Zobrazenie zdroja stránky Návrh a realizácia fotoelektrického parkovacieho senzora

{{Praca_uvod|3|Fotoelektrický parkovací senzor|Prehlad métod merania vzdialenosti|Triangulacná metóda merania vzdialenosti|Návrh a realizácia fotoelektrického parkovacieho senzora}}

= =

Pre detailné riešenie senzora je potrebné brať do úvahy najmä požiadavky systému. Požiadavka našej úlohy je vytvorenie funkčného modelu stacionárneho parkovacieho senzora vhodného pre umiestnenie do garáže alebo na parkovacie miesto, kde je problematické odhadnúť vzdialenosť od zadnej steny pri cúvaní. Hlavné využitie meracieho systému je ako vyučovacia pomôcka pre predmety, ktoré sa zaoberajú problematikou konfigurovaťeľných mikrokontrolérov, spracovaním a vyhodnocovaním analógových veličín. Využitie systému 
je pri zamenení samotného senzora, za senzor s väčším meracím rozsahom aj pri nakladacích rampách kamiónov a už spomínaných reálnych parkovacích miestach. 
Názorné zobrazenie usporiadania meracieho systému je zobrazené na obr.3.1. Optický senzor pracujúci na triangulačnom princípe, je umiestnený na zadnej stene vo výške nárazníka vozidla. Optický senzor sníma vzdialenosť prichádzajúceho vozidla. Získaný signál 
je spracovaný mikrokontrolérom a zobrazovaný na zobrazovacom zariadení. Zobrazovacie zariadenie a mikrokontrolér sú umiestnené nad vchodom do garáže, aby mal vodič na zariadenie dobrý výhľad.

[[Súbor:Obr. 3.1 Usporiadanie meracieho systému.png|300px|center|thumb|Obr. 3.1 Usporiadanie meracieho systému]]

#Optický senzor 
#mikrokontrolér 
#zobrazovacie zariadenie (LCD displej, LED displej, pás LED)
#prepojovacie vedenie

Pre samotný návrh meracieho systému je potrebné brať do úvahy základnú štruktúru mikroprocesorového meracieho systému. Návrh takejto všeobecnej štruktúry je na obr.3.2. 

[[Súbor:Obr. 3.2 Bloková schéma meracieho systému.png|300px|center|thumb|Obr. 3.2 Bloková schéma meracieho systému]]

Činnosť blokovej schémy je nasledovná. Meraná veličina X je privedená do bloku N/E. Blok N/E prevádza neelektrickú veličinu na elektrickú, ktorá sa  ďalej  spracováva. Elektrická veličina je ďalej privedená do bloku F. Blok F je blok pre úpravu signálu, 
to znamená filtráciu, prípadne zosilnenie, obmedzenie nežiaduceho šumu signálu. Takto spracovaný elektrický signál je privádzaný do bloku A/D. Tento blok  slúži na prevádzanie získaného analógového signálu na digitálny, ktorý je potrebný pre ďalšie spracovanie. Získaná digitalizovaná informácia je nakoniec spracovaná mikrokontrolérom alebo inou mikroprocesorovou riadiacou jednotkou.

==Mikroprocesor CY8C27443==
Pre vyhodnotenie signálu s optického senzora v našej aplikácií sme zvolili osembitový mikrokontrolér PSoC CY3210 od firmy Cypress. Ktorý podporuje mikroprocesor rady CY8C27443. Jeho hlavnou prednosťou je  možnosť konfigurovať veľké množstvo analógových a digitálnych blokov a z toho vyplývajúce uplatnenie pri skladbe mnohých periférií. Hlavným dôvodom prečo som vybral tento mikrokontrolér bola flexibilita, rozšíriteľnosť a efektivita tohto systému. Prehľadnú konfiguráciu a programovanie mikrokontroléra umožňuje vývojové prostredie PSoC Designer. Komunikácia vývojového prostredia a programátora mikrokontroléra sa uskutočňuje cez USB port. 

