1 / 20

Practice 5~6 : 온도 및 습도 센서 제어 및 적외선 센서 제어 ( ZigbeX 를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템 )

TinyOS Tutorial. TinyOS Tutorial. Practice 5~6 : 온도 및 습도 센서 제어 및 적외선 센서 제어 ( ZigbeX 를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템 ). Embedded System Lab. 2007. 2. 1. HyounSoo. Kim. Contents. 1. 2. Practice 5 : 온도 및 습도 제어. Practice 6 : 적외선 센서 제어 ( RF 통신 ). ①. ①. ZigbeX 의 적외선 센서. ZigbeX 의 온도 및 습도 센서. ②.

groverg
Télécharger la présentation

Practice 5~6 : 온도 및 습도 센서 제어 및 적외선 센서 제어 ( ZigbeX 를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템 )

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TinyOS Tutorial TinyOS Tutorial Practice 5~6 : 온도 및 습도 센서 제어 및 적외선 센서 제어 (ZigbeX를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템) Embedded System Lab. 2007. 2. 1. HyounSoo. Kim

  2. Contents 1 2 Practice 5 :온도 및 습도 제어 Practice 6 :적외선 센서 제어(RF통신) ① ① ZigbeX의 적외선 센서 ZigbeX의 온도 및 습도 센서 ② ② 예제를 이용한 습도값 측정 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF무선 통신 실습 ③ ③ OscilloscopeSHT11예제 실습 OscilloscopeUltraredRF 예제 실습

  3. ① ZigbeX의 온도 및 습도 센서 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • 개요 • ZigbeX에서 SHT11 센서를 이용하여 온도 및 습도값을 측정하고,그 결과를 시리얼 통신을 통해 PC로 전달하여 보자 • 온ㆍ습도 센서와 CPU의 인터페이스

  4. ① ZigbeX의 온도 및 습도 센서 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • 습도값 센싱 과정 ① 전송 시작을 알린다. ② μC가 해야할 명령을 주소와 함께 전송한다. ③ SHT11에서 측정한 값을 μC로 전송한다. ④ 전송된 data와 CRC를 통해 ack 전송 여부 결정(데이터를 읽을 수 없을 경우 SHT11과의 접속을 리셋) 1 2 3 4

  5. ① ZigbeX의 온도 및 습도 센서 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • 온도 및 습도 제어 컴포넌트 • ADCC 인터페이스에서 제공하는 함수들 함수 및 내용 습도값 얻기 Humidity.getData() – 앞에서 설정된 ADC 포트로부터 측정된 값을얻기 위해 호출된다. event Humidity.dataReday(uint16_t data) – ADC가 측정한 값을event 형태로 반환한다. 온도값 얻기 Temperature.getData() – 앞에서 설정된 ADC 포트로부터 측정된값을 얻기 위해 호출된다. event Temperature.dataReady(uint16_t data) – ADC가 측정한 값을event 형태로 반환한다

  6. 1 2 3 ② 예제를 이용한 습도값 측정 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • OscilloscopeSHT11 예제 설명 • 8Hz마다 HumidityC 컴포넌트를 통해 습도 센서로부터 값 측정 후,시리얼 케이블을 통해 받은 데이터를 PC로 전달 및 LED Toggle • Oscilloscope.nc • configuration Oscilloscope { • } • Implementation { • components Main, OscilloscopeM, TimerC, LedsC, HumidityC as SHT11, UARTComm as Comm; • Main.StdControl  OscilloscopeM;Main.StdControl  TimerC; • OscilloscopeM.Timer  TimerC.Timer[unique("Timer")];OscilloscopeM.Leds  LedsC;OscilloscopeM.SHT11_Humidity  SHT11.Humidity;OscilloscopeM.SHT11_Temp  SHT11.Temperature;OscilloscopeM.SHT11_Humidity_Error SHT11.HumidityError;OscilloscopeM.SHT11_Temp_Error SHT11.TemperatureError;OscilloscopeM.SplitControl  SHT11.SplitControl;OscilloscopeM.CommControl  Comm;OscilloscopeM.ResetCounterMsg Comm.ReceiveMsg[AM_OSCOPERESETMSG];OscilloscopeM.DataMsg Comm.SendMsg[AM_OSCOPEMSG]; • } 8Hz Humidity Data UART Send

