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Computador de Bordo Automotivo baseado em PC-Linux

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At the State Convention in January, the Scholarship Chairman Alda Lawrence announced that we wouldbe giving 170 scholarships this year to <strong>de</strong>serving high school seniors. Our club is giving 18 of those.They will be giving in m<strong>em</strong>ory of George Perry, Marie Perry, Louise Pimentel, Helen Barros Smith (2),Ellard Rocha, Ron L<strong>em</strong>os (2), Ed Brown, PSP, Frankie Scialo, PS Marshal, Tom Zuinga and JimMunson. The other 6 will be given in m<strong>em</strong>ory of Deceased M<strong>em</strong>bers of Club #26. Our first event thisyear for Scholarship was the Cioppino Dinner on February 26. The silent auction at our March 26thdinner will also be for Scholarship as will be the bake sale in April. We look forward to your support atthese events. We have received donation to the fund from Floyd & Elizabeth K<strong>em</strong>per and Arlene Amaralin m<strong>em</strong>ory of Marie Costa. Donations in m<strong>em</strong>ory of your loved ones can be sent to me at 260 W. CourtSt #50, Woodland 95695. Arlene Amaral (530) 908-8019 or arleneavo@sbcglobal.net----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Club m<strong>em</strong>bers who volunteer hours to charitableorganizations, i.e. (church, hospital, non-profit organizations, community services, etc) time takingseniors to doctor’s appointment, shopping, errands and clipping coupons for seniors, cooking or bakingfor seniors and charity organizations, community care car, meals on wheels donating blood, coachingsports activities are counted. Hours for Cabrillo events may be counted if all proceeds are being donatedto a charitable organization.The year is divi<strong>de</strong>d into three periods, Jan.-Mar., Apr.-Sept. and Oct.-Dec. A few hours a month canmake a big difference in the total hours. If you have any questions, please call me.CIVIC AFFAIRS CHAIR: Betty Cadwalla<strong>de</strong>r (530)662-1976, mailing address is 9 Southwood Drive,Woodland, Ca. 95695 and my <strong>em</strong>ail is bettycdwldr@aol.comWHO AM I?1. I’m an American politician who was raised in Missouri.2. I introduced the domestic policy called “The Fair Deal”.3. I narrowly <strong>de</strong>feated Thomas Dewey in the presi<strong>de</strong>ntial election of 1948.4. I oversaw the Marshall Plan.5. My middle-initial “S” doesn’t stand for anything.Wisdom Ma<strong>de</strong> In America:Truth is tough. It will not break.Live truth instead of professing it.Honesty is the first chapter in the book of wisdom.Oliver Wen<strong>de</strong>ll Holmes, Sr.Elbert HubbardMark TwainKind Words …Kind DeedsYou cannot always have happiness, but you can always give happiness.Those who bring kindness to the lives of others cannot keep it from th<strong>em</strong>selves.Your only treasures are those which you carry in your heart.


