energia estão documentadas na seção de referência. Descubra como as funções principais e as funções da biblioteca funcionam para ser um programador mais eficaz.
Para começar a programar o MSP430, siga os seguintes tutoriais:
Neste guia será informado as instruções passo a passo para configurar o IDE da Energia e executar o seu primeiro Esboço em uma placa Texas Instruments LaunchPad.
Já os Tutoriais serão demonstrados programas simples que demonstram comandos básicos da Energia. Estes estão incluídos no ambiente da Energia; para abri-los, clique no botão Abrir na barra de ferramentas e procure na pasta de exemplos.
Para alguns exemplos, hardware adicional é necessário. Estes podem ser adquiridos individualmente ou em kits de iniciação eletrônicos populares. O Sidekick Basic Kit para TI LaunchPad da Seeedstudio é altamente recomendado pela comunidade da Energia.
Como um exemplo de “Hello Word” pode-se citar o exemplo 00 do LaunchPad, conforme o vídeo abaixo:
Blink é o exemplo mais básico da Energia. É como sabemos que nosso ambiente de hardware e software está configurado corretamente.
Além do Energia, a Texas também recomenda as ferramentas:
Porém, para quem é iniciante ou só teve experiência com Arduino, não vai querer se aventurar com elas tão cedo, sendo assim, a recomendação é utilizar o Energia.
Onde este kit se enquadra no projeto Hidrômetro Inteligente?.
A versão M430F5528 que é o micocontrolador da kit TDC1000-TDC7200EVM é o componente desejado para o desenvolvimento deste projeto, porém, deve-se ficar atento ao encapsulamento do microcontrolador, pois ele é uma versão smd, ou seja, ele não tem a praticidade de ser removível. A versão deste kit, é uma versão DIP, e serve justamente como plataforma de desenvolvimento. Assim, depois de pronto, é possível migrar o código para o smd do projeto final. Portanto a plataforma MSP430 é justamente o caminho mais fácil para desenvolver códigos para família de microcontroladores M430.
Porém para o projeto final, é interessante que o microcontrolador aceite programação via ICSP, assim é possuível construir a placa definitiva com o CI desprogramado. Via ICSP é possível embarcar o código. O ICSP funciona via porta paralela do PC, e para saber se o microcontrolador aceita ICSP, é só verificar no datasheet do microcontrolador.
Olhando o datasheet do micocontrolador M430F5528 parece que não aceita ICSP (Ainda é nescessário confirmar esta informação) e seu encapsulamento é de difícil acesso para manusear já que seus pontos de contato fica por baixo, e não dos lados.
Desta forma, o melhor modelo para ser utilizado até então seria o microcontrolador M430G2452, pois ele pode ser facilmente programado, uma vez que ele pode ser plugado no kit de desenvolvimento MSP430 e após ser gravado o código, ele pode ser retirado do kit para ser soldado numa mesma placa, junto com o chip TDC1000 e o TDC7200.
Segue abaixo o tutorial de como programar o M430G2452
Esta idéia, tem como referência a dica da própria Texas Instruments , que diz:
Um microcontrolador é um pequeno computador que atua em um circuito integrado (ICs de curto, também chamado de “chips”). O microcontrolador atuará como o cérebro em muitos dos nossos circuitos. Se o cérebro não funciona, então o corpo também não. Outra maneira de dizer isso, se nosso microcontrolador estiver configurado incorretamente para desenvolvimento, então os circuitos não se comportam corretamente. Por sorte, este é um processo muito simples. Você precisará de um TI LaunchPad.
Um LaunchPad é um kit de desenvolvimento de microcontroladores. Os engenheiros usarão kits de desenvolvimento como o LaunchPads para começar a criar um produto ou solução e, uma vez que estejam satisfeitos com os resultados, eles migrarão para uma placa personalizada que eles podem se projetar para tamanhos menores e custos reduzidos. Mesmo ao aprender eletrônicos e construir circuitos simples, um kit de desenvolvimento pode tornar muito mais fácil a gravação de software e resultados repetitivos. Muitas vezes, o fabricante de um kit dev terá exemplos de código que podem ser usados para começar a testar o hardware.
