10.3
Czy taki zapis danych jest dla Ciebie czytelny?
Zapis danych nie był dla nas czytelny. Powodem była zmiana sygnału analogowego na cyfrowy przy braku przekształcenia na postać analogową.
Co mogą kryć odbierane znaki?
Odbierane znaki mogą kryć zakodowane informacje w postaci cyfrowej przekazywane z czujników analogowych aby umożliwić przesył danych.
Czy można tutaj wyznaczyć początek i koniec ramki danych?
Prezentowane dane nie maja zaznaczonego początku ani końca, dlatego wyznaczenie ich jest niemożliwe.
10.4
Czy teraz łatwiej rozróżnić poszczególne ramki danych?
Ramki są w tym przypadku są rozdzielone słowem „RAMKA”. Każda ramka przez to jest rozróżnialna. Możemy wyznaczyć jej początek i koniec.
Co pojawia się na początku każdej ramki?
Na początku każdej ramki pokazuje się słowo „RAMKA”.
Czy ich długość jest zawsze taka sama?
Długości ramek się zmieniają.
Jeśli nie, w jaki sposób znaleźć jej koniec podczas odbioru?
Ostatni znak przed pojawieniem się napisu „RAMKA” będzie ostatnim znakiem ramki poprzedzającym ten 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 oraz 255.
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” , która przedstawia 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?
Ramka jest zabezpieczona przed błędami przez kontrolę parzystości polegającej na dodaniu dodatkowego bitu tak, aby liczba porcji była parzysta lub nieparzysta.
Czy jest to jedyny sposób zabezpieczenia tych danych, czy jeszcze jakiegoś „nie widzimy”?
Innym sposobem może być suma kontrolna, która pozwala na przesyłanie większej liczby informacji niż w przypadki 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 obliczamy dodając wszystkie bajty danych, następnie dzieląc je przez modulo 255.
10.8
Jakie są to tryby wyświetlania(opisz je)?
Są to ciągłe tryby wyświetlania. Tylko jedna wartość jest widoczna przez cały czas jej wyświetlania.
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?
Dla zwiększenia oddziaływania zaproponowalibyśmy tryb pulsacyjny. Miałby on umożliwiać łatwe zauważenie napisu przez w miarę krótkie okresy między wyświetlaniem się ostrzeżenia.
Jakie tego typu sposoby spotykamy w praktyce?
W praktyce stosowane są ona podane wyżej sposoby. Są to najczęstsze sposoby wyświetlania informacji na drogach.
10.10
Czy wszystkie wielkości/zdarzenia, o których system informuje są mierzone?
System nie mierzył stanu nawierzchni.
Jakie mogą być obliczone/wyznaczone na podstawie innych?
Stan nawierzchni może być wyznaczony na podstawie temperatury i wilgotności powietrza lub opadów.
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)?
Automatyczna praca systemu jest możliwa przy odpowiednim skonfigurowaniu programu.
jakie informacje można jeszcze rozbudować system?
System można rozbudować o informacje podające wartość ciśnienia, temperaturę punktu rosy oraz wilgotność 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 musiałaby się w nim znaleźć, oprócz przetwarzanych danych?
Dane mogłyby być przekazywane kablami 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 0,0625°C. Taka wartość jest nieodczuwalna dla człowieka i nie wpływa na stan warunków atmosferycznych.
10.15
| Temp [°C] | w1 | w2 | w1 obl | w2 obl | 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 |
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 |
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).
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).
WNIOSKI
Pierwsze co zauważyli to fakt, że znaki wysyłane przez panel stacji meteorologicznej i odbierane w porcie COM komputera bez obróbki są dla nas nieczytelne oraz rozdzielenie od siebie konkretnych ramek było bardzo trudne. Po zmianie znaków na postać ASCII na kod dziesiętny stała się dla nas bardziej przejrzysta jak i również sprawa rozdzielenia ramek.
Następne doświadczenie to ręczne sterowanie znakiem prędkości na tablicy informacyjnej. Wg naszych obserwacji najlepszym z trybów wyświetlania tego typu informacji jest migający typ znaku. Doszliśmy również do tego, że przy odpowiednio skonfigurowanym systemie automatyczne wyświetlanie informacji drogowych przy odgórnie ustawionych zakresach zmian wielkości meteorologicznych jest dużo wygodniejsze dla operatora. Jednak w wyjątkowych sytuacjach niezbędna jest „praca ręczna”. Sprawdziliśmy system również pod kątem zmian atmosferycznych i obserwowaliśmy zachowane systemu. W naszej opinii praca systemu bez operatora jest możliwa ale przy odpowiedniej wcześniejszej konfiguracji. Po wykonaniu tych zadań nasunęły nam się wnioski, że system na którym przeprowadzaliśmy ćwiczenie mógłby być bardziej rozbudowany o takie informacje jak: wartość ciśnienia czy wilgotność powietrza.
Ostatnim wykonanym przez nas doświadczeniem był pomiar wartości temperatury przez 5 do 10 sekund dzięki czemu otrzymaliśmy 30 odczytów. Średnia temperatura którą otrzymaliśmy to 24,94 °C, zaś odchylenie od wartości średniej 0,063611 °C. Następnie podnieśliśmy temperaturę w okolicy czujnika i odczytaliśmy 7 wartości. Następnym naszym pomiar był pomiar ciśnienia, który odczytywaliśmy przez 5 minut spisując jego wartość, jak w poprzedniej sytuacji, co 10 s. Maksymalne ciśnienie jakie otrzymaliśmy to 1019 hPa, zaś minimalne 1015hPa, odchylenie od wartości średniej wyniosło 0,777778 hPa przy błędzie wynoszącym 0,5 hPa. Jednak ten błąd nie wpływa znacząco na dokładność pomiaru.