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5.2 Spannungsversorgung 25 Die Akkuladeschaltung ist in Abbildung 5.2 links unten zu erkennen. Diese wird über ein PWM-Signal (Ein über den Mikrocontroller erzeugbares Rechtecksignal) gesteuert, um den Strom auf den Akku zu begrenzen. Bei Anlegen einer externen Spannung sperrt der p-Kanal MOSFET die Verbindung zwischen den 4 V und dem Akku. Über das PWM-Signal kann der n-Kanal FET geöffnet werden und ermöglicht so das Laden des Akkus. Da nur 4 V zur Verfügung stehen kann der Akku auch nicht über 4 V geladen werden. Dies dient der Sicherheit, da Lithium-Ionen Akkus sehr anfällig sind und zu hohe Spannungen zur Zerstörung des Akkus führen. Zudem wird dadurch die Zahl der Lade- und Entladezyklen erhöht. Die 4 V aus der externen Quelle betreiben auch einen zweiten Spannungsregler, der dem Inklinometer-Modul die Versorgungsspannung zur Verfügung stellt. Bei Akkubetrieb ist diese standardmäßig aus, kann aber bei Bedarf zugeschaltet werden. Bei Betrieb über eine externe Quelle wird das Inklinometer-Modul immer mit Spannung versorgt.
6 Software Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau und die Funktionsweise der Software näher. Zuerst wird auf das Übertragungsprotokoll eingegangen, da sich die Funktionsweise der Basisstation und des Funkmoduls damit leichter erklären lässt. 6.1 Übertragungsprotokoll Zwischen dem Funkmodul und der Basisstation müssen einige Informationen, als der Logger-Status bezeichnet, zusätzlich zu den Messdaten übertragen werden. Der Logger- Status beinhaltet • die Logger-ID (bzw. Dummy-ID), • der Ladestand des Akkus, • der Zeitstempel der letzten Übertragung sowie • die Abstände zwischen den Messungen. Da die Funkmodule sich die meiste Zeit im Standby befinden und nur kurz, für einige Millisekunden, zum Messen aufwachen, ist es der Basisstation nicht möglich die Funkmodule zu erreichen. Deshalb sendet das Funkmodul, in regelmäßigen Abständen ein Signal an die Basisstation, dass es jetzt aktiv und bereit für eine Übertragung ist. Eine Übertragung erfolgt wie in Abbildung 6.1 zu erkennen. Beim Eintreffen des Signals, dass der Logger aktiv ist, entscheidet die Basisstation, was als nächstes zu tun ist. Zuerst wird der Status des Loggers abgefragt. Dies erfolgt dadurch, dass das Funkmodul aufgefordert wird die Statusinformationen zu übertragen. Darauf reagiert der Logger, wie von der Basisstation gewünscht, und überträgt diese. Nach dem Empfangen der Informationen an der Basisstation werden diese für spätere Weiterverarbeitung zwischengespeichert. Danach überprüft die Basisstation, ob die Konfiguration des Loggers geändert werden soll, z.B. Ändern der Zeit zwischen den Messungen. Sollte dies der Fall sein, wird die Änderung dem Logger übermittelt, welcher dementsprechend handelt. Liegt keine Änderung vor, wird automatisch zum nächsten Schritt übergegangen, dem Abfragen der Messdaten. Die Basistation fragt dazu die gewünschten Messdaten ab und der Logger antwortet mit den gewünschten Daten. Die Messdaten werden ebenso für die spätere Weiterverarbeitung zwischengespeichert. Da die Datenmenge, die pro Paket übertragen wird, begrenzt ist, wird dies solange wiederholt bis alle gewünschten Daten 26
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