  7. ② 예제를 이용한 습도값 측정 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • includes OscopeMsg; • module OscilloscopeM { • provides interface StdControl; • uses { • interface Timer;interface Leds;interface StdControl as SensorControl;interface ADC as SHT11_Humidity;interface ADC as SHT11_Temp;interface ADCError as SHT11_Humidity_Error;interface ADCError as SHT11_Temp_Error;interface StdControl as CommControl;interface SendMsg as DataMsg; interface ReceiveMsg as ResetCounterMsg;interface SplitControl; • } • } • Implementation { • uint8_t TemppacketReadingNumber;uint8_t HumipacketReadingNumber;uint16_t TempreadingNumber;uint16_t HumireadingNumber;TOS_Msg tempmsg[2]; TOS_Msg humimsg[2];uint8_t currentTempMsg;uint8_t currentHumiMsg;uint16_t timetick;uint8_t mytemp, myhumi; • … Implementation • command result_t StdControl.init() { • call Leds.init();call Leds.yellowOff(); call Leds.redOff(); call Leds.greenOff();// turn on the sensors so that they can be read. // call SensorControl.init();call CommControl.init();call SplitControl.init();atomic { • currentTempMsg = 0;currentHumiMsg = 0;TemppacketReadingNumber = 0;HumipacketReadingNumber = 0;TempreadingNumber = 0;HumireadingNumber = 0; • } • dbg(DBG_BOOT, "OSCOPE initialized\n"); return SUCCESS; • } • command result_t StdControl.start() { • // call SensorControl.start();call Timer.start(TIMER_REPEAT, 125);call CommControl.start();call SplitControl.start();return SUCCESS; • }

  8. ② 예제를 이용한 습도값 측정 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • … Implementation • command result_t StdControl.stop() { • // call SensorControl.stop();call Timer.stop();call CommControl.stop();call SplitControl.stop();return SUCCESS; • } • event result_t Timer.fired() { • timetick++;// return call SHT11_Temp.getData();return call SHT11_Humidity.getData(); • } • event TOS_MsgPtr ResetCounterMsg.receive(TOS_MsgPtr m) { • atomic { • TempreadingNumber = 0;HumireadingNumber = 0; • }return m; • }

  9. ② 예제를 이용한 습도값 측정 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 잘못된 부분currentHumiMsg가 들어가야 하는 부분이렇게 그대로 사용시 currentTempMsg가 0으로 고정되어 있으므로 데이터는 습도가 저장될TOS_Msg 버퍼의 0번째 부분에만 계속 기록되고,1번째 부분의 버퍼에는 기록을 하지 않게 되므로0이라는 값이 오실로스코프에 찍히게 됨 • … Implementation • async event result_t SHT11_Humidity.dataReady(uint16_t data) { • struct OscopeMsg *pack; • atomic { • pack = (struct OscopeMsg *)humimsg[currentTempMsg].data;calc_SHT11(data,data); pack->data[HumipacketReadingNumber++] = myhumi;HumireadingNumber++; dbg(DBG_USR1, "data_event\n");if (HumipacketReadingNumber == BUFFER_SIZE) { post dataTaskHumi(); } • } • if (data > 0x0300) • call Leds.redOn(); • else • call Leds.redOff(); • return SUCCESS; • } • task void dataTaskHumi() { • struct OscopeMsg *pack;atomic { • pack = (struct OscopeMsg *)humimsg[currentHumiMsg].data;HumipacketReadingNumber = 0;packlastSampleNumber = HumireadingNumber; • } • packchannel = 2; packsourceMoteID = TOS_LOCAL_ADDRESS; • if (call DataMsg.send(TOS_UART_ADDR, sizeof(struct OscopeMsg), &humimsg[currentHumiMsg])) { • atomic { currentHumiMsg ^= 0x1; } • call Leds.yellowToggle(); • } • }

