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Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software.

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Präsentation zum Thema: "Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software."—  Präsentation transkript:

1 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Abschlusspräsentation Informationstechnik Labor Thema: Entwicklung eines MP3-GPS Player

2 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Problem- und Aufgabenstellung Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Problemstellung: Der Umgang mit der Entwicklungsumgebung AVR Studio und dem kostenfreien C-Compiler avr-gcc sowie der Umgang mit den Mikrocontrollern von Atmel wird in keiner Vorlesung des Fachbereichs Mechatronik direkt behandelt. Zum Kennen lernen der Atmel Mikrocontroller und der Programmiersoftware bilden sie den Kern unseres Projektes. Aufgabenstellung: Es ist ein Kombinationsgerät für den Freizeitbereich zu entwickeln, das MP3 Dateien abspielen und Positionsänderungen registrieren kann. Dabei soll es den zurückgelegten Weg und die benötigte Zeit aufnehmen und aufbereiten.

3 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Module

4 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Grafikdisplay 128x64 Pixel Paralleler 8bit Datenbus ASCII-Zeichensatz Hintergrundbeleuchtung 60mA Lauftext

5 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit SD-Karte MP3-Daten auslesen GPS-Daten schreiben SPI Bus FAT-Bibliothek von Holger Klabunde –FAT 16 (FAT32 möglich) –Paralleles Öffnen von Dateien zum Lesen –Lesen mit 50 Kb/s 1 Gigabyte getestet

6 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit JTAG Programmierung und Debugging Benötigte Anschlüsse TAP-Controller On-Chip Debugging: –Breakpoints –Verschiedene Stepping Möglichkeiten –Speicherbereiche darstellen

7 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit GPS-Empfänger Lassen iQ* ) Bestimmung von Position und Momentangeschwindigkeit 12 Kanal Technik Serielle Schnittstelle Verbrauch 86mW Abmessungen: 26x26x6mm Protokolle: TSIP (binär) und NMEA (ASCII) * ) kostenloses Sample der Firma Trimble

8 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit GPS-Daten Anzeige von: -Koordinaten -Geschwindigkeit -zurückgelegter Strecke -Durchschnitts- geschwindigkeit -Empfangsstatus Speichern der GPS-Daten auf SD-Karte zur Auswertung mit z.B. Routenplanern oder Google Earth

9 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Lithium Polymer Akku 1550mAh 3V bis 4,2V Cut-off Spannung 3V

10 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Spannungsregler MAX1672 –Step-up/down DC-DC-Converter –1,8V bis 11V Eingangsspannung –3,3V Ausgangsspannung –150mA Ausgangsstrom –Selbsthalteschaltung MAX1759 –5V Charge Pump –1,6V bis 5,5V Eingangsspannung –für Hintergrundbeleuchtung

11 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Ladeschaltung MAX1555 –Lade-IC für 1-Zellen Lithium-Polymer Akkus –Eingangsspannung 3,7V bis 7V (Netzteil) –USB Support (100mA Begrenzung) –On-Chip Temperaturüberwachung –Ladestatusanzeige

12 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit VS1011 Sample Rate 44,1kHz Codierung128 kbit/sec196 kbit/sec 220 kbit/sec (VBR) Kompressionsrate11,0257,26,4 Zeit um 32Byte an VS1011 zu senden0,2ms 1 codiertes MP3 Byte in Audiospielzeit0,0625ms0,041ms0,036ms 32 codierte MP3 Byte in Audiospielzeit2ms1,3ms1,2ms 512 codierte MP3 Byte in Audiospielzeit32ms20,9ms18,6ms Schreibzyklen (je 32Byte) bis Audio FIFO Buffer voll589 Dauer für diese Anzahl an Schreibzyklen1ms1,6ms1,8ms Spielzeit des Audio Buffer am VS101110ms10,4ms10,5ms

13 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit µController - Atmega64 I/O ports External interrupts Sleep mode 8-bit Timer/Counter0 with asynchronous operation 16-bit Timer/Counter1 SPI – Serial Peripheral Interface USART – serial communication Analog to digital converter Watchdog JTAG interface and on-chip debug system

14 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Layout

15 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Flussdiagramm der main-Funktion

16 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Benutzerschnittstelle 5 Taster zur Steuerung des Players Abfrage über externe Interrupts Realisierung verschiedener Kombinationen: –Taster kurz, lang, sehr lange gedrückt –Tastenkombinationen Tasterkurzlang 1Play / PauseBassverstärker ein/aus 2Lauternächste MP3 3Leiservorherige MP3 4GPS an/ausGPS reset 5---Gerät ein/aus TastenkombinationFunktion Taster lange gedrücktTastensperre ein/aus

17 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Technische Daten des Y-Pot Kopfhörer>30 Ohm Versorgungsspannung: Player LiPoly Akku 2,8V bis 4,2V 1550mAh Versorgungsspannung: Ladeschaltung 4,5V Maximum 100mA SpeichermediumSD-Karte: 1 Gigabyte Spielbare DateitypenMPEG 1.0 & 2.0 audio layer III (MP3) variable and constant bitrate bis zu 320 kbit/sec und 44,1 kHz Spielzeitohne GPS: 20h mit GPS: 15h Displayauflösung128x64

18 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Gehäusevorschlag Material: Plexiglas Spritzwasserschutz durch Klebefolie 4 Führungen zur Aufnahme in Draisine

19 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit Ausblick Miniaturisierung des Y-Pot Fertigung eines Gehäuses Integration in Draisine Verwaltung von Ordnerstrukturen Kleineres Display Solarpanelaufsatz

20 Informationstechnik Dozent: Prof. J. Walter Y-Pot MP3: Benjamin Meßmer, Fredrik Hailer - Y-Pot GPS: Thomas Werner, Christian Böge Einleitung Module Software Gehäusekonzept Ausblick Fazit - Sehr gute Unterstützung von Herrn Beck und Herrn Stumpf - Viel gelernt über Schaltungsentwicklung - Umgang mit zeitkritischen Funktionen in µControllern gelernt - Umgang mit On-Chip Debugging - Wahnsinnig viel Spaß - Dank an Trimble und Maxim für die kostenlosen Samples


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