Exam text content

Tentissä ei saa käyttää laskinta

ELE-7050 Sulautetut prosessorisovellukset =
Tentti 12.12.2012 — Opettaja: Miika Valtonen i

1. Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin, selitä termi tai toteuta. pyydetty toiminnallisuus.
(1p/ kohta)

a) Mitä etua on käyttää Gray-koodausta absoluuttisessa kiertymäanturissa binäärikoodauksen
sijaan?

b) Laskostuminen AD-muunnoksessa

c) Hall-anturi

d) C-kielisen ohjelman muuttujan volatile -lisämääritys

e) WSN

f) Haluat asettaa 8-bittisen AVR-mikro-ohjaimen 1O-nastan PB2 sisääntuloksi ja kytkeä
sisäisen ylösvedon päälle. Esitä tämän toiminnon toteuttava ohjelmakoodi C-kielellä. Muiden
1O-nastojen tila portissa B ei saa muuttua.

2. Essee (ei siis ranskalaisia viivoja): Kaksitila-anturit. (6p)
3. Lyhyitä suunnittelukysymyksiä. Esitä kytkentäkaavioissa myös komponenttien arvot.

a. Hiiliharjallisen DC-moottorin ohjaaminen mikro-ohjaimella H-sillan avulla. Esitä
kytkentäkaavio ja selitä miten moottoria pitää ohjata, jotta sen pyörimissuuntaa ja
pyörimisnopeutta voidaan säätää. (3p)

b. Suunnittele 2x4-näppäimen hipaisunäppäimistö 2-puoleiselle piirilevylle käyttäen
ainoastaan mikro-ohjaimen IO-nastoja kapasitanssin mittaukseen. Esitä kytkentäkaavio ja
piirilevyn johdotuskuva vähintään näppäimien osalta sekä näiden välinen yhteys. Selitä
mittausperiaate ja ohjelmiston toiminta. (3p)

4. Suunnittelutehtävä. Suunnittele asuntovaunun sähkölämmityksen etäohjausjärjestelmä oheista
ATmega324 -mikro-ohjainta käyttäen. Järjestelmä lämmittää asuntovaunun käyttäjän ennalta
asettamaan lämpötilaan lämmitysvastuksen (230V/2kW) avulla, kun laitteistoon kuuluvaan
matkapuhelimeen on tullut puhelu. Järjestelmä määrittää lisäksi lämmityksen ylläpitoajan tulevan
puhelun hälytysajan pituuden perusteella (puheluun ei siis vastata). Lämmitystä ylläpidetään yksi
tunti jokaista alkavaa viittä hälytyssekuntia kohden. Alle viiden sekunnin hälytysajalla lämmitys
kytketään pois päältä. Tätä tarkoitusta varten olet kytkenyt matkapuhelimen soittoääntä
normaalisti soittavan kaiuttimen tilalle infrapuna-LED:n ja todennut sen välkkyvän soittoäänen
tahtiin. Karavaanarille pitää tarjota myös paikan päällä käyttöliittymä, jonka avulla hän voi 1)
asettaa tavoitelämpötilan, 2) tarkistaa jäljellä olevan lämmitysajan ja 3) estää puhelujen
vastaanottamisen ja pakottaa lämmitysjärjestelmä päälle tai pois päältä. Suunnittele järjestelmä,
jolla lämmitys voidaan toteuttaa kuvatulla tavalla ja piirrä laitteiston kytkentäkaavio (mitoita
myös komponentit) sekä selitä järjestelmän ja ohjelmiston toiminta (esim. tila- ja/tai vuokaavion
avulla). (6p)

(PCINTaXCKOrT0) PB0 C|
(PCINTO/CLKO/T1) PB1 O)
(PCINT1OANT2IAINO) PB2 C|
(PCINTIIJOCOAJAIN 1) PB3

1 1 PAO (ADCOIPCINTO)

2

3

4
(PCINT12/0c08/SS) PB4 | 5

s

7

s

[2 PAI (ADCIPCINTI)
3 PAZ (ADC2PCINT2)
3 PA3 (ADCIPCINT3)

PA (ADCAPCINTA)

PAS (ADCSPCINTS)
|) PAS (ADCGPCINTS)
5 PAT (ADCT/PCINT7)
] AREF

(PCINT13MOSI) PBS C|
(PCINT14/MISO) PB6 |
(PCINT1S/SCK) PB

RESET

  

vee d) 10 3 GND
GND c] 11 3 AVCe
XTAL2 c] 12 PCT (TOSCIPCINT23)
XxTaL1 c] 13 PCB (TOSCIPCINT22)
(PCINT24RXD0) PD0 C| 14 PCS (TOIPCINT21)

(PCINT25MXD0) PDi C] 15
(PCINTZSRKDY/INTO) PD2 =] 16
(PCINT27/TXD1INT1) PD3 C| 17
(PCINT2AKCKYOC1B) PD4 = 18
(PCINT2/0C1A) PDS C]| 19.
(PommaoroczancP) poo | 20

PC4 (TDOIPCINT20).

> PC3 (TMS/PCINT19).
PC2 (TCKIPCINT18)
PCI (SDAPCINT17)
PCO (SCLPCINT16)
PDT (OC2APCINT3I).