5.3 Віртуальна модель блоку вводу-виводу
На
рис. 5.3 приведено лицьову панель
віртуального макету блоку вводу-виводу.
Як видно віртуальна модель має світлодіодну
лінійку, що показує поточний рівень
радіації від нульового значення до
порогового та світлодіодні індикатори,
що загоряються при перевищенні порогу
радіації та перевищенні накопиченої
дози. Окрім того віртуальна модель видає
звуковий сигнал при перевищенні
встановлених порогів. На
рис. 5.3 приведено її блок-схему. Віртуальна
модель реалізується чотирма паралельно
виконуваними процеми, які синхронізуються
за допомогою черги (
).Основний
процес реалізує цикл
Рис. 5.3. Лицьова панель віртуальної моделі блоку вводу-виводу
Рис. 5.4 Блок схема віртуальної моделі блоку вводу-виводу
while. На кожній ітерації обчислюється накопичена доза, записуються значення в файли, перевіряється чи не перевищено встановлені пороги. Окремимми процесами працюють блоки генерації сигналу тривоги (блок 1), блок Bluetooth Data Service (блок 6), блок Bluetooth Configuration Service (блок 3).
5.4 Віртуальна модель клієнтського пристрою блоку вводу-виводу
На рис. 5.5 приведено лицьову ппанель віртуальної моделі клієнта блоку-виводу. Вона відображає отримані по каналу Bluetooth значення радіації та накопиченої дози. Окрім того вона дає можливість встановити пороговий рівень значення радіації, пороговий рівень накопиченої дози, вказати чи необхідно зберігати поточний рівень радіації та підраховувати накопичену дозу, задати гучність звукової сигналізації при перевищенні порогів. Для передачі налаштування потрібно нитиснути кнопку “Зберегти налаштування”.
Рис. 5.5. Лицьова панель віртуальної моделі клієнтського пристрою
На рис. 5.6 приведено блок-схему клієнтського пристрою. Модель реалізується двома паралельними незалежними процесами. Верхній цикл while відповідає за відправлення налаштувань. Нижній цикл while відповідає за отримання значень радіації по каналу Bluetooth та відображенні інформації.
Рис. 5.6 Блок схема клієнтського пристрою блоку вводу виводу
6. Розробка програмного забезпечення
Завершальним етапом проектування блоку вводу-виводу цифрового дозиметра-радіометра є розробка програмного забезпечення. Програмне забезпечення для розроблюваного пристрою складається з двох частин: прошивка для мікроконтролера та програма для клієнтського пристрою - ноутбука чи смартфона. В даному розділі розроблено програмне забезпечення для мікроконтролера. Для його реалізації обрано мову програмування С. В якості програмного забезпечення для клієнтського пристрою можна використати модель побудовану в попередньому розділі.
Розглянемо структуру програмного забезпечення мікроконтролера приведену на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Структура програмного забезпечення мікроконтролера
Як видно з рис. 6.1 програмне забезпечення включає три складові частини. Основна програма виконує ініціалізацію мікроконтролера та периферійних блоків, а також переводить мікроконтролер в режим пониженого енергоспоживання Idle. В даному режимі відключене процесорне ядро, проте працюють всі периферійні блоки, що дозволяє вивести мікроконтролер із даного режиму по виникненню переривання. Підпрограми обробки переривань включають три функції. Це обробник призначений для роботи через UART з блоком вимірювань, обробник для роботи по інтерфейсу UART з радіомодулем Bluetooth та перетворювачем інтерфейсу USB в UART, обробник для ввімкнення/вимкнення Bluetooth при натисканні кнопки S1. Третя частина це вільно розповсюджувана бібліотека FATFS, що реалізує файлову систему FAT32 і розроблена для використання в пристроях на базі мікроконтролерів.