Select Git revision
7-eredmenyek.tex
7-eredmenyek.tex 26.84 KiB
\chapter{Megoldások}
% A megtervezett műszaki alkotások értékelése, kritikai elemzése, továbbfejlesztési lehetőségek.
% Blokk diagram, és annak elemein végigjárni
% Értékelés a hardver és szoftver implementálásánál tapasztaltakról.
% A célok eléréséhez kitalált tervek hogyan valósultak meg.
% A lényegi munka ismertetése, kritikai elemzés.
% Tapasztalt hibák bemutatása (esetleges tervezési hibák), fejlődési lehetőségek.
% Mit lehetett volna másképp csinálni, illetve miben lehet bővíteni.
\chapterintro{
A választott technológiák ismeretében elkészítem a rendszert.
Bemutatom a hardver felépítését, a firmware működését és az okosotthon integrációt. A
rendszert rövid- és hosszútávon is tesztüzembe helyezem; felmerülő
hibákat keresek és javítom azokat.
}
\section{Hardver}
\label{hardware}
\paragraph{} A megvalósítást a hardver megépítésével kezdtem. Legelőször a
tápellátást helyeztem üzembe. Egy 12 voltos akkumulátort és hozzá egy töltés
vezérlőt szereztem, melynek kimenetére egy buck-boost átalakító modult
helyeztem. Így az akkumulátor feszültségét $3,3\ V$-ra tudtam illeszteni,
az ESP32 számára. Ezután a fejlesztőpanel megfelelő lábaira kötöttem a
perifériákat. A firmware fejlesztésének idejéig a PIR szenzorok helyett egyszerű
nyomógombokat használtam. Ezzel könnyedén tudtam szimulálni a mozgás észlelését.
Hasonlóan a sziréna kimenete helyett először egy LED-et hajtottam meg a
vonallal, természetesen egy ellenálláson keresztül.
\Aref{esp}. fejezetben megismert beépített RMII interfészt szerettem volna
használni az Ethernet perifériához, melyet nem sikerült működésre bírni a
tesztüzem során. A modul egy olcsó Wiznet IP101GRI interfészt használ, bár
nem találtam hozzá hivatalos datasheet-et, csak az IP101 meghajtó chipről.
\cite{ip101} A hiba forrását próbáltam több úton kideríteni, de sajnos nem
találtam meg. Ellenőriztem a csatlakozások helyességét -- rendben voltak,
a szoftveres használatot próbáltam újraimplementálni példák alapján --
eredménytelenül, illetve másik gyártó által adott példaprogram sem működött.
\cite{ip101-example} Ezzel arra tudtam következtetni, hogy maga az Ethernet
vezérlővel volt probléma, így más utat kellett, hogy válasszak. Szerencsére a
periféria az RMII interfészen kívül támogatott SPI buszon való kommunikációt
is, úgyhogy ezzel próbálkoztam -- sikeresen. Viszont a nehézség itt az volt,
hogy az sajátos protokollon kommunikált, melyhez szintén nem találtam sem
drivert, sem annak működéséről dokumentációt. Azt a döntést hoztam, hogy a végső
megvalósításban egy új, kizárólag SPI interfészt támogató perifériát használok,
melyhez beépített támogatás van az ESP-IDF fejlesztőkörnyezetünkben. A Wiznet
W5500 chip ezeknek megfelel és az ehhez választott perifériám ezen a chipen
alapul. Innentől kedzve ezzel a megoldással dolgoztam. \cite{w5500-datasheet}
Miután a szoftvert sikerült arra a szintre hozni, hogy a perifériákkal tudott
a központi egységem kommunikálni, a rendszert elhelyeztem tesztüzem jelleggel
az otthonomban, ahol onnantól kezdve távolról tudtam frissíteni a firmware-t
-- melynek működéséről \aref{firmware}. fejezetben számolok be. Az átmenetileg
elhelyezett nyomógombokat és LED-et eltávolítottam, és azokat a valós PIR
szenzorokra és a szirénára kötöttem. Otthonomban ezelőtt korábban volt egy
riasztórendszer telepítve, így abból újra fel tudtam használni ezeket a
perifériákat. Az így kapott végleges hardveres bekötést \aref{diag:hardware}.
ábrán rajzoltam le. A központi egység egy fém szerelődobozban került
elhelyezésre, ahonnan minden vezeték a falon keresztül jut el a perifériákhoz,
illetve a tápellátás sem könnyedén megszüntethető -- bár itt az elismerés az
előző rendszer telepítőjét illeti, nem nyúltam hozzá a kábelezéshez, mivel
\aref{bizt-kerd}. fejezet mechanikai biztonsági kérdései szerint megfelelőnek
találtam. Első beszereléskor a tápellátás megszűntetésével kipróbáltam, hogy a
rendszer jól működik-e önerőből -- valóban, elegendő volt az akkumulátor az új
központi egység és a telepített perifériák meghajtásához.
Reflektálva \aref{feladat}. fejezetben elvártakra, a rendszer hardveres
felépítését -- apró korrigálás után -- sikeresen megalkottam. \Aref{bizt-kerd}.
fejezetben definiált rendszer modelljére illeszkedik, annak biztonsági kérdéseit