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Progetto e Simulazione di una Centralina per Reti di Domotica Tesi di Laurea in Controlli Digitali e PLC Relatore: Ch.mo Prof. Francesco Vasca Correlatori:

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1 Progetto e Simulazione di una Centralina per Reti di Domotica Tesi di Laurea in Controlli Digitali e PLC Relatore: Ch.mo Prof. Francesco Vasca Correlatori: Prof. Giovanni Fiengo Ing. Vito Blasi Candidato: Angelo Palladino matr : 195/ Anno Accademico : 2002/2003

2 16/07/2003 Angelo Palladino 2 Outline della presentazione Introduzione alla Domotica Progetto di Home Automation di G.R.A.C.E. Progetto di Home Automation di G.R.A.C.E. Architettura del sistema Protocollo di comunicazione Gestione del protocollo da parte della centralina Gestione del protocollo da parte della centralina

3 16/07/2003 Angelo Palladino 3 Introduzione Domotica Il termine è un neologismo derivato dal francese Domotique, contrazione della parola latina Domus e di Informatique, vale a dire linformatica applicata alla casa Lobiettivo della Domotica è quello di creare una casa intelligente in grado non solo di agevolare le normali attività effettuate allinterno dellabitazione, ma anche di favorire lottimizzazione e linterazione delle risorse della casa, risparmiando energia e prevenendo gli incidenti domestici. La Domotica è la scienza che studia lAutomazione Domestica (Home Automation).

4 16/07/2003 Angelo Palladino 4 Mercato della Domotica

5 16/07/2003 Angelo Palladino 5 Generalità Larchitettura del sistema è di tipo centralizzato CENTRALINA BUS NODO 1NODO n SENSORIATTUATORISENSORIATTUATORI Architettura della centralina Architettura del nodo

6 16/07/2003 Angelo Palladino 6 Protocollo di comunicazione Lunità centrale effettua un polling su rete, inviando messaggi per gli attuatori e richiedendo informazioni sullo stato dei sensori. CENTRALINA BUS NODO 1NODO n SENSORIATTUATORISENSORI ATTUATORI

7 16/07/2003 Angelo Palladino 7 Protocollo di comunicazione Il nodo di destinazione, una volta ricevuto il messaggio e verificato che sia indirizzato ad esso, trasmette lACK in un unico byte: 0xAA: Errore di CRC16 o di formato 0x55: messaggio ricevuto senza errori CENTRALINA BUS NODO 1NODO n SENSORIATTUATORISENSORI ATTUATORI messaggio ack

8 16/07/2003 Angelo Palladino 8 Protocollo di comunicazione CENTRALINA BUS NODO 1NODO n SENSORIATTUATORISENSORI ATTUATORI messaggio Un nodo deve trasmettere ACK o NACK entro 10 ms, dopodiché la centralina rinvia il messaggio. Se il nodo non risponde per 3 volte, la centralina passa al nodo successivo segnalando un errore. messaggio

9 16/07/2003 Angelo Palladino 9 Protocollo di comunicazione CENTRALINA BUS NODO 1NODO n SENSORIATTUATORISENSORI ATTUATORI messaggio ack Dopo aver ricevuto il messaggio, il nodo prepara il messaggio di risposta interrogando i sensori e gli attuatori ad esso collegati. La centralina riceve il messaggio e a sua volta invia un segnale di avvenuta ricezione. messaggio ack

10 16/07/2003 Angelo Palladino 10 Formato dei messaggi Trama headerpayloadtail trailDestinazioneLungh. dati DatiCRC 00 GruppoIndirizzo 1 byte 2 bit6 bit1 byte1 – 24 byte2 byte

11 16/07/2003 Angelo Palladino 11 Protocollo di comunicazione Il protocollo HomeNet ha quindi le seguenti proprietà: Master/Slave con Slave multipli (nessuna arbitrazione di bus) Latenza ridotta dei pacchetti di trama Lunghezza del campo dati selezionabile Polling basato su priorità CRC a 16 bit Rilevazione di malfunzionamento nella rete

12 16/07/2003 Angelo Palladino 12 Gestione di HomeNet da parte della centralina EEPROM PROGRAMMI EEPROM DATI PIC 18 PIC 16 BUS Il PIC16 effettua il polling dei sensori tramite il bus... …ed aggiorna il contenuto della memoria dati. Il PIC18 in base al valori aggiornati dei sensori… …esegue le routine di controllo caricate nella memoria programmi... …ed aggiorna i valori per gli attuatori nella memoria dati. Il PIC16 preleva i comandi aggiornati nella memoria dati… … e li invia agli attuatori tramite il bus.

13 16/07/2003 Angelo Palladino 13 Software del PIC16F876 Il codice è stato scritto in C2C

14 16/07/2003 Angelo Palladino 14 Conclusioni e Sviluppi futuri Durante questi mesi sono stati realizzati: Lhardware e il software del nodo e della centralina Limplementazione del protocollo di comunicazione HomeNet Il testing del protocollo tra un nodo e la centralina Sviluppi futuri : Realizzazione della comunicazione tra la centralina e più nodi


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