  10. ② 예제를 이용한 습도값 측정 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • … Implementation • void calc_SHT11(uint16_t p_humidity ,uint16_t p_temperature) { • //---------------------------------------------------------------------------------------- • // calculates temperature [℃] and humidity [%RH] • // input : humi [Ticks] (12 bit) • // temp [Ticks] (14 bit) • // output: humi [%RH] • // temp [℃] • const float C1=-4.0; // for 12 Bit • const float C2= 0.0405; // for 12 Bit • const float C3=-0.0000028; // for 12 Bit • const float T1=0.01; // for 14 Bit @ 5V • const float T2=0.00008; // for 14 Bit @ 5V • float rh_lin;// rh_lin: Humidity linear • float rh_true; // rh_true: Temperature compensated humidity • float t_C; // t_C : Temperature [℃] • float rh=(float)p_humidity;// rh: Humidity [Ticks] 12 Bit • float t=(float)p_temperature; // t: Temperature [Ticks] 14 Bit • t_C=t*0.01 - 40; // calc. Temperature from ticks to [℃] • rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1;// calc. Humidity from ticks to [%RH] • rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin; // calc. Temperature compensated humidity [%RH] • if(rh_true>100)rh_true=100; // cut if the value is outside of • if(rh_true<0.1)rh_true=0.1; // the physical possible range • mytemp=(uint8_t)t_C; // return temperature [℃] • myhumi=(uint8_t)rh_true; // return humidity[%RH] • } • }

  11. ③ OscilloscopeSHT11 예제 실습 1. Practice 5 : 온도 및 습도 제어 • Build • cd /opt/tinyos-1.x/contrib/zigbex/OscilloscopeSHT11 • make zigbex • ./build/zigbex/main.exe 포팅(PonyProg - parallel) • Java 어플리케이션 구동(serial) • export MOTECOM=serial@COM1:57600 • cdjava ( cd /opt/tinyos-1.x/tools/java) • java net.tinyos.oscope.oscilloscope 잘못된 부분8페이지에서 언급한 Flag 값을 Humi로 바꿔주면, 정상적으로 이어지는 형태의 곡선을 볼 수 있음.

  12. ① ZigbeX의 적외선 센서 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • 개요 • ZigbeX에서 BS520 적외선 센서를 이용하여 주변의 적외선을측정하고, 그 결과를 RF 무선 통신을 통해 전송해 보자 • ADCC 인터페이스에서 제공하는 함수들 • ADCControl.bindPort(TOS_ADC_Ultrared_PORT, TOSH_ACTUAL_Ultrared_Port)함수를 호출하여 ADC1에 들어오는 적외선 측정값을 받을 수 있도록 설정한다. 함수 및 내용 특정 ADC 포트 지정 ADCControl.bindPort( ) – 원하는 ADC 포트값을 설정한다.(ADC 1번포트는 조도 센서와 연결되어 있음) ADC의 값 얻기 ADC.getData() – 앞에서 설정된 ADC 포트로부터 측정된 값을 얻기위해 호출된다. event ADC.dataReady(uint16_t data) – ADC가 측정한 값을 event형태로 반환한다

  13. ② 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF 무선 통신 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • OscilloscopeUltraredRF 예제 설명 • ZegbeX 1번 노드에서는 8Hz마다 적외선 값을 RF 무선 통신을 통해주위로 브로드캐스팅 한다 • 그 측정값을 RF 통신을 통해 받는 ZigbeX 0번 노드는 자신에게프로그램된 TOSBase 프로그램에 의해 값을 시리얼로 연결된PC에게 전송한다. • 구성도 무선통신 ZigbeX 1 ZigbeX 0 시리얼 케이블 OsilloscopeUltraredRF TOSBase

  14. ② 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF 무선 통신 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • OscilloscopeUltraredRF configuration • includes OscopeMsg; • configuration Oscilloscope { • } • Implementation { • components Main, OscilloscopeM, TimerC, LedsC, Ultrared as Sensor, UARTComm as Comm; • Main.StdControl  OscilloscopeM;Main.StdControl  TimerC; • OscilloscopeM.Timer  TimerC.Timer[unique("Timer")];OscilloscopeM.Leds  LedsC;OscilloscopeM.SensorControl  Sensor;OscilloscopeM.ADC  Sensor;OscilloscopeM.CommControl  Comm;OscilloscopeM.ResetCounterMsg Comm.ReceiveMsg[AM_OSCOPERESETMSG];OscilloscopeM.DataMsg Comm.SendMsg[AM_OSCOPEMSG]; • }

