Protótipo que permite a transmissão de informação entre dois PCs sobre um link ótico.
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Fase A - Comunicação por fios entre placas ESP32.
- As tarefas da fase A focão-se na transmissão unidirecional de dados (fluxo de bits) em sincronismo entre placas ESP32 (por fios: sinal e GND).
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Fase B - Comunicação ótica por infravermelhos entre placas ESP32.
- As tarefas da fase B do projeto focam-se na implementação do link ótico para substituir os fios.
- Inclui a implementação de mecanismos de sincronização/delimitação do fluxo de bits entre placas ESP32, a nível do bit do byte e da trama.
- Esta fase inclui as seguintes tarefas principais:
- Projeto do circuito emissor de infravermelhos para conversão do sinal elétrico extraído da porta série da estação transmissora em sinal ótico.
- Projeto do circuito recetor para recuperação do sinal elétrico a partir do sinal ótico recebido e envio pela para porta série da estação recetora.
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Fase C - Sistema completo.
- Implementação do controlo de erros para recuperar tramas perdidas/corrompidas e testes adicionais sobre o link ótico.
- Implementação das aplicações de interface com o utilizador nos PCs.
- Implementação de um protocolo de comunicação entre cada PC e a respetiva placa ESP32 (se necessário).
- Integração e testes finais do sistema completo.
A figura abaixo ilustra uma visão geral da arquitetura do sistema completo.
Através da visualização da figura referida, a comunicação é estabelecida com recurso a um link ótico (representado pela seta amarela) que será gerado pelo LED. Posteriormente, o link ótico será detetado pelo fotodetetor, que é um componente intrínseco ao recetor e é responsável pela transformação da informação presente no link ótico num sinal elétrico.
De seguida, do lado do recetor, o PC irá executar uma aplicação que receberá e apresentará a informação correspondente.
A figura abaixo ilustra o circuito emissor implementado pelo grupo.
Para implementar o circuito emissor foi necessário relembrar certos conceitos do domínio da eletrónica, em especial, o modo de funcionamento do transístor bipolar. O circuito emissor, através de um emissor de infravermelhos (LED), transmite o sinal elétrico, oriundo da porta série da estação emissora.
A figura abaixo ilustra o circuito recetor implementado pelo grupo. Para implementar o circuito recetor também foi necessário relembrar certos conceitos do domínio da eletrónica, em especial, o modo de funcionamento dos AMPOPs.
O circuito recetor recupera o sinal elétrico através do sinal ótico e envia o mesmo pela porta série da estação recetora. Este circuito pode ser dividido em 4 partes: filtro passa-alto; amplificador de transimpedância; comparador de tensão e retificador de meia onda.
A implementação das aplicações de interface gráfica com o utilizador nos PCs, inclui 3 menus:
- Menu Principal: Para escolha entre os restantes menus, tanto como o baudrate e a porta a usar.
- Menu Recetor: Permite fazer ações relacionadas ao recetor.
- Menu Emissor: Permite fazer ações relacionadas com o emissor.
No menu principal, o utilizador tem de selecionar a porta COM por onde pretende comunicar, e a baudrate que pretende usar. Caso algum destes campos não tenha sido preenchido, o programa gera um alerta de erro, onde avisa o campo que está por preencher.
A figura abaixo apresenta o menu principal em diferentes fases de execução.
