RADIO O OBSERVATORIO D DE JJICAMARCA INSTITUTO G GEOFÍSICO D DEL P PERÚ
ESTADO A ACTUAL D DEL A ABS CONTROL Iván M Manay Ricardo R Rojas I&D+i Setiembre 22010 1 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
RESUMEN El proyecto ABS consiste en el apunte automático del beam de la antena principal del Radio Observatorio de Jicamarca. Este proyecto está dividido en dos etapas: ABS-RF (encargado de realizar la conmutación RF de potencia) y el ABS-Control (encargado del control de los módulos de conmutación RF). RF). Este último último está subdividido subdividido en tres partes: partes: el módulo de monitoreo, el módulo de control central y un conjunto de estaciones remotas (ERs) instaladas en la antena, encargadas de manejar los módulos de conmutación RF. El alcance inicial in icial del proyecto será de un cuarto de la antena conformado por 16 bloques, en cada bloque se instalará una ER y dos bloques conmutación RF. En este informe se detallará la parte del proyecto relacionado con ABS Control.
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RESUMEN El proyecto ABS consiste en el apunte automático del beam de la antena principal del Radio Observatorio de Jicamarca. Este proyecto está dividido en dos etapas: ABS-RF (encargado de realizar la conmutación RF de potencia) y el ABS-Control (encargado del control de los módulos de conmutación RF). RF). Este último último está subdividido subdividido en tres partes: partes: el módulo de monitoreo, el módulo de control central y un conjunto de estaciones remotas (ERs) instaladas en la antena, encargadas de manejar los módulos de conmutación RF. El alcance inicial in icial del proyecto será de un cuarto de la antena conformado por 16 bloques, en cada bloque se instalará una ER y dos bloques conmutación RF. En este informe se detallará la parte del proyecto relacionado con ABS Control.
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ÍNDICE 1
INTRODU INTRODUCCIÓ CCIÓN N ................ .................................. ................................... .................................. .................................. ................................... ........................... ......... 4
2
DESARROLL DESARROLLO O ................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................. .............................. ............. 5
2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3
Modulo Modulo de Monitore Monitoreo o ...................................................................... ......................................................................................................... ................................................ ............. 5 Módulo Módulo de Control Control Centra Central.......................... l.............................................................. ......................................................................... ................................................12 ...........12 Control Control Central Central (CC) ....................................................................... .......................................................................................................... ...............................................12 ............12 Controlador de radar ABS (CRABS) ...............................................................................................16 Módulos estaciones remotas (ERs) ................................................................................................28
4
CONCLU CONCLUSION SIONES ES ............... ................................. ................................... .................................. .................................. ................................... ......................... ....... 30
5
RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 31
3
RESULTA RESULTADOS DOS ................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ............................ ........... 30
3 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
ABS CONTROL 1
INTRODUCCIÓN
El Radio Observatorio de Jicamarca (ROJ), centro de investigación del Instituto Geofísico del Perú (IGP), estudia la aeronomía ecuatorial. Para realizar este estudio dispone de un radar de 50 Mhz, el cual consta de un sistema de adquisición digital, transmisores de alta potencia de 1 MW pico y de una antena de 18,000 dipolos en una extensión de 300 m por 300 m. La antena está formada por dos antenas ortogonales, cada una de las cuales está dividido en cuartos con 16 módulos por cada cuarto de antena, en total son 64 módulos los que forman toda la antena. Para cambiar la dirección de apunte „ Beam‟ Beam‟ se cambia la fase (cambio de longitud de cable) en cada módulo. Actualmente el cambio de apunte se realiza en forma manual con un tiempo promedio de 2 a 3 horas por un grupo de cuatro personas. Automatic Beam Switching ) consiste en realizar el cambio del apunte del El proyecto ABS ( Automatic beam en forma remota y en un tiempo en el rango de los segundos. segundos. Para realizarlo se ha dividido el proyecto en dos partes, ABS-RF (encargada de realizar todo lo referente a radio frecuencia de alta potencia) y ABS-Control (encargada de realizar todo lo referente a la parte de control del sistema ABS-RF). El principal requerimiento es que cada módulo de la antena soporte una potencia pico máxima de 45 KW. La figura 1 muestra un diagrama de bloques simplificado de la solución que se está empleando. Cada módulo de la antena tendrá una estación remota, la cual cual controlará a dos módulos de conmutación RF de potencia (polarización UP y DOWN). La solución desarrollada para la parte RF emplea Switchs RF (RJ6B-26S Jennings) mientras que en la parte de control para evitar la interferencia interferencia se empleará fibra óptica en todo el cableado. Este proyecto brinda enormes facilidades debido a que permitirá cambiar el apunte del beam principal durante durante una toma toma de datos lo que permite realizar realizar nuevos experimentos experimentos para para mejorar el entendimiento de la aeronomía ecuatorial.
FIBRA OPTICA c
CONVERSOR OPTICO/ELECTRICO SWITCH SECUNDARIO SWITCH PRIMARIO MODULO DE CONMUTACION RF ESTACIÓN REMOTA
3 C
C
C
C
3
c Consola de Gestión Central
Figura 1 Diagrama Diagrama de Bloq ues del Proyecto ABS
4 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Control
USB
TCP/IP
Central
r a i l i x u A
e t n e i u g i S _ o d a t s E
Estaciones Remotas
X T l_ o r t n o C
Módulo de Monitoreó
Controlador de
USB
Radar
Módulo de
Módulo de Control
Módulo de
Monitoreo
Central
Estación Remota
Figura 2 Diagrama de Bloqu es del sistema ABS Contro l
El diagrama de bloques del proyecto ABS Control se muestra en la Figura 2. Se observa que está dividida en tres partes: 64 estaciones remotas (ER) en total para toda la antena, un control central (CC) y un módulo de monitoreo (PC de monitoreo). La tabla 1 resume las aplicaciones que dispone el sistema actualmente. Aplicación
Módulo
Descripción
ServidorUDP_arm
Estación remota (ER) Aplicación que permite recibir comando por el puerto Ethernet.
Udpsvd
Estación remota (ER) Aplicación integrada del busybox habilita el servidor tftp (TFTPD)
FF_counter.pof FF_counter.sof
Controlador de radar Archivos de programación (firmware) para la lógica de ABS (CR ABS) control de un CR-ABS estándar.
CnCe
Control central (CC)
Aplicación que gestiona los comandos recibidos desde la PC de monitoreo mediante el puerto serie y los reenvía hacia las ERs en modo de comando vía ethernet o hacia el CRABS mediante el GPIO.
