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Trabalho de Conclusão de CursoTrabalho de Conclusão de Curso
ÂNGELO DIAS DOS SANTOSÂNGELO DIAS DOS SANTOS
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de Blumenau
ProtProtóótipo de Hardware e Software para tipo de Hardware e Software para Captura e VisualizaCaptura e Visualizaçção de Imagens ão de Imagens
Compartilhadas Via Interface Digital Serial Compartilhadas Via Interface Digital Serial Diferencial BalanceadaDiferencial Balanceada
OrientadorOrientadorProfessor Antônio Carlos TavaresProfessor Antônio Carlos Tavares
�� introduintroduçção e objetivosão e objetivos
�� fundamentafundamentaçção teão teóóricarica
�� ferramentasferramentas
�� implementaimplementaççãoão
�� testes e validatestes e validaççãoão
�� resultados e discussãoresultados e discussão
�� conclusõesconclusões
�� extensõesextensões
�� demonstrademonstraçção do protão do protóótipotipo
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauRoteiro da apresentaRoteiro da apresentaççãoão
�� capturacaptura
�� compartilhamentocompartilhamento
�� visualizavisualizaççãoão
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauIntroduIntroduçção ão -- ObjetivosObjetivos
meio físico: par trançado
Câmera nCâmera 2Câmera 1
Monitor 1 Monitor n
...
...
n: limitado em 32 dispositivos, passível de ser aumentado com o uso de reforçadores de sinal.
meio físico: cabo coaxial
Central demonitoramento
...
... ...
Chaveador
Câmera 1 Câmera n
Chaveador 1 Chaveador n
Câmera 1 Câmera n
n: definido pela quantidade de entradas do chaveador
�� domdomóóticatica
�� monitoramentomonitoramento
�� KlitzkeKlitzke
Microcontroladores:Microcontroladores:comparacomparaçção entre ão entre
famfamííliaslias
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFundamentaFundamentaçção teão teóóricarica
Modelo Fabricante Clock (MHz)PIC16C5X/XX Microchip 20
COP800 National 20ST82 SGS-Thomson 8
MC68HC05 Motorola 4,2Z86CXX Zilog 12
8051 Intel 20
Tamanho relativo de código
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50 PIC16C5X/XX
COP800
ST82
MC68HC05
Z86CXX
8051
Velocidade relativa de execução
0,0000
0,5000
1,0000
1,5000PIC16C5X/XX
COP800
ST82
MC68HC05
Z86CXX
8051
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFundamentaFundamentaçção teão teóóricarica
ComunicaComunicaçção de dadosão de dados
SPECIFICATIONS RS232 RS423 RS422 RS485
Mode of OperationSINGLE-ENDED
SINGLE–ENDED
DIFFER-ENTIAL
DIFFER-ENTIAL
Total Number of Drivers and Receivers on One Line1 DRIVER1 RECVR
1 DRIVER10 RECVR
1 DRIVER10 RECVR
1 DRIVER32 RECVR
Maximum Cable Length 50 FT. 4000 FT. 4000 FT. 4000 FT.
