Создан заказ №4400168
24 ноября 2019
Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства
Как заказчик описал требования к работе:
Курсовой проект
Методические указания по выполнению курсового проекта
Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний и формирование практических навыков при выполнении самостоятельной разработки микропроцессорного устройства, приобретение навыков работы с отечественным и зарубежн
ым информационно-справочным материалом.
Курсовой проект выполняется после того, как студентами уже изучены основные вопросы по дискретным и цифровым устройствам, а также устройствам, построенным на основе микропроцессорных систем.
Объем курсового проекта планируется из расчета затрат на нее студентами 50 часов. Ориентировочный объем расчетно-пояснительной записки – 20–30 страниц формата А4.
Законченный курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки. Пояснительная записка должна соответствовать стандарту СТО ТПУ 2.5.01-2011 «Система образовательных стандартов. Работы выпускные квалификационные, проекты и работы курсовые. Структура и правила оформления».
Основная часть пояснительной записки не должно быть из переписанных текстов из учебников, учебных пособий, монографий или других изданий. Терминология, обозначения и определения должны быть едиными по всей записке и должны соответствовать общепринятым в научно-технической литературе. Сокращения слов в тексте и подписях под иллюстрациями не допускаются. Все обозначения электрических, механических и других физических величин должны быть приведены в системе СИ.
Все варианты курсового проекта имеют один и тот же перечень заданий, которые необходимо выполнить.
На первых трех этапах разрабатываемое устройство рассматривается в виде черного ящика, когда описываются внешние функции и характеристики прибора без оценки их внутренней реализации. Это необходимо, чтобы создать прибор не по возможностям имеющихся технических решений, а по требованиям пользователей и внешних областей применения.
В процессе выполнения курсового проекта необходимо выполнить следующие задания:
1) выбор и анализ задания – изучение объекта и предмета исследований с целью обоснования необходимости разработки устройства;
2) разработка схемы внешних соединений – выбор и составление спецификации требуемых внешних приборов, описание их связей с разрабатываемым устройством;
3) создание алгоритма работы устройства и оформление технического задания;
4) разработка внутренней структурной и функциональной схемы устройства;
5) создание принципиальной схемы устройства и спецификации элементов;
6) разработка алгоритма управляющего микроконтроллера.
1. Требования по выполнению этапа «Выбор и анализ задания»
1. Формирование задания: Студенту необходимо изучить предложенное задание на курсовой проект, выделить объект и предмет исследований, произвести обзор информационно-справочного материала для детального ознакомления с объектом и предметом исследований. Поставить основные цели, назначение и функции разрабатываемого устройства. Назначение устройства – должно быть указано функциональное и эксплуатационное назначение изделия, четко определить, для чего нужно это устройство, кто будет его покупать и как можно его использовать. Результат первой части оформить в виде структуры с описанием. Требования к выбору задания на разработку. Разрабатываемое устройство должно включать в себя:
востренный микропроцессор;
поддержку не менее пяти типов датчиков и двух типов устройств управления;
местную операторскую панель с устройством отображения и кнопками управления;
связь с персональным компьютером.
2. Поиск и обзор аналогов: необходимо произвести поиск аналогов разрабатываемого устройства. Необходимо найти не менее трех аналогов устройства, наиболее полно удовлетворяющих предложенному заданию. Для каждого аналога необходимо указать:
назначение устройства, область применения;
реализуемые функции и основные технические характеристики;
структурную схему и алгоритм работы.
3. Сравнительный анализ найденных аналогов на соответствие заданию: необходимо выделить положительные аспекты, которые можно применить в своей разработке. А также выделить отрицательные черты системы (устройства), которые необходимо устранить при разработке. Результаты анализа необходимо представить в виде таблицы («отрицательные» черты устройства, не позволяющие использовать его для реализации вашего задания; «положительные» черты устройства, которые вы можете использовать при разработке).
4. Выводы по первому этапу: на основе анализа описать все функции устройства, выделить возможные области его применения и планируемую нишу рынка, очертить планируемое конкурентное преимущество будущего устройства перед рассмотренными аналогами.