Mikroprocesor CY8C27443 je založený na princípe Harvardskej architektúry s oddelenou programovou a dátovou pamäťou. Mikroprocesor zahŕňa CPU- centrálnu procesorovú jednotku, pamäť a zdroj taktovacieho signálu. Mikrokontrolér pracuje 
so základnou 24 MHz frekvenciou taktovacieho signálu. Špeciálnou funkciou mikroprocesora CY8C27443 je možnosť programovania v reálnom čase. 
Prevádzkové napätie sa pohybuje od 3,0 až do 5,25V v závislosti od nastavenia procesora. Pre prax je vyhovujúci aj rozsah pracovných teplôt od – 40°C až do +85°C, je teda vhodný aj pre použitie v našej aplikácií. 

[[Súbor:Obr. 3.3 Umiestnenie pinov mikroprocesora CY8C27443.png|300px|center|thumb|Obr. 3.3 Umiestnenie pinov mikroprocesora CY8C27443]]

Vývoj komplexných elektronických zariadení často vyžaduje použitie a pridávanie mnohých  periférií. PSoC (Programable System on Chip) od firmy Cypress predstavuje veľké možnosti pre využitie v našej aplikácií. Univerzálny konfigurovateľný čip má vstavané zariadenia ako sú operačné zosilňovače, filtre, čítače, časovače, digitálne logické obvody, AD/DA prevodníky s možnosťou konfigurácie až na 14 bitové respektíve 9 bitové. 

Veľkou výhodou je i možnosť použitia niektorého z komunikačných rozhraní, či už je to IRDA, sériová komunikácia UART, sériová komunikácia SPI, ale i I2C komunikácia.  Výhodou PSoC je pridávanie komponentov  bez komplikácií v podobe plošných spojov. S ktorými sú spojené samozrejme problémy návrhu plošného spoja a z toho vyplývajúci nárast logistických nákladov.

Digitálne konfigurovateľné bloky poskytujú základ pre výstavbu štandardných digitálnych periférií typu čítač, časovač, bloky SPI, UART, PWM a ďalšie. Analógové bloky poskytujú základ pre analógové periférie ako sú rôzne druhy analógovo-digitálnych a digitálno-analógových prevodníkov, operačné zosilňovače, komparátory a iné. Toto je pre našu úlohu veľkou výhodou nakoľko potrebujeme spracovávať analógový signál a pretransformovať ho na diskrétnu veličinu ktorú ďalej spracovávame. V mikroprocesore CY8C27443 máme k dispozícií interný oscilátor s frekvenciou 24/48 MHz. Máme však 
aj možnosť pripojenia externého oscilátora pre presnejšiu frekvenciu. Vďaka vnútornej deličke oscilátorového signálu môžeme zaistiť potrebné kmitočty pre rôzne aplikácie.

Pre nás, z pohľadu programátorov, je dôležitá najmä veľkosť programovej a dátovej pamäte. Mikroprocesor CY8C27443-24PXI nám dovoľuje využívať programovú pamäť  veľkú 16kB, typu Flash s počtom 50000 zapisovacích cyklov. Pre dáta je k dispozícii 
256 byte SRAM.

Čip disponuje tromi vstupno-výstupnými portami. Každý port má 7 pinov, ktoré sa dajú nakonfigurovať ako vstupné aj ako výstupné. Nakonfigurovaním portu ako analógový máme možnosť zaťažovať port  prúdom 30mA. Na obr.3.4 je uvedená bloková schéma zapojenia meracieho systému vyhodnocovaného mikroprocesorom CY8C27443.

[[Súbor:Obr. 3.4 Bloková schéma prepojenia mikrokontroléra s meracím systémom.png|300px|center|thumb|Obr. 3.4 Bloková schéma prepojenia mikrokontroléra s meracím systémom]]

==Optický senzor fungujúci na triangulačnom princípe==
Z vlastnej podstaty senzora pre snímanie vzdialenosti vyplýva, že je potrebné uskutočniť zmenu neelektrickej veličiny (vzdialenosť) na elektrickú, v podobe výstupného elektrického signálu meniaceho sa v závislosti od vzdialenosti. Ide teda o snímanie vzdialenosti pomocou infračerveného svetelného lúča a polohy svetelnej stopy na svetlocitlivom prvku. Podrobnejšie je princíp fungovania rozobratý v podkapitole 1.4 Metódy merania vzdialenosti a v kapitole 2. Triangulačná metóda merania vzdialenosti. 