Maximum Data Rate 20kb/s 100kb/s 10Mb/s 10Mb/s
Maximum Driver Output Voltage +/-25V +/-6V -0.25V to +6V -7V to +12V
Driver Output Signal Level (Loaded Min.) Loaded +/-5V to +/-15V +/-3.6V +/-2.0V +/-1.5V
Driver Output Signal Level (Unloaded Max) Unloaded +/-25V +/-6V +/-6V +/-6V
Driver Load Impedance (Ohms) 3k to 7k >=450 100 54
Max. Driver Current in High Z StatePowerOn
N/A N/A N/A +/-100uA
Max. Driver Current in High Z StatePowerOff
+/-6mA @ +/-2v +/-100Ua +/-100uA +/-100uA
Slew Rate (Max.) 30V/uS Adjustable N/A N/A
Receiver Input Voltage Range +/-15V +/-12V -10V to +10V -7V to +12V
Receiver Input Sensitivity +/-3V +/-200mV +/-200mV +/-200mV
eceiver Input Resistance (Ohms) 3k to 7k 4k min. 4k min. >=12k
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFundamentaFundamentaçção teão teóóricarica
Captura e visualizaCaptura e visualizaçção de imagensão de imagens
MMóódulodulocâmera digitalcâmera digital
M4088M4088
ClassificaClassificaçção lcdão lcd´́s:s:•• tipotipo•• corcor•• iluminailuminaççãoão•• tecnologiatecnologia
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFerramentas: Ferramentas: especificaespecificaççãoão
ABC ABC SnapGraphicsSnapGraphics((MicrografxMicrografx))
CorelDrawCorelDraw((CorelCorel))
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFerramentas : Ferramentas : implementaimplementaççãoão swsw
MPLabMPLab(Microchip)(Microchip)
GalepGalep--IIIIII((ConitecConitec))
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauFerramentas : Ferramentas : implementaimplementaçção hwão hw
protoboardprotoboardosciloscosciloscóópiopiomultmultíímetrometro
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauImplementaImplementaççãoão
Requisitos principaisRequisitos principais
imagem
Usuário
Câmera n
Monitorseleção
câmera nrequisição de
frame
frame
REDE 485
MonitorMonitor CâmeraCâmera
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauImplementaImplementaçção: ão: RedeRede
ProtocoloProtocolo
RQF(1 byte)
IDF(1 byte)
END(1 byte)
FRM (12800 bytes)
END(1 byte)
CâmeraIDF: 00110011END: endereço (configurado por hardware)FRM: 1 frame (160 x 80 pixels)
MonitorRQF: 01010101END: endereço (configurado por hardware)
Rede(RS-485)
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauImplementaImplementaçção: ão: hardwarehardware
MONITOR
13
1
14
10uF
100nF
2 x 27pF
XTAL20MHz
32
31
VDD
VSS
VDD
VSS
2
3
4
5
6
7
11
12
RA0
RA1
RA2
RA3
RA4
RA5
PortA
MCLR
OSC1
OSC2
ENDEREÇO
DB7~DB0
15
16
17
DG-16080
RB1
RB2
RB3
RD7~RD0
34
35
36
PortD7~14
4
5
6
2
1
3
RS
R/W
E
VDD
VSS CS
RES
VEE
Vo
RESET
TX_ON
RX
TX
RC5
RC6
RC7
RE/DE
RO
DI
VCC
GND
DO/RI
DO/RI2
1
4
8
5
6
7
DS3696
24
26
25
PIC16F877
RS-485
CÂMERA
13
1
14
10uF
100nF
2 x 27pF
XTAL20MHz
32
31
VDD
VSS
VDD
VSS
2
3
4
5
6
7
11
12
RA0
RA1
RA2
RA3
RA4
RA5
PortA
MCLR
OSC1
OSC2
ENDEREÇO
RC423
UNIDADE SELECIONADA
PCLK
OEB
WEB
CSB
VCC
GND
A3~A0
D7~D0
1~8
9
10
11~14
15
16
17
19
M4088
RB0
RB1
RB2
RB3
RB7~RB4
RD7~RD0
33
34
35
36
37~40PortB
PortD
RESET
TX_ON
RX
TX
RC5
RC6
RC7
RE/DE
RO
DI
VCC
GND
DO/RI
DO/RI2
1
4
8
5
6
7
DS3696
24
26
25
PIC16F877
RS-485
Monitor + RedeMonitor + Rede Câmera + RedeCâmera + Rede
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauImplementaImplementaçção: ão: MonitorMonitor
Monitor - teste para implementação da rede
RX IDF?
FRM_OK = SimIDF_OK = Não
A
IDF_OK?
FRM_OK?
RX?