ClienteTFTP_arm
Control central (CC)
Aplicación usada por el CC para transferir archivos de los servidores TFTP (Estaciones remotas)
abscontrol.py
PC Monitoreo
Script de python que inicia la interfase gráfica del sistema desde línea de comando.
Tabla 1 Principales aplicaciones del sistema ABS Con trol
2
DESARROLLO
2.1
Modulo de Monitoreo
El software de monitoreo desarrollado para el proyecto ABS permite al usuario interactuar con el módulo de control central (y mediante esté con las estaciones remotas), como se muestra en la Figura 2. 5 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
La interface, ABS GUI, se encarga de enviar comandos al módulo de control central para que este ejecute las tareas programadas y a la vez muestre al usuario el proceso de realización de las mismas. Esta ha sido desarrollada en plataforma Linux - Fedora 10; y fue implementado con el software para la creación de interfaces gráficas PyQT4 Designer y las rutinas en los eventos de los widgets están programados en lenguaje Python v2.5 para el cual se utilizó el Eric4 (python IDE). La interface se encuentra instalada en la computadora denominada PC de monitoreo y tiene por objetivo ser la herramienta con el cual el operador controla el Sistema ABS Control. Las principales funciones del ABS GUI son:
Configurar las estaciones remotas Monitorear las estaciones remotas Mostrar el patrón de radiación del arreglo de dipolos de la antena principal ubicadas en el ROJ para el apunte de antena de ese momento.
La comunicación con el CC (Módulo de control central encargado de gestionar los comandos enviados por la PC_Monitoreo hacia las las ERs.) es bidireccional mientras que con el CR-ABS (Controlador de radar usado en el sistema ABS_control ) es unidireccional y en ambos casos se transfieren datos en formato serial. La comunicación con ambos sistemas está gestionada por aplicaciones que manejan el puerto serie de la PC y son llamadas desde la interface. La interfaz gráfica luego de ser ejecutada muestra 4 pestañas: Pestaña de configuración (configuration), donde se selecciona y carga el archivo del experimento a realizar y se programa al CR-ABS. Pestaña de operación ( operation ), donde se interactúa con el CC por medio de botones, cajas de texto de entrada, etc. Dos pestañas donde se muestran las gráficas de los patrones de radiación ( UP y DOWN radiation pattern ) del apunte de antena del experimento actual.
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Figura 3 Diagrama de flujo d el software d e Monitoreo (1/3)
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Figura 4 Diagrama de flujo d el software de Mon itoreo (2/3)
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Figura 5 Diagrama d e flujo del So ftware de Monit oreo (3/3)
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En las figuras 3, 4 y 5 se muestran el diagrama de flujo del funcionamiento de la interfaz gráfica denominada ABS GUI. La Figura 3 corresponde al proceso de configuración en la pestaña de configuración ( configuration). Las figuras 4 corresponden a los botones mediante el cual el usuario tiene control sobre el CC en pestaña de operación ( operation) y la figura 5 muestra la ejecución de la tarea seleccionada. Como fue mencionado anteriormente, la aplicación principal de la interfaz gráfica se encarga de ejecutar otras sub-aplicaciones para realizar la transferencia de datos entre la PC de monitoreo y el CC, pero a la vez debe de gestionar el estado del entorno gráfico (botones, etiquetas, imágenes, etc.) en todo momento. Al ser ejecuta una sub-aplicación por ABS GUI este no tendrá el control de la parte gráfica mientras se mantenga en ejecución dicha sub-aplicación, una de las sub-aplicaciones que serán ejecutas consiste en esperar la notificación del fin de apunte desde el CC (la duración de un determinado apunte depende de la configuración realizada por el usuario en el CR-ABS) y mientras la sub-aplicación no finalice el usuario no tendrá acción sobre la interfaz gráfica. Para dar solución a este inconveniente se optó por utilizar dos clases de la librería del PyQt: el QBasicTimer y el QProcess, los cuales se mencionan a continuación. El QProcess es utilizado para ejecutar aplicaciones en otro plano (sub-procesos). Al ejecutar una aplicación en sub-proceso la aplicación de la interfaz quedará liberada. QProcess permite que cada vez que es finalizada una aplicación que se ejecuta en sub-proceso se evalué una función asociada a tal evento, y mediante el cual se podrá saber el instante en que ha finalizado la sub-aplicación que se encarga de recibir el final de un apunte desde el CC. El QBasicTimer es un temporizador con el cual cada intervalo de tiempo (para este caso 10ms) la aplicación de la interfaz pueda revisar los resultados obtenidos al evaluarse la función asociada al evento que se genera cuando finaliza la aplicación que se ejecuta en sub-proceso (aplicación encargada de recibir la finalización de apunte del CC) y así determinar la finalización de cada apunte. Es decir, la interfaz gráfica se está refrescando cada 10ms mientras revisa la finalización de cada apunte. Una vez culminado cada apunte la siguiente acción, sobre el CC, depende del estado en que se encuentre la interfaz, esto se puede ver en la parte 3 del diagrama de flujo (Figura 5). Las figuras 6, 7 y 8 muestran detalle de la parte gráfica de la interface de monitoreo. Más detalle sobre su uso puede encontrarse en la sección de anexos.
10 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Fig ur a 6 Pestañ a de Co nf igu raci ón.
Fig ur a 7 Pest añ a d e Op eraci ón.
11 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Fig ur a 8 Pestañ a de Pat rón d e radi ación .
2.2
Módulo de Control Central El módulo de Control Central se encarga de realizar las siguientes tareas:
Recibir desde la PC de monitoreo los archivos de experimento. Enviar los archivos de experimento a las ERs. Avisar a las ERs el archivo de experimentos que se desea cargar. Habilitar o deshabilitar el transmisor mediante el CRABS. Realizar el cambio de apunte en antena a través de las ERs.
El módulo de control central está conformado por dos equipos: El control central (CC) y el controlador de radar para ABS (CRABS).
