TCC-BrunoAntonio TCC Bruno

De MediaWiki do Campus São José
Ir para: navegação, pesquisa

Descrição do sistema

O sistema inicialmente proposto é mostrado na figura abaixo. O sistema é composto por uma base de dados um computador, um leitor, um dispositivo de configuração e as tags RFID.

Cenario natacao nrf51.png

O computador (RaspbarryPI) esta conectado a uma base dados, na qual estão armazenadas as informações sore o atleta, e o leitor através de uma conexão UART. O leitor tem como objetivo fazer a comunicação entre o computador e as tags obtendo a id do atleta enviada pela tag e transmitindo para o pc através da UART. O dispositivo de configuração permite que certas informações da tag sejam alteradas .O atleta tem uma tag no braço e uma na perna, a tag quando em modo de transmissão envia um numero de identificação e quando em modo de recepção a mesma pode ser reprogramada inserindo novas informações.

Tag

A tag atua como transmissor e receptor. Quando a tag esta transmitindo a unica informação enviada no quadro é a sua id. Quando em modo de recepção o quadro recebido pela tag possui informações de configuração: taxa de transmissão, potência de transmissão, tempo de intervalo entre as transmissões a id atual da tag a qual o pacote está interessado e a nova id caso queira-se alterar a id da tag.

Maquina de estado tag nrf51.png

A imagem acima mostra o funcionamento da tag através de uma maquina de estado.

Diagrama de tempo cenario natacao nrf51.png

A imagem acima mostra o funcionamento padrão da tag no qual ela permanece um tempo configuravel x em modo sleep, termidado esse tempo é ativado o modo de trasmissão no qual a tag enviará a sua id, após isso ela entrara em modo de recepção caso receba um pacote em um tempo pré-determinado de 200 us a tag voltara a entrar em modo de transmissão caso contrario ela entrara em modo sleep.

Leitor

O leitor funciona unicamente em modo de recepção. Quando um pacote é recebido é verificado o crc, caso não tenha ocorrido nenhum erro a id é transmitida através da UART para o pc.

Configurador

O dispositivo de configuração funciona em modo de transmissão. Os dado são pegos através da UART inseridos em um pacote e enviados em broadcast para as tags. As seguistes informacões sã emviados no pacote de configuração:

A potência de transmissão da tag;

O tempo em que a tag pemeneçerá em modo sleep;

A ID á qual o pacote é destinado;

E uma nova ID caso queira se alterar a ID atual da tag.

Esboço do Sistema

A imagem abaixo mostra o fluxograma do funcionamento inicialmente pensado para a tag no sistema.

Fluxograma Sistema Natação NRF51.png

Memória Flash

Como pode se visto através da imagem abaixo a memória flash do NRF51 é dividida basicamente em três partes:

Code: É a área reservada para o código porém pode ser utilizada pelo usuário para gravar informações.

FICR: Possui as configurações e informações dos registradores. Essa área vem programada de fabrica e não pode ser apagada.

UICR: Essa área é utilizada para gravar informações de configuração do usuário. Entre as configurações que podem ser feitas pelo usuário estão a definição do tamanho máximo da code region 0 e proteção para evitar a leitura da memória.

NRF51 Memory Map.png

O tamanho máximo da área de código é Y onde: Y = tamanho_máximo_da_memória_flash - 1. Tendo como exemplo a placa PCA1000 do kit de desenvolvimento cujo o tamanho da memória flash é de 256 KB ou 0x40000 logo o ultimo endereço disponível para gravar na flash é 0x3FFFF. A área de código é dividida em paginas e único meio de apagar uma informação na área de código é apagar a pagina onde se encontra a informação e para isso é utilizado o primeiro endereço da pagina. Cada pagina possuí 1 KB logo se tivermos um dispositivo com 256 KB de memória flash ele terá 256 paginas, para se encontrar o primeiro endereço de uma determinada pagina basta seguir a seguinte equação: endereço = (nº_da_pagina - 1) * 1024.

Sleep Modes

System OFF

É o modo de economia de energia mai eficiente que o NRF51 pode entrar. Neste modo o processamento é reduzido ao minimo e todas as atividades sendo executadas são finalizadas. Os únicos mecanismos funcionando nesse modo são o de wake-up e o reset. O dispositivo pode sair desse estado através de um sinal DETECT gerado pelo GPIO, um sinal ANADETECT gerado pelo módulo LCOMP, ou um reset. Quando o dispositivo sai desse modo é gerado um reset.

System ON

Nesse a CPU e os periféricos selecionados podem ser induzidos a um estado aonde eles estão ativos e mais ou menos responsivos dependendo do sub modo de energia selecionado. Nesse modo a CPU pode tanto estar ativa quanto em modo sleep. A CPU pode entrar em modo sleep através das instruções WFI ou WFE. Quando selecionado o WFI a cpu voltara a ser ativada quando houver uma requisição de interrupção do NVIC. Quando WFE for selecionado a CPU voltara a ser ativada quando houver qualquer requisição de interrupção. O System ON possui dois sub modos de energia, são eles:

Costant Latency

Esse modo irá manter a latência de wake-up da CPU e a resposta da task PPI constante e minima. O consumo de energia no entanto irá aumentar.

Low Power

Esse é o sub-modo padrão do System ON e é mais eficiente e econômico que o Constant Latency, porém a latência da CPU e a resposta da PPI task são variáveis.