Será nescessário instalar Energia IDE se você não tiver feito isso. Você pode baixá-lo em www.energia.nu/download. As instruções para instalação em seu computador com Windows PC, Mac ou Linux podem ser encontradas na página de download ou na página Guia de instruções. Energia é onde vamos escrever o nosso código. Este código será transferido do nosso computador para o LaunchPad com o cabo USB. Isso é chamado de piscar o dispositivo. Conecte seu cabo USB ao LaunchPad e ao computador se você não tiver feito isso.
Referências:
www.ti.com – Website da Texas Instruments, fabricante do LaunchPad e dos microcontroladores MSP430.
Este exemplo mostra como conduzir um MCU MSP430G2xx autônomo (sem Launchpad). Também mostra, como usar um Launchpad para programação de circuitos através de apenas três linhas (Spy By Wire). Nós primeiro teremos uma aparência na configuração mais mínima necessária, para executar uma MCU de linha de valor MSP430 fora do Launchpad. Então, detalhamos um pouco mais sobre como fornecer uma tensão regulada para o dispositivo, e a última vez que veremos, como o Launchpad pode ser usado como no programador de circuito.
Para acabar com um exemplo de alguma forma útil, e testar as coisas um pouco, é fornecido um pequeno exemplo de firmware. Este firmware apenas pisca dois LEDs conectados ao MSP430G2xxx e alterna o modo intermitente sempre que o botão pressionado conectado é pressionado.
Pré-requisitos
Hardware
O seguinte material é necessário para criar a configuração do exemplo:
Qty.
Part
1
TI Launchpad
1
MSP430G2xxx MCU (the MSP430G2231 which comes with the launchpad is good enough)
2
47kOhm resistors
2
LEDs (blue)
2
Push buttons
1
Breadboard
bunch of
Jumper wires
Para uma alimentação utilizando bateria, será nescessário:
Qty.
Part
1
Voltage Regulator LM1086
2
0.1uF Capacitors
1
9V Battery block
1
9V Battery connector
Software
Para compilar o exemplo de firmware, o msp430-gcc deve estar instalado em seu sistema. Para piscar o LED, a ferramenta “mspdebug” é usada.
Configuração mínima
Primeiro, dê uma olhada na configuração mínima possível. Nesta configuração, assumimos, uma fonte de energia regulada de 3,3 V está disponível, e tudo o que precisamos fazer é ligar o MSP430G2xxx. Bem, isso é bastante simples, o único que temos que saber é que o MSP430G2xxx é mantido no estado de reinicialização, a menos que o pino RST seja conduzido alto. Assim, VCC e RST estão conectados a 3.3V e GND à terra. Para poder redefinir o MSP430G (neste passo através de um botão, mais tarde no Launchpad), adicionamos um resistor de pull-up adicional de 47k entre o pino RST e a fonte de alimentação de 3.3V. Então, entre o pino RST e o resistor, um botão está conectado com um lado e com o outro de lado a terra. Enquanto o botão estiver aberto, a alimentação é fornecida ao pino RST através do resistor pull-up. No momento em que o botão pressionado é pressionado, o RST é puxado para a terra e o MSP430 é reiniciado e mantido no estado de reposição a menos que o botão de pressão seja liberado.
Configuração mínima com regulador de tensão
Os dispositivos de linha de valor MSP430 precisam de uma tensão de alimentação entre 1.8 e 3.6V. É muito comum fornecer uma tensão de 3.3V. A tensão de alimentação deve ser mantida precisa, tanto quanto possível. Isso pode ser facilmente alcançado usando um regulador de tensão que é capaz de regular uma tensão de entrada dentro de uma certa faixa (por exemplo 4-12V) para uma tensão de saída fixa definida (3.3V no nosso caso). No nosso próximo exemplo, usamos um regulador LM1086 3.3V que fornece 3.3V em sua saída. Também é uma boa idéia desacoplar a entrada e a tensão de saída no regulador com dois capacitores. Agora, podemos alimentar o nosso MSP430 a partir de uma bateria de 9V.
