Entwicklung eines optischen Zeitbereichsreflektometers (OTDR)
Kunde
Ein Hersteller von Messinstrumenten.
Zielsetzung
Entwicklung eines OTDR für optische Datenübertragungsnetze, das folgende Funktionen bietet:
- Lesen der Parameter optischer Netzwerke, Bestimmung der Kabellänge sowie Erkennung und Lokalisierung beschädigter und gebrochener Kabel
- Visualisierung der Messungen in Form von Grafiken und Analyse der gewonnenen Daten
- Nutzung einer mehrsprachigen Benutzeroberfläche mit einfacher Hinzufügung neuer Sprachen
- Steuerung des Geräts über Hardware-Tasten und Touchscreen
- Empfang von Daten von einem USB-Mikroskop - einem optischen Endoskop (ein Querschnittsbild der Optik)
- Speicherung der Daten im lokalen NAND-Speicher, auf einem USB-Laufwerk oder einer MicroSD-Karte
- Funktion als USB-Laufwerk beim Anschluss an einen Computer
- Senden und Empfangen von Daten über Bluetooth
- Wartung eines fehlertoleranten Firmware-Update-Systems
Das Gerät sollte klein und kompakt sein und entweder über ein 220 V / 50 Hz Netz, rund um die Uhr, oder über einen eingebauten Akku für mindestens 8 Stunden betrieben werden.
Lösung
Eine Prozessorplatine basierend auf dem Texas Instruments AM3505 (Cortex A8) mit 600 MHz, 128 MB LpDDR und 256 MB NAND-Speicher. USB 2.0 OTG, USB 2.0 Host, MicroSD- und Bluetooth-Schnittstellen sind auf der kompakten Platine installiert.
Die folgenden Programmkomponenten wurden für die Funktion des Geräts angepasst:
- X-Loader
- U-Boot-Loader
- Linux-Kernel
- Auf Buildroot basierendes Root-Dateisystem.
Der Bootloader (U-Boot) führt die grundlegende Systeminitialisierung (RAM, ROM, Netzwerkschnittstelle) durch und lädt das Betriebssystem. Er wird auch für das primäre Flashen der Produkt-Firmware und zur Diagnose der grundlegenden Komponenten verwendet.
Der Softwareteil des Geräts umfasst standardisierte Open-Source-Komponenten:
| Softwarekomponenten | Funktionen / Verwendungszweck |
| Der Linux-Kernel (Version 2.6.37, angepasst von Texas Instruments für den AM3505) |
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| Wir haben spezielle Software basierend auf Qt4.7 entwickelt (Industriestandard für Embedded-Linux-Grafikanwendungen) |
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| Qt Linguist, das Teil von Qt ist | Mehrsprachige Unterstützung |
| QWT-Bibliothek | Zeigt Grafiken an (schnellere und bessere Darstellung von OTDR-Traces) |
| v4l2-Bibliothek | Arbeitet mit einem USB-Mikroskop (Fiberscope): Es stellt seine Parameter ein und empfängt Bilder |
| bluez4-Bibliothek | Funktioniert mit einer Bluetooth-Schnittstelle |
| mdev | Funktioniert mit angeschlossenen Geräten: USB-Flash, MicroSD, Fiberscope |
| Busybox | Verwendet grundlegende interne Konsolenprogramme |
| shel | Scripting |
| Buildroot-Distribution | Baut das gesamte System |
| Codesourcery-Compiler | Kompiliert das System unter Verwendung von NEON-Befehlen |
Blockdiagramm der Software:
Vorteile
- Der Einsatz von Qt hilft, die Entwicklungszeit zu verkürzen
- Kleine Abmessungen: 118 mm (L) x 76 mm (W) x 43 mm (H)
- Geringer Stromverbrauch: durchschnittlich unter 5 Watt in einer typischen Anwendung
- Niedrige Kosten