2.2.1
Control Central (CC)
Para las tareas del CC, se han desarrollado aplicaciones en C que son ejecutadas desde un sistema Linux embebido en la tarjeta GESBC-9260S de Glomation Inc. Esta tarjeta cuenta con periféricos como puertos Ethernet, GPIO y COM que son utilizados para fines del proyecto. Las aplicaciones desarrolladas se pueden agrupar como:
Funciones para manejo del puerto ethernet: Transfieren comandos y archivos entre el CC y las ERs (Módulo de control encargado de realizar el cambio de fase y la verificación del cambio de fase en un módulo de la antena) a través de una red ethernet. Más detalle de las aplicaciones para manejo del puerto ethernet puede encontrarse en el módulo estaciones remotas. Funciones para manejo del CR_ABS: El CC se comunica con el CRABS mediante cuatro pines IO del módulo. El control consiste en usar un pin IO para habilitar al CRABS durante un tiempo pre-fijado, y deshabilitarlo al final de dicho 12 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
tiempo. La culminación de dicho tiempo es reportado por el CRABS usando un segundo pin IO del CC. Los otros dos pines son de función similar, pero son empleados para el modo de Salto de usuario. Los tiempos habilitación del CRABS son establecidos por el usuario en la PC de monitoreo. Funciones para comunicación con el módulo de monitoreo: Se transfieren archivos y comandos entre el CC y la PC de monitoreo mediante una comunicación serial.
Para su operación, el CC espera que la PC de Monitoreo le envíe algún comando al puerto serie. La Tabla 1 muestra las tareas que se ejecutan por cada comando. Una vez terminada una tarea el CC queda a la espera de un siguiente comando (Ver Figura 9). Comando
Tarea realizada por el CC
CMD1
Se genera un reporte de conectividad de las ERs que es enviado a la PC de monitoreo.
CMD2
Se genera un reporte del apunte actual de las ERs que es enviado a la PC de monitoreo.
CMDA
Transfiere el archivo de experimentos (*.ab1) desde la PC de monitoreo a cada ER.
CMDB
Comando para indicar a la ER el archivo de experimentos con el que se desea trabajar. Es necesario que el archivo de experimentos haya sido previamente enviado a la ER. El primer apunte contenido en el archivo de experimentos es cargado por defecto.
CMDC *
Comando para cambiar el apunte de las ERs.
CMD7
Comando para habilitar el transmisor por un tiempo preestablecido por el CRABS. Una vez transcurrido dicho tiempo se carga el siguiente apunte en la ER.
Tabla 2 Tabla de com ando s del Contro l Central
*Debido a que este comando se usa después de CMD7 ó CMDB, el transmisor es habilitado por un tiempo pre-establecido por el CRABS antes de saltar al apunte deseado.
13 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 9 Diagrama de flujo del Contro l Central
Para la comunicación serial, se han desarrollado aplicaciones en C que deben ser ejecutadas en la PC de monitoreo y en el CC. Estas aplicaciones permiten la transferencia de comandos y archivos que luego se traducen en tareas para el CC. Se han desarrollado tres aplicaciones:
Envío de comandos. Recepción de comandos. Envío/recepción de archivos. 14 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
La Figura 10 muestra las aplicaciones para la transferencia de los comandos y la Figura 11 para la transferencia de archivos.
Figura 10 Diagrama de flujo p ara transmisión (Izquierda) y recepción (Derecha) de comando s
15 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 11 Diagrama de flujo s para transferencia de archivo s
2.2.2
Controlador de radar ABS (CRABS)
CR-ABS es el controlador de radar desarrollado para el proyecto de Automatic Beam Switching (ABS), tiene la misma lógica de funcionamiento presente en los controladores de radar estándar (CR), pero se ha acondicionado una etapa que permite controlarlo mediante señales externas del CC. La configuración de esta etapa es realizada en la PC de monitoreo y transferida vía USB. Esta configuración consiste de intervalos de tiempo en el cual el transmisor estará habilitado. En esos intervalos de tiempo la antena principal presentará un apunte determinado. En la figura 12 se muestra el diagrama de bloques del CR-ABS el cual contiene una etapa previa denominada CR-CONTROL el cual adiciona funcionalidad al CR-estándar para ser controlada por señales externas y operar en intervalos de tiempos que el usuario pueda configurar. Estos dos bloques en conjunto forma el CR-ABS el cual es controlado por el CC y configurado por la PC de monitoreo de ABS.
16 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 12 Diagrama de bloqu es del CR-ABS.
Para el funcionamiento del CR-ABS es necesario que este sea configurado previamente con el envío del archivo que contiene información de la duración de los apuntes. Luego de esto el CC se encarga de enviar las señales de control al CR-ABS para habilitar al transmisor y deshabilitarlo después de un tiempo prefijado. Finalizado el último retardo, se repite la secuencia desde el primer retardo. El CR-ABS también puede iniciar desde cualquier retardo del archivo de experimentos mediante el comando de salto enviado por la PC de monitoreo. Se continúa en orden para los siguientes retardos a partir de la posición donde del salto. En la figura 13 se muestra el diagrama de flujo del funcionamiento de CR-ABS, se ha omitido algunas señales involucradas en la Figura 12. Para la configuración y operación del CR-ABS se establecieron comandos que permitan almacenar los datos en memoria y controlen el salto de usuario. Comando
Descripción
Sintaxis
62708
Habilita escritura en memoria
62708
61680
Habilita lectura de memoria
61680
61937, X
Salta a la posición X de memoria (solo lectura)
61937,2356
Tabla 3 Comand os d el CR-ABS
17 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
. Figura 13 Diagrama de flujo del funci onami ento del CR-AB S
2.2.2.1 TARJETA DE CONTROL DEL CR-ABS El CR-ABS consta de 4 tarjetas, una de ellas es la tarjeta de control y el resto corresponden a las de un controlador de radar estándar [1]. La conexión entre las tarjetas de control y CR se realizan por el panel posterior mediante 3 cables coaxiales. 18 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
La modificación realizada en la lógica del CR-estándar fue habilitar una señal entrada (Enable CR, ver Figura 1) mediante el cual la etapa de CR-CONTROL habilitará las las líneas de salida del CR-ABS.
2.2.2.1.1
Descripción electrónica
La figura 14 muestra el diagrama de bloques de la tarjeta de control del CR-ABS el cual consta de un FPGA de la familia FLEX10K de Altera en donde se encuentra grabado la lógica de control, una memoria SRAM en donde se almacenan la información concerniente al intervalo de tiempo en que cada apunte de experimento mantendrá el transmisor habilitado, un conversor de USB/RS232-TTL que es usado para la recepción de datos desde la PC y una etapa de driv er para proteger el circuito de la lógica de control. El circuito esquemático se muestra en las figuras 15 y 16.
Figura 14 Diagrama de bloqu es de la tarjeta de contro l de CR-ABS.