Pre reálnu aplikáciu by sme zvolili senzor SHARP GP2Y0A02YK s rozsahom meranej vzdialenosti 20-150 cm, ale pre model nám bude postačujúci senzor SHARP GP2D120CJ00F, ktorý je z pohľadu financií pre model, s použitím ako učebná pomôcka, finančne výhodnejší. Tento senzor má rozsah meranej vzdialenosti 4-30cm. Napájacie napätie senzora  je od 4,5 do 5V. Výrobca udáva výstupné napätie v závislosti od vzdialenosti v rozmedzí 
0,25 až 0,55V. Pracovná teplota je -10 až +60 oC [5].


[[Súbor:Obr. 3.5 Bloková schéma optického snímača vzdialenosti.png|300px|center|thumb|Obr. 3.5 Bloková schéma optického snímača vzdialenosti]]

Obvod spracovania signálu tvorí zosilňovač, ktorý vykonáva zosilnenie prijatého signálu a fázový detektor, ktorý v interakcii s oscilátorovým obvodom vyberá frekvenciu odrazených lúčov. Regulátor zabezpečuje stabilizované napätie pre napájanie detektora, LED a výstupného obvodu. Výstupný obvod je zosilňovač ktorý má na výstupe jednosmerne napätie.


'''Namerané charakteristiky senzora'''

Pre samotný návrh a použitie senzora bolo treba namerať reflexnú charakteristiku senzora pre rôzne materiály. Merací systém môže byť využitý v rôznych aplikáciách, preto sme sa rozhodli zmerať závislosť výstupného analógového napätia od vzdialenosti 
pre niekoľko typov materiálov, ktoré by v praxi mohli byť použité ako reflexný materiál. Namerané charakteristiky boli kľúčové pre ďalšie použitie senzora v našej aplikácií. 

Pri meraní sme ako reflexný materiál použili biely papier, hladké nenalakované drevo, čierny lakovaný oceľový plech, a pre našu aplikáciu najdôležitejší materiál a to tmavý plast nárazníka automobilu. Pre zaujímavosť a možnosť ďalšieho využitia sme merali reflexnú charakteristiku senzora aj pre číre sklo. Pre nás dôležitá reflexná charakteristika senzora a tmavého plastu nárazníka automobilu bola veľmi výhodná, môžeme tak zhodnotiť 
že pre našu aplikáciu je  fotoelektrický senzor použiteľný. Veľmi podobnú charakteristiku ako tmavý plast nárazníka malo i drevo. V reflexných charakteristikách bieleho papiera a čierneho oceľového plechu bolo výstupné napätie vyššie o niekoľko voltov ako v spomenutých dvoch predchádzajúcich charakteristikách. Číre sklo malo z pohľadu nášho merania najhoršiu reflexnú charakteristiku. Pri väčšej vzdialenosti ako 7cm od senzora sa pohybovalo výstupné analógové napätie pod hranicou 1V.

[[Súbor:Obr. 3.6 Nameraná reflexná charakteristika senzora pre rôzne druhy materiálov.png|300px|center|thumb|Obr. 3.6 Nameraná reflexná charakteristika senzora pre rôzne druhy materiálov]]

==Realizácia programového algoritmu==
Algoritmus pre vyhodnotenie signálu je vytvorený v programovacom prostredí PSoC Designer 4.3, ktorý je vyvinutý pre mikrokontrolery PSoC od spoločnosti CYPRESS. Vývojové prostredie sa značne líši od tradičných  vývojových prostredí pre programovanie mikroprocesorov s pevne určenými funkciami. Práve konfigurovateľné analógové a digitálne bloky poskytujú architektúre procesora unikátnu pružnosť, ktorá je výhodou pri tvorbe a prípadnej zmene už vytvorenej štruktúry. Pri nízkej cene predstavujú vysoké možnosti pre vytváranie aplikácií. Na obr.3.6 a 3.7 je zobrazené prostredie PSoC Designera.
Vývoj programového algoritmu našej aplikácie v PSoC designeri je možné zhrnúť do nasledujúcich bodov:
* výber komponentov (PSoC blokov) pre danú aplikáciu,
* nastavenie komponentov,
* prepojenie vonkajších aj vnútorných častí a programové ošetrenie komponentov,
* vytvorenie algoritmu spracovania veličín,
* kompilácia a uloženie programu do mikroprocesora

