پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

چونکه به نظر می آید شما با Ethernet و RS485 به صورت عملی تجربه کافی را ندارید، و چونکه به نظر می آید پروژه شما صنعتی می باشد، پیشنهاد می کنم کار رو به یک شرکت و یا یک شخص وارد در این ضمینه واگذار کنید، چونکه عملا نکات زیادی وجود داره که در ظاهر دیده نمیشه و این تصور ممکنه پیدا بشه که با یک هزینه خیلی پایین بشه یک کار صنعتی با کیفیت انجام داد.

چرا شرکت ! خودمون انجام میدیم .
فقط بفرمایند که " چقدر میخوان هزینه کنن ؟ " که ببینیم می ارزه وقت بذاریم یا نه .

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

با سلام
از اینکه وقت گذاشتید سپاسگذارم اما به چند نکته ذکر شده توسط دوستان پاسخ میدهم:

اگر سنسور ها اطلاعات ویژه و مهمی رو سنس میکنن که لازمه به طور Instant واکنششون روی قسمت خاصی تاثیر بذاره .
راه حل اول من اینه که برای هر سنسور یه تراشه ARM قرار بدید که عمل پردازش رو متناسب با سنسور های دیگه انجام بده . سپس همه اونا رو به یه کنترلر مرکزی متصل کنید .

بله،اطلاعات سنسورها مهم هستند اما قراره سیستم به این صورت باشه که چون سنسورهای مختلف در این سیستم به کار میره و پروتکل استفاده شده در بعضی از آنها با بقیه فرق میکنه باید اطلاعات مفید سنسورها جدا شده و تمامی اطلاعات به صورت یک یا چند packet در آمده و بر روی پورت اترنت به قسمت بعد منتقل شوند.
فکر نمیکنم نیاز باشه برای هر سنسور یک ARM قرار بدیم و اگر به تعداد usart یک ARM به آن سنسور وصل کنیم و هر ARM اطلاعات مفید سنسورها را به صورتی جدا کنه و در نهایت اطلاعات تک تک ARMها به یکی از ARM ها که نقش master رو بازی میکنه ارسال بشه و در آنجا به صورت packet در آمده و بر روی ethernet به قسمت بعد منتقل بشه فکر کنم جوابگو باشه. نظر شما در این مورد چیه؟

راه حل دوم استفاده از ترکیب یک پروسسور و چند FPGA هست . این روش پیچیدگی های سخت افزاری و نرم افزاری خاص خودش رو داره .

فعلا قصد پیاده سازی بر روی FPGA رو ندارم اما در آینده باید بر روی FPGA پیاده شود.

چونکه به نظر می آید شما با Ethernet و RS485 به صورت عملی تجربه کافی را ندارید، و چونکه به نظر می آید پروژه شما صنعتی می باشد، پیشنهاد می کنم کار رو به یک شرکت و یا یک شخص وارد در این ضمینه واگذار کنید، چونکه عملا نکات زیادی وجود داره که در ظاهر دیده نمیشه و این تصور ممکنه پیدا بشه که با یک هزینه خیلی پایین بشه یک کار صنعتی با کیفیت انجام داد.

این پروژه رو به هر صورت باید خودم انجام بدم. درسته با ethernet و RS485 کار نکردم اما در قسمتهای دیگه تجربه دارم، بالاخره باید از یک جا شروع کرد.با وجود دوستان با تجربه مثل شما انشاالله که به مشکل نمیخورم.

شما بگو چقده میخوای هزینه کنی ؟

در مورد هزینه مشکل خاصی نیست فقط باید مسئول پروژه رو از لحاظ فنی بتونم قانع کنم.
از اینکه برای من وقت گذاشتید باز هم تشکر میکنم