19 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 15 Circuito esquemático-página 1 de la tarjeta de control. 20 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figu ra 16 Circuit o esqu emático -págin a 2 de la tarjeta de con tro l.
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Figu ra 16 Circuit o esqu emático -págin a 2 de la tarjeta de con tro l.
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2.2.2.1.2
Descripción de hardware
La lógica de control del CR fue implementado en cuatro módulos, cada uno ejecuta una tarea específica y sirve de soporte a la siguiente. Cada módulo utiliza dos señales (listo y ack) para indicar cuándo se ha finalizado alguna tarea. En la Figura 17 se muestra los módulos implementados para el control del CR-ABS.
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2.2.2.1.2
Descripción de hardware
La lógica de control del CR fue implementado en cuatro módulos, cada uno ejecuta una tarea específica y sirve de soporte a la siguiente. Cada módulo utiliza dos señales (listo y ack) para indicar cuándo se ha finalizado alguna tarea. En la Figura 17 se muestra los módulos implementados para el control del CR-ABS.
Figura 17 Diagrama General de Lógica de co ntrol de CR-ABS.
El Control del CR-ABS está compuesto de los siguientes módulos:
Data_detector: Encargado de recibir los datos o comandos enviados desde PC y generar las solicitudes de lectura y escritura en la SRAM. Mod_Write: Encargado de generar las señales especificas para la escritura en la SRAM. Mod_counter: Encargado de generar las señales especificas para la lectura en la SRAM y contabilizar el tiempo que se mantendrá el transmisor encendido. Sram_control: Encargado de controlar las líneas de la SRAM para realizar una escritura o lectura de datos. 2.2.2.1.2.1 Módulo data_detector La Figura 18 muestra la máquina de estados implementada para recoger los datos recepcionados por el “byte2word” (se encarga de recepcionar datos de 8 bits y concatenar cada 2 datos para forma datos de 16 bits (word) y el diagrama de flujo de la lógica del “data_detector”. En
las tablas 4 y 5 se describen las variables de entrada y salida respectivamente. 22 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Una vez que se tiene el dato completo este será evaluado y se ejecutará el proceso correspondiente según sea un comando o dato. X”F4F4 y X”F0F0” (hexadecimal) son comandos y controlan las señales de escritura y lectura del módulo “sram_control”. X”F1F1” es el comando de salto, el siguiente dato reci bido
después de éste es la dirección de salto. El rango de salto está comprendido entre 0 y 60000. La ejecución de salto se hace efectiva cuando el CC envía un pulso en alto por “cc_in_jump” respondiendo el “data_detector” con otro pulso en alto por “cc_out_jump” cuando fue realizado el salto mediante el “sram_control”.
Cualquier valor recibido diferente a los mencionados anteriormente es considerado un dato válido que será grabado en la SRAM mediante el “mod_write”. Se lleva una cuenta d e cada dato válido recibido (num_delays) con la finalidad de que el “mod_counter” realize una lectura cíclica de los datos almacenados en la SRAM. clock32
Reloj de recepción de datos de GUI ABS (32MHz).
clock60
Reloj del sistema (60MHz).
Reset
Reseteo del módulo.
Rx
Recepción de datos serial desde la PC.
cc_in_jump
Indica ejecución de salto.
ack_jump
Respuesta de salto realizo por “sram_control”.
Ack
Respuesta de dato almacenado por “mod_write”.
Tabl a 4 Señ ales d e en tr ad a
data_out[15..0]
Dato a ser almacenado en SRAM.
address_jump[15..0]
Dirección de salto.
num_delays[15..0]
Numero de datos validos recibidos.
ena_read
Indica requerimiento de lectura en SRAM.
ena_write
Indica requerimiento de escritura en SRAM.
Listo
Indica dato valido en bus.
Jump
Requerimiento de salto.
cc_out_jump
Respuesta enviada a CC de salto ejecutado.
Tabl a 5 Señ ales d e sal id a
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Figura 18 Diagrama de funcio namiento del data_detector.
2.2.2.1.2.2 Módulo mod_write Este módulo controla la escritura de datos en la SRAM mediante la señal de “wr_line” cuando el “data_detector” le indica que tiene un dato disponible en el bus de datos. La Figura 19 muestra su máquina de Estado y en las tablas 6 y 7 se describen las señales de entrada y salida respectivamente. clock60
Reloj del sistema (60MHz).
Reset
Reseteo del módulo.
Listo
Indica dato disponible en bus.
Tabl a 6 Señ ales d e en tr ad a
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Ack wr_line
Respuesta de dato almacenado. Escritura de dato en SRAM.
Tab la 7 Señ ale s d e sal id a
Figu ra 19 Máqu in a de estados d el mod _writ e.
2.2.2.1.2.3 Módulo sram_control En el modo normal de operación la dirección se va incrementando después de realizar un proceso de escritura o lectura, mientras que en el modo de salto (solo en lectura) se puede redireccionar a cualquier posición de la SRAM mediante el envío de dirección por el bus de “address_jump” y poner a '1' la señal de “jump”. El incremento de la dirección de salida se hará a partir de la nueva dirección de salto hasta llegar a la dirección del último dato almacenado para luego volver a iniciar desde la dirección cero. La Figura 20 muestra su máquina de estado y en las tablas 8 y 9 se describen las señales de entrada y salida respectivamente. data_in[15..0]
Dato para escritura en SRAM.
address_jump[15..0]
Dirección de salto.
read_req
Solicitud de lectura.
wr_req
Solicitud de escritura.
read_line
Lectura de un dato.
write_line
Escritura de un dato.
Jump
Ejecución de salto.
reset_read
Reinicio de la dirección de lectura.
Tabl a 8 Señ ales d e en tr ad a
25 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
data_out[15..0]
Dato leído de SRAM.
addres_sram[15..0]
Dirección hacia SRAM.
data_sram[15..0]
Bus Bidireccional de datos de SRAM
Oe
Habilita lectura de SRAM (activo en bajo).
We
Habilita escritura en SRAM (activo en bajo).
Bhe
Habilita buffer IO-byte high de SRAM (activo en bajo).
Ble
Habilita buffer IO-bye low de SRAM (activo en bajo).
ack_jump
Respreeeuesta de salto realizado.
ack_reset
Respuesta de reinicio de la dirección de lectura realizado.
Tabl a 9 Señ ales d e sal id a
Figura 20 Esqu ema de sram_con trol.