[[Súbor:Obr. 3.7 PSoC Designer 4.3 (programová časť).png|300px|center|thumb|Obr. 3.7 PSoC Designer 4.3 (programová časť)]]


[[Súbor:Obr. 3.8 PSoC Designer 4.3 (časť prepojenia jednotlivých komponentov).png|300px|center|thumb|Obr. 3.8 PSoC Designer 4.3 (časť prepojenia jednotlivých komponentov)]]

===Algoritmus spracovania a vyhodnotenia signálu zo senzora   v programovacom jazyku Assembler===
Jadro mikrokontroléra M8C poskytuje základné funkcie CPU. Je možné programovať  v jazyku C alebo Assembler. Náš algoritmus vyhodnotenia vstupného signálu je vytvorený v programovacom jazyku Assembler. Rozhodoli sme sa tak, pretože programovací jazyk Assembler má z hľadiska hierarchie bližšie k samotnej štruktúre mikroprocesora. Čo pre nás, mechatronikov, predstavuje bližšie zoznámenie sa z elektronickým princípom mikroprocesora a jeho štruktúry. 

V samotnom algoritme sú vytvorené a použité makrá pre jednoduchšie použitie v opakujúcich sa častiach algoritmu. Funkcia makra CLR_STROB je priviesť signál strobe pre riadenie zápisu výstupného slova do posuvného registra na log úroveň 0. Naopak makro SET_STROB privádza na port, ktorý riadi signál strobe, logickú 0. Presná funkcia signálu strobe je vysvetlená neskôr. Veľmi dôležité makro je LOAD_DATA(VALUE). Funkciou tohto makra je načítanie vložených konštánt v pamäti ROM. Popis algoritmu  meracieho systému a jeho vývojový diagram je uvedený na nasledujúcich stranách.

Samotný algoritmus je zložený z niekoľkých dôležitých častí. Hlavička algoritmu zahŕňa v každom programovacom jazyku volanie knižníc a makier. V našom prípade knižnice m8c.inc, memory.inc, PSoCAPI.inc, ktoré zahŕňajú inštrukcie jazyka assembler, a knižnice PSoC blokov.       	
Ďalší blok programu tvoria pseudoinštrukcie, ktoré deklarujú pamäťové miesto určené pre jednotlivé premenné, konštanty alebo samotný program. Sem patria inštrukcie pre deklarovanie konštánt v pamäti ROM, premenných v pamäti RAM a definovanie samotných konštánt a premenných. Samozrejme dôležité je definovanie miesta v pamäti ROM pre samotný algoritmus. 


Výpis textu na LCD
V ďalšej časti programu je vytvorený algoritmus pre výpis definovaného textu na LCD displej, konkrétne pre text s názvom Vzdialenosť, ktorý je uložený v premennej s názvom Text. Hlavnou inštrukciou pre ovládanie LCD displeja je LCD_1_Start, ktorá vykoná inicializáciu LCD. Do akumulátorovej pamäte mikrokontroléra sú následne presúvané hodnoty pre nastavenie kurzora LCD. Potom môže byť volaná inštrukcia  LCD_1_Position. Po vykonaní týchto inštrukcií môže byť zavolaná inštrukcia LCD_1_PrCString, 
ktorá vypisuje definované premenne typu string na LCD.	Časť Algoritmu pre výpis textu Senzor číslo 1, ktorý je uložený v premennej Text2 je vytvorená podobne. 
Dôležité je však definovanie textov do premenných ktoré sa majú na LCD vypísať.   
			
		           	
'''Spracovanie signálu'''

Blok PGA predstavuje vo  vývojovom prostredí mikrokontroléra operačný zosilňovač založený na princípe konfigurovateľného  neinvertujúceho zosilňovača. Má vysokú vstupnú  impedanciu, veľkú šírku pásma. Jeho úlohou je odfiltrovať rušivé časti  vstupného signálu a prípadné zosilnenie vstupného signálu. Nastavenie jednotlivých parametrov je možné vo vývojovom prostredí v editore prvku.  