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

بله،اطلاعات سنسورها مهم هستند اما قراره سیستم به این صورت باشه که چون سنسورهای مختلف در این سیستم به کار میره و پروتکل استفاده شده در بعضی از آنها با بقیه فرق میکنه باید اطلاعات مفید سنسورها جدا شده و تمامی اطلاعات به صورت یک یا چند packet در آمده و بر روی پورت اترنت به قسمت بعد منتقل شوند.
فکر نمیکنم نیاز باشه برای هر سنسور یک ARM قرار بدیم و اگر به تعداد usart یک ARM به آن سنسور وصل کنیم و هر ARM اطلاعات مفید سنسورها را به صورتی جدا کنه و در نهایت اطلاعات تک تک ARMها به یکی از ARM ها که نقش master رو بازی میکنه ارسال بشه و در آنجا به صورت packet در آمده و بر روی ethernet به قسمت بعد منتقل بشه فکر کنم جوابگو باشه. نظر شما در این مورد چیه؟

اگه اطلاعات سنسور ها اونقدر مهمه که باید واکنش بلادرنگ داشته باشند ( مثل کارخونه های مواد شیمیایی یا دارویی که افراد تو فشار منفی کار میکنند و یک لحظه غفلت میتونه به قیمت جون آدما تمام تمام بشه ) بهتره که برا هر کدوم یه ARM به کار بره اونم با فرکانس بالا .
ولی اگه کاربرد شما اینطوری نیست میتونید برای 4 تا سنسور با یک ARM برنامه بنویسید و بعد یه نت لیست بگیرید و ببیند که بیشترین مقدار Scan Time یه برنامه چقدر میتونه باشه . اگه زمان واکنش برای حساس ترین سنسور مساوی یا بیشتر از اون بود میتونید از یک ARM برای 4 تا سنسور استفاده کنید . ( موقع گرفتن نت لیست باید بیشترین فرکانس معتبر ARM رو تعریف کرده باشید ) .
نگران نباش پروژه چندان سختی نیست فقط هزینه زیادی داره
ولی مطمئنا از PLC هزینش کمتر میشه .

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

ممنون مهندس
میشه این قسمتی رو که فرمودی یک مقدار بیشتر برام توضیح بدی:

ولی اگه کاربرد شما اینطوری نیست میتونید برای 4 تا سنسور با یک ARM برنامه بنویسید و بعد یه نت لیست بگیرید و ببیند که بیشترین مقدار Scan Time یه برنامه چقدر میتونه باشه . اگه زمان واکنش برای حساس ترین سنسور مساوی یا بیشتر از اون بود میتونید از یک ARM برای 4 تا سنسور استفاده کنید . ( موقع گرفتن نت لیست باید بیشترین فرکانس معتبر ARM رو تعریف کرده باشید ) .

منظورتون رو از نت لسیت نمیفهمم :eek:

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

ممنون مهندس
میشه این قسمتی رو که فرمودی یک مقدار بیشتر برام توضیح بدی:منظورتون رو از نت لسیت نمیفهمم :eek:

از اونجا که نمیشه همه ی میکرو کنترلر ها رو شبیه سازی کرد و تازه اگر هم بشه نتایج بدست اومده معمولا با واقعیت فرق میکنه . از دستورات و توابع خاصی برای مانیتورینگ میکروکنترلر ها ( به صورت Real ) استفاده میشه که خروجی اون ها به صورت گرافیکی نیست بلکه مجموعه ای از اعداد و کلمات هست که به اون نت لیست گفته میشه .
شما میتونی مجموع زمان استارتاپ و اجرای برنامه و یا فقط اجرای برنامه یا قسمت خاصی از برنامه رو ازش استخراج کنی .

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

یک سوال در مورد مطلب زیر داشتم:

اگه اطلاعات سنسور ها اونقدر مهمه که باید واکنش بلادرنگ داشته باشند ( مثل کارخونه های مواد شیمیایی یا دارویی که افراد تو فشار منفی کار میکنند و یک لحظه غفلت میتونه به قیمت جون آدما تمام تمام بشه ) بهتره که برا هر کدوم یه ARM به کار بره اونم با فرکانس بالا .