2.2.2.1.2.4 Modulo mod_counter Dentro de este módulo se implementó la lógica de control del CR-ABS, en el se espera la
señal de “c_tx” para habilitar las líneas de salidas del CR -ABS (L1:L7) por un intervalo de tiempo que depende del valor leído de la SRAM. Este módulo lee el dato (mediante la señal de “rd_line”)
que se encuentra apuntando la dirección actual. El dato leído índica el número de intervalos entre los pulsos de “CR-line” (L8 o Sync_ext) para el cual debe de estar habilitada las salidas de CR ABS, una vez culminado el proceso de conteo las líneas de salida son deshabilitado y se informa de esto mediante la señal de “est_sig” a la estación de control de ABS. Este módulo se encarga de reiniciar la dirección de lectura en “sram_control” una vez finalizada con la lectura del último
dato valido. La Figura 21 muestra su máquina de estado y en las tablas 10 y 11 se describen las señales de entrada y salida respectivamente.
26 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Clock60 (60MHz)
Reloj del sistema (60MHz).
Reset
Reseteo del módulo.
cr_line
Señal de sincronismo (L8: sync_ext).
c_tx
Control para habilitación de CR.
ena_read
Indica que el “sram_control” está en modo de lectura.
ack_reset
Indica de la dirección de lectura ha sido reiniciada.
Jump
Indica que se produjo un salto.
data_sram[15..0]
Dato leído del SRAM
adress_jump[15..0]
Dirección a donde se produjo el salto.
num_delays[15..0]
Número de datos validos en SRAM.
Tabl a 10 Señ ale s d e en tr ad a
rd_line
Lectura de un dato de SRAM.
est_sig
Indica que finalizo la cuenta.
hab_cr
Señal que habilita las lineas del CR.
reset_read
Reinicia la dirección de lectura.
Tabl a 11 Señ ales d e en tr ad a
Figu ra 21 Máqu in a de estados del mo d_co un ter.
27 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 22 Esquema del proceso d e cuentas de cr_line.
Adicionalmente en el panel frontal se muestran dos led que indican la finalización de la carga de datos en SRAM y el estado de la señal de “c_tx” que habilitará las líneas del CR.
2.3
Módulos estaciones remotas (ERs)
Las estaciones remotas controlan cada una a dos módulos de conmutación RF mediante 6 bits, 3 bits para la polarización UP y 3 bits para la polarización DOWN. Cada estación remota se encarga de realizar las siguientes tareas: Recibir y almacenar el archivo del experimento. Cargar el archivo del experimento Esperar señal que indica cambio de apunte. Esperar señal que indica el monitoreo de la fase de la antena durante un cierto período de tiempo. Esperar señal que indica apagado del sistema. Enviar el archivo de monitoreo hacia el módulo de control central.
El módulo de CC envía órdenes a las ERs. Algunas de estas órdenes serán del tipo punto-multipunto y otras serán del tipo punto-punto. Las órdenes del tipo punto-multipunto son acatadas por todas las ERs en un mismo instante, las siguientes órdenes son del tipo puntomultipunto:
Cargar archivo de experimento. Realizar cambio de apunte. Iniciar monitoreo de fase. Apagar el sistema.
Las órdenes del tipo punto-punto son acatadas por una única ER en un determinado momento, las siguientes son órdenes del tipo punto-punto:
Recibir archivo de experimento. Enviar archivo de monitoreo. Enviar archivo de chequeo.
Las ERs deben de cumplir los siguientes requerimientos: Puertos GPIO para el control de los módulos de conmutación RF de potencia, y para el chequeo. Contar con una memoria para almacenamiento, el cual servirá para almacenar los archivos de los experimentos, los archivos del monitoreo, los archivos de chequeo y las aplicaciones que se instalen de las aplicaciones. Un puerto Ethernet 10/100 Mbps para la comunicación de las estaciones remotas con el módulo de control central.
28 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Canales ADCs, para realizar el monitoreo de la fase.
De todas las soluciones que existen en el mercado se optó por un módulo de la empresa Glomation, modelo GESBC-9260S [3], éste es un sistema embebido basado en un procesador ARM926J-S de la empresa ATMEL, las características más importantes de este sistema embebido son:
Procesador de 200 Mhz ARM926J-S 32MB de memoria SDRAM 128MB de memoria NAND FLASH 4 canales ADCs de 10 bits cada uno. 1 Puerto device USB Real-Time Clock y alojamiento para pila tipo CR1220 1 interface para memoria SD/MMC Puertos GPIO (Pueden entregar hasta 16 mA cada uno) 1 Puerto Ethernet 10/100 Mbps
Este módulo cumple con todos los requerimientos mínimos que debería tener una ER. Luego de haber seleccionado la ER, la solución propuesta consta de dos partes, la primera es el desarrollo de una aplicación del tipo “cliente -servidor” encargado de realizar la comunicación punto-multipunto (broadcast), y la segunda es la utilización de un FTP para la transferencia de archivos entre el módulo de CC y las ERs. El servidor FTP que se usó en las ERs es del tipo TFTP, para poder usar este servidor en el sistema embebido se tuvo que actualizar el paquete busybox que venía por defecto, se pasó de la versión 1.12.1 a la versión 1.15.1. Luego el segundo paso es configurar el servidor TFTP para que se cargue junto con el sistema operativo, para esto se debe de agregar al final del archivo rc.sysinit (ubicado en la carpeta /etc/), la siguiente línea: udpsvd -vE 0.0.0.0 69 tftpd -c /mnt/sd/experimentos Luego de ejecutar los dos pasos anteriores, el servidor TFTP está listo para ser usado en las ERs. Para que el módulo de CC se pudiera comunicar con el Servidor TFTP, se usó un cliente TFTP. Esta aplicación fue implementada bajo Linux y descrita sobre el lenguaje de programación C. Finalmente la aplicación desarrollada está compuesta de dos partes, el primero es el “servidor”, el cual será instalado en las ERs, mientras que el segundo es el “cliente”, el cual será usado por la
aplicación de CC.
El Servidor, el cual será instalado en las ERs, debe responder a las siguientes órdenes:
Carga archivo de experimento, con este comando el servidor cargará en memoria un archivo que contiene el experimento a realizar, este archivo se encuentra ubicado dentro de la memoria SD. Realizar cambio de apunte, con este comando el servidor recibirá una dirección de memoria, cuando el servidor reciba esta dirección, el servidor deberá apuntar a e sa dirección de memoria. Iniciar monitoreo de fase, con este comando el servidor comienza el monitoreo de la fase durante un determinado tiempo, al finalizar el monitoreo, se genera un archivo que contiene la fase de la antena durante todo ese período. Apagar el sistema, con este comando se le indica al servidor que apague a la ER.