2. Требования по выполнению этапа «Разработка схемы внешних соединений»
1. Анализ и выбор типов внешних приборов: в данном пункте разрабатываемое устройство рассматривается в качестве «черного ящика». Студент производит обзор, анализ и выбор внешних приборов к разрабатываемому устройству (датчиков и исполнительных механизмов), необходимых для решения поставленных задач. Необходимо произвести анализ существующих типов и описать количественные и качественные характеристики внешних приборов (датчиков, исполнительных механизмов, источников питания и т.д.) необходимых для выполнения разрабатываемым устройством требуемых функций. Для каждого внешнего прибора (датчика, устройства управления, источника питания и т.д.) необходимо указать:
тип прибора: наименование, группа, изготовитель, цена на рынке;
выполняемые им задачи по реализации функций для работы разрабатываемого устройства;
входные (физические) характеристики прибора: по паспорту (максимальный диапазон, точность преобразования); для разрабатываемого устройства: рабочий диапазон, пределы для формирования блокировок, аппаратных защит и предупредительных сообщений (предупредительные и аварийные), максимальная скорость изменения;
выходные характеристики прибора: (электрические: ток, напряжение, частота, сопротивление; динамические характеристики прибора(скорость изменения, время установления, время реакции, частота преобразования и т.д.);
питание: напряжение, мощность (ток);
условия эксплуатации: по паспорту и по применению в вашем устройстве.
2. Разработка схемы внешних соединений: для каждого датчика или исполнительного механизма необходимо указать на схеме его тип, клемму и контакт цепи питания, измерительной цепи. Необходимо показать цепи соединения всех датчиков с внешним разъемом разрабатываемого устройства и с внешним (внутренним) блоком питания датчиков. К схеме обязательно нужно привести спецификацию всех внешних приборов в виде таблицы со столбцами: описание параметра прибора; место сбора/управления; тип прибора; единицы измерения физ. величины; раб диапазон физ. величины; физические единицы измерения прибора; физический диапазон измерения прибора; единицы выходной электрической величины прибора; диапазон выходной электрической величины прибора; описание (функции, стоимость).
3. Требования по выполнению этапа «Создание алгоритма работы устройства и оформление технического задания»
Для разрабатываемого устройства необходимо привести основной алгоритм функционирования. В данном случае устройство рассматривается как цельный блок без детализации. Необходимо описать планируемые действия по установке, обслуживанию и работы с устройством пользователя и обслуживающего персонала. Внимание! На данном этапе нужно разработать алгоритм для всего устройства, а не для управляющего микроконтроллера.
1. Алгоритм должен включать в себя:
подготовку устройства к работе (первое включение, настройка);
описание основного режима функционирования;
описание внештатных ситуаций и их обработку;
описание алгоритма работы с компьютерными системами верхнего уровня;
описание алгоритма работы с пользователем.
2. Оформление ТЗ. Необходимо оформить результаты исследований в виде технического задания на разработку. Техническое задание должно содержать следующие пункты:
введение;
наименование разрабатываемого устройства;
назначение разрабатываемого устройства – выполняемые функции, области применения;
привести основные характеристики внешних приборов (наименование и тип связи с разрабатываемым устройством);
расписать реализацию функций устройства;
выделить требования к условиям эксплуатации (температура окружающего воздуха, водостойкость, антивандальное исполнение т.д.);
привести требования к внешнему виду, элементам индикации и управления;
обоснование актуальности разработки вашего устройства.
4. Требования по выполнению этапа «Разработка внутренней структурной схемы устройства»
В настоящее время разработка микропроцессорного устройства в 80 % случаев ведется из подбора и сопряжения готовых интегрированных модулей и микросхем (АЦП, модули связи, модули источников питания, оптоизоляция и т.д.). От разработчика требуется не столько глубокое знание в теории цепей и схемотехники, а в основном умение оптимально подобрать нужные модули и микросхемы, а также в соответствии с приводимыми в документации схемами подключить их к управляющему микроконтроллеру.
На данном этапе необходимо рассмотреть внутреннюю структуру разрабатываемого устройства, произвести выбор внутренних модулей и микросхем и описание их связей с управляющим МК:
представить внутреннюю структуру устройства с указанием основных его блоков и их взаимосвязи;
произвести изучение элементной базы и выбор внутренних блоков;
для каждого блока необходимо привести краткий алгоритм его работы в устройстве, а для линий связи между блоками необходимо представить электрические и временные характеристики;
произвести расчет внутренних блоков устройства и схем их сопряжения.
5. Требования по выполнению этапа «Создание принципиальной схемы и спецификации элементов»
Разработать принципиальную схему устройства: при создании принципиальной схемы устройства желательно использовать пакеты PCAD или Orcad. На схеме для каждого элемента должны быть указаны:
тип и порядковый номер;
наименование (для микросхем) или значение (для пассивных элементов).
