SPI-like Protokol – Umjesto sporog I2C-a, koristi se jednostavan Shift Register (posmi\u010dni registar). ESP32 \u0107e slati “Clock” impulse, a EPM570 \u0107e izbacivati bit po bit (64 bita u nizu).<\/li>\n<\/ul>\nEPM570 plo\u010dica ima dostupnih 72 I\/O pinova. 64 pina ide na senzore, 6 pinova je komunikacija sa ESP32, a 2 pina ostaju slobodna (kasnije \u0107emo iskoristiti jo\u0161 jedan pin za Alarm). Ru\u010dni unos 70 pina u Pin Planneru bi bio dugotrajan pa sam koristio Tcl skriptu koju mi je generirao AI (View -> Utility Windows -> Tcl Console<\/em>). U\u010ditavanjem ove skripte svi pinovi se definiraju istog trenutka.<\/p>\nNaravno, ne mo\u017eete puno toga provjeriti ako ne pi\u0161ete paralelno kodove za EPM570 i ESP32. Tako\u0111er, s obzirom da \u0107e se podaci be\u017ei\u010dno slati preko LoRa Modula (usko grlo), onda je ve\u0107 na samom po\u010detku potrebno razvijati kod tako da paketi podataka koji se \u0161alju budu \u0161to manji. Na ovo se ne mo\u017ee puno utjecati jer se mora slati 64\/128 bita podataka, me\u0111utim, sustav se mo\u017ee optimizirati tako da potreba za slanjem tih podataka bude minimalna, odnosno samo kad se dogodi neka promjena (kad metak aktivira zavjesu).<\/p>\n
Osnovna arhitektura sustava, kako smo i prikazali u uvodnoj objavi, izgleda ovako:<\/p>\n
\n- Na Meti: EPM570 (detekcija) -> ESP32 (obrada) -> LoRa Modul (slanje)<\/li>\n
- Kod Strijelca: LoRa Modul (Prijem) -> ESP32 (obrada) -> Elecrow CrowPanel 7.0″ ESP32 Display (prikaz rezultata)<\/li>\n<\/ul>\n
<\/p>\n
<\/span>Pozitivna ili negativna senzorska logika<\/strong><\/span><\/h3>\nNakon \u0161to opisani sustav proradio, trebalo se kona\u010dno odlu\u010diti o senzorskoj logici, odnosno da li \u0107e aktivno stanje slati logi\u010dku nulu ili logi\u010dku jedinicu. Odlu\u010dio sam da senzori rade u negativnoj logici (1 = mirno, 0 = metak). Sve bi zapravo isto funkcioniralo i u suprotnoj logici, no ako se otpornici nalaze na masi (umjesto na plus polu napajanja) onda oni stalno dr\u017ee I\/O linije EPM570 na masi (pull-down) \u0161to doprinosi stabilnosti I\/O ulaza kad su laseri isklju\u010deni. U slu\u010daju pozitivne logike morali bi uklju\u010diti interne pull-up otpornike unutar EPM570 tako da pinove dr\u017ee u nekom odre\u0111enom stanju kad su senzori isklju\u010deni.<\/p>\n
Trebalo je dakle prilagoditi Verilog kod tako da reagira na padaju\u0107i brid, odnosno da detektira logi\u010dku nulu kao prolaz projektila. Me\u0111utim, postoji jo\u0161 jedan problem sa tom pozitivnom ili negativnom logikom, a to je odluka da li \u0107u koristiti interne Schmitt triggere ili ne. Uobi\u010dajeno bi ih bilo dobro koristiti ali kako smo ve\u0107 opisivali u objavi o senzorima, za male kalibre od 4,5 mm sigurnija detekcija bi bila bez Schmitt triggera (zbog ve\u0107eg naponskog praga promjene stanja u logi\u010dku nulu).<\/p>\n