La Figura 23 muestra un diagrama de flujos de la ER.
29 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Figura 23 Diagrama de flujo d el servidor en las estaciones remo tas
3
RESULTADOS Se ha realizado prueba por 24 horas en el laboratorio del CC con 1 ER y ha presentado falla que se le ha atribuido a la variación en el flujo de la electricidad. Para solucionar esto se está procediendo a comprar un UPS. La ER por 3 días se ha instalado en el campo con el transmisor (TX) encendido y no ha habido falla en el almacenamiento de datos.
4
CONCLUSIONES
Las pruebas de laboratorio en su primera parte están concluidas satisfactoriamente. 30 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
5
Las pruebas iniciales en el campo muestran que no habría interferencia por parte del radar. El personal de ingeniería involucrado en el proyecto tiene un mayor conocimiento de sistemas embebidos.
RECOMENDACIONES
Iniciar la instalación de fibra óptica en el campo. Iniciar la instalación de los alojamientos mecánicos para los hubs y demás equipos de redes para poder realizar las pruebas finales del ABS Control.
31 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
BIBLIOGRAFíA [1]
“Informe Técnico del Controlador de Radar”, Radio Observatorio de Jicamarca.
[2]
”Informe del OverJro”, Radio Observatorio de Jicamarca.
[3]
”Información del sistema embebido GESBC-9260S de la empresa GLOMATION”:
http://www.glomationinc.com/product_9260S.html
32 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
ANEXOS ARCHIVOS USADOS POR LA INTERFASE GRAFICA DE LA PC DE 1)
MONITOREO
Formato requerido para el archivo de experimento.
Nombre del archivo: experimento1.abs
title ='MST-ISR 2009 (NS-Up)' #Experiments = 2 1=
[[0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,1.0,1.0,1.0,1.0]] [[0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,1.0,1.0,1.0,1.0]]
2=
[[0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [0.5,0.5,0.5,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,2.0,2.0,2.0,2.0]] [[0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [0.5,0.5,0.5,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,2.0,2.0,2.0,2.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,2.0,2.0,2.0,2.0]] 33 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Donde la línea número: <1> Indica el título del experimento <3> Indica el número de experimentos y puede ser cualquier valor entero positivo. <5: > Son las configuraciones de polarización Up y Down para todos los experimentos (en este caso 2). Nótese que cada experimento consta de 2 matrices de 64 elementos. Dentro de este archivo de experimento esta contenido los apuntes de cada experimento a realizar indicado por los números al principio de la línea.
2) Formato requerido para los archivos pattern_up.txt y , pattern_dw.txt. # The pattern defined by users is a file text. The file text containe the UES # phases, Tx phases, TX gains and TRx gains. In addition the option "JUST RX" # can be defined in order to get only the RX pattern. If just_rx is 0 the # total pattern is shown, but if just_rx is 1 only TX pattern is shown.
title ='MST-ISR 2009 (NS-Down)' ues_tx = [0.533333,0.00000,1.06667,0.00000] phase_tx = [[0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.5,1.5,1.5,1.5],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5],$ [1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],$ [0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5]] gain_tx = [[1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1]] gain_rx = [[0,0,0,0,1,1,1,1],$ [0,0,0,0,1,1,1,1],$ [0,0,0,0,1,1,1,1],$ [0,0,0,0,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1],$ [1,1,1,1,1,1,1,1]] just_rx = 0 34 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Los elementos de la matriz de phase_tx corresponden a las longitudes de los cables para el apunte de cada antena del arreglo principal del ROJ.
3) Formato requerido para el archivo de prueba EstadoModulos.txt Lista del estado de los modulos 192.168.1.1 [1 1] 192.168.1.2 [1 1] 192.168.1.3 [1 1] 192.168.1.4 [1 1] 192.168.1.5 [1 1] 192.168.1.6 [1 1] 192.168.1.7 [1 1] 192.168.1.8 [1 1] 192.168.1.9 [1 1] 192.168.1.10 [1 1] 192.168.1.11 [1 1] 192.168.1.12 [1 1] 192.168.1.13 [1 1] 192.168.1.14 [1 1] 192.168.1.15 [1 1] 192.168.1.16 [1 1] 192.168.1.17 [1 1] 192.168.1.18 [1 1] 192.168.1.19 [1 1] 192.168.1.20 [1 1] 192.168.1.21 [1 1] 192.168.1.22 [1 1] 192.168.1.23 [1 1] 192.168.1.24 [1 1] 192.168.1.25 [1 1] 192.168.1.26 [1 1] 192.168.1.27 [1 1] 192.168.1.28 [1 1] 192.168.1.29 [1 1] 192.168.1.30 [1 1] 192.168.1.31 [1 1] 192.168.1.32 [1 1] 192.168.1.33 [1 1] 192.168.1.34 [1 1] 192.168.1.35 [1 1] 192.168.1.36 [1 1] 192.168.1.62 [1 1] 192.168.1.63 [1 1] 192.168.1.64 [1 1] 35 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Donde la línea número: <1> Indica el título del experimento <2: > Indica los estados de los 64 módulos, donde: 192.168.1.12 [0 0] (A) (B)(C) (A) : número de módulo (B) : Valor tri-estado de la polarización Up : Rojo(0), Verde(1), Azul(2) (C): Valor tri-estado de la polarización Down: Rojo(0), Verde(1), Azul(2)
4) Formato requerido para el archivo de retardos DelayX.t 62708 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 10 61680 Donde la línea número: <1> Corresponde al comando de inicio de escritura (en CR-ABS). <2:13> Esta relacionado al tiempo que va a durar cada apunte. <14> Corresponde al comando de fin de escritura (en CR-ABS). Este archivo contiene la duración de 12 apuntes. Los números de las lineas <2:13> indican el número de veces que se repetirá las secuencias de pulsos digitales generados por CR-ABS. Una secuencia de pulsos corresponde a los pulsos que se generan entre dos pulsos de L8 (Sync_Ext) [2].