Dôležitá časť celého programu je nastavenie a inicializácia použitých PSoC blokov. Jedným z takýchto nastavení je aj nastavenie módu v ktorom má operačný zosilňovač pracovať. Pre našu aplikáciu je výhodný mód PGA_HIGHPOWER, ktorý predstavuje najvyššie energetické nároky. Nakoľko pracuje s najvyššou spoľahlivosťou a nie je potrebné riešiť otázku spotreby energie. Inicializácia bloku PGA sa vykonáva inštrukciou PGA_1_Start.
PSoC blok ADC plní funkciu analógovo-číslicového prevodníka. V samotnom programe nesie symbolický názov ADCINC12_1. Ako vstupné  piny pre A/Č prevodník 
je možné nakonfigurovať všetky piny portu 0 a rovnako aj spodných 5pinov portu 2. Vstupné piny portu 0 sú k analógovým blokom pripojované prostredníctvom analógových multiplexorov. Vstupné piny portu 2 sú k analógovým blokom pripojované priamo. Výstupy analógových blokov môžu byť zapojené do 4 analógových buferrov, ktorých výstupy  sú vyvedené na porty P2.2 až P2.5[6].

Blok ADC predstavuje integrujúci analógovo číslicový prevodník s nastaviteľným rozlíšením od 7 do 13 bitov.  Prevod prebieha v dvoch taktoch. Na začiatku meracieho cyklu je integračný kondenzátor vybitý a a čítač vynulovaný. V prvom takte je na vstup integrátora privedené vstupné napätie a čítač počíta impulzy generátora. Absolútna hodnota napätia na integrátore sa zvyšuje so strmosťou danou veľkosti  vstupného napätia. Tento dej prebieha až pokým nedôjde k pretečeniu čítača. V okamihu pretečenia čítača  začne druhý takt. 

Prepne sa prepínač a na vstup integrátora je privedené referenčné napätie opačnej polarity. Absolútna hodnota výstupného napätia integrátora sa zmenšuje, pri dosiahnutí 0 sa preklopí komparátor a tým sa ukončí prevod.  Na integrátor je vlastne samostatne privedené  vstupné a referenčné napätia, integrátor sa v oboch prípadoch nechá po dobu TK, ktorá je konštantná, nabiť. Následne sa krivkou so známou smernicou vybijú po dobu TM, ktorá je závislá na veľkosti náboja. Doba sa prevedie na počet impulzov. Porovnaním doby vybitia pre vstupné napätie a referenčné napätie sa dá stanoviť vstupné napätie [7]. Na obr.3.5 je uvedená principiálna schéma AD prevodníka použitého v našej aplikácií.

[[Súbor:Obr. 3.9 Integračný AD prevodník s dvojnásobnou integráciou.png|300px|center|thumb|Obr. 3.9 Integračný AD prevodník s dvojnásobnou integráciou [6] ]]

Programové rozhranie umožňuje špecifikovať počet sekvenčných vzorkov, ktoré majú byť odobraté. 

Inicializácia a nastavenie analógovo-číslicového prevodníka je v algoritme vykonaná prostredníctvom inštrukcií ADCINC12_1_Start, a ADCINC12_1_GetSamples, ktorá zabezpečuje vzorkovanie vstupného signálu. Veľmi potrebnými inštrukciami pre ovládanie AD prevodníka sú aj ADCINC12_1_fIsDataAvailable a ADCINC12_1_ClearFlag. Prvá spomínaná inštrukcia kontroluje či sú dáta AD prevodníka prístupné, druhá spomínaná inštrukcia vykonáva vymazanie pamäťového poľa pre prevod. Spustenie prevodu je vykonávané inštrukciou  ADCINC12_1_iGetData.