PIPE é o termo utilizado para <strong>de</strong>montrar um fluxo <strong>de</strong> dados entre dois processos,caracterizando uma comunicação entre processos. A figura 3 ilustra o redirecionamento <strong>de</strong> umasaída padrão <strong>de</strong> um processo filho para um processo pai com o fluxo <strong>de</strong> dados manipulado atravésda utilização <strong>de</strong> um pipe.PIPES11ProcessoPai0 0ProcessofilhoFigura 3: Redirecionamento <strong>de</strong> um saída padrão <strong>de</strong> um processo filho para um pipe4 Comunicação <strong>de</strong> dados infravermelho – Norma RC5RC5 é uma norma universal para comandos a distância por infravermelho utilizadaprincipalmente <strong>em</strong> equipamentos <strong>de</strong> áudio, televisores, vi<strong>de</strong>ocassetes e outros aparelhosdomésticos, com uma área <strong>de</strong> alcance <strong>de</strong> aproximadamente 10m (KAINKA, 2002).O conjunto <strong>de</strong> códigos da norma RC5 foi <strong>de</strong>senvolvido pela Phillips e possui 2048 comandosdivididos <strong>em</strong> 32 grupos en<strong>de</strong>reçáveis <strong>de</strong> 64 comandos cada. O código transmitido consiste <strong>de</strong> umapalavra <strong>de</strong> 14 bits, sendo eles :• 2 bits para ajuste do nível AGC do receptor (2 start bits).O primeiro é s<strong>em</strong>pre 1 e osegundo correspon<strong>de</strong> a 1 se o código <strong>de</strong> comando está entre 0-63 e 0 se está entre 64-127;• 1 bit para controle (check bit) que muda <strong>de</strong> estado lógico cada vez que um botão épressionado na unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> comando a distância. Isto serve para indicar se o botão foipressionado uma vez ou se continua sendo pressionado;• 5 bits <strong>de</strong> en<strong>de</strong>reço do sist<strong>em</strong>a para seleção <strong>de</strong> 1 dos 32 sist<strong>em</strong>as possíveis. Isso <strong>de</strong>fine otipo <strong>de</strong> aparelho que se preten<strong>de</strong> controlar;• 6 bits <strong>de</strong> comando representando 1 dos 128 comandos possíveis. Isso <strong>de</strong>fine a ação que sepreten<strong>de</strong> executar <strong>em</strong> um <strong>de</strong>terminado aparelho (sist<strong>em</strong>a) selecionado.Tanto no en<strong>de</strong>reço do sist<strong>em</strong>a, quanto no comando o bit menos significativo é transmitidoprimeiro. A figura 4 mostra um pacote <strong>de</strong> dados norma RC5 (KAINKA, 2002).Na norma RC5, os dados são modulados numa freqüência portadora <strong>de</strong> 30 a 40KHz.. Otransmissor <strong>em</strong>ite por rajadas (salvas) on<strong>de</strong> estão contidos os pacotes <strong>de</strong> dados. Cada bittransmitido t<strong>em</strong> 1,778ms <strong>de</strong> duração, enquanto que cada pulso curto t<strong>em</strong> 6,9444µs <strong>de</strong> duração e20,8332µs <strong>de</strong> intervalo. Para uma freqüência portadora <strong>de</strong> 36KHz, cada salva curta é formada por32 impulsos e cada salva longa, por 64 impulsos.O pacote completo dura 24,889ms, e é s<strong>em</strong>pre transmitido completamente. Se um botão docomando a distância é mantido pressionado, então o código é repetido <strong>em</strong> intervalos <strong>de</strong> 64impulsos(113,778ms).


Figura 4: Pacote <strong>de</strong> dados Norma RC5 com intervalos <strong>de</strong> retransmissão5 Protótipo DesenvolvidoOs dois tipos diferentes <strong>de</strong> hardware que compõ<strong>em</strong> o sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> computador <strong>de</strong> bordo, secomunicam via porta serial RS232 com taxa <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> 9600 bauds. A interfac<strong>em</strong>icrocontrolada <strong>de</strong>tém controle total sobre as ações do <strong>PC</strong>, enviando serialmente comandos erecebendo dados como resposta a estes comandos. A interface também é responsável por ligar e<strong>de</strong>sligar o <strong>PC</strong>, atuando diretamente sobre os pinos Pwr_On do <strong>PC</strong>, b<strong>em</strong> como, fornecendo tensão afonte <strong>de</strong> alimentação ATX do <strong>PC</strong>, através <strong>de</strong> relés. A interface também interfere no funcionamentodo sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> som automotivo pois irá ser responsável pelo acionamento do sinal r<strong>em</strong>oto domódulo, liberando a potência do mesmo, quando a função <strong>de</strong> MP3 estiver sendo utilizada. A figura5 apresenta o diagrama <strong>de</strong> blocos do protótipo.


Deco<strong>de</strong>r), que produz uma saída <strong>de</strong>codificada <strong>de</strong> 24 bits e é freeware. O mpg321 tevesuas respectivas entrada e saída padrões redirecionadas para o programa principal;2) Controle <strong>de</strong> volume através da criação <strong>de</strong> outro processo executando o programa aumix,redirecionando a saída padrão para o programa principal;3) Obtenção <strong>de</strong> dados ID3 dos arquivos MP3 através <strong>de</strong> um processo executando oprograma mp3info, redirecionando a saída padrão para o programa principal;4) Registro <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s superiores à pré-configurada no arquivo velocmax.cfg, criandoum log <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s no arquivo logvel.log, recebendo serialmente estas informações,através da interface;5) Desligamento do <strong>PC</strong> através <strong>de</strong> instrução recebida serialmente, po<strong>de</strong>ndo ser porsolicitação via <strong>em</strong>issor infravermelho ou por probl<strong>em</strong>as <strong>de</strong> carga na bateria;6) Fornecimento <strong>de</strong> data e hora através <strong>de</strong> chamadas <strong>de</strong> sist<strong>em</strong>a no <strong>PC</strong> enviando as mesmaspara a interface via serial;7) Comunicação serial com a interface por poolling.O software do <strong>PC</strong> foi <strong>de</strong>senvolvido <strong>em</strong> linguag<strong>em</strong> C para <strong>Linux</strong> utilizando o compiladorgcc. Foi utilizado o sist<strong>em</strong>a operacional <strong>Linux</strong> Red Hat 7.3.5.3 Integração Hardware <strong>PC</strong>/InterfaceA figura 6 ilustra a integração entre o hardware do <strong>PC</strong> e o hardware da Interfaceutilizados pelo protótipo.Figura 6: Integração hardware <strong>PC</strong>/Interface – EPIA


