事故警報情報パネルのドラフト（パート1）

イントロの代わりに

不快な「しかし」がなければ、プロジェクトの作成の歴史は始まっていないかもしれません-部門には、24時間365日、24時間いつでも機能するはずの機器があります-実際、これらはハードウェアステーションです（光マルチプレクサ、SDH機器）およびSIPテレフォニーサーバー（コールセンターと同様ですが、オペレーター自身がこれについて教えてくれ、彼らはわずかな障害に対応するために非常によく訓練されていました）。

機器自体はオフィスから離れたサーバールームにあり、騒音が非常に大きくなっています（内部では50-80dbが一般的です。そうしないと、会話の声が既に0.5メートル先に聞こえないためです。

機器の誤動作が発生した場合、それらを迅速に除去する必要があります（当社および接続されているオペレーターの両方で、また光学的破損、回線過負荷、その他のデータ損失などの独立した理由により、誤動作が発生する可能性があります）パフォーマンス指標のために常に行う必要があること。

対策が講じられていますが、以前は制御の欠如により多少の遅れが生じていました。

機器を視覚的に制御することは可能です（警告と事故の事前警告の表示）が、これは機器の近くにあることが必要であり、常に不可能です。



猫の下で興味を持ってください。 （注意、トラフィック〜10-15MB写真）

内容

パート2



背景に興味がない人のために、あなたはそれを安全にスキップして投稿の主要なアイデアに行くことができます。

前文

したがって、機器の状態を監視するには、何らかの種類のモニターが必要でした。 従来のモニターは、視覚的な制御の複雑さ、およびその意味の欠如のために適切ではありません。 赤色のライトが点灯しているかどうかは、モニターのどこかで赤色になっているインジケーター、既に赤色になっているインジケーター（光学コンバーターの接続されていない出力にかなり不快な事故インジケーターが表示される）などを探すよりもはるかに簡単です。



最初のオプションはそれらの複合体でした：

• 仮想サーバー（ubuntu 11.04、512MB RAM、NoGUI）。
• 同じサーバー上のスクリプト（Perlで記述）。
• 警告デバイスの点滅。

現在の（動作中の）警告デバイスのハードウェア特性：

ATMega48 + Arlan 9000 + LEDストリップ（1秒）12V +キーとしてのIRLML2402

デバイスは、USARTでバイトスタンバイモードで動作し、同じバイトをエコーバックし、正確に到着したものをチェックします。

「1」の場合-タイマー割り込みが機能します（1秒に1回機能し、MOSTFETキーを制御するピンを反転します）。

「0」の場合-その作業を禁止します。

どちらの場合でも、割り込みを終了した後、MCUはUSARTからのバイトを待ち続けます。

最もシンプルなKP142EN5Aスタビライザーを使用して12Vで駆動します（出力で5V。MCUに電力を供給し、低電圧IRFキーを操作するのに十分です）。



サーバー部分では、すべてがさらに単純です。 CRONは1分ごとにスクリプトを実行し（スクリプトではなく、スクリプト自体を開始して待機を一時停止するサイクル）、インタープリターは10秒ごとに開始します。 デバイスが少ないため、この問題を真正面から解決できます。

スクリプトは、SNMPリクエストを使用してデバイスのステータスを順番にチェックし、ステータスを記憶します。 少なくともどこかで事故のステータスが返されると、シンボル「1」がアクチュエータに送信されます。 すべてがうまくいけば、「0」を送信します。

すべてが機能しますが、それが便利であると言うわけではありません-気分が悪いことは不明です。



[/背景]

ここからが主要部分です。

現時点では、より完全なネットワーク通知デバイスが開発されています（ただし、仮想サーバーやより高度なスクリプトと連携して動作します）。

完成した資料は、関連するトピックに掲載されます。

現在の情報源は美しさに違いはないため、予備記事の枠組みの中でそれらはレイアウトされません。



デバイスの本質：

MCU ： ATMega1284p （文字通り手元にあったものを選択）、18.432MHzのクォーツ/ RAM：16kB、フラッシュ：128kB、EEPROM：4kB、USART /;