  15. ② 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF 무선 통신 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • includes OscopeMsg; • module OscilloscopeM { • provides interface StdControl; • uses { • interface Timer;interface Leds;interface StdControl as SensorControl;interface ADC;interface StdControl as CommControl;interface SendMsg as DataMsg; interface ReceiveMsg as ResetCounterMsg; • } • } • Implementation { • uint8_t packetReadingNumber;uint16_t readingNumber;TOS_Msg msg[2];uint8_t currentMsg; • command result_t StdControl.init() { • call Leds.init(); call Leds.yellowOff(); call Leds.redOff(); call Leds.greenOff(); call SensorControl.init();call CommControl.init();atomic { • currentMsg = 0; packetReadingNumber = 0; readingNumber = 0; • } • dbg(DBG_BOOT, "OSCOPE initialized\n");return SUCCESS; • }

  16. ② 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF 무선 통신 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • … Implementation • command result_t StdControl.start() { • call SensorControl.start();call Timer.start(TIMER_REPEAT, 125);call CommControl.start();return SUCCESS; • } • command result_t StdControl.stop() { • call SensorControl.stop();call Timer.stop();call CommControl.stop();return SUCCESS; • } • event result_t Timer.fired() { • return call ADC.getData(); • } • async event result_t ADC.dataReady(uint16_t data) { • struct OscopeMsg *pack;atomic { • pack = (struct OscopeMsg *)msg[currentMsg].data; packdata[packetReadingNumber++] = data;readingNumber++;dbg(DBG_USR1, "data_event\n");if (packetReadingNumber == BUFFER_SIZE) { // BUFFER_SIZE = 10  OscopeMsg.h • post dataTask(); • } • } • if (data > 0x0300) call Leds.redOn();else call Leds.redOff();return SUCCESS; • }

  17. ② 예제릍 통한 적외선 측정 및 RF 무선 통신 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • … Implementation • task void dataTask() { • struct OscopeMsg *pack;atomic { • pack = (struct OscopeMsg *)msg[currentMsg].data;packetReadingNumber = 0;packlastSampleNumber = readingNumber; • } • packchannel = 1;packsourceMoteID = TOS_LOCAL_ADDRESS; • if (call DataMsg.send(TOS_BCAST_ADDR, sizeof(struct OscopeMsg), &msg[currentMsg])) { • atomic { • currentMsg ^= 0x1; • } • call Leds.yellowToggle(); • } • } • event result_t DataMsg.sendDone(TOS_MsgPtr sent, result_t success) { • return SUCCESS; • } • event TOS_MsgPtr ResetCounterMsg.receive(TOS_MsgPtr m) { • atomic { • readingNumber = 0; • } • return m; • }

  18. ③ OscilloscopeUltraredRF 예제 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • ZigbeX mote 1 Build • cd /opt/tinyos-1.x/contrib/zigbex/OscilloscopeUltraredRF • TOSBase와의 통신을 위해서 TOSBase의 그룹 아이디와 통일 • make zigbex ./build/zigbex/main.exe 포팅(PonyProg - parallel) • ZigbeX mote 2 Build • cd /opt/tinyos-1.x/contrib/zigbex/TOSBase • make zigbex  ./build/zigbex/main.exe 포팅 • export MOTECOM=serial@COM1:zigbex • cdjava ( cd /opt/tinyos-1.x/tools/java) • java net.tinyos.oscope.oscilloscope COMPONENT=Oscilloscope PFLAGS=-I../Oscilloscope DEFAULT_LOCAL_GROUP=0x7d Include ../../../apps/Makerules

  19. ③ OscilloscopeUltraredRF 예제 실습 2. Practice 6 : 적외선 센서 제어(RF 통신) • 결과 외부에서 직접 측정 형광등 측정 창문을 통한적외선량 측정 휴대폰 적외선 감지(포트 호환 X) 적외선감지 시작(건물내부) 한손으로 가림 두손으로 가림

  20. E N D

More Related