Figura 8: Tela <strong>de</strong> execução <strong>de</strong> arquivos MP3 com informações adicionais na 4 a linha do LCDFigura 9: Tela <strong>de</strong> <strong>de</strong>sligamento do <strong>PC</strong> por bateria <strong>de</strong>scarregada7 ConclusõesO protótipo <strong>de</strong>senvolvido, apontou para uma nova tendência <strong>em</strong> equipamentos automotivos,caracterizando um sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> computador <strong>de</strong> bordo. Aliando a versatilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> aplicações<strong>em</strong>barcadas dos microcontroladores com o alto po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> processamento <strong>de</strong> um placa-mãeextr<strong>em</strong>amente reduzida, tiv<strong>em</strong>os a oportunida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>monstrar a interação <strong>de</strong> diversas áreas <strong>de</strong>conhecimento da computação, citando a comunicação <strong>de</strong> dados serial, a comunicação <strong>de</strong> dadosinfravermelho Norma RC5, o protocolo FTP, a arquitetura <strong>de</strong> hardware, o sist<strong>em</strong>a operacional<strong>Linux</strong>, linguag<strong>em</strong> C, linguag<strong>em</strong> BASIC entre outros.O sist<strong>em</strong>a uniu funcionalida<strong>de</strong>s básicas <strong>de</strong> um computador <strong>de</strong> bordo, tais como medições <strong>de</strong>t<strong>em</strong>peratura, velocida<strong>de</strong>, data e hora, nível da bateria, com um recurso multimídia, já bastantedifundido e que v<strong>em</strong> tornando-se um produto comercial bastante presente na área <strong>de</strong> equipamentos<strong>de</strong> som automotivo, o player MP3. O sist<strong>em</strong>a propôs também uma funcionalida<strong>de</strong> bastanteinteressante para <strong>em</strong>presas, simulando a ação <strong>de</strong> um tacógrafo, através do registro <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>sexcessivas.A utilização <strong>de</strong> uma placa-mãe para a reprodução <strong>de</strong> MP3 ao invés <strong>de</strong> um hardwar<strong>em</strong>icrocontrolado com <strong>de</strong>codificador MP3, <strong>de</strong>ve-se a dois fatores principalmente: o tamanhoextr<strong>em</strong>amente reduzido da placa-mãe utilizada, constituindo um novo padrão <strong>de</strong> placas-mãe,<strong>de</strong>nominado Mini-ITX, e principalmente a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> fácil upgra<strong>de</strong> para novas tecnologiasna área <strong>de</strong> compactação <strong>de</strong> áudio que ten<strong>de</strong>m a se consolidar no futuro tais, como MP4, OggVorbis e outras que surgirão <strong>em</strong> meio ao avanço tecnológico cada vez mais constante e ágil.


