28
1 CENTRO UNIVERSITÁRIO POSITIVO NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO KIT VEICULAR PARA IPOD Ricardo Ross Monografia apresentada à disciplina de Projeto Final como requisito parcial à conclusão do Curso de Engenharia da Computação, orientada pelo Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves. UNICENP/NCET Curitiba 2007

KIT VEICULAR PARA IPOD - up.edu.br · 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO POSITIVO NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO KIT VEICULAR PARA IPOD Ricardo Ross Monografia

  • Upload
    dodang

  • View
    215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

1

CENTRO UNIVERSITÁRIO POSITIVO

NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO

KIT VEICULAR PARA IPOD

Ricardo Ross

Monografia apresentada à disciplina de Projeto Final como requisito parcial à conclusão

do Curso de Engenharia da Computação, orientada pelo Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves.

UNICENP/NCET

Curitiba

2007

TERMO DE APROVAÇÃO

Ricardo Ross

Kit Veicular para iPod

Monografia aprovada como requisito parcial à conclusão do curso de Engenharia da

Computação do Centro Universitário Positivo, pela seguinte banca examinadora:

Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves (Orientador) Prof. Adriana Cursino Thomé Prof. Alessandro Brawerman

Curitiba, 15 de Dezembro de 2007.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente, agradeço a meus familiares pelo incentivo aos meus estudos e apoio nos

momentos de maior estresse. Em especial aos meus pais, Milton Paulo Ross Júnior e Rosana

Ross, e meus avós João Dedeus Freitas Netto e Lucy Freitas.

Ao meu orientador, Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves, por todo o apoio durante o

desenvolvimento deste projeto.

A todos os professores do curso de Engenharia da Computação do UnicenP, pelos

conhecimentos compartilhados.

A minha namorada Karin Luciane Przysiada, por todo o apoio, motivação, colaboração e

compreensão nos momentos de estresse e dedicação ao projeto.

Aos meus amigos do Laboratório de Alto Desempenho, Cretan Pires de Oliveira, Maira

Ranciaro, Maurício Cúnico, Rafael F. França e ao Prof. Maurício Perretto pelo apoio e

colaborações no projeto.

Ao amigo da marcenaria do UnicenP, Marcos Hiroshy, pela imensa ajuda com os

acrílicos.

Aos amigos Eduardo B. Robin, Helton Luiz Marquez, Roberto S. Junqueira e ao Prof.

Sérgio Luiz Veiga pelas dicas sobre o microcontrolador.

RESUMO

Os MP3 players portáteis estão cada vez mais populares. Os novos dispositivos lançados

no mercado podem também armazenar arquivos diversos e servem como discos removíveis.

Existem várias marcas e dispositivos diferentes, porém o mais bem sucedido é o iPod da Apple, o

qual alguns modelos podem reproduzir vídeos. Já existem diversas empresas produzindo

acessórios para o iPod, mas nenhuma oferece um produto completo, que disponibilize as

funcionalidades do iPod de uma forma simples, direta e de baixo custo. O foco deste trabalho é

desenvolver um produto capaz de possibilitar a utilização simples e segura do iPod em veículos.

Palavras chave: iPod, acessório veicular.

ABSTRACT

The portable MP3 players are more and more popularized. The new devices can also

store data, being able to be used as removable storage drive. There are a couple of brands and

different devices, but the most popular is the Apple iPod. Many companies are producing

accessories for this device, but no one offers a complete product, that can access the

functionalities of the iPod in a simple and direct way. The focus of this project is to develop a

product capable to make the use of an iPod simple and safe in vehicles.

Key words: iPod, vehicular accessories.

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS....................................................................................................... 7

LISTA DE FIGURAS....................................................................................................... 8

Lista de Siglas ................................................................................................................ 9

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO..................................................................................... 10

1.1 Motivação.......................................................................................................................................... 10

1.2 Objetivos ........................................................................................................................................... 10

CAPÍTULO 2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................... 11

2.1 Produtos vendidos no mercado: ........................................................................................................ 11

2.1.1 iTrip................................................................................................................................................ 11

2.1.3 Transmissor FM com carregador para carro .................................................................................. 11

2.2 Microcontrolador .............................................................................................................................. 12

2.3 Transceptor........................................................................................................................................ 12

