Mejoras: Software DSP – Requisitos

El objetivo principal del software implementado, es controlar un sistema dinámico naturalmente inestable, tomando como entradas las mediciones de los instrumentos y actuando sobre los motores a través de los convertidores de potencia construidos para tal fin.

Además del objetivo principal, debe cumplir una serie de tareas secundarias tales como:

  • Realizar control de dirección del vehículo a través de la lectura de los sistemas auxiliares que proporcionan la referencia de dirección.
  • Mantener al usuario informado del estado del vehículo, a través de un sistema de interfaz humana, provisto de un visor LCD. Emitir además, alertas sonoras en caso de falla, o falla inminente.
  • Recibir diversos datos relativos al estado del vehículo como la carga de las baterías, presencia de usuario, etc.

Debido a la posible necesidad de reemplazar el hardware de control (DSP), durante el proceso de desarrollo, el software se diseñó para cumplir además con un nivel de modularidad tal que sus bloques puedan ser adaptados fácilmente a otro hardware, para lo cual fue necesaria la implementación de una capa de abstracción de hardware.

Teniendo en cuenta lo anterior, se definen los requisitos generales del software:

  • Separar las funciones de control de las relacionadas con los periféricos, implementando una capa de abstracción de hardware para ello.
  • Capacidad de controlar el vehículo, implementando una estrategia adecuada.
  • Lectura en tiempo real la corriente consumida por cada motor para cerrar el lazo de control de corriente.
  • Lectura de los instrumentos de la unidad IMU en tiempo real, mediante una conexión SPI.
  • Debe implementar un sistema de comunicación por medio de comandos, que permita mantener actualizada la información del visor LCD, recibir órdenes del usuario y la conexión a un sistema de supervisión en un computador.
  • Control de los sistemas auxiliares, mediante la lectura de los conversores ADC y salidas de propósito general.
  • Generación de alertas sonoras al usuario mediante un altavoz incorporado en la tarjeta de control.
  • Control de los convertidores de potencia mediante el uso de PWM.

Para satisfacer estos requisitos, se implementó un diseño modular que consta de dos niveles: los módulos de alto nivel y módulos de abstracción de hardware.

Los primeros ejecutan tareas lógicas para la administración y el control de los sistemas del vehículo, mientras que los módulos de abstracción de hardware se comunican directamente con los dispositivos periféricos para llevar a cabo las tareas ordenadas por los módulos de alto nivel.

La comunicación entre los módulos se realiza mediante funciones dispuestas para tal fin, estableciendo una interfaz de uso para cada uno en términos de lectura/escritura de valores y ejecución de órdenes, asegurando además la consistencia de los datos en tiempo de ejecución al evitar la intervención directa sobre las variables internas.

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