1- در یک ARM که مثلا چهار تا usart داره این امکان برای اون به وجود اومده که بتونه چهار تا usart رو بدون ایجاد تداخل در هم ساپورت کنه،پس به نظرم لطفی نداره که از یک ARM که چهار تا usart داره فقط از یکی از آنها استفاده کرد. حال سوال من اینه مگه عملکرد هر usart بر روی usart بعد تاثیر میگذاره یا عملکرد میکرو رو مختل میکنه. چون سرعت سنسورها و نرخ انتقال اطلاعات قابل مقایسه با سرعت ARM نیست.
2- حال فرض کنید که برای هر سنسور یک ARM در نظر گرفتیم بالاخره این اطلاعات باید در یک ARM به عنوان master جمع شود و از آنجا بر روی ethernet ارسال شود. حالا ما حداقل 13 تا سنسور داریم و با فرض هر سنسور یک ARM ، ما 13 تا ARM داریم که اطلاعات خود را برای یک ARM میخواهند ارسال کنند، نحوه تبادل اطلاعات آنها چگونه میتواند باشد؟
3- نکته بعد استفاده از یک ARM با فرکانس بالا است، آیا همیشه فرکانس بالا مناسب است؟ به علت فاصله بالا بین سنسورها و مدار اصلی احتمالا برای خراب نشدن اطلاعات نرخ انتقال اطلاعات پایین است، آیا استفاده از یک ARM با فرکانس بالا اطلاعات را از بین نمیبرد؟
با تشکر فراوان از توجه شما

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

قصدت تخلیه اطلاعاتی هستشا

1- در یک ARM که مثلا چهار تا usart داره این امکان برای اون به وجود اومده که بتونه چهار تا usart رو بدون ایجاد تداخل در هم ساپورت کنه،پس به نظرم لطفی نداره که از یک ARM که چهار تا usart داره فقط از یکی از آنها استفاده کرد. حال سوال من اینه مگه عملکرد هر usart بر روی usart بعد تاثیر میگذاره یا عملکرد میکرو رو مختل میکنه. چون سرعت سنسورها و نرخ انتقال اطلاعات قابل مقایسه با سرعت ARM نیست.

اولا که منظورتون از تداخل چیه ؟
ثانیا خودتون تصور کنید برای دریافت اطلاعات از طریق یک پورت چقدر زمان لازمه علاوه بر اون زمانی که برای پردازش هم نیازه رو هم بهش اضافه کنید . چه بخواهید چه نخواهید این کار در میکروکنترلر های معمولی امکان پذیر نیست که به صورت Instant این کار رو انجام بدید و حتما زمانی رو به خود اختصاص خواهد داد . ولی در پروسسور های جدید که توانایی ایجاد پردازنده های مجازی رو دارند کاملا قابل اجراست .
ثالثا من همون اول هم گفتم که اگر کل زمان Access و Process کمتر از زمانی هست که واکنش سنسور باید اعمال بشه میشه از یه ARM برای 4 تا سنسور استفاده کرد .

2- حال فرض کنید که برای هر سنسور یک ARM در نظر گرفتیم بالاخره این اطلاعات باید در یک ARM به عنوان master جمع شود و از آنجا بر روی ethernet ارسال شود. حالا ما حداقل 13 تا سنسور داریم و با فرض هر سنسور یک ARM ، ما 13 تا ARM داریم که اطلاعات خود را برای یک ARM میخواهند ارسال کنند، نحوه تبادل اطلاعات آنها چگونه میتواند باشد؟

خوب همه چیز رو که ما نباید بهتون توضیح بدیم . همونطور که میدونید مهمترین بخش کار طراحی و خلاقیت در طراحی هست . کار مهمه رو ما جای شما انجام بدیم ؟ :-))
ولی باید بگم که ارتباط بین سنسورها شدنیه و با سرعت خوبی هم قابل اجراست . یکی از قسمتهای مهمش همینه و سعی میکنم تا جایی که امکان داره خودت بهش برسی . اصلا شاید یه راه جدید ارائه کردی که از برای ما بهتر باشه . یکم دقت کنی جواب رو پیدا خواهی کرد .