CAPÍTULO 3 – ESPECIFICAÇÃO DO PROJETO........................................................ 13

3.1 Especificação de Hardware .............................................................................................................. 14

3.2 Especificação de Software................................................................................................................. 18

CAPÍTULO 4 – DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO...................................... 20

4.1 Software de Testes ............................................................................................................................ 20

4.2 Firmware ........................................................................................................................................... 20

4.3 Hardware........................................................................................................................................... 22

CAPÍTULO 5 – VALIDAÇÃO E RESULTADOS............................................................ 24

CAPÍTULO 6 – CONCLUSÃO ...................................................................................... 26

CAPÍTULO 7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................... 27

APÊNDICE A – GLOSSÁRIO ....................................................................................... 28

APÊNDICE B – ESQUEMÁTICOS E LAYOUT.................Erro! Indicador não definido.

Esquemáticos da central de controle : .......................................................Erro! Indicador não definido.

Esquemáticos do controle remoto : ...........................................................Erro! Indicador não definido.

Placa de Dock Connector :........................................................................Erro! Indicador não definido.

Dimensões do Dock Connector :...............................................................Erro! Indicador não definido.

APÊNDICE C – CÓDIGOS-FONTE..................................Erro! Indicador não definido.

Código fonte do software de testes : .........................................................Erro! Indicador não definido.

Firmware de comunicação com o TRW-2.4G.........................................Erro! Indicador não definido.

Firmware do controle remoto : .................................................................Erro! Indicador não definido.

Firmware da central de controle : .............................................................Erro! Indicador não definido.

APÊNDICE D – ARTIGO CIENTÍFICO.............................Erro! Indicador não definido.

APÊNDICE E – MANUAL DO SISTEMA ..........................Erro! Indicador não definido.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Códigos Enviados pelo Controle Remoto .................................................................18

Tabela 2 - Comandos do iPod ...................................................................................................19

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – iTrip.........................................................................................................................11

Figura 2- Transmissor FM ........................................................................................................11

Figura 3 - Modulação GFSK.......................................................................................................1

Figura 4 - Diagrama em blocos da estrutura física....................................................................13

Figura 5 - Pinagem do micro-controlador PIC16F628A ............................................................15

Figura 6 - ICD2br ....................................................................................................................15

Figura 7 - Transceiver TRW-2.4G ...........................................................................................16

Figura 8 - TRW-2.4G – Diagrama de Pinos ..............................................................................16

Figura 9 - Dock Connector........................................................................................................17

Figura 10 - Tela do Software de Testes .....................................................................................20

Figura 11 - Fluxograma Central de Controle ...............................................................................1

Figura 12 - Fluxograma Controle Remoto...................................................................................1

Figura 13 - Diagrama em blocos da Central de Controle .............................................................1

Figura 14 - Diagrama de blocos do Controle Remoto ..................................................................1

Figura 15 - Teclado Matricial....................................................................................................23

Figura 16 - Sistema Desmontado ..............................................................................................24

Figura 17 - Controle Remoto ....................................................................................................25

Figura 18 - Central de Controle - Fonte de Alimentação...............Erro! Indicador não definido. Figura 19 - Central de Controle - Microcontrolador .....................Erro! Indicador não definido. Figura 20 - Central de Controle - TRW-2.4G ..............................Erro! Indicador não definido. Figura 21 - Central de Controle - Painel de Controle....................Erro! Indicador não definido. Figura 22 - Central de Controle - Layout......................................Erro! Indicador não definido. Figura 23 - Controle Remoto - Teclado........................................Erro! Indicador não definido. Figura 24 - Controle Remoto - Microcontrolador .........................Erro! Indicador não definido. Figura 25 - Controle Remoto - TRW-2.4G...................................Erro! Indicador não definido. Figura 26 - Controle Remoto - Fonte de Alimentação ..................Erro! Indicador não definido. Figura 27 - Controle Remoto - Top ..............................................Erro! Indicador não definido. Figura 28 - Controle Remoto - Botton..........................................Erro! Indicador não definido. Figura 29 - Placa de Conexão - Top .............................................Erro! Indicador não definido. Figura 30 - Placa de Conexão - Botton.........................................Erro! Indicador não definido. Figura 31 - Dimensões do Dock Connector..................................Erro! Indicador não definido.