イーサネットモジュール ：ENC28J60; /ライブラリのソースとモジュールの操作の説明はこちら /

表示 ：20モジュール8x8 LED DOTマトリックス（E-Bayで購入）;

サウンド ：ピエゾエミッター、抵抗器上のDAC 8ビットR-2R、サンプリング周波数は約22kHz、シングルトーン信号。

追加の周辺機器 ：温度計DS12B20;

電源 ：\現時点では、デバイスに余分な配線が不要であり、POEスキームに従って組み立てたいのですが、完成したモジュールは48Vに耐えられないため、12V PSUはおそらくPOEアダプターとして使用されます。

内部電源および安定器として、LM2596（同じE-Bay製）の降圧DC-DCコンバーターモジュールが使用されます。

デバッグ：RS232モード（115200の速度）でのUARTは、MCUピンに電位がある場合、MCUの起動時にのみオンになります。そうでない場合、オンにならず、システムリソースをほとんど消費しません。



建設業

デバイスは建設的に情報パネル（バスに似たもの）になりますが、サイズが小さくなります（元のパネルは見つかりませんでした-バスに表示されているものをGoogleで検索できませんが、走行ラインに似ています）。



完成したデバイスの可視領域サイズは20x400mm（20モジュールの場合は1行）になりますが、将来的には2行になるか、フォントを増やす可能性があります（ほとんどの場合最初のもの）。

イーサネットネットワークで動作する予定です（完全に独立）。

イーサネットネットワークでの作業の編成は、ENC28J60モジュールを介して行われます（ ユーザーeasyelexnronix、モジュールドライバーのLifelover 、およびその使用例に特に感謝します ）。

サウンド通知の可能性が計画されており（オーディオ信号の存在と必要性はサーバーによって制御されます）、ストリーミングサウンドを再生する機能もあります（デコードはサーバー側でも行われます。リングバッファ）; テキスト表示-動的。



だから、順番に：

コア

MCUはマルチタスクを必要とし、同時にハードリアルタイム（サウンド用）を必要とするため、FreeRTOSを使用する試みが行われましたが、オーバーヘッドを計算した後、そのような作業を放棄する必要がありました。 （比較的）高品質のサウンド再生には、22 kHzの周波数でデータを処理する必要があります（サウンドのリサンプリングに煩わ​​されないようにするため）。このモードでタスクを切り替えるには、MCUリソースの大部分が必要になります。 システム割り込みの標準周波数（100..1000Hz）では、DMAなしのPCMサウンドは再生できません。



音

タイマーが中断されると、サウンド処理が発生します。 同じ中断は、サウンドバッファにデータがない場合、独立して切断されます。

シングルトーンツイーターがPWMジェネレーターの出力に接続されます。これにより、アラート用の圧電エミッターが1つだけ動作する可能性が排除されません。





インジケータ

インジケーターは、ラッチ74HC595（列ドライバー+行ドライバー）+行ドライバー（バッファー）としてIRLML2402を備えたシフトレジスタに実装される予定です。

レジスタは列ドライバーとして使用されます 現在の負荷により、回線全体（8ポイント）に同時に電力を供給できます。

これらの行は、追加のフレームバッファーを気にしないように、「右」端から開始してレジスタを徐々に水平に押し出され、イメージ全体が行ごとに表示されます。

同時に、レジスタには共通のデータバスがありますが、個別のクロックバス（保存されているMCUピンに対して+1）があります。

125Hzの周波数での動的な表示は、フリッカー（総再生周波数を参照）として目で認識されるべきではありません。ラインのスイッチング周波数は1kHzです（ミリ秒をカウントするためにタイマーが使用されます）。

レジスタにラッチが存在するため、ラインを切り替える際のちらつきを完全に回避することができます（レジスタの出力がZ状態に移行した後、新しいデータをスナップして動作モードに切り替えると、数クロックサイクルの小さな休止を追加します）。