3- نکته بعد استفاده از یک ARM با فرکانس بالا است، آیا همیشه فرکانس بالا مناسب است؟ به علت فاصله بالا بین سنسورها و مدار اصلی احتمالا برای خراب نشدن اطلاعات نرخ انتقال اطلاعات پایین است، آیا استفاده از یک ARM با فرکانس بالا اطلاعات را از بین نمیبرد؟

یعنی چه ؟!!! :-O
هر چه ARM فرکانس بالاتری رو ساپورت کنه نرخ پردازش اطلاعات بر ثانیه بالاتر میره و این یعنی سرعت بالاتر .
منظورتون از مدار اصلی Master هست یا Slave ؟
چرا باید از بین ببره ؟

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

با سلام
ازتمامی دوستانی که تا الان بهم کمک کردند تشکر میکنم.
قرار شد از lpc1768 استفاده کنم و هر چهارسنسور رو به یک میکرو وصل کنم. هر میکرو اطلاعات مفید دریافت شده از سنسورها رو جدا کرده و به ترتیب اهمیت اطلاعات 4 سنسور را مرتب میکند. تعداد 4 میکرو برای حدود 13سنسور در نظر گرفته شد و هر میکرو اطلاعات را به همانگونه که ذکر شد مرتب کرده و برای واحد بعد میفرستد.
واحد بعد که شامل یک میکرو lpc1768 بوده و در اینجا نقش master را به عهده میگیرد اطلاعات 4 میکرو قبلی را دریافت کرده و مرتب نموده و بر روی پورت اترنت ارسال میکند.
حال نظر شما در مورد این طرح چیست و به نظر شما در انجام این کار باید چه مواردی را مد نظر قرار داد؟
با تشکر
(این پست حالا حالا ادامه دارد) :mrgreen:

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلام دوست من
اولین پیشنهاد من اینه که مستر رو تراشه ای انتخاب کنی که فرکانس کاریش 1 گیگا هرتز باشه .
این کار باعث میشه که بتونی خیلی امکانات دیگه رو هم بعدا بهش اضافه کنی .
شاید فکر کنی که من علاقه به فرکانس بالا دارم ولی باید بدونی که یه سری نکات ریز هست که به خاطر اونها این پیشنهاد رو میکنم . این پیشنهاد هم روی کیفیت کار موثره و هم روی بودجه ای که میخوای بگیری .

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

برای ارتباط مستر با اترنت چکار میخوای بکنی ؟
مستر و رابط اترنتت که احیانا یکی نیستن ؟

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

امیدوارم که از پس برنامه نویسی سنگینش بر بیای . چون سخت افزار در برابر برنامه نویسی تو این پروزه هیچه .

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلام،باز هم ممنون از توجهتون
اگه بعضی مواقع دیر جواب میدم به خاطر اینه که دسترسیم به اینترنت محدوده و الا خیلی زودتر به موارد ذکر شده توسط دوستان عزیز پاسخ میدهم.
حال چند نکته:

اولین پیشنهاد من اینه که مستر رو تراشه ای انتخاب کنی که فرکانس کاریش 1 گیگا هرتز باشه .

شما روی تراشه خاصی برای مستر نظر دارید؟
نکته ای که هست اینه که باید پورت اترنت داشته باشه و ورودیهای سریال از نظیر uart و spii رو هم به تعداد داشته باشه

برای ارتباط مستر با اترنت چکار میخوای بکنی ؟
مستر و رابط اترنتت که احیانا یکی نیستن ؟

منظورتون رو از این قسمت متوجه نمیشم، خود میکرو پورت اترنت داره دیگه!!، :eek: اگه منظورتون پیاده سازی لایه فیزیکی و ... ایناست هنوز فکر نکردم اما در همین انجمن دوستان از آی سی های خاصی استفاده کردند که فکر کنم بشه از اونا استفاده کرد(اطلاعاتم در این زمینه کمه، اگه مواردی هست لطفا به من اطلاعات بیشتری بدهید یا یک سری لینک یا document برای آموزش بیشتر به من معرفی کنید)

امیدوارم که از پس برنامه نویسی سنگینش بر بیای . چون سخت افزار در برابر برنامه نویسی تو این پروزه هیچه .