Lista de Siglas

CRC – Cyclic Redundancy Check

DC – Direct Current

Hz – Hertz

I2C – Inter Integrated Circuit bus

IDE – Integrated Development Environment Kbps – Kilo bites por segundo

m – Metros

Mbps – Mega bites por segundo

MHz – Mega Hertz

MP3 – MPEG Audio Layer-3

NCET – Núcleo de Ciências Exatas e Tecnológicas

RF – Rádio Freqüência

UART – Universal Asynchronous Receiver-Transmitter

UNICENP – Centro Universitário Positivo

USB – Universal Serial Bus

V – Volt

10

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO

1.1 Motivação

Pen drives e MP3 players estão cada vez mais presentes no cotidiano das pessoas.

Existem dispositivos de todos os tipos e preços no mercado, mas o mais popular é o iPod.

Diversos acessórios para este produto da Apple já estão no mercado, mas ainda não há um

produto completo que favoreça a utilização do iPod em veículos de forma segura e com

qualidade de áudio. Muitos destes acessórios trabalham com transmissão FM (rádio freqüência)

têm grande influência de emissoras locais produzindo ruídos no áudio.

Este projeto faz a interface de áudio com um som automotivo qualquer. A interface de

controle do usuário é feita por rádio freqüência, o que permite que a central permaneça instalada

dentro do painel do veículo.

Descrição do Sistema: • Controle Remoto.

• Central de Controle.

• Placa de conexão com o Dock Connector [8].

1.1.1 iPod

Atualmente é o mais popular player de MP3 (arquivo digital de áudio) e MP4

(arquivo digital de vídeo) do mercado. O produto foi desenvolvido pela Apple e, além

das funções já descritas, pode ser utilizado como armazenador de dados, agenda, entre

outros. Existem diversos modelos de iPod: o Shuffle (de 1Gb), o Nano (de 2Gb, 4Gb ou

8Gb) e o Video (de 30Gb, 60Gb e 80Gb). Este último modelo funciona com base em um

Hd de 1.8’, os demais utilizam memória flash para armazenamento dos dados.

1.2 Objetivos

O objetivo deste trabalho é criar uma central de controle capaz de acionar o iPod

recebendo os comandos de um controle remoto. Este controle funciona por rádio freqüência,

permitindo a instalação da central dentro do painel do veículo.

A central é responsável também pela recarga da bateria e pela disponibilização dos sinais

de áudio do iPod. O sistema de alimentação e disponibilização de áudio também pode ser usado

com um player de MP3 ou MP4 comum. Todo o sistema é acoplado ao iPod através do Dock

Connector [8], o conector universal localizado na parte inferior do iPod.

Entre os controles do iPod oferecidos pelo sistema estão os botões play, pause, próxima

faixa e faixa anterior, corre faixa para frente e para trás, liga e desliga.

CAPÍTULO 2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 Produtos vendidos no mercado:

2.1.1 iTrip

Figura 1 – iTrip

FONTE: Griffin

O transmissor do iTrip transmite o áudio do iPod para qualquer rádio FM,

inclusive os veiculares. Este transmissor oferece sinais mais claros, porque permite

escolher qualquer estação no seu rádio, porém conforme a movimentação do veículo o

sinal pode ficar ruidoso. A alimentação é feita através do próprio iPod e o iTrip desliga

automaticamente após 60 segundos de silêncio.

2.1.3 Transmissor FM com carregador para carro

Figura 2- Transmissor FM

FONTE: Mercado Livre

Transmissor FM permite a transmissão do áudio do iPod para qualquer rádio FM e

inclui o carregador veicular para o iPod.

2.2 Microcontrolador

“Um micro-controlador é um computador programável, em um chip otimizado para

controlar dispositivos eletrônicos. É uma espécie de microprocessador com memória e

interfaces de E/S (I/O) integrados, enfatizando sua auto-suficiência, em contraste com um

microprocessador de propósito geral, o mesmo tipo usado nos PC’ s, que requer chips adicionais

para prover as funções necessárias. [...] Os micro-controladores são componentes utilizados em

muitos tipos de equipamentos eletrônicos, sendo a grande maioria entre os chips vendidos.

Cerca de 50% são controladores “simples“, outros 20% são processadores de sinais digitais

(DSP’s) mais especializados. Os micro-controladores podem ser encontrados em máquina de

lavar, forno de microondas, telefones, etc.” (GIMENEZ, 2002).