Ako ne koristim interne Schmitt triggere (koji su tako\u0111er i inverteri) onda negativnu logiku sa senzora mogu promijeniti u pozitivnu kori\u0161tenjem if<\/em> naredbe u Verilogu koja provjerava da li je senzor 0. Me\u0111utim, puno bolji je drugi na\u010din uz upotrebu internih invertera gdje se na samom po\u010detku invertira cijeli 128-bitni bus u pozitivnu logiku (1 = pogodak, 0 = mirno stanje) te interni RS latchevi rade dalje s \u010distom pozitivnom logikom. Ovo je bio tako\u0111er jedan od razloga za\u0161to sam se odlu\u010dio na pull-down senzorski otpornik jer sam svakako \u017eelio koristiti interne Schmitt triggere.<\/p>\n <\/p>\n
<\/span>Optimizacija upravljanja RS latchevima<\/strong><\/span><\/h3>\nKad smo ve\u0107 spomenuli RS latcheve, kako \u0161to smo opisali u objavi o senzorima, oni slu\u017ee za ispravnu detekciju nepravilnih impulsa koje ostavlja projektil prolaze\u0107i kroz 4 svjetlosne zavjese (dvije horizontalno i dvije vertikalno). Oblik dijabole (pje\u0161\u010dani sat) i zra\u010dni vrtlozi iza nje mogu uzrokovati “titranje” signala (opti\u010dki bounce). Tako\u0111er, zbog dvije dvostruke zavjese s razmakom od 7,2 mm zna\u010di da \u0107e ista dijabola aktivirati senzore u najmanje dva vala.<\/p>\n
RS Latch pristup unutar EPM570 je savr\u0161eno rje\u0161enje za ovaj problem, me\u0111utim mora se implementirati na razini svakog pojedina\u010dnog bita. U Verilog kodu svaki od 128 senzora ima svoj neovisni RS latch:<\/p>\n
\n- Prvi kontakt (glava dijabole): Senzor pada na 0, latch ska\u010de na 1 i ostaje na 1.<\/li>\n
- Prolazak “struka” dijabole: Senzor se na trenutak vrati na 1 (svjetlo pro\u0111e), ali latch to ignorira jer je ve\u0107 “zaklju\u010dan”.<\/li>\n
- Prolazak druge zavjese (7,2 mm kasnije): \u010cak i ako isti senzor ponovno padne na 0 zbog drugog reda zavjese, latch je ve\u0107 na 1 od prvog reda.<\/li>\n<\/ul>\n
EPM570 \u0107e dakle zabilje\u017eiti “sjenu” (siluetu) dijabole kao uniju svih pogo\u0111enih senzora u oba dvostruka reda, bez obzira na titranje signala. Me\u0111utim, ovdje moramo biti sigurni da je dijabola potpuno napustila sve zavjese prije nego \u0161to se RS latchevi resetiraju za \u010dekanje nove dijabole. Stoga je potrebno dodati softverski delay na ESP32 strani:<\/p>\n
\n- Metak prolazi -> EPM570 digne trigger_alarm<\/em>.<\/li>\n
- ESP32 detektira alarm -> Odmah o\u010dita 128 bita (to traje < 1ms).<\/li>\n
- ESP32 \u0161alje podatke preko LoRa-e.<\/li>\n
- Wait (100 ms): ESP32 \u010deka da metak fizi\u010dki napusti prostor mete, 100 ms je vi\u0161e nego dovoljno i za najsporije projektile, a s druge strane \u010dak ni rafalna paljba ne \u0161alje dva projektila za redom tom brzinom.<\/li>\n
- Reset: ESP32 \u0161alje kratki impuls na pinRESET<\/em>.<\/li>\n<\/ul>\n
U ESP32 je dakle dodan kod za \u010dekanje od 100 ms, a u Verilog je dodan kod koji osigurava da jednom postavljeni bit (pogodak) ne mo\u017ee biti poni\u0161ten ni\u010dim osim hardverskim resetom.<\/p>\n
<\/p>\n