Samotné načítanie a spracovanie signálu je vykonávané prostredníctvom už spomínaných blokov PGA a ADC. Po prevode analógovej veličiny na binárne hodnoty sa naskytne viacero možností ako ich vyhodnocovať. Či už je to výpis číselnej hodnoty na displej, alebo rozsvecovanie LED pásika, na ktorom daná LED zodpovedá danej hodnote. V našom projekte sme sa rozhodli zobrazovať výpis výslednej hodnoty po prevode AD prevodníka na LCD displej, ktorý máme k dispozícií. Samotná vzdialenosť bude zobrazovaná pomocou  LED pásika, zobrazujúceho svetelný pás zodpovedajúci nameranej vzdialenosti. Takáto kombinácia je pre účely vyučovania tejto problematiky výhodnejšia. Prevedenú analógovú veličinu z ADC je možné  sledovať na LCD v hexadecimálnom formáte.


'''Sériová komunikácia s perifériou'''

Mikroprocesor CY8C27443 nám poskytuje 3 výstupné porty. Každý z týchto portov disponuje ôsmimi pinmi, pričom pri nastavení čo i len jedného pinu na porte ako analógového sa zvyšuje možnosť kolízie so susednými pinmi nastavenými ako digitálne, pretože môže nastať situácia kedy sa navzájom hardvérovo ovplyvňujú. Preto sa vynára problém s vyčerpaním výstupných portov v našej aplikácií. Nakoľko jeden port využívame ako vstupný analógový pre vyhodnocované vstupné napätie zo senzora, druhý port je obsadený LCD displejom. Zostáva nám teda iba jeden port s ôsmimi pinmi,  s ktorými 
si vystačíme iba pre paralelné zobrazovanie ôsmich stavov na páse LED. Jednou s možností ako rozšíriť možnosť zobrazovania viacerých stavov je využiť sériovú komunikáciu, ktorú máme k dispozícií a zobrazovať pomocou posuvných  registrov oveľa vyšší počet stavov ako doposiaľ.

SPI (Serial Peripherial Interconnect) je funkcia ktorá nám umožňuje vytvárať sériovú komunikáciu s perifériami, pričom máme k dispozícií nastaviteľné smerovanie toku dát. Tok dát MOSI predstavuje smer toku signálu od výstupného uzla typu MASTER k periférií typu SLAVE. Tok dát MISO predstavuje smer opačný, čiže výstupný uzol je typu SLAVE a vstupný typu MASTER. Táto funkcia vykonáva plne duplexný synchrónny prenos 
dát v dĺžke 8 bitového slova. SPI využíva  vstupný register Tx a výstupný register Rx pre vysielanie alebo prijímanie dát. Kontrolný register je inicializovaný a nastavovaný  v PSoC designeri v nastavení funkcie SPI.

[[Súbor:Obr. 3.10 Bloková schéma princípu činnosti SPI komunikácie.png|300px|center|thumb|Obr. 3.10 Bloková schéma princípu činnosti SPI komunikácie]]

Funkcia v našej aplikácií tak využíva 3 výstupné piny. Jeden výstupný alebo vstupný pin je potrebný pre tok dát. Ďalšie dva sú potrebné pre synchronizáciu. Pre synchronizáciu je potrebný taktovací signál, ktorého frekvenciu je možné nakonfigurovať a signál STROBE, ktorý zabezpečuje zapísanie slova v posuvnom registri. Signál OE uvedený v schéme zapojenia posuvných registrov na obr.3.12 zabezpečuje povolenie zápisu na výstupy. Aktívny je ak je k nemu privedená logická hodnota jedna.


[[Súbor:Obr. 3.11 Schéma zapojenia posuvných registrov a vyhodnocovacieho LED stĺpca.png|300px|center|thumb|Obr. 3.11 Schéma zapojenia posuvných registrov a vyhodnocovacieho LED stĺpca]]


'''Vývojový diagram vyhodnocovacieho algoritmu'''

Funkcia a princíp vyhodnocovacieho algoritmu je znázornený pomocou vývojového diagramu na nasledujúcich stranách. V programe sú využívané už spomínané makrá, ktoré by sa dali chápať aj ako podprogramy hlavného programu. Funkcie jednotlivých makier už boli spomenuté. Makro CLR_STROB prepína signál strobe na úroveň logickej nuly a makro SET_STROB prepína signál strob na úroveň logickej jednotky. Ako už bolo spomenuté pri vyslaní impulzu logická jedna, na pin signálu strobe, sa zapíše 8 bitové slovo z posuvného registra na paralelné výstupy. 