7.1 Sugestões para trabalhos futurosCriação <strong>de</strong> uma nova funcionalida<strong>de</strong>, para medição <strong>de</strong> consumo <strong>de</strong> combustível a cadaabastecimento <strong>em</strong> t<strong>em</strong>po real com registro <strong>de</strong> operações.Impl<strong>em</strong>entação <strong>de</strong> rotinas gráficas para o limitado display LCD padrão HD44738,aumentando o nível <strong>de</strong> estética <strong>de</strong> apresentação <strong>de</strong> dados, juntamente com um equalizador gráficopara o player MP3.Impl<strong>em</strong>entação <strong>de</strong> um sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> direção inteligente, que funcionaria com um <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>saída <strong>de</strong> pista do veículo, caso por ex<strong>em</strong>plo o motorista pegasse no sono, utilizando o po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>processamento da placa-mãe EPIA Mini-ITX.Impl<strong>em</strong>entação <strong>de</strong> um sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> GPS, com a placa-mãe Mini-ITX.8 ReferênciasABRAMCET. <strong>Computador</strong> <strong>de</strong> bordo, São Paulo, 2003. Apresenta informaçõessobre novas tendências para os computadores <strong>de</strong> bordo. Disponível <strong>em</strong>:. Acesso <strong>em</strong>: 6fev. 2003ANUNCIACAO, Heverton Silva. <strong>Linux</strong> – guia prático <strong>em</strong> português. São Paulo:Érica, 1999.CANTU, Marcos. Delphi 5.0 – a bíblia. São Paulo: Makron Books, 2000.CANZIAN, Edmur. Comunicação Serial – RS232. São Paulo: Editora da EscolaTécnica CNZ <strong>de</strong> Cotia, 2002.DANESH, Arman. Dominando <strong>Linux</strong> – a bíblia. São Paulo: Makron Books,2000.FIP. Sensores <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>, São Paulo, 2002. Ilustra funcionamento e instalaçãodos sensores <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s comercializados pelo mesmo. Disponível <strong>em</strong>:. Acesso<strong>em</strong>: 9 mar. 2003.FREESE, Cristiano. Protótipo <strong>de</strong> um computador <strong>de</strong> bordo <strong>baseado</strong> <strong>em</strong> <strong>PC</strong>-<strong>Linux</strong>. Blumenau, 2003. Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso (Bacharelado <strong>em</strong>Ciências da Computação) Universida<strong>de</strong> Regional <strong>de</strong> Blumenau.HITECHMODS. VIA EPIA-800 Mini-ITX Motherboard Review, Flórida, 2002.Apresenta uma revisão completa sobre a placa-mãe EPIA 800 Mini-ITX.Disponível <strong>em</strong>: . Acesso <strong>em</strong>: 20 out. 2002.JCONLINE. <strong>Computador</strong>es <strong>de</strong> bordo vs check control, Recife, 1999.Apresenta particularida<strong>de</strong>s dos dois tipos <strong>de</strong> sist<strong>em</strong>a. Disponível <strong>em</strong>: . Acesso <strong>em</strong>: 12 fev.2003.KAINKA, Brian. Emissor/receptor IV para <strong>PC</strong>. ELEKTOR, São Paulo, ano 1, n.7, p. 6-11, out. 2002.


KERNIGHAN, Brian W.; RITCHIE, Dennis M. C: A linguag<strong>em</strong> <strong>de</strong>programação. Rio <strong>de</strong> Janeiro: Campus, 1990.The GCC Team. GCC Home Page – GNU Project, Boston, 2003. Site oficial docompilador GCC. Disponível <strong>em</strong>: < http://gcc.gnu.org/>. Acesso <strong>em</strong>: 30 mai.2003.NATIONAL SEMICONDUTOR. Analog and interface products databook.California: National, 2002.MATTHEW, Neil; STONES, Richard. Beginning <strong>Linux</strong> programming.Birmingham: Wrox, 1996.MELAB MicroEngineering Labs Corporation. PicBasic compiler, Califórnia,2003. Apresenta manuais e bibliotecas existentes para utilização docompilador PicBasic. Disponível <strong>em</strong>:. Acesso <strong>em</strong>: 01 mar. 2003.MITCHELL, Mark; OLDHAM, Jeffrey; SAMUEL, Alex. Advanced <strong>Linux</strong>Programming. Indiana: New Ri<strong>de</strong>rs, 2001.MICROCHIP. PIC16F877 <strong>de</strong>vice, Arizona, 2001. Apresenta informaçõestécnicas sobre o microcontrolador PIC16F877 e ex<strong>em</strong>plos <strong>de</strong> aplicaçãoprática. Disponível <strong>em</strong>:. Acesso <strong>em</strong>: 10 jan. 2003.SCHILDT, Herbert. C completo e total. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1990.STEVENS, W. Richard. Advanced programming in the UNIX environment.Boston: Addison-Wesley, 1993.TORRES, Gabriel Hardware – curso completo. 4. ed. Rio <strong>de</strong> Janeiro: AxcelBooks, 2001.VIA. EPIA Mini-ITX user’s manual. Newark: Via VPSD, 2002.WINSTAR Displays. WH2004 product, Taipei, 2003. Apresenta dados técnicosdo display LCD WH2004. Disponível <strong>em</strong>: < http://www.winstar.com.tw>.Acesso <strong>em</strong>: 15 mar. 2003.

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