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GUÍA RÁPIDA PARA LA INTERFASE DE MONITOREO Paso 01: Verificar que los archivos pattern_up.txt y pattern_down.txt se encuentren en la carpeta de trabajo de ABSControl (ver figura 24). Estos dos archivos son utilizados como plantillas para generar los gráficos patrones de radiación mediante la llamada de una aplicación (OverJro) que utiliza estos archivos como parámetros de entrada [1]. Lista de archivos requeridos: <1> pattern_up.txt <2> pattern_down.txt <3> experimentoX.abs <4>delayX.t Los archivos <1> y <2> tienen que tener necesariamente un formato específico para que la aplicación funcione correctamente. Por ejemplo, en el Apéndice C se muestra el formato de ejemplo. El nombre de los archivos tiene que ser necesariamente como se indica en el Paso 01. El usuario debe de copiar dentro de la carpeta de trabajo ABSControl (ver figura 5) los archivos <3> y <4> ya que estos son empleados para operar la interfaz y el CR-ABS. El archivo <3> contiene información acerca de los apuntes de los experimentos que se realizarán, este archivo es escrito por el usuario según el formato mostrado en el apéndice B. E l nombre el archivo es indistinto siempre y cuando tenga la extensión de *.abs. El archivo <4> sirve para configurar el CR-ABS, dentro de este archivo se encuentra la información relacionada a la duración de los apuntes para cada experimento. Este archivo también es escrito por el usuario y debe de tener la extensión de *.t para ser reconocido por la interfaz. En el apéndice E se muestra el formato del archivo <4>.
Figura 24 Carpeta de trabaja ABSControl .
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Paso 02: Desde una terminal de comandos ubicarse dentro de la carpeta GuiAplicacion y ejecutar la interfaz, por ejemplo: [Ricardo@localhost ~]$ cd /home/Ricardo/workspace/ABSControl/GuiAplicacion/ [Ricardo@localhost GuiAplicacion]$ sudo python abscontrol.py Luego se mostrara el siguiente mensaje: /dev/ttyS0 was opened with ID 3. File was received. El sistema inicio en: Thu Sep 2 09:52:07 2010 Ultimo cambio de apunte realizado: 08:34:43 10-09-02 Esperando archivo de estado de modulos ... /dev/ttyS0 was opened with ID 3. File was received.
Una vez que la interfaz gráfica aparece en pantalla ir a la pestaña Configuration de la aplicación y en el campo Remote module configuration presionar el botón Send (ver Figura 25) para enviar el archivo con la información de los apuntes del experimento que se quiera realizar, si es que ya se ha enviado anteriormente el mismo archivo de experimento no es necesario reenviarlo pues dicha información se encuentra almacenado en la memoria SD card de las ERs. Luego presionar sobre el botón de Load para cargar el archivo con la configuración de los experimentos (en este caso: experimento1.abs ) en la interfaz gráfica y esperar hasta que el indicador de procesos ( ProgressBar ) llegue al 100%. Luego de esto aparecerá una ventana emergente mostrando el nombre del archivo de experimento con la extensión *.ab1 que se va a cargar en las ERs, el usuario debe de hacer click sobre el botón de Ok para poder seguir. Una vez terminado el proceso, verificar que se hayan generado y guardados los archivos pattern teóricos (pattern_up#.txt y pattern_dw#.txt) y los gráficos teóricos (exp#_up.png y exp#_dw.png) en las carpetas ArchivosPatterns y GraficosPatterns respectivamente, ubicados en la carpeta de trabajo.
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Figura 25 Pestaña de Configuration .
Luego de hacer clic sobre Load notar que el current pointer of the experiment se pone en el valor de 1 y las pestañas de Up radiation pattern y Down radiation pattern muestran el patrón de radiación del primer apunte del archivo de experimento que ha sido cargado anteriormente. Finalmente dentro de esta misma pestaña hacer click sobre el botón de Load del campo de Load CR-ABS para configurar el controlador de radar de ABS, en este caso se debe de seleccionar el archivo de retardos (*.t) que corresponda al archivo de experimento cargado.
Paso 03: Ir a la pestaña de Operation para iniciar con los cambios de apuntes en la antena principal. En esta pestaña también se muestra el panel con la distribución de las ERs dentro de la antena principal y los botones con el cual el usuario controlara las tareas que realizara el CC (ver figura 26).
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Figura 26 Pestaña de Operation.
Para iniciar con la operación del sistema sólo se debe de hacer clic sobre el botón de Start . Luego de esto la interfaz enviará el comando al CC para que éste habilite el transmisor mientras se realiza el primer apunte, luego en la interfaz gráfica solo se tendrá habilitado los botones de Stop y Send además de las pestañas de radiation . En la consola se muestra el mensaje de “Se ejecut ó sub-proceso” que ind ica que se encuentra en ejecución (en sub-proceso) la aplicación que recibe la señal de fin de apunte proveniente del CC. Una vez finalizada el apunte actual (el transmisor es apagado por el CC) se muestra el mensaje de “Finaliz ó aplicación” el cual indica que se ha recibido la señal de fin de apunte del CC. Luego se procede a incrementar en una unidad el valor de current pointer of the experiment , y finalmente se envía automáticamente el comando de inicio del siguiente apunte de experimento al CC. Esta operación es cíclica mientras el usuario no presione ningún botón. En la figura 27 se muestra la interfaz gráfica y la consola donde se muestra los mensajes del estado de la interfaz, en el lado izquierdo se ve como se inicia y finaliza la aplicación encargada de informar cuando un apunte ha finalizado. Mientras el software se encuentre realizando los cambios de apunte para cada experimento el usuario sólo tiene dos opciones siguientes: una es hacer clic sobre el botón de Stop para detener los cambios de apunte y la otra opción es hacer clic sobre el botón de Send (indicando antes la posición del apunte a donde se desea saltar) para que la interfaz envíe el 40 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
comando de salto junto con la dirección de salto al CC y al CR-ABS. A continuación se mencionaran las tareas realizadas cuando se hace clic sobre los botones de Send y Stop.
Figu ra 27 Camb io de apu nt e cícli co.
