Встраиваемая вычислительная система eBox 2300 SoC
Примеры студенческих проектов, использующих eBox
eBox выполняющий CE 6.0 создает прекрасную платформу для студенческих проектов. Несколько примеров можно видеть на следующих рисунках. Проекты содержат Phidgets LCD, который выводит новости Интернет с лент RSS, как видно на рисунке 5.15. Каналы можно выбирать, используя стандартный ИК пульт дистанционного управления ТВ.
Сигналы ИК пульта управления декодируются платой Cypress PSoC (левая сторона рисунка 5.16), которая взаимодействует через последовательный порт с eBox (верхний правый угол рисунка 5.16).
Студенты создали VoIP-телефонную систему, используя два устройства eBox, как показано на рисунке 5.17. Для набора номера используется дешевая USB HID цифровая клавиатура. LCD-модуль Phidgets выводит статус вызова.
Система контроля температуры на основе Web, показанная на рисунке 5.18, использует eBox с датчиком температуры Phidgets. Цифровые выходы с платы Phidgets включают нагреватель, A/C, и вентилятор. eBox выполняет сервер Web-страниц для обеспечения удаленного контроля и мониторинга через Интернет.
Рис. 5.18. Система удаленного контроля и мониторинга температуры на основе Web-страницы, созданная с помощью аналогового температурного датчика, соединенного с платой интерфейса Phidgets 8/8/8, присоединенной к устройству eBox, выполняющему CE6.0. Цифровые выходы Phidget, видимые в красных LED, управляют передаваемыми сигналами тепла, AC и вентилятора
Рис. 5.19. Этот студенческий проект робота управляется устройством eBox, выполняющим CE 6.0. Работающий от батареи eBox имеет возможность беспроводной связи, и его можно видеть вверху слева на роботе
На рисунке 5.19 можно видеть созданный студентами мобильный робот. Для управления роботом используются eBox и интерфейсная плата Phidgets LCD. Он имеет аналого-цифровые преобразователи на моторах и систему лазерного дальномера (Ladar). Лазерный дальномер соединяется с последовательным портом eBox.
Как видно на рисунке 5.20, несколько линий цифрового В/В из Phidgets LCD & интерфейсной платы были соединены с протоплатой для взаимодействия с сигналами моторов и аналого-цифровых преобразователей робота.
Рис. 5.20. Цифровой В/В интерфейсной платы LCD 8/8/8, соединенной с сигналами управления и датчиков робота. Лазерный дальномер виден вверху слева
Проект, показанный на рисунке 5.21, является выполняющимся на eBox приложением GUI, которое следит за и управляет устройствами аналогового и цифрового В/В на плате Cypress PsoC с интерфейсом USB.
Студены разработали драйвер устройства USB взаимодействия с человеком (HID) для CE 6.0 для своего нового устройства. Специальная встроенная программа на плате Cypress USB отвечает на команды USB, полученные из eBox. Можно включать и выключать индикаторы LED платы Cypress, считывать статус кнопки, данные, записанные на LCD-дисплее, и аналоговые входы можно снова считать в eBox.
Проект сканера eBox Phidget IR, показанный на рисунке 5.22, использует два R/C сервомотора, управляемых Phidget, с коммерческой рамкой монтирования R/C сервомотора панорамирования и наклона, созданной для твердотельных камер или датчиков расстояния, и аналоговым ИК датчиком расстояния, соединенным с интерфейсной платой Phidgets. Монтажные отверстия eBox используются для присоединения платы, используемой для монтажа внешнего оборудования.
Рис. 5.22. Этот проект eBox Phidget является сканером, построенным с помощью ИК датчика расстояния с сервомоторами панорамирования и наклона. Отметим продуманное использование монтажных отверстий eBox и пластикового листа для присоединения внешнего оборудования поверх eBox. Фотография с разрешения Dan Slaeker
Студенты создали конструкцию для записи данных полета для R/C модели самолета, показанной слева на рисунке 5.23. Самолет имеет устройство eBox, смонтированное над крылом в небольшом укрытии (рядом с центром тяжести для баланса). Приемник GPS соединен с последовательным портом на eBox. Конструкция настроена как неуправляемое устройство (т.е., отсутствуют монитор или клавиатура) и модуль LCD Phidgets выводит информацию о статусе. Записанные во время полета данные переформатируются и используются для генерации изображения маршрута полета, используя спутниковые изображения из Web, как показано справа на рисунке 5.23.
Рис. 5.23. Студенты смонтировали eBox на этой R/C модели самолета вместе с приемником GPS и небольшой батареей. Они записали данные полета и вывели данные, используя программу Google Earth
Небольшая батарея 7.4V LiPo, соединенная с ИС регулятора напряжения 5 Volt 3 Amp, осуществляет питание eBox. В этой конфигурации eBox требует около 1.5 Amps, и батарея может обеспечить питанием eBox примерно в течение 40 минут. Большинство небольших R/C самолетов могут нести с собой топлива только примерно на 10-15 минут полета.
Модули Phidgets, показанные на рисунке 5.24, были собраны на пластиковом мини боксе (Bud #PC11404) для использования в различных студенческих лабораторных проектах. Все соединяющие провода Phidget пропущены через просверленные отверстия позади каждого модуля и аккуратно спрятаны внутри мини бокса.
Рис. 5.24. Несколько модулей Phidgets смонтированных на пластиковом боксе для студенческих лабораторных проектов на основе CE eBox. Представлены модули LCD, 8 LED, 8 переключателей, ADC с 8 различными аналоговыми датчиками, и 2 R/C сервомотора на подвеске панорамирования & наклона с ИК датчиком расстояния. Провода скрыты внутри бокса
Так как частота обновления датчика Phidgets на основе USB по умолчанию составляет около 50 - 125 раз в секунду, они должны использоваться для сигналов, которые не требуют очень высокой частоты сэмплирования данных. В некоторых случаях плата Cypress PSoC будет лучше подходить для более высоких частот данных, так как пользователь может написать встроенную программу микроконтроллера для обработки сигналов с более высокой частотой данных. Затем можно использовать интерфейс последовательного порта eBox для передачи команд более высокого уровня и статусной информации с помощью встроенной программы микроконтроллера PSoC. Встроенная программа микроконтроллера выполняет операции нижнего уровня данных с более высокой частотой локально.
В качестве примера, встроенная программа микроконтроллера может генерировать сигналы PWM на частоте несколько килогерц для управления скоростью мотора, а команды более высокого уровня из eBox могут посылать настройку скорости мотора в микроконтроллер со значительно меньшей частотой.