2.3 Transceptor

Este rádio funciona utilizando a modulação GFSK (Chave por alteração de freqüência gaussiana)

e uma freqüência de 2,4GHz. Neste modelo de modulação os dados são codificados na forma de

variações de freqüência em uma onda portadora, de maneira similar à modulação FSK (Chave

por alteração de freqüência.

Antes da onda retangular que contém as informações passar pelo modulador, ela passa por um

filtro gaussiano, conforme a Figura 3, para reduzir a largura espectral dos mesmos. O filtro

gaussiano é atua como formatador de pulso que tem a função de suavizar a transição entre os

valores dos pulsos. A Figura 9 ilustra a transformação dos pulsos após passarem pelo filtro

gaussiano.

A modulação GFSK é utilizada nos sistemas Bluetooth, uma vez que provê uma melhor

eficiência espectral em relação à modulação FSK.

Figura 3 - Modulação GFSK

CAPÍTULO 3 – ESPECIFICAÇÃO DO PROJETO

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento voltado ao uso automotivo. Este dispositivo promove a utilização do iPod em automóveis, sem que esta atrapalhe a atenção do motorista.

O sistema consiste em dois módulos, uma central, embutida no painel do veículo e um controle remoto que pode ser fixado no volante em outro lugar de preferência do usuário.

O controle remoto envia comandos à central, que executa tarefas como play, pausa, diretamente no iPod, sendo, também, capaz de recarregar a sua bateria.

Os módulos deste projeto são descritos da seguinte forma:

• Central de controle, contêm os circuitos de recarga da bateria interna do iPod, conexão

de áudio para o som automotivo, interface de recepção do sinal RF do controle remoto,

interface serial com o iPod.

• Controle Remoto, contêm interface de envio de sinais RF para a central de controle,

módulo de bateria e teclado para manuseio das funções do iPod.

A figura 3 apresenta a estrutura já descrita do projeto.

Figura 4 - Diagrama em blocos da estrutura física

3.1 Especificação de Hardware

Os componentes nos quais o sistema se baseia são:

• Microcontrolador PIC16F638A [3]

• TRW-2.4G [5] - Kit de transmissão RF

• Dock Connector

A comunicação entre o micro-controlador PIC16F638A [3] e o iPod é feita através da

interface serial, presente em ambos os dispositivos.

A viabilidade desta comunicação depende do protocolo de comunicação para acessórios

da Apple (Apple Accessory Protocol [9]). Já a conexão com o iPod é feita via Dock Connector

[8], conector padrão presente no iPod.

Os protocolos padrões utilizados pelo iPod e pelo TRW-2.4G [5], causaram problemas ao

desenvolvimento do trabalho. O Apple Accessory Protocol [8] não é público, para utilizá-lo foi

necessário recorrer a sites hacker [8]. Mesmo assim, as informações não são disponibilizadas de

forma completa. O protocolo utilizado pelo TRW-2.4G possui um padrão semelhante ao I2C

(padrão serial de comunicação), porém devido à temporização e a algumas particularidades do

algoritmo, este teve de ser desenvolvido e adaptado para o PIC16F628A.

3.1.1 Microcontrolador PIC16F628A [3]

A utilização do micro-controlador PIC16F628A neste projeto tem como objetivo

facilitar a implementação da transmissão de comandos via rádio freqüência e a

comunicação com o iPod.

O PIC16F628A é um micro-controlador CMOS 8-bit fabricado pela Microchip. Suas

principais características são:

• Memória Flash interna;

• ICD2 para programação e debugagem;

• Suporte para um ponto de parada para debugagem;

• 2.7V até 5.5V de Operação;

• Freqüência de operação 0Hz até 40MHz;

• Canal UART serial programável e endereçável;

• Watchdog programável.

A pinagem do PIC16F628A é apresentada na Figura 4.

Figura 5 - Pinagem do micro-controlador PIC16F628A

FONTE: Microchip PIC16F628A Datasheet

3.1.2 ICD2br

O ICD2br foi utilizado para facilitar a gravação e depuração do firmware. Este kit

é licenciado pela Microchip e suporta a maioria dos microprocessadores da linha PIC e

DSPIC. O dispositivo se comunica com o MPLAB via USB e grava e depura os

microprocessadores em tempo real e no circuito. A figura 5 apresenta o kit ICD2br.