B
FRM_OK? A
TX RQF
A
IDF_OK = Sim
IDF_OK = Não
FRM_OK = Não
A END OK?
ATUALIZA portD
Programa principal
Interrupção?
FRM_OK = SimIDF_OK = Não
A
B
Início
Não
Sim
Não
Sim
Não
Sim
Não
Sim
Não
NãoNão
Sim Sim
Não
Sim
END: endereçoFRM_OK: flag frame pronto IDF_OK: flag IDF recebido PRINT: joga dado no display
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauImplementaImplementaçção: ão: CâmeraCâmera
Câmera - teste para implementação da rede
RQF OK?
B
RX RQF?
RQF_OK = Sim
A
END OK? RQF_OK = Não A
MODO TX RQF_OK = Não
Início
Programa principal
FRM_OK = Não
A
B
Configura câmera
Interrupção?
FRM_OK: flag frame pronto
Não
Sim
Não
Sim
Não
NãoNão
Sim
Sim
END: endereçoRQF_OK: flag RQF recebido
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauTestes e validaTestes e validaççãoão
��RedeRede
conversão
pixel
1 pixel = 1 byte
câmera digital(144 x 72 pixels)
display(144 x 72 pixels)
1 pixel = 1 bit
��CâmeraCâmera ��MonitorMonitor
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauResultados e discussãoResultados e discussão
��RedeRede
-- expansão de memexpansão de memóóriaria
-- microcontrolador + rmicrocontrolador + ráápidopido
-- 1 pixel = 1 byte1 pixel = 1 byte
�� CâmeraCâmera
��MonitorMonitor
-- rráápida e confipida e confiáávelvel
-- watchdogwatchdog
-- testeteste txtx ssííncrona a 5Mbpsncrona a 5Mbps
-- compressão de dadoscompressão de dados
-- halfhalf--toningtoning (meio(meio--tom)tom)
-- NDC (coordenadas)NDC (coordenadas)
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauConclusõesConclusões
�� integraintegraçção de sistemasão de sistemas
�� ferramentas adequadas (MPLab)ferramentas adequadas (MPLab)
�� pouca bibliografia lcd/câmerapouca bibliografia lcd/câmera
�� resultados vresultados váálidoslidos
meio físico: par trançado
Câmera nCâmera 2Câmera 1
Monitor 1 Monitor n
...
...
n: limitado em 32 dispositivos, passível de ser aumentado com o uso de reforçadores de sinal.
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauExtensõesExtensões
-- expansão de memexpansão de memóóriaria
-- microcontrolador + rmicrocontrolador + ráápidopido
-- display = câmera (1 pixel = 1 byte)display = câmera (1 pixel = 1 byte)
�� integrar rede com PCintegrar rede com PC
�� usar outra tecnologia de redeusar outra tecnologia de rede
�� viabilizar o protviabilizar o protóótipotipo
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauAgradecimentosAgradecimentos
�� DWADWA
�� professor orientador professor orientador Antônio Carlos TavaresAntônio Carlos Tavares
�� professor professor Miguel A. Miguel A. WisintainerWisintainer
Universidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauUniversidade Regional de BlumenauDEMONSTRADEMONSTRAÇÇÃO DO PROTÃO DO PROTÓÓTIPOTIPO
ComposiComposiçção da banca examinadora:ão da banca examinadora:
-- professor orientador Antônio Carlos Tavaresprofessor orientador Antônio Carlos Tavares
-- professor Miguel Alexandre professor Miguel Alexandre WisintainerWisintainer
-- professor Dalton professor Dalton SolanoSolano dos Reisdos Reis
Trabalho de Conclusão de Curso submetido Trabalho de Conclusão de Curso submetido ààuniversidade regional deuniversidade regional de blumenaublumenau para a para a
obtenobtençção dos crão dos crééditos na disciplina com nome ditos na disciplina com nome equivalente no curso de ciências da computaequivalente no curso de ciências da computaçção ão
—— bachareladobacharelado