動力源

すでに述べたように、電力は外部からENC28J60モジュールに供給されます。 その設計により、3ペアと4ペアのケーブルから電圧を除去できます（これらはハウジングに閉じられておらず、何にも接続されていません）。 次に、この電圧がDC-DCコンバーターに供給され、5Vに低下します。

現在の問題は電圧レベルです：

コアは4.5-5Vから給電する必要があります。 そうでない場合、12MHz（3.3Vで有効）を超える周波数での動作は保証されませんが、ネットワークインターフェイスは3.3Vから給電する必要があります。そうしないと、チップが非常に熱くなり、故障の危険があります。 使用可能なコンバータは1つのみであるため、最大250mAの電流に対しては、追加の低ドロップ5V-> 3.3Vが必要です。この場合も、高効率のパルス式が望ましいです。 在庫あり、残念ながらありません。



upd：エレメントを散乱させるためにコンバーターを組み立て、12Vの制限なしに通常のPOEからすべてに電力を供給することを既にお勧めします。 それはこの回路にあるだけで、私はまだあまり幸運ではありません。 何かが機能し始めた場合、時にはそれは非常に壮観に燃えました。



RTCサポートは最終プロジェクト（ DS1307 ）に追加される可能性があります。 特に、NTPでの作業を説明しようとします（見苦しいですが、基本的な機能については説明します）。

その1つとして、さまざまなOSIレベルでのデータ処理の原則を思い出します。



現在あります：

• 部分的に組み立てられたライブラリ（ネットワークは表示されますが、リンクとデータプロセッサの可用性のチェックを終了するために残ります...すべて...たくさん..
• イーサネットモジュールENC28J60
• 降圧DC-DCコンバーター（LM2596）
• インジケーター（組み立てなし）（20個）
• デバッグボード上のMCeg ATMega1284p（かなり複雑に見えますが、それ自体で共有されていました）。
• ピエゾエミッター
• DS18B20温度計、ゼロから書き直されたライブラリ。 基本的な最小限の機能：「バイトの読み取り」、「変換の開始」、「スクラッチパッドの読み取り」。
• RTC DS1307

温度計ライブラリは、変換中のMCUの動作の遅延を最適化し、排除するために書き直されます。 現時点では、温度変換によりMCUが約750msでフリーズします。これにより、ネットワークでの作業中に非常に不快な一時停止と音が発生します。







なぜ：

• 追加されたライブラリ
• DMAごめんなさい。
• サインジェネレーター。 （完了）
• LEDモジュール用アダプター（モジュールの配線はひどいですが、行が一方にあり、列が他方にある場合、パネルがそれらを組み立てる方が便利です。

/アダプターを注文することは商業的に有益ではありませんでした。 プラントの価格は、40個に対して4000（VATを除く）のレートで押しつぶされました。 VATを使用すると、ほぼ5kの木製が得られます。 ミニドリルとLUTを使用するスキルを磨く必要があります。



文字マトリックスは、フォントを最適化せずに6x8で計画されています。

 //A { 0b00000000, 0b00100000, 0b01010000, 0b01010000, 0b10001000, 0b11111000, 0b10001000, 0b00000000, }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

さらに、上位6ビットのみが表示され、残りの2ビットはスキップされます。

疑似画像はまだありません。

「ネットワーク」からの画像の出力もおそらくそうです。 ただし、グラフィックバッファを長く記述するために、サーバーから直接アニメーションを作成できます。



Raspberry PIを購入して、その上にスクリプトを書くというアイデアがありましたが、スポーツではありません。 そこでARM-11システム、512MB RAM、Linux ...はい、監視サーバー自体を上げることができます！..しかし、任意の* nixシステムのリアルタイムはソフトであり、表示を表示するにはハードディスプレイが必要です。

もちろん、コントローラ自体の上にSPI / UART交換および周辺機器を備えたRPI + ATMega48などのよりシンプルなコントローラを作成することもできます（そうです）。しかし、これもスポーツではありません。

このプロジェクトの目標は「小さな予算内に収まり、アラートデバイスを組み立てること」に設定されたため、そのように行われました。 ほぼ健康的なスポーツへの関心。



継続する。