Figura 6 - ICD2br

3.1.3 LAIPAC – TRW-2.4G

O TRW-2.4G é um transceiver de baixo custo e alto desempenho. Conta com

características como baixo consumo e teste de CRC, evitando o recebimento de falsos

pacotes. A figura 6 apresenta o módulo do TRW-2.4G.

Figura 7 - Transceiver TRW-2.4G

FONTE: Datasheet TRW-2.4G

Este rádio permite diferentes configurações: para transmissão direta (sem testes de

CRC), SockBurst (alta velocidade com teste de CRC) e full-duplex. Em alta velocidade o

módulo de transmissão envia dados a 1Mbps e em baixa velocidade a 250Kbps.

A comunicação entre o micro-controlador e o módulo de transmissão é pelo padrão I2C.

A figura 7 apresenta a descrição dos pinos disponíveis no transceiver.

Figura 8 - TRW-2.4G – Diagrama de Pinos

FONTE: Microchip PIC16F628A Datasheet

3.1.4 Dock Connector

O Dock Connector é o conector que possibilita o acesso a todos os sinais que

provém da placa mãe do iPod. É através dele que foi possível a comunicação serial,

acesso ao canal de áudio e vídeo e configuração do iPod para o uso de acessórios.

Este conector é proprietário da Apple, porém já existem opções genéricas no

mercado.

A Figura 8 mostra uma imagem do Dock Connector.

Figura 9 - Dock Connector

3.2 Especificação de Software

O software do sistema se baseia nas seguintes partes:

3.2.1 Firmware de envio de comandos do módulo de controle remoto

O firmware do controle remoto é responsável por enviar os comandos para central

de controle. Ao pressionar os botões do controle remoto o usuário irá informar ao micro-

controlador o comando que deve ser enviado para a central de controle.

Ao receber a informação do usuário, o microcontrolador irá disponibilizar o

código correspondente ao comando em sua porta serial. Em seguida o transmissor irá

enviar o código que será recebido na central de controle.

A Tabela 1 define os códigos enviados pelo controle remoto e suas funções

correspondentes. Por exemplo, ao pressionar a tecla play, o código “R” é emitido para a

central de controle.

Comando Função

“R” play

“P” pausa

“+” próxima faixa

“-” faixa anterior

“>” forward

“<” rewind

“M” liga

“O” desliga

Tabela 1 - Códigos Enviados pelo Controle Remoto

3.2.2 Comandos para controle do iPod

Os comandos para controle do iPod seguem as informações da Tabela 2. Os

comandos presentes nesta tabela serão enviados pelo microcontrolador da central de

controle ao iPod mediante o recebimento de informações do controle remoto.

Command Purpose

0x00 0x00 Button Released

0x00 0x01 Play

0x00 0x02 Vol+

0x00 0x04 Vol-

0x00 0x08 Skip>

0x00 0x10 Skip<

0x00 0x20 Next Album

0x00 0x40 Previous Album

0x00 0x80 Stop

0x00 0x00 0x01 Play (just play, no pause)

0x00 0x00 0x02 Pause (just pause, no play)

0x00 0x00 0x04 Mute (toggle)

0x00 0x00 0x20 Next Playlist

0x00 0x00 0x40 Previous Playlist

0x00 0x00 0x80 Toggles Shuffle

0x00 0x00 0x00 0x01 Toggles Repeat

0x00 0x00 0x00 0x04 iPod Off

0x00 0x00 0x00 0x08 iPod On

0x00 0x00 0x00 0x40 Menu Button

0x00 0x00 0x00 0x80 OK/Select Button

0x00 0x00 0x00 0x00 0x01 Scroll Up

0x00 0x00 0x00 0x00 0x02 Scroll Down

Tabela 2 - Comandos do iPod

FONTE: wikiPodLinux

CAPÍTULO 4 – DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO

A implementação do projeto teve como objetivo criar um sistema de fácil instalação e

tamanho reduzido, visto que existe a preocupação como tamanho dos módulos, pois a central não

deverá ocupar muito espaço no painel do automóvel.

4.1 Software de Testes

Durante o desenvolvimento foi necessário desenvolver um software para a execução de

testes do protocolo de controle do iPod. A Figura 13 mostra a tela do programa, que envia os

comandos para o iPod via um conversor USB – Serial. Note que a conexão é feita via porta

COM5 a 19200 bauds e ao pressionar o botão play, por exemplo, o código {0xFF, 0x55, 0x04, 0x02,

0x00, 0x00, 0x02, 0xF8 } é enviado ao iPod.

