Розроблення системи керування освітленням приміщення на основі мікроконтролера AT328P
Автор: Ріянов Владислав Алікович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електронні прилади та пристрої
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Ріянов В. А., Кремер І. П. (керівник). Розроблення системи керування освітленням приміщення на основі мікроконтролера АТ328Р. Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Тема випускної кваліфікаційної роботи магістра – розроблення системи керування освітленням приміщення на основі мікроконтролера АТ328Р. Дана тематика обрана так як задіює обов’язкове виконання технічного завдання, проектування схем у різних графічних середовищах, складання прототипу EП, налагодження і написання програмного коду та складання самого пристрою, завдяки чому можна отримати новий досвід з перевіркою, а також закріпленням фахових знань на практиці для випускника кафедри «Електронні прилади», інституту «Телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки» за спеціальністю «Електроніка». Метою роботи є розроблення системи дистанційного керування освітленням приміщення на основі апаратно-обчислювальної платформи Arduino. Мета роботи визначила для розв’язання такі задачі: - розроблення електронного пристрою відповідно до вимог завдання; - написати програму для мікроконтролера ATmega328P з використанням програмного середовища Arduino IDE; - виконати основне моделювання схем в програмних середовищах AutoCAD та Fritzing. Предметом дослідження є застосування мікроконтролерів апаратно-обчислювальної платформи Arduino з метою дистанційного керування освітленням приміщення. Об’єктом дослідження є застосування розробленого електронного пристрою у повсякденному житті. При виконанні даної магістерської кваліфікаційної роботи використовувались нормативно-довідкові матеріали, інформація за матеріалами інтернет джерел, а також опубліковані наукові та літературні джерела. Практична значимість дослідження полягає в тому, що результати аналізу можуть бути використанні в сучасній практичній діяльності. Об’єм і структура роботи відповідає цілям і задачам дослідження. Магістерська кваліфікаційна робота складається з титульної сторінки, пояснювальної записки, завдання, календарного плану, розширеної анотації, змісту, вступу, трьох розділів (з висновками до кожного), загальних висновків, списку використаних джерел та вшитих файлів. В першому розділі первинно виконано літературний аналіз джерел за матеріалами інтернет. А саме дано поняття розумного освітлення з оглядом та аналізом сучасних систем. Опісля чого проведено порівняння апаратно обчислювальних платформ STM32 та Arduino, з обранням для виконання магістерської кваліфікаційної роботи останньої. Висвітлено використання та застосування Arduino не тільки не досвідченими користувачами, але й розробниками у робототехніці, при побудові простих систем автоматизації, а також у різних проектах. [1-3]. Визначено можливість збору даної платформи власноруч чи придбання у вигляді уже готового рішення. Встановлено можливість безкоштовного користування та завантаження програмного середовища для розробки з офіційного сайту розробника. Проаналізовано апаратно обчислювальну платформу Arduino, в результаті чого виявлено повністю відкриту архітектуру з можливістю підключення широкого ряду сумісних друкованих плат розширення. Висвітлено можливість використання як у автономних об’єктах автоматизації, так і підключення до програмного забезпечення на комп’ютері через стандартні дротові та бездротові інтерфейси [3-4]. Сформульовано та проаналізовано різне застосування Arduino (наприклад при організації планування розумного дому чи створенні радіокерованого робота). Під час вивчення організації роботи даної апаратно-обчислювальної платформи, визначено підтримувані інтерфейси та архітектуру мікропроцесора, а також мову, якою мікропроцесор запрограмований у мікроконтролері ATmega328P. На основі даних, отриманих під час дослідження, було розглянуто платформи Arduino Nano та Arduino UNO. У другому розділі первинно висвітлено організацію та впровадження в систему можливості віддаленого керування освітленням. Здійснено вибір пристрою для застосування дистанційного керування освітленням приміщення [3-5]. Показано методи сучасних дистанційних технологій з організації керуванням освітлення. Здійснено макетування основних частин проекту, а саме виконано структуру та функціональну схему з описом роботи найголовніших вузлів моделі і моделюванням основних схем, а також відлагоджено програмне забезпечення моделі за допомогою сервісів інтерактивного програмування. У третьому розділі розроблено схему пристрою дистанційного керування освітленням приміщення на базі платформ Arduino UNO та Arduino Nano [6]. Написано програму і розроблено електронний пристрій на основі мікроконтролера ATmega328P для прийому сигналу від додаткового пристрою (смартфону) та подальшим її перетворенням з метою виконання запропонованих задач. В результаті виконання даної магістерської кваліфікаційної роботи зроблено висновок про актуальність даної роботи, логічність обґрунтованої теми, мети і завдання, розроблено систему керування освітленням приміщення на основі мікроконтролера АТ328Р. Ключові слова – система дистанційного керування освітленням, апаратно-обчислювальна платформа Arduino, мікроконтролер ATmega328P, програмні середовища розробки. Перелік використаних літературних джерел: 1. Микропроцессорные системы / О.В. Непомнящий, Е.А. Вейсов, Г.А. Скотников, М.В. Савицкая. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – (Микропроцессорные исследования: УМКД № 1626/338–2008 / рук. творч. коллектива О.В. Непомнящий). 2. Evans M. Arduino in Action / M. Evans, J. Noble, J. Hochenbaum / – Manning Publications Co., 2013. – 368 p. 3. Boxall J. Arduino Workshop: A Hands-On Introduction with 65 Projects / J. Boxall / - No Starch Press, 2013. – 394 p. 4. Проекты с использованием контроллера Arduino. – СПб.: БХВ-Петербург, 2014 г. – 43с 5. Karvinen T. Make a Mind-Controlled Arduino Robot / T. Karvinen, K. Karvinen / Brain as a Remote O’Reilly Media, 2011. – 96 p. 6. Barrett S.F. Arduino Microcontroller Processing for Everyone Synthesis Lectures on Digital Circuits and Systems. / S.F. Barrett / Morgan & Claypool Publishers, 2010. – 344 p.