Institut für Informatik - Arbeitsbereich Elektronik und Digitaltechnik

Projekte.Spartan3 (Struktur)

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Spartan3-Karten

Für ein geplantes Robotik-Projekt werden Baugruppen-Prototypen in Form von Adapter-Karten für die Spartan3-Boards aus dem Praktikum entwickelt, um eine Plattform für die Software-Entwicklung und für Experimente zu schaffen.

Entwicklung von Testprogrammen

Für die drei selbst entwickelten Boards

• MonA -- Monitor-Adapter
• CamA -- Stereo-Kamera-Adapter
• s3board_funk -- Datenfunkadapter

sind Programme für ein Funktions- und Fertigungstests zu entwickeln.

Bearbeiter: Michael Gremmel (Studienarbeit)
Betreuung: C. Giesemann, G. Kemnitz

• [Ausarbeitung]
• Python-Script zur Kameraansteuerung [Linux] [Windows]
• [clk2x_dcm_arwz.ucf] [Constraints_2cams.ucf] [kamera_old.ucf] [kamera.ucf] [Seg7Display.vhd] [cam_bram.vhd] [SPI.vhd] [kamera (Kopie).vhd] [kamera (3. Kopie).vhd] [StringPack.vhd] [SimUtils.vhd] [I2C.vhd] [kamera (noch eine Kopie).vhd] [testbench.vhd] [kamera.vhd] [MemPack.vhd] [EdgeDetection.vhd] [CamControl.vhd] [RS232.vhd] [kamera_old.vhd] [clk2x_dcm.vhd] [SCCB.vhd] [kamera (5. Kopie).vhd] [kamera (4. Kopie).vhd]

Arbeitsschritte für den Test der Baugruppe MonA

• Ausgangspunkt: VGA-Aufgabe aus dem Softwaretechnikpraktikum, Datenblätter DAC (Konfigurationssbits), UCF-Datei
• Schritt 1: VHDL-Testprogramm zur Konfiguration des DACs und zum Messen der Steuer- und Synchronisationssignale ohne RGB-Signale
• Schritt 2: einfarbige Ausgabe (alle Pixel gleiche Farbe): Grundfarben Rot, Grün, Blau; Graustufen; Sekundärfarben Gelb, Cyan, Magenta; Schalter zur Umschaltung zwischen Farbstufen nutzen
• Schritt 3: Erzeugung von Testbilder z.B. Farbstreifen vertikal/horizontal o.ä

Ziel: kleine, übersichtliche möglichst selbst erklärende Demo- und Testprogramme

Arbeitsschritte für den Test der Baugruppe CamA

• Ausgangspunkt: Kamera-Test-Design von Christian im SVN + Datenblätter + UCF
• Konfiguration einer Kamera + Bildausgabe über MonA (Fun
• Demoprogramm mit SRAM als Bild-Puffer
• Experimentierprogramm zum Testen unterschiedlicher Kamera-Modi; z.B. Umschalten zwischen beiden Kameras
• Speichern eines Bildes im SRAM
• einfache Berechnungen z.B. Differenz zwischen zwei Bildern oder IR LED finden

Ziel: Eigenes Design mit den o. g. Funktionen gut dokumentiert und Test der CamA Platinen

Arbeitsschritte für den Test der Baugruppe s3board_funk

• Ausgangspunkt: Funk-Test- Design von Christian im SVN + Datenblätter + UCF
• Konfiguration des Funkmoduls
• einfache Übertragung (Senden/Empfangen mit allem nötigen Overhead)
• Übertragung mit 3 Knoten (Protokollinplementierung mit Zeitscheiben)

Ziel: Eigenes Design mit den o. g. Funktionen gut dokumentiert und Test der Funk Platinen

Auszuwertende Dokumentation

Link auf extra Seite, Zugriff ifi

Positionsregelung (Hossam, Handong)

Bauteile: Motor (umgebauter Servo), Motortreiber L293, runder Magnet mit Querorientierung, Rotationsencoder AS5040, Pegelwandler

Experimente

Schritt 1:

Vor-Rückwärtsschalten des Motors mit Taster; Einstellung der relativen Pulsbreite mit Schaltern; Anzeige der Position (Zählerstand der Geberschritte) auf der 4-stelligen LED

Erweiterung serielle Ausgabe:

Ausgabe der Zählstände in einem äquidistanten Zeitraster an den PC; Darstellung des Zeitverlaufs des Zählstandes und der Zählstandsänderung (Geschwindigkeit) mit Matlab

Erweiterung Geschwindigkeitsregelung:

Vorgabe der Sollgeschwindigkeit mit den Schaltern; vorwärts-rückwärts-Stop mit Tasten; Kontrolle des Regelverhaltens mit Matlab

Experiment Bahnregelung:

Eingabe der Wegedifferenz mit den Schaltern; Start mit Tastern; weiterhin äquidistante Ausgabe der Zählerstände; Kontrolle/Visualisierung des Weges und der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit mit Matlab

Experiment Trajektor Abfahren:

Vorgabe einer Folge von (Weg,Zeit)-Paaren als Beschreibung des abzufahrenden (Soll-) Weges; Kontrolle des tatsächlich abgefahrenen Weges mit Matlab

Servo-Regelung

Arm aus Robonova-Teilen und 3 Servos, Beschleunigungssensoren darauf befestigen, HSR-8498HB, serielles Protokoll 19,2 kBaude, 8 Datenbit, 2 Stoppbit, keine Parität

Umwandlung von Bayer-Pattern-Bildern in RGB-Bilder

Aufgabenstellung: [Demosaicking.pdf] , [CamA.zip]

Bearbeiter: Li,Danfeng (Studienarbeit)
Betreuung: C. Giesemann, G. Kemnitz

Datenfunk (Christian)

Zusatzboard Ampel und Zahlenschloss

[boardtest.vhd] [boardtest.ucf]

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