مهندس یه مقدار دلداری و امیدواری بیشتر بده، اول کاری دلمون ریخت :cry2: (شوخی کردم)

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلام

نکته ای که هست اینه که باید پورت اترنت داشته باشه و ورودیهای سریال از نظیر uart و spii رو هم به تعداد داشته باشه
منظورتون رو از این قسمت متوجه نمیشم، خود میکرو پورت اترنت داره دیگه!!، :eek: اگه منظورتون پیاده سازی لایه فیزیکی و ... ایناست هنوز فکر نکردم اما در همین انجمن دوستان از آی سی های خاصی استفاده کردند که فکر کنم بشه از اونا استفاده کرد(اطلاعاتم در این زمینه کمه، اگه مواردی هست لطفا به من اطلاعات بیشتری بدهید یا یک سری لینک یا document برای آموزش بیشتر به من معرفی کنید)

بهتره مستر و واسط اترنت از هم جدا باشند .

شما روی تراشه خاصی برای مستر نظر دارید؟

من به Cortex A9 فکر میکنم .

مهندس یه مقدار دلداری و امیدواری بیشتر بده، اول کاری دلمون ریخت :cry2: (شوخی کردم)

:agree:
نمونه سنسورها رو اگه میشه معرفی کن .
بگو که خروجیشون اصلا چه جور اطلاعاتی هست ؟
به ترتیب عمل می کنند یا هم زمانی هم دارند ؟ اگه هم زمانی دارند چندتاشون امکان داره همزمانی داشته باشه ؟
برای هر سنسور بین هر ارسال چقدر تاخیر هست ؟
حجم اطلاعاتی که میفرستن چقدره ؟

در آخر الگوریتمت رو برای Slave ها و Master بنویس ( فارسی یا انگلیسی فرق نمیکنه ) .

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلامبهتره مستر و واسط اترنت از هم جدا باشند

دلیل خاصی برای این مورد دارید و یا اشکالی در استفاده از پورت اترنت خود میکرو میبینید؟

نمونه سنسورها رو اگه میشه معرفی کن .
بگو که خروجیشون اصلا چه جور اطلاعاتی هست ؟
به ترتیب عمل می کنند یا هم زمانی هم دارند ؟ اگه هم زمانی دارند چندتاشون امکان داره همزمانی داشته باشه ؟
برای هر سنسور بین هر ارسال چقدر تاخیر هست ؟
حجم اطلاعاتی که میفرستن چقدره ؟

در آخر الگوریتمت رو برای Slave ها و Master بنویس ( فارسی یا انگلیسی فرق نمیکنه ) .

فعلا در حال بررسیه oo:

[goldperson2005]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

دلیل خاصی برای این مورد دارید

شما برای اترنت نیاز به یه RTOS دارید . این سیستم ها هر قدر هم Real Time خونده بشن باز هم که به واقع که Real Time نیستند و زمانی رو برای اجرا و حجمی از پردازش رو در پردازنده میکرو رو به خوشون اختصاص میدن . از طرف دیگه اگه Master رو برای انجام تغییرات جدا کنید سیستم از کار خواهد اوفتاد ولی اگر Master سرعت کافی داشته باشه و در مورد پیاده سازی اترنت اطمینان کافی داشته باشید میتونن اون دوتا یکی باشن .

در کل اگه اون سوالات رو جواب بدی +
چه اطلاعاتی قراره روی اترنت فرستاده بشه ؟
بهتر میشه کمک کرد .

اگه از نحوه ی ارتباط سنسورهات مطمئن نباشی خودم میام هرجا باشی می کشمتا

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلام
یک سوال:
بر روی دیتاهای ارسال شده توسط اترنت میکرو میتوان IP تعریف کرد؟ چون قراره این اطلاعات توسط سرور دریافت بشه :eek:

[yadegari]

پاسخ : پیشنهاد برای طراحی یک سیستم میکروکنترلری

سلام
یک سوال:
بر روی دیتاهای ارسال شده توسط اترنت میکرو میتوان IP تعریف کرد؟ چون قراره این اطلاعات توسط سرور دریافت بشه :eek:

منتظر یاری سبزتان هستیم :mrgreen: