10.3
Czy taki zapis danych jest dla Ciebie czytelny?
Zapis danych, jaki zaobserwowano był nieczytelny. Spowodowane to jest przekształceniem sygnału analogowego na postać cyfrową i brakiem ponownego przekształcenia na postać analogową.
Co mogą kryć odbierane znaki?
Odbierane znaki najprawdopodobniej kryją zakodowane informacje z czujników analogowych które przekształcono do postaci cyfrowej, aby umożliwić przesył informacji.
Czy można tutaj wyznaczyć początek i koniec ramki danych?
Przedstawione dane nie posiadają zaznaczonego początku, ani końca ramki, więc wyznaczenie początku i końca jest niemożliwe.
10.4
Czy teraz łatwiej rozróżnić poszczególne ramki danych?
Wyróżnienie ramek w tym przypadku jest bardzo proste. Każda ramka jest poprzedzona napisem „ramka,” więc w prosty sposób możemy wyznaczyć początek i koniec ramki.
Co pojawia się na początku każdej ramki?
Na początku każdej ramki pojawia się słowo „ramka,” które wpisaliśmy w programie jako tekst rozdzielający od siebie kolejne ramki.
Czy ich długość jest zawsze taka sama?
Długość ramki jest zmienna.
Jeśli nie, w jaki sposób znaleźć jej koniec podczas odbioru?
Ostatni znak przed pojawieniem się napisu „ramka” będzie ostatnim znakiem ramki poprzedzającym napis.
10.5
| 255 | 255 | 3 | 17 | 120 | 0 | 32 | 0 | 170 |
|---|
Co pojawia się na początku każdej ramki?
Na początku każdej ramki pojawiają się wartości 255 i 255.
Jak zidentyfikować typ ramki danych?
Długość ramki jest taka sama, typ identyfikujemy…
10.6
| 11111111 | 11111111 | 00000011 | 00010001 | 01110001 | 0000000 | 00100000 | 00000000 | 10100010 |
|---|
Co pojawia się na początku każdej ramki?
Na początku każdej ramki pojawią się dwie komórki z wartością „11111111” wartość ta reprezentuje liczbę 255 zapisaną w systemie binarnym.
Czy ich długość jest zawsze taka sama?
Długość ramki jest zawsze taka sama.
Co określa koniec ramki?
Koniec ramki jest określony poprzez początek kolejnej ramki oznaczonej zawsze słowem „ramka”
10.7
| 255 | 255 | 3 | 17 | 112 | 0 | 32 | 0 | 162 |
|---|
W jaki sposób jest ramka zabezpieczana przed błędami?
Jednym z zabezpieczeń przed błędami jest kontrola parzystości, polegająca na dodaniu dodatkowego bitu tak, aby ich liczba w porcji była parzysta bądź nieparzysta.
Czy jest to jedyny sposób zabezpieczenia tych danych, czy jeszcze jakiegoś „nie widzimy”?
Nie jest to jedyny sposób. Kolejnym może być suma kontrolna, która pozwala na przesłanie większej liczby informacji, niż w przypadku kontroli parzystości.
Jak została obliczona suma kontrolna(oblicz ją dla dwóch zapisanych ramek,podając sposób obliczenia)?
S1=(255 +255+3+17+120+0+32+0+170)mod(256)=(852)mod(256)=84
S2=(255 +255+3+17+112+0+32+0+162)mod(256)=(836)mod(256)=41
Bajty sumy kontrolnej-S1 oraz S2-oblliczamy dodając wszystkie bajty danych a następnie dzieląc je przez tzw. modulo 255.
10.8
Jakie są to tryby wyświetlania(opisz je)?
Ciągły- przez cały czas wyświetlania widoczna jest tylko jedna wartość.
Czy ręczne sterowanie tego typu znakiem może mieć zastosowanie w praktyce?
Stosowanie tego typu znaków na drodze może mieć zastosowanie w sytuacjach, które wymagają wprowadzenia czasowego ograniczenia prędkości np. wypadek czy roboty drogowe.
10.9
Jakie zaproponujesz tutaj tryby wyświetlania napisu dla zwiększenia siły oddziaływania/zauważenia?
Napis powinien pojawiać się w sposób pulsacyjny, przy czym czas wyświetlania powinien umożliwiać przeczytanie napisu, zaś czas wygaszenia powinien być jak najkrótszy.
Jakie tego typu sposoby spotykamy w praktyce?
W praktyce możemy się spotkać ze sposobami wspomnianymi powyżej, jak ciągły oraz pulsacyjny. Są to najbardziej popularne sposoby wyświetlania informacji na drogach.
10.10
Czy wszystkie wielkości/zdarzenia, o których system informuje są mierzone?
Stan nawierzchni nie jest mierzony w takiej konfiguracji programu.
Jakie mogą być obliczone/wyznaczone na podstawie innych?
Ja nawet nie wiem co było mierzoneszczerze powiem że ja też nie wiem co tu napisać
Stan nawierzchni może być oceniony na podstawie temperatury i wilgotności powietrza lub opadów(śliska nawierzchnia)??
10.11
Zmiana: prędkość wiatru 4,5m/s; reakcja: zmiana temperatury odczuwalnej
Zmiana: temperatura na -10 °C; reakcja: zmienia się temperatura atmosfery
Zmiana: nawierzchnia na -11,7 °Creakcja: zmieniła się temperatura nawierzchni
Zmiana: opad na 0,8m2/h(?); reakcja: pojawiło się ostrzeżenie „ślisko”
Czy możliwa jest teraz automatyczna praca systemu, bez udziału operatora(kiedy zmiany symulacyjne w rzeczywistości miałaby wywoływać pogoda)?
Tak jest możliwa, ale trzeba system komputerowy odpowiednio skonfigurować.
O jakie informacje można jeszcze rozbudować system?
System można rozbudować o informacje o wartość ciśnienia, temperaturze punktu rosy, wilgotności powietrza.
Czy możliwy jest przekaz przetwarzanych danych do odległego centrum nadzoru, obsługującego wiele tego typu stacji/systemów?
Tak, a najlepszym rozwiązaniem jest łącze R-S485, które umożliwia przesył danych do odległych centrów nadzoru.
Zaproponuj sposób przekazu danych. Jaka elementarna informacja musiałabym się w nim znaleźć, oprócz przetwarzanych danych?
Myślę, że najlepsze byłyby kable typu RS-485. Powinna zostać także przesłana informacja o położeniu stacji.
10.14
| temp [°C] | |
|---|---|
| 1 | 25 |
| 2 | 25 |
| 3 | 25,0625 |
| 4 | 25,0625 |
| 5 | 25,0625 |
| 6 | 25,0625 |
| 7 | 25 |
| 8 | 25 |
| 9 | 25,0625 |
| 10 | 25 |
| 11 | 24,9375 |
| 12 | 25 |
| 13 | 24,9375 |
| 14 | 24,9375 |
| 15 | 24,9375 |
| 16 | 24,9375 |
| 17 | 24,9375 |
| 18 | 24,875 |
| 19 | 24,875 |
| 20 | 24,875 |
| 21 | 24,875 |
| 22 | 24,875 |
| 23 | 24,875 |
| 24 | 24,875 |
| 25 | 24,875 |
| 26 | 24,875 |
| 27 | 24,8125 |
| 28 | 24,875 |
| 29 | 24,875 |
| 30 | 24,875 |
Jaka jest wartość minimalna, maksymalna i średnia temperatury?
Min-24,8125°C
Max-25,0625°C
Średnia- 24,94°C
Jaka jest stabilność odczytu?
Odczyt jest stosunkowo stabilny i pozwala na obserwację ciągłych zmian temperatury. Umożliwia to szybkie odświeżanie wynoszące 10s.
Jakie jest odchylenie od wartości średniej?
Odchylenie od wartości średniej wynosi 0,063611 °C
Co można powiedzieć (i jaki jest) błąd oraz dokładność pomiary temperatury?
Pomiar temperatury jest bardzo dokładny mierzony z dokładnością do jednej dziesięciotysięcznej stopnia Celsjusza, błąd wynosi jedynie 0,0625°C. Taka wartość jest nieodczuwalna dla człowieka i nie wpływa na stan warunków atmosferycznych.
10.15
| Temp [°C] | w1 | w2 | w1 oblhekstodec | w2obl hekstodec | w1 bin | w2bin | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 25 | 0c | 87 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 87(16) = 8 · 161 + 7 · 160 = 135 | 1100 | 10000111 |
| 2 | 25 | 0c | 87 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 87(16) = 8 · 161 + 7 · 160 = 135 | 1100 | 10000111 |
| 3 | 25,0625 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 4 | 25,0625 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 5 | 25,0625 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 6 | 25,0625 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 7 | 25 | 0c | 87 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 87(16) = 8 · 161 + 7 · 160 = 135 | 1100 | 10000111 |
| 8 | 25 | 0c | 87 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 87(16) = 8 · 161 + 7 · 160 = 135 | 1100 | 10000111 |
| 9 | 25,0625 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 10 | 25 | 0c | 8f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 8F(16) = 8 · 161 + F · 160 = 143 | 1100 | 10001111 |
| 11 | 24,9375 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 12 | 25 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 13 | 24,9375 | 0c | 87 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 87(16) = 8 · 161 + 7 · 160 = 135 | 1100 | 10000111 |
| 14 | 24,9375 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 15 | 24,9375 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 16 | 24,9375 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 17 | 24,9375 | 0c | 7f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 7F(16) = 7 · 161 + F · 160 = 127 | 1100 | 1111111 |
| 18 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 19 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 20 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 21 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 22 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 23 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 24 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 25 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 26 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 27 | 24,8125 | 0c | 6f | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 6F(16) = 6 · 161 + F · 160 = 111 | 1100 | 1101111 |
| 28 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 29 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
| 30 | 24,875 | 0c | 77 | 0C(16) = 0 · 161 + C · 160 = 12 | 77(16) = 7 · 161 + 7 · 160 = 119 | 1100 | 1110111 |
Dokonaj konwersji na postać binarną i z niej odczytaj wartości poszczególnych bitów. Dokonaj obliczenia wartości temperatury.
Czy jest ona zgodna z wartością na wyświetlaczu?
10.16
| Temp [°C] | w1 | w2 | w1 obl | w2obl | w1bin | w2bin | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 25,8125 | 0d | 47 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 47(16) = 4 · 161 + 7 · 160 = 71 | 1101 | 1000111 |
| 2 | 26,56 | 0d | 57 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 57(16) = 5 · 161 + 7 · 160 = 87 | 1101 | 1010111 |
| 3 | 26,625 | 0d | 57 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 57(16) = 5 · 161 + 7 · 160 = 87 | 1101 | 1010111 |
| 4 | 25,5625 | 0d | 47 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 47(16) = 4 · 161 + 7 · 160 = 71 | 1101 | 1000111 |
| 5 | 26,437 | 0d | 37 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 37(16) = 3 · 161 + 7 · 160 = 55 | 1101 | 110111 |
| 6 | 26,375 | 0d | 37 | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 37(16) = 3 · 161 + 7 · 160 = 55 | 1101 | 110111 |
| 7 | 26,112 | 0d | 2f | 0D(16) = 0 · 161 + D · 160 = 13 | 2F(16) = 2 · 161 + F · 160 = 47 | 1101 | 101111 |
10.19
Wartości ciśnienia:
| Ciśnienie [hPa] | |
|---|---|
| 1 | 1017 |
| 2 | 1018 |
| 3 | 1017 |
| 4 | 1015 |
| 5 | 1018 |
| 6 | 1017 |
| 7 | 1018 |
| 8 | 1017 |
| 9 | 1016 |
| 10 | 1018 |
| 11 | 1017 |
| 12 | 1017 |
| 13 | 1019 |
| 14 | 1017 |
| 15 | 1019 |
| 16 | 1017 |
| 17 | 1018 |
| 18 | 1017 |
| 19 | 1016 |
| 20 | 1018 |
| 21 | 1019 |
| 22 | 1018 |
| 23 | 1017 |
| 24 | 1018 |
| 25 | 1017 |
| 26 | 1018 |
| 27 | 1015 |
| 28 | 1017 |
| 29 | 1017 |
| 30 | 1018 |
Wykres zmian ciśnienia:
Jakie jest odchylenie od wartości średniej?
Odchylenie od wartości średniej wynosi: 0,777778 [hPa]
Co można powiedzieć (i jaki jest) błąd oraz dokładność pomiaru ciśnienia?
Błąd wynosi 0,5 [hPa] taki błąd pozwala nam na bardzo dokładny pomiar.
10.20
Ciśnienie: 1018 hPa
| 1 | 116 | 100010110 |
|---|---|---|
| 2 | 174 | 101110100 |
| 3 | 117 | 100010111 |
| 4 | 113 | 100010011 |
| 5 | 185 | 110000101 |
| 6 | 160 | 101100000 |
| 7 | 59 | 1011001 |
| 8 | 148 | 101001000 |
| 9 | 0 | 0 |
| 10 | 0 | 0 |
Ciśnienie: 1017hPa
| postać szesnastkowa | postać binarna | |
|---|---|---|
| ADC(0)94 | 94 | 10010100 |
| ADC(1) 64 | 64 | 1100100 |
| ADC(2) 0 | 0 | 0 |
| ADC(3) 94 | 94 | 10010100 |
Ręczna konwersja na wartościach binarnych odczytanych danych do ostatecznej wartości ciśnienia.
10.21a
Ciśnienie: 1197 hPa
| postać szesnastkowa | postać binarna | |
|---|---|---|
| ADC(0) 73 | 73 | 1110011 |
| ADC(1) 64 | 64 | 1100100 |
| ADC(2) 126 | 126 | 100100110 |
| ADC(3) 64 | 64 | 1100100 |
Które wartości/współczynniki uległy zmianie?
Po zwiększeniu ciśnienia zmianie uległy trzy współczynniki: ADC(0), ADC(2) oraz ADC(3).
Które odpowiadają za korekcję a które za wartości ciśnienia?
Jak duży jest zakres zmian i jaka jest dokładność pomiaru?
10.21b
Ciśnienie: 748 hPa
| postać szesnastkowa | postać binarna | |
|---|---|---|
| ADC(0)173 | 173 | 101110011 |
| ADC(1) 64 | 64 | 1100100 |
| ADC(2)126 | 126 | 100100110 |
| ADC(3) 64 | 64 | 1100100 |
Które wartości/współczynniki uległy zmianie?
Po zmniejszeniu ciśnienia, podobnie jak po jego zwiększeniu, zmianie uległy te same współczynniki: ADC(0), ADC(2) oraz ADC(3).
Które odpowiadają za korekcję a które za wartości ciśnienia?
Jak duży jest zakres zmian i jaka jest dokładność pomiaru?
WNIOSKI
Po zakończonym ćwiczeniu dochodzimy do interesujących wniosków. Zauważyliśmy, że znaki wysyłane przez panel stacji meteorologicznej i odbierane w porcie COM komputera bez obróbki są dla nas zupełnie nieczytelne, a także trudno nam było rozdzielić od siebie poszczególne ramki. Dopiero zmiana postaci ASCII znaków na kod dziesiętny stała się bardziej czytelna, jak również łatwiej nam było rozdzielić kolejne ramki. Kolejnym ciekawym doświadczeniem było również ręczne sterowanie znakiem prędkości na tablicy informacyjnej. Zauważyliśmy także, że najbardziej odpowiednim z trybów wyświetlania tego typu informacji jest typ znaku migający. Dochodzimy jednak do wniosku, że automatyczne wyświetlanie informacji drogowych przez system przy odgórnie ustawionych zakresach zmian wielkości meteorologicznych jest wygodniejsze dla operatora, oczywiście przy uprzednio skonfigurowanym systemie. Niemniej jednak praca ręczna potrzebna jest w awaryjnych przypadkach, jak np. wypadki drogowe. Wywołaliśmy również kilka zmian atmosferycznych i obserwowaliśmy zachowanie systemu i stwierdziliśmy, że praca systemu bez udziału operatora jest możliwa, ale trzeba system komputerowy odpowiednio skonfigurować. Doszliśmy też do wniosku, że system z którym mieliśmy do czynienia można by było rozbudować
o dodatkowe informacje takie jak: wartość ciśnienia, temperatura punktu rosy, wilgotność powietrza. Następnym doświadczeniem był pomiar wartości temperatury przez 5 co 10 sekund, co w rezultacie dało nam 30 odczytów. Średnia wartość temperatury wyniosła 24,94°C, a odchylenie od wartości średniej wyniosło 0,063611 °C. Następnie podnieśliśmy temperaturę w okolicy czujnika i odczytaliśmy 7 wartości. Kolejnym pomiarem był pomiar ciśnienia, które również odczytywaliśmy przez 5 minut spisując aktualną jego wartość co 10 sekund. Ciśnienie maksymalnie wyniosło 1019 hPa, minimalnie 1015 hPa, a odchylenie od wartości średniej wyniosło 0,777778 [hPa] przy błędzie wynoszącym 0,5 [hPa] który nie wpływa znacząco na dokładność pomiaru.
Trzeba dopisać wnioski dotyczące punktów 10.20 i 10.21a i b