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sPort - Programm zur Darstellung von Daten der seriellen Schnittstelle

sPort begann als kleines Testprogramm für Proto-Ramian, um die Kommunikation zwischen Mikrocontroller und PC zu überprüfen. Obwohl sPort nicht als das endgültige Tool für das Radar-System gedacht ist, sondern lediglich als Entwicklungswerkzeug dient, habe ich es im Laufe der Entwicklung umfangreich erweitert. Inzwischen ist es in der Version 3.0 angekommen und ich möchte hier die Funktionen des Tools beschreiben:

  • Kommunikation entweder über die serielle Schnittstelle (COM) oder über den FTDI-D2XX-Treiber mit FTDI UART-USB-Brücken (etwa FT232).
  • Zuschaltbare Flusskontrolle über RTS/CTS.
  • Wählbarkeit der Bit-Tiefe der Datenpakete. Bei Paketen kleiner 16 Bit können die freien Bits zu einer einfachen Fehlerkorrektur herangezogen werden.
  • Möglichkeit, im Betrieb den Kanal und die Abtastrate einzustellen.
  • Vollkommene Freiheit bei der Gestaltung der Mikrocontroller-Plattform, da alle relevanten Parameter und zur Kommunikation dienenden Steuerbefehle eingestellt werden können.
  • Zu Testzwecken können einzelne Datenpakete sowohl Binär als auch als Zweierkomplement interpretiert angezeigt werden.
  • Aufnahmemöglichkeit der Rohdaten im CSV-Format.
  • Graphische Darstellung der letzten Datenpakete. Dabei kann gewählt werden, ob das Rendering über OpenGL(OpenTK) oder über Software stattfinden soll.
  • In einem wählbaren Zeitintervall kann die tatsächlich erreichte Abtastrate gemessen und angezeigt werden.
  • Die Darstellung ist umschaltbar zu einer Live-Fouriertransformation mit wählbarer Fensterfunktion und Frequenzbereich.
  • Das Programm kann die prominentesten Fourier-Maxima automatisch bestimmen und anzeigen sowie daraus für die Frequenz des RSM1650-Radarmoduls direkt zugehörige Geschwindigkeiten anzeigen.
  • Die graphische Anzeige sowie die Kontrollfelder passen sich automatisch einer Vergrößerung des Fensters an.

Das Hauptfenster von sPort 3.0 nach gestarteter Kommunikation. Hier werden gerade Daten von Ramian 1.2 dargestellt, ein Objekt bewegt sich gerade (scheinbar drehend, wie an der Amplitudenmodulation erkennbar) vom Radar weg. Einheiten der Achsen sind Volt und Millisekunden. Unten kann die Fouriertransformation gestartet und die Fensterfunktion gewählt werden. Zudem gibt es einen Abschnitt zum Live-Aufzeichnen der Rohdaten. Die Mittlere Spalte ist zum numerischen Anzeigen von Datenpaketen oder errechneten Werten. Rechts können die Berechnungsgrundlagen für Achsenbeschriftung und Fourier-Transformation gewählt und die Parameter des Analog-Digitalwandlers am Mikrocontroller umgestellt werden. Zudem können diverse numerische Ergebnisse angezeigt werden, etwa die letzten Datenpakete oder auch die automatisch bestimmten Maxima des Fourier-Spektrums.
sPort 3.0 beim Anzeigen von Fourier-Daten (ein anderes Objekt ist vor dem Radar als im vorigen Bild). In der Spalte zur numerischen Anzeige werden die errechneten 5 prominentesten Fourier-Maxima angezeigt.
Konfigurationsdialog von sPort 3.0. Neben den Verbindungseinstellungen können auch der Bildsynthese-Modus und die Steuerbefehle für die Kommunikation mit dem Mikrocontroller eingestellt werden.