Paso 04: Opcional Para iniciar el apunte de un experimento cualquiera sólo es necesario escribir sobre la caja de texto, que se encuentra en el campo de Run jump, la posición deseada (dentro del rango posible) y luego hacer clic sobre el botón de Send . Una vez realizado esto ocurre lo siguiente: <1> Se espera a que termine el apunte del experimento actual. <2> Se envía al CC y CR-ABS el comando y dirección de salto. <3> El CC habilita el transmisor para el apunte del experimento siguiente. <4> Se espera a que termine el apunte del experimento actual (luego se apaga el transmisor). <5> El CC habilita el transmisor para el apunte del experimento a donde se realizo el salto. <6> Los apuntes de experimentos siguientes que salgan serán a partir del posición de salto realizado. A continuación se muestran los mensajes en consola cuando se realiza un procedimiento de salto:
Se ejecuto sub-proceso Finalizo aplicacion Se ejecuto sub-proceso boton Send
-> Inicio del apunte del experimento “n” -> Finalización del punte actual -> Inicio del apunte del experimento “n+1” y click sobre 41 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
Finalizo aplicacion -> <1> Salto de usuario enviado -> <2> y <3> Acabo el segundo sub-proceso -> <4> Se ejecuto sub-proceso -> <5> Inicio del apunte del experimento “m” ; “m”:posición de salto Finalizo aplicacion -> Finalización del apunte del experimento “m”. Se ejecuto sub-proceso -> <6> Inicio del apunte del experimento “m+1” Finalizo aplicacion -> Finalización del apunte actual
Paso 05: Para detener el sistema y cargar un nuevo experimento o cerrar la interfaz gráfica antes se debe de realizar este paso. El botón de Stop sirve para detener la interfaz, las tareas que se realizan luego de hacer click sobre éste botón son: <1> Se espera a que finalice el apunte del experimento que mantiene al transmisor encendido (habilitado). <2> Se envía el comando al CC para que retorne el archivo de verificación de fases. <3> Se espera la llegada del archivo de verificación. <4> Se visualiza en pantalla el estado de los apuntes de las estaciones remotas. <5> Se espera a que el usuario decida cargar un nuevo experimento o cerrar la interfaz gráfica. A continuación se muestran los mensajes en consola cuando se realiza el procedimiento de parar.
Se ejecuto sub-proceso -> Inicio del apunte actual y click sobre el botón Stop. Finalizo aplicacion -> <1> Finalizo apunte del experimento actual. QTimer desactivado -> <2> y se indica que ha sido desactivado el QTimer Esperando archivo de verificacion ... -> <3> /dev/ttyS0 was opened with ID 3. File was received. Llego archivo de verificacion -><4> puntero : 8 Archivo Verificacion completo. -------------------------S03 111111
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111111 111111 111111 111111 Remote station 3 : Ok = 111111
Paso 06: Cargar nuevo experimento. Para cargar un nuevo archivo de experimento en la interfaz solo es necesario realizar el paso 05 y luego ir a la pestaña de configuration y realizar el paso 02.
Paso 07: Cerrar la interfaz gráfica. Para cerrar la interfaz gráfica se debe realizar el paso 05 y luego hacer clic sobre el botón de turn off.
43 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
GUIA RAPIDA DEL CR-ABS Los controladores de radar para ABS son identificados con el código de CR-ABS X donde el valor de X es la versión implementada, el primer prototipo pose el código CR-ABS 1.
1. Conexiones básicas del CR-ABS Antes de encender y configurar el equipo es necesario realizar las siguientes conexiones en el panel posterior. 1) Identificar las señales: En panel posterior de CR-ABS: CLOCK_OUT SYNC/L8 ENABLE CLOCK_IN SYNC_IN ENABLE_CR EST_SIG_OUT C_TX_IN REQ_JUMP ACK_OUT En panel posterior del control central de ABS: EST_SIG_IN C_TX REQ_CC ACK_CRABS 2) Realizar las siguientes conexiones: En el mismo CR-ABS: CLOCK_OUT -> CLOCK_IN SYNC/L8 -> SYNC_IN ENABLE -> ENABLE_CR Entre CR-ABS y control central: EST_SIG_OUT -> EST_SIG_IN C_TX_IN -> C_TX REQ_JUMP -> REQ_CC ACK_OUT -> ACK_CRABS Luego de haber realizado esto ya se puede encender el equipo para su configuración.
2. Configurando el CR-ABS Este primer prototipo posee dos puertos USB por donde se realizará la configuración del equipo. Primero tenemos que realizar la configuración normal de un controlador de rada estándar por el puerto USB-CR [1], finalizada la configuración verificar que el led de estado de configuración este encendido y sacar el cable USB para conectarlo en el puerto USB-ABS. Una vez puesto el cable en el otro puerto la configuración se realizará mediante el software de monitoreo de ABS. 44 Apartado 130207, Lima 13, Perú Teléfonos (+51-1)317-2313 - Fax (+51-1)317-2312
DIAGRAMAS DE CIRCUITO IMPRESO DE LA TARJETA DE CONTROL DEL CRABS
Figura 28 Capa de sold adura
Figura 29 Capa de comp onent es
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Figura 30 Distribución de compo nentes
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Lista de Componentes Circuito Control para CRABS
Cant.
Referencia
Parte
4
B1,B2,B5 y B8
Conector BNC para PCB 90°
2
B4 y B7
Conector SMA para PCB 90°
8
C1, C2, C3, C5, C29, C30, C31, C32
Capacitor de 100nF SMD 0805
15
C7, C8, C9 ,C10, C11 ,C12 C13, C14, C15, C16, C22, C23, C24, C25 y C33
Capacitor de 0.1uF SMD 0805
3
C6, C26 y C27
Capacitor de 10uF SMD 3528
1
C4
Capacitor de cerámico de 100nF
1
C28
Capacitor de cerámico de 10uF
6
D1, D2, D3, D4, D5 y D6
Diodo SMD SOD123
1
J1
Conector USB tipo B para PCB
1
J2
Conector ICD para PCB 5x2 pines.
1
JP1
Bornera de 2 pines.
4
JP2, JP4, JP5 y JP6
Header macho de 2 pines
1
JP3
Header macho de 3 pines
4
LED1, LED2, LED3 y LED4
LED de 3mm
1
R6
Resistencia de 10K a ¼ W
7
R1, R2, R22, R23, R27, R28 y R29
Resistencia de 100 a ¼ W
9
R3, R5, R7, R8, R17, R18, R19, R19, R20 y R21
Resistencia de 30 a ¼ W
7
R4, R9, R10, R11, R12, R13 y R15
Resistencia de 1K a ¼ W
2
R14 y R16
Resistencia de 330 a ¼ W
1
U1
EPF10K10TC144
1
U2
CY7C1021B
1
U3
FTDI232RL
5
U5, U8, U9, U10 y U11
NC7SZ32
2
U6 y U7
74ACT541
1
U4
Oscilador DIP de 32MHz
1
U12
EPC1441
Tabla 12 Lista de com pon entes
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