Na programação de circuitos
Para carregar o firmware em sua MCU, você pode colocar a MCU no soquete IC do Launchpad, programar e depois colocá-lo novamente em seu circuito. Embora isso funcione muito bem do ponto de vista técnico, não é muito útil trocar a MCU por cada reprogramação entre o seu circuito e o Launchpad. De qualquer forma, não há necessidade de fazê-lo, já que o Launchpad pode ser usado facilmente na programação de circuitos. O Launchpad é composto por duas partes: a parte em que se avalia a linha de valores MCU da MSP430 e a parte que inclui a lógica de depuração / programação que você conecta via USB na sua caixa. A programação / depuração para os dispositivos de linha de valor é feita através de um protocolo chamado “Spy By Wire”. Para usar “Spy by Wire”, são necessárias apenas três linhas: TEST, RST e GND. Assim, para programar uma MCU no seu circuito, o único que precisa ser feito é remover a MCU do Launchpad e conectar os pinos TEST, RST e GND aos pinos correspondentes na MCU no seu circuito. O formulário RST do Launchpad está conectado onde você já conectou o botão de reinicialização nos exemplos anteriores. Agora você pode usar “mspdebug” para programar / depurar seu dispositivo como faria com o Launchpad.
Nota: em vez de usar uma fonte de alimentação externa para o seu circuito (como fizemos no exemplo acima), você poderia usar o Launchpad para ligar o seu circuito. Para fazer isso, basta conectar o VCC do Launchpad ao VCC do seu circuito. Certifique-se de que não forneça de duas fontes.
Configuração para o Firmware de Aparência
Para tentar as coisas (veja se poderíamos programar no circuito, ver se a fonte de alimentação funciona etc.), vamos adicionar dois LEDs adicionais em P1.0 e P1.6 (mesmos pinos que no Launchpad para LEDs), como bem como um botão de pressão e um resistor de pull-up de 47k em P1.3 (também o mesmo pino que está ligado para o botão no Launchpad):
Montando o sistema junto ao KIT de Desenvolvimento
O firmware da amostra não faz mais nada, mas pisca os LEDs em P1.0 e P1.6. O modo de intermitência pode ser alterado pressionando o botão em P1.3.
Este projeto está escrito para msp430-gcc no Linux (usei v4.5.3 que está disponível como pacote no ubuntu). Para piscar a ferramenta “mspdebug” foi usada (também do pacote Ubuntu). Para compilar a fonte, apenas emita um:
make -C src
Isso cria o firmware no subdiretório “src”.
Piscando o LED (Hello Word)
Para piscar o firmware para o seu Launchpad, você pode usar o alvo de “flash”.
Interfacing Digi OEM RF Modules para Microcontroladores
Os rádios Digi são compatíveis com microcontroladores de uma variedade de fornecedores. Por esse motivo, a Digi não faz recomendações para escolher um microcontrolador específico para interagir com nossos rádios. No entanto, podemos oferecer algumas sugestões de características a serem consideradas. Todos os rádios série Digi usam uma interface UART padrão, tornando importante também escolher um microcontrolador com uma interface UART. Os módulos XBee WiFi, XBee 868LP e XBee ZigBee SMT suportam uma interface SPI além do padrão UART.
Muitos dos módulos Digi possuem requisitos de energia específicos. A integração será mais perfeita se um microcontrolador com requisitos de energia semelhantes for usado. Por exemplo, os módulos XBee requerem uma tensão de entrada 2.8 – 3.4VCC, por isso seria benéfico escolher um microcontrolador com requisitos de voltagem de entrada correspondentes. Para ser claro, as entradas para o módulo XBee NÃO são tolerantes a 5V e não podem aceitar um nível de tensão superior a 3.3v em qualquer pino. A aplicação de uma tensão superior a 3.3V irá danificar o módulo e anulará sua garantia. No entanto, os seguintes módulos funcionam a 5V ou são tolerantes a 5V: XStream, XTend, XBee XSC (Somente S3)
Para obter informações sobre como implementar um rádio Digi de 5V (XStream ou XTend) com um microcontrolador de 3.3V, consulte o seguinte recurso: Interface de Baixa Voltagem para Módulo RF OEM (3.3V).
Se utilizando um dos módulos XBee de montagem em superfície (SMT), o módulo XBee SMT foi projetado para ser soldado no lugar. Isso cria alguns desafios exclusivos para solução de problemas e reprogramação do XBee. O principal meio de atualizar e configurar o módulo será através da configuração over-the-air, no entanto, existem alguns fatores que fará com que o módulo não seja acessível dessa maneira (flash de firmware ruim, identificação PAN PAN desconhecida, etc.) Reworking the O módulo depois de instalado foi anulado da garantia, por isso recomenda-se ter um cabeçalho de programação física instalado em sua placa. Este cabeçalho permitirá que você acesse os pinos necessários do XBee para configurar o módulo ou executar uma recuperação, se necessário. Observe que dois dispositivos não podem compartilhar a mesma conexão UART, portanto, se um cabeçalho de programação estiver instalado, deve haver alguma maneira de permitir o acesso exclusivo do cabeçalho ao XBee, seja com um jumper físico ou solução de software. As conexões de pinos recomendadas estão listadas no manual.
É Possível usar xbee no kit Tdc1000?.
1 – Pergunta
Estou fazendo um projeto para medir a distância usando ondas de rádio. Estou usando TDC1000-TDC7200EVM para medir o Tof. Agora, minha dúvida é que posso conectar o EVM e o arduino diretamente e ler os dados do EVM. ou Eu preciso escrever qualquer código para a comunicação do uart com o EVM. Se eu precisar escrever o código, então, como posso fazê-lo.
Resposta:
Você precisará escrever algum código para executar as transações UART entre o MSP430 no TDC1000-TDC7200EVM e seu arduino. No MSP430F5528 os pinos P4.4 e P4.5 são usados como UART TX e RX, respectivamente. Esses pinos estão disponíveis no EVM via GPIO3 e GPIO4, que podem ser acessados em vias no canto superior esquerdo da placa.
Você precisará atualizar o código-fonte do firmware que está incluído na GUI TDC1000-TDC7200EVM no diretório de instalação na pasta Firmware.
Atualmente, não há exemplos sobre como usar a comunicação UART para transferir dados do TDC1000-TDC7200EVM para outro microcontrolador. Os engenheiros no fórum MSP430 (e2e.ti.com/…/), ou o fórum CCS (e2e.ti.com/…/) poderão ajudá-lo melhor com sua implementação se você tiver um específico questão. Nesse caso, comece um novo tópico e escolha o MSP430F5528 ou CCS como o número de peça do segmento.
Eu também estou notificando um colega desse tópico. Se você encontrar um problema com a implementação do UART, ele poderá ajudar.
2 – Pergunta
Obrigado Scott por responder.
Eu posso usar o evm para medir a distância no ar, em um campo aberto e eu usarei o transmissor e o receptor rf.
Para isso, posso usá-lo diretamente conectando os pinos tx / rx do sensor aos pinos tdc1000-tdc7200evm tx / rx? Ou eu preciso programar o evm para isso
Resposta:
O TDC1000 / TDC7200EVM não foi projetado para uso com transmissores de RF. O pino TX emitirá uma onda quadrada com um número programável de pulsos na freqüência que o usuário selecionar. O balanço de tensão é de 0.3V a VDD-0.3V. Se isso satisfizer os requisitos do sensor que você está usando, então ele poderia funcionar, mas não tenho experiência com este aplicativo e não posso garantir que ele funcionará.
Ref.: https://forms.na1.netsuite.com/app/site/hosting/scriptlet.nl?script=457&deploy=2&compid=818164&h=5928a16f2b6f9582b799&article=interfacing-digi-oem-rf-modules-to-microcontrollers
O TDC1000 é um componente muito útil para a criação de Kits que utilizam sensor Ultrasônico, como a medição do nível de água, identificação / concentração de fluídos, fluxo e aplicações de proximidade / distância comuns nos mercados automotivo, industrial, médico e consumidor.
Quando emparelhado com uma MCU MSP430 / C2000, energia, sem fio e código fonte, a TI fornece a solução completa de detecção ultra-sônica.
O Ultrasonic AFE da TI oferece programação e flexibilidade para acomodar uma ampla gama de aplicativos e equipamentos finais. O TDC1000 pode ser configurado para múltiplos impulsos de transmissão e freqüências, ganhos e limiares de sinal para uso com uma ampla gama de freqüências de transdutores (31.25kHz a 4MHz) e Q-fatores. Da mesma forma, a programabilidade do caminho de recepção permite que as ondas ultra-sônicas sejam detectadas em uma ampla gama de distâncias / tamanhos de tanques e através de vários meios.