Figura 10 - Tela do Software de Testes

4.2 Firmware

O firmware do sistema se divide em dois módulos:

4.2.1 Central de Controle

O firmware da central de controle é responsável por receber as informações do

controle remoto e passá-las para o iPod através do canal serial do microcontrolador. A

central é responsável pela conversão entre o protocolo de comunicação do controle

remoto e do iPod.

A figura 10 representa o diagrama de fluxo do firmware da central de controle, que

consiste em receber os comandos do controle remoto, traduzi-los à linguagem do iPod e

enviá-los a ele.

4.2.2 Controle Remoto

O firmware do controle remoto é responsável por passar os comandos do usuário

para a central de controle.

Início

Recebimento do comando do usuário

Envio do comando para a central de controle

Fim

Envio do comando para o iPod

Início

Recebimento de dados do controle

remoto

Validação dos dados

recebidos

Reconhecimento do comando

Fim

Figura 11 - Fluxograma Central de Controle

Figura 12 - Fluxograma Controle Remoto

Microcontrolador

Fonte de Alimentação

Transceiver

Painel de Conexões

4.3 Hardware

O hardware se divide nos seguinstes módulos:

4.3.1 Central de Controle

A central de controle agrega uma série de módulos que são responsáveis pelo

funcionamento de todas as funções propostas pelo projeto.

A fonte de alimentação é responsável por regular as tensões necessárias e fornecê-

las para os componentes da central. A central trabalha basicamente em 5V DC, inclusive

no fornecimento de energia para o iPod, porém a tensão do transceiver tem que ser

regulada para 3,3V [4]. O microcontrolador engloba os circuitos básicos de

funcionamento deste componente e seu circuito de gravação e debug. O bloco do

transceiver é composto somente pelo TRW-2.4G da LAIPAC [5]. O painel de conexões

envolve todos os conectores de entrada e saída de sinais.

4.3.2 Controle Remoto

O controle remoto é responsável pelo envio de comandos para a central de controle.

4.1.2.1 Bateria

Bloco composto somente pela bateria de alimentação do circuito.

O teclado é responsável pela principal interface com o usuário, é composto

pelos botões de controle da central. A figura 14 apresenta o esquemático do teclado

utilizado.

Figura 13 - Diagrama em blocos da Central de Controle

Figura 14 - Diagrama de blocos do Controle Remoto

Microcontrolador Bateria Transceiver

Teclado

Figura 15 - Teclado Matricial

O microcontrolador engloba os circuitos básicos de funcionamento deste componente e seu circuito de gravação e debug. O bloco do transceiver é composto somente pelo TRW-2.4G da LAIPAC [5].

CAPÍTULO 5 – VALIDAÇÃO E RESULTADOS

Apesar de o protótipo poder apresentar alguns problemas mecânicos no acionamento dos

botões do controle remoto, os resultados são bastante satisfatórios.

O alcance do sinal foi testado em ambiente fechado e ruidoso, para tal a central de

controle foi conectada a um microcomputador via porta serial para exibir os caracteres recebidos.

Enquanto isso o controle remoto foi sendo levado a distâncias cada vez maiores e sempre

transmitindo um caractere pré-configurado. A cerca de 20m de distância os caracteres enviados

não foram mais recebidos pela central de controle.

O iPod respondeu aos comandos da central de forma rápida e correta não havendo falhas

de no recebimento dos comandos ou acionamentos incorretos do iPod.

A instalação no veículo pode ser feita de forma bem simples: o conector da alimentação

deve ser ligado à bateria do automóvel e os canais de áudio ao som automotivo disponível. A

placa de conexão com o iPod deve ser mantida em um lugar de fácil acesso para facilitar a

remoção deste. Por exemplo, esta placa poderia ficar no porta-luvas do veículo.

A figura 14 apresenta uma foto do sistema desmontado. Onde o módulo indicado pelo

número 1 é o protótipo do controle remoto, o 2 é a central de controle, o 3 é a placa de conexão

com o iPod, o 4 é o cabo que interliga o módulo 3 e o 2 e o 5 é o cabo para alimentação da

central de controle.