[[Súbor:Obr. 3.12  Vývojový diagram makier CLR_STROB a SET_STROB.png|300px|center|thumb|Obr. 3.12  Vývojový diagram makier CLR_STROB a SET_STROB]]

Ďalšie použité makro je na následujucej strane na obr.3.13 s názvom LOAD_DATA(VALUE). Funkcia tohto makra bola v práci už tiež spomenutá. Ide o makro prostredníctvom ktorého načítame potrebnú konštantu z pamäte ROM. V pamäti ROM sú ako konštanty uložené 2 bajtové hodnoty výstupného slova posielaného cez SPIM komunikáciu do posuvných registrov. Ide vlastne o stavy zobrazované na LED stĺpci, ktoré sú porovnávané z aktuálnou hodnotu z AD prevodníka.

[[Súbor:Obr. 3.13  Vývojový diagram makra LOAD DATA(VALUE).png|300px|center|thumbObr. 3.13  Vývojový diagram makra LOAD DATA(VALUE)|]]

V algoritme je vytvorená a využívaná aj funkcia Send_SPI. Úlohou tejto vytvorenej funkcie je poslanie už spomínanej konštanty v ROM, ktorá zodpovedá aktuálnej vzdialenosti po prevode AD prevodníka. Ďalšou úlohou tejto funkcie je čakanie, pokým sa vysielací register Tx, využívaný blokom sériovej komunikácie, nevyprázdni a nie je pripravený pre ďalšie vysielanie. Vo funkcií je zahrnuté aj riadenie portu na ktorý je pripojený signál strobe.

{|
|-
| [[Súbor:Obr. 3.14 Vývojový diagram funkcie Send_SPIa.png|center|thumb|300px|]]
| [[Súbor:Obr. 3.14 Vývojový diagram funkcie Send_SPIb.png|300px|center|thumb|]]
|}
Obr. 3.14 Vývojový diagram funkcie Send_SPI

Kompletný algoritmus spracovania vstupnej analógovej veličiny, jej prevodu a vyhodnotenia je znázornený na obr.3.14 vo vývojovom diagrame je na nasledujúcich obrázkoch. 

Vývojový diagram znázorňuje algoritmus uvedený v prílohe B.

{|
|-
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača1.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15a]]
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača2.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15b]]
|}
{|
|-
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača3.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15c]]
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača4.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15d]]
|}
{|
|-
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača5.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15e]]
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača6.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15f]]
|}
{|
|-
|[[Súbor:Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača4.png|300px|center|thumb|Obr. 3.15g]]
|
|}

Obr. 3.15 Vývojový diagram algoritmu pre vyhodnocovanie vzdialenosti zo snímača

=Záver=
V práci bola riešená problematika metód elektronického merania vzdialeností. Práca hlbšie rozoberá problematiku fotoelektrických senzorov a princípov ich fungovania. Pre splnenie cieľa práce bola zvolená a rozobratá triangulačná metóda merania fotoelektrickými senzormi. Metóda bola využitá aj pri návrhu a realizácií fotoelektrického senzora a meracieho systému, ktorý vzdialenosť vyhodnocuje. 
Táto práca prináša teoretický základ a praktickú časť pre konštrukciu samotného zariadenia – fotoelektrického parkovacieho senzora. Rozobratá je voľba fotoelektrického senzora a samozrejme overenie požadovaných vlastností vybraného senzora. Nameraná reflexná charakteristika vybraného senzora bola kľúčovou pre jeho ďalšie použitie. Pri meraní sa ukázalo, že fotoelektrický senzor je pre aplikáciu vhodný. Dokonca výsledky merania naznačovali, že senzor by bol vhodný i pre použitie priamo na vozidle. Reflexná charakteristika a uhol pod ktorým bol objekt detekovaný bol postačujúci i pre tento variant vyhotovenia. Pre model stacionárneho systému sme sa rozhodli pre jeho ďalšie využitie 
ako učebnej pomôcky. Ďalším dôvodom bolo, že v stacionárnom vyhotovení môže byť použitý aj pre iné aplikácie využívajúce elektronické meranie vzdialenosti. 

