Разработка программно-аппаратной части микропроцессорной системы управления освещением ООО «Складсервис»

Дипломная работа, презентация, доклад.

В ходе работы выполнены следующие поставленные задачи:

- анализ существующих проектов и устройств для удалённого управления освящением;

- рассмотрены вопросы программирования микроконтроллера;

- разработаны схемы устройств, принимающего сигнал;

- разработал алгоритм для удалённого управления и программный код;

- протестировано и отлажено спроектированное устройство.

Если сравнивать устройство с уже существующими аналогами на рынке, то в экономическом и техническом плане можно считать этот проект более выгодным.

Устройства помогут внести на рынок более дешевые, более открытые к модификациям и ничем не уступающие конкурентам продукты.

Мой проект является социально значимым. Кроме использования на складе, может быть полезен людям с ограниченными возможностями. Для каждого клиента данное устройство может быть настроено под необходимые нужды, что делает данный продукт крайне мобильным для современного рынка. C Arduino можно работать на различных операционных системах и с более удобными средами программирования.

Микроконтроллеры Arduino Nano и Arduino UNO имеют множество аналогов и моделей для разных целей и задач, а также множество дополнительных модулей расширения функционала работы микроконтроллера Arduino. Саму плату достаточно просто собрать и прошить, все детали заменяемы и доступны в ценовом сегменте.

Компания Arduino предоставляет открытые исходные коды и чертежи устройств их собственного производства, а также сотрудничает с инициативными пользователями, которые могут сами присылать свои чертежи, программы и идеи для реализации, и улучшения работы продукции. На сайте, также, как и в инструкции по использованию Arduino, есть большое количество программ и инструкций по сборке устройства с описанием действий, как на плате, так и в программе, что очень помогает в отработке практических навыков начинающих разработчиков.

В ходе работы было выявлено, что Arduino UNO и Arduino Nano способны выступать в качестве модулей управления системы умный дом. Разработка системы удалённого управления освещением помещения на базе Arduino отличается от обычных систем удалённого управления, тем что использование платформы Arduino удобнее, чем микроконтроллеры с внешними элементами. Это позволяет модифицировать программно-аппаратную составляющую системы управления, а возможность подключения модулей позволяет автоматизировать, подконтрольные процессы, связанные с удалённым управлением. Также особую роль играет язык программирования С++, который позволяет написать программу с большим количеством действий и вычислений в сравнении с машинным низшим языком программирования Assembler. Написание программы для системы удалённого управления, также ее изменения или переработка, доступны сразу при подключении микроконтроллера к ПК, в то время как в обычных системах удалённого управления необходимо отключить микропроцессор от печатной платы и подключить его к программатору, только после этого можно перепрограммировать микропроцессор.

Полученные при выполнении дипломной работы знания и навыки, крайне полезны и важны для работ в сфере IT-технологий.

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................. 4

1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ................................................................................................................. 6

1.1 Описание объекта модернизации................................................................................................................. 6

1.2 Постановка задачи на проектирование................................................................................................................. 9

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ............................................................................................................... 10

2.1 Выбор элементной базы............................................................................................................... 10

2.2 Технические характеристики выбранной элементной базы............................................................................................................... 19

3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ............................................................................................................... 26

3.1 Разработка устройства на базе Arduino............................................................................................................... 26

3.2 Запуск и тестирование разработанной САУ............................................................................................................... 33

3.3 Сборка основного устройства............................................................................................................... 34

3.4 Разработка Android-приложения............................................................................................................... 44

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ............................................................................................................... 48

5 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ............................................................................................................... 61

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................... 65

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК............................................................................................................... 67