Ao selecionar diferentes modos de operação, o TDC1000 pode ser otimizado para baixo consumo de energia, tornando-o ideal para medidores de fluxo alimentados por bateria, instrumentação de nível e medições de distância / proximidade. Os amplificadores e comparadores de baixo ruído fornecem um jitter extremamente baixo, permitindo a resolução e precisão de picossegundos para medições zero e de baixo fluxo.
Aplicação
Medições através de tanques de materiais variados:
– Nível de fluido
– Identificação / Concentração de Fluidos
Medição do fluxo: água, gás, calor
Detecção de distância / proximidade
Características
Faixa de medição: até 8 ms
Corrente operacional: 1.8 μA (2 SPS)
Canais do transmissor TX1 / TX2:
– Suporta Aplicação de Transdutor Dual ou Dual
– Excitação programável: 31,25 kHz a 4 MHz, até 31 pulsos
Canais receptores RX1 / RX2:
– STOP Cycle-to-Cycle Jitter: 50 psRMS
– Amplificadores de ganho de baixo ruído e programáveis
– Acesso à Cadeia de Sinal para Design de Filtro Externo
– Comparador de Limite Programável para Qualificação de Echo
– Troca Automática de Canais para Medição Diferencial de Tempo de Voo (TOF)
– Modo de baixa potência programável para medições TOF longas
Medição de temperatura
– Interface para dois RT1s PT1000 / 500
– RTD-to-RTD Precisão de correspondência 0,02 ° CRMS
Faixa de temperatura operacional: -40 ° C a 125 ° C
Data Sheet – TDC1000
TX2 – NO 27 (Transmit output 2) / TX1 – NO 28 (Transmit output 1)
TDC7200 é um Conversor Time-to-Digital (TDC) para medições de detecção ultra-sônica, como medidor de fluxo de água, medidor de fluxo de gás e medidor de fluxo de calor. Quando emparelhado com o TDC1000 (ultra-analógico analógico-frontal), o TDC7200 pode ser parte de uma solução de detecção ultra-sônica de TI completa que inclui o MSP430, energia, sem fio e código fonte.
O Time to Digital Converter (TDC) executa a função de um cronômetro e mede o tempo decorrido (tempo de fuga ou TOF) entre um pulso START e até cinco pulsos STOP. A capacidade de medir de START para múltiplas STOPs oferece aos usuários a flexibilidade para selecionar qual impulso STOP produz o melhor desempenho de eco.
O dispositivo possui uma base de tempo auto-calibrada interna que compensa a deriva ao longo do tempo e da temperatura. A auto-calibração permite precisão de conversão tempo-digital na ordem dos picosegundos. Esta precisão torna o TDC7200 ideal para aplicações de medidores de vazão, onde medidas de fluxo zero e baixo exigem alta precisão.
Quando colocado no modo de média multi-ciclo autônomo, o TDC7200 pode ser otimizado para o baixo consumo de energia do sistema, tornando-o ideal para medidores de fluxo alimentados por bateria. Neste modo, o host pode dormir para economizar energia e pode acordar quando interrompido pelo TDC após a conclusão da seqüência de medição.
Aplicações
Medidor de fluxo: medidor de água, medidor de gás, medidor de calor
Sensação de posição / nível magnetostrictivo
Tempo de voo em Drones (LIDAR, SONAR), equipamentos e projetores de medição
Alocutores de custos de calor
Características
Resolução: 55 ps
Desvio padrão: 35 ps
Faixa de medição:
– Modo 1: 12 ns a 500 ns
– Modo 2: 250 ns a 8 ms
Baixo consumo de energia: 0,5 μA (2 SPS)
Suporta até 5 sinais STOP
Modo de média autônomo de ciclo múltiplo para baixo Consumo de energia
Tensão de alimentação: 2 V a 3,6 V
Temperatura de operação -40 ° C a 85 ° C
Interface de host SPI para configuração e registro de acesso.
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