Dôležitou časťou práce je návrh a zostrojenie samotného meracieho systému, vrátane programového algoritmu vyhodnocovania vstupnej veličiny. Pri tvorbe meracieho systému bola použitá momentálne najmodernejšia dostupná technológia v oblasti konfigurovaťeľných mikrokontrolerov. Pri samotnej realizácii a testovaní zariadenia vyplynulo, že merací systém má z hľadiska  linearizácie výstupnej veličiny zo snímača niekoľko možností konfigurácie. 
Prínosy tejto práce možno rozdeliť do dvoch kategórií. Prvou sú osobné prínosy, z pohľadu autora. Táto práca mi priniesla obrovské množstvo nových poznatkov a najmä praktických skúseností. Jedným z najväčších osobných prínosov bolo preniknutie 
do programátorskej praxe. Praktická časť tejto práce ma nadchla natoľko, že som sa rozhodol v budúcnosti pokračovať ďalej v programovaní konfigurovaťeľných mikrokontrolerov.

Druhou kategóriou sú prínosy práce pre spoločnosť. Výstupom práce je funkčné zariadenie pre meranie vzdialenosti od objektu, ktoré bolo navrhnuté ako stacionárny parkovací senzor. Pri miernych úpravách, z konštrukčného hľadiska, môže byť zariadenie využívané v nespočetnom množstve ďalších aplikácii, pre meranie vzdialenosti. Napríklad v priemyselných aplikáciách pri detekcií predmetov a určovaní ich vzdialenosti. Použitá sériová komunikácia prináša prínos v oblasti prenosu nameraných dát na miesto určenia, čo je veľkou výhodou pri použití v už spomenutej priemyselnej výrobe. Najdôležitejší primárny prínos práce je, že funkčné zariadenie bude slúžiť ako vyučovacia pomôcka pre predmety zaoberajúce sa senzorickými systémami a konfigurovateľnými mikroprocesormi.  

=Použitá literatúra=

[1]	MARTINEK, Radislav: Senzory v průmyslové praxi. Praha: BEN, 2004. 
ISBN 80-7300-114-4

[2]	TOMAN, Miroslav: Senzory v automatizácii. STU Bratislava,1999.
ISBN 80-227-1281-7

[3]	Architecture and Programming of PSoC Microcontrollers. easypsoc.com [online]. Aktualizované 2009/11/11 T 17.30  [cit2009-11-11]  Dostupné na internete: <http://easypsoc.com/book/index.html>

[4]	SHARP GP2Y0A02YK datasheet. sharp-world.com [online]. Aktualizované 2009/15/12 T 19.00  [cit2009-15-12] Dostupné na internete:
<http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/gp2y0a02_e.pdf>

[5]	Meranie technických veličín - Optické diaľkomery. stuba.sk [online]. Aktualizované 2009/01/12 T 10.00  [cit2009-01-12] Dostupné na internete:
<http://www.kam.sjf.stuba.sk/KATEDRA/publikacie/edutrac/mtv/ucebnica/dlzka/dlzka8.pdf>

[6]	CD nosič: CYPRESS MICROSYSTEM. PSoC Designer. United States of America: CYPRESS MICROSYSTEM, 2004 – 2005.

[7]	Převodníky elektrických veličín – A/D převodník. e-automatizace.vsb.cz [online]. Aktualizované 2009/02/12 T 11.00  [cit2009-02-12] Dostupné na internete:
< http://e-automatizace.vsb.cz/ebooks/ridici_systemy_akcni_cleny/Prevodniky.html> 

[8]	Snímače polohy hladiny- principy, vlastnosti a použití(část2)  – Radarové hladinomery. Web.vscht.cz [online]. Aktualizované 2010/02/03 T 15.00  [cit2010-02-03] Dostupné na internete:
< http://web.vscht.cz/kadleck/aktual/MT_INaRP/A05_0623_Kadlec.pdf>