Figura 16 - Sistema Desmontado

Após algum tempo utilizando o controle remoto a seqüência dos botões é memorizada

pelo usuário naturalmente. Dessa forma, no caso de uso automotivo, o controle não causaria

problemas com relação à atenção do motorista no trânsito.

1

2

3

4

5

A maior dificuldade no desenvolvimento do sistema foi trabalhar com o TRW-2.4G.

Apesar de o protocolo ser semelhante ao padrão I2C, ele possui algumas particularidades

principalmente com relação à temporização.

Outra dificuldade foi encontrar documentação sobre o Apple Accessory Protocol, que não

é de domínio público. Para tal, foram consultados sites [9] com informações incompletas e com

poucos detalhes sobre sua utilização. A miniaturização do sistema não foi possível como

desejado devido à falta de componentes no mercado nacional e o tempo reduzido para a

importação.

Para facilitar a sua visualização as caixas dos circuitos foram feitas em acrílico

transparente, como demonstra a Figura 15.

Figura 17 - Controle Remoto

CAPÍTULO 6 – CONCLUSÃO

O sistema se mostrou bastante estável e eficiente no que foi proposto. A instalação e

utilização ficaram bem simples e independentes de treino para o usuário. O controle remoto foi

desenvolvido com base nos sistemas de som automotivos já existentes no mercado, desta forma

previne-se que o motorista se distraia ao utilizar o sistema.

Infelizmente não foi possível substituir o aparelho de som automotivo, pois o sistema não

conta com amplificação de áudio interna. A miniaturização do sistema também ficou prejudicada

pela falta de componentes eletrônicos no Brasil e pela demora na importação destes.

Como melhorias futuras, são propostas: a miniaturização dos circuitos (com o uso de

componentes SMD), o desenvolvimento de um amplificador de áudio interno e um projeto de

design para os módulos do sistema.

CAPÍTULO 7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] PEREIRA, Fábio. Microcontroladores PIC : programação em C. 4. ed. São Paulo: Erica,

2005. 358 p., il. Inclui bibliografia e índice. ISBN 8571949352 (broch.).

[2] CCS. C Compiler Reference Manual, versão 4, janeiro de 2007.

[3] Microchip. PIC16F628A – Datasheet. 2007.

[4] TEXAS INSTRUMENTS. UA78M33 – Datasheet. 2005.

[5] LAIPAC TECH. TRF-2.4G TRANSCEIVER – Datasheet.

[6] TOLAEMON. Teclado de Matriz. http://www.tolaemon.com/otros/tmatriz.htm (2003).

[7] HowStuffWorks. How iPod Works. http://electronics.howstuffworks.com/ipod.htm

[8] wikiPodLinux. Dock Connector. http://www.ipodlinux.org/Dock_Connector

[9] wikiPodLinux. Apple Accessory Protocol. http://www.ipodlinux.org/Apple_Accessory_Protocol [10] CHUNG, Albert. ARROYO, A. A. Special Sensor Report. University of Florida. 2005 [11] STEVENSON , Adam. HERNANDEZ , Christina. SMITH , Clay. BISHOP , Daniel. SHINTRI, Gouri. HANDLEY , Josh. HAY, Phillip. LOGIOIA, Rosy. Wearable Wireless Physiological Sensors, Final Communication. 2004

APÊNDICE A – GLOSSÁRIO

Apple – Fabricante de computadores e dispositivos eletrônicos

Baud – O nome vem do técnico francês de telecomunicações Baudot. É a unidade usada para

medir a transferência de dados (1 Baud = 1 bit/seg.). Assim, por exemplo, a

especificação "28,000 Bauds" significa que os dados podem ser transferidos a um rácio

de 28,000 bits/por segundo Dock Connector – Conector padrão do iPod

DSPIC – linha de microcontroladores para processamento de sinais da Microchip

Firmware – Código (software) embarcado, geralmente, em microcontroladores

full-duplex – modo de transmissão onde é possível transmitir e receber dados simultâneamente

ICD2 – Kit de desenvolvimento para microcontroladores da Microchip

iPod – MP3 player da Apple

Microchip – fabricante de microcontroladores e dispositivos eletrônicos

MPLAB – IDE de desenvolvimento para microcontroladores da Microchip

PIC – linha de microcontroladores da Microchip

SockBurst – modo de transmissão RF de alta velocidade do TRW-2.4G