Создать спецификацию элементов принципиальной схемы.
Пример оформления спецификации элементов принципиальной схемы
№
Поз.обозн.
Наименование
Кол.
Примечания
Микросхемы
1
DD1
A T90S8535 – 8AI
1
Корпус TQFP– 44pin
Конденсаторы
2
С1,С3..С5 0805
2– 25В – 18 пФ
4
чиповые
6. Требования по выполнению этапа «Разработка алгоритма управляющего микроконтроллера»
Алгоритм должен включать в себя:
инициализация всех внутренних и внешних устройств после подачи питания на микропроцессор c указанием цифровых значений регистров (Пример: запуск таймера 1 с тактированием периодом в 100 мксек);
разрешение используемых прерываний, описание работы обработчиков прерываний;
тело основного цикла.
Рекомендуется использовать прерывания, переход в режим низкого энергопотребления.
Варианты курсового проекта
Номер варианта исходных данных соответствует номеру строки таблицы исходных данных. Список вариантов содержит 20 элементов и приведен в табл. 1. Пояснения к вариантам представлены ниже.
Таблица 1. Варианты
№
Темы курсовых проектов
1
Регулятор температуры и влажности воздуха в помещении
2
ПИД-регулятор температуры для печи с 4 конфорками
3
Реле времени, программируемое пользователем, многоканальное
4
Прибор управление нагрузкой (лампы) по заложенной программе
5
Экономичный уличный фонарь
6
Аудио-таймер
7
Бегущая строка
8
Уличный регулятор освещенности с лампой накала переменного тока
9
Кодовый замок с возможностью перепрограммирования
10
Цифровой таймер для электробытовых машин и приборов
11
Цифровой таймер для автомобильных приборов
12
Звуковой таймер
13
Говорящие «часы-будильник-календарь»
14
Спорт-табло
15
Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства
16
Устройство бесконтактной идентификации объектов
17
Метроном музыканта
18
Система контроля за сторожем
19
Контроллер велотренажера (скорость, путь, пульс и т.д.)
20
Контроллер управления лифтом (номер этажа, таймаут закрытия дверей, вызов и т.д.)
Номер варианта курсового проекта определяется по двум последним цифрам зачетной книжки:
1) если число, составленное из двух последних цифр зачетной книжки, лежит в интервале от 1 до 20, то оно и определяет номер варианта;
2) если число находится в интервале от 21 до 40, то от него следует отнять 20. Полученный результат даст номер варианта;
3) если число находится в интервале от 41 до 60, то отнимать следует 40 и т.д.
В табл. 2 приведены несколько примеров выбора номера варианта курсовой работы.
Таблица 2. Примеры определения варианта задания на курсовой проект
Последние две цифры номера зачётной книжки
Подлежащий выполнению вариант курсового проекта
11
11 вариант
29
29 – 20 ∙ 1 = 9 вариант
42
42 – 20 ∙ 2 = 2 вариант
Пояснение к курсовому проекту
1. Регулятор температуры и влажности воздуха в помещении. Устройство поддерживать заданную температуру и влажность воздуха в помещении посредством их измерения и управления нагревательным прибором (3 кВт) и вентилятором (500 Вт). Индикация и задания значений через 4 кнопки и 4 семисегментных индикаторов.
2. ПИД-регулятор температуры для печи с 4 конфорками. Устройство должно поддерживать заданную температуру в каждой конфорки стандартной электропечи. Индикация и задания значений через 4 кнопки и 4 семисегментных индикаторов.
3. Реле времени, программируемое пользователем, многоканальное. (Модульное исполнение: основной, индикация, кнопки задания установок, последовательный порт и программирование через Hyper Terminal).
4. Прибор управления нагрузкой (лампы) по заложенной программе (вычисление восход-заход на каждый день) с изменяемыми пользователем временами смещения на вкл/выкл.
5. Экономичный уличный фонарь: датчик движения (машины, люди) – включение светильника на заданное время.
6. Аудиотаймер: прибор проигрывает записанные в памяти аудио-фрагменты (моно, голос) в заданные временные интервалы.
7. Бегущая строка: прибор отображает на световом табло заранее записанный текст.
8. Уличный регулятор освещенности с лампой накала переменного тока. Устройство должно измерять освещенность на участке улицы, сравнивать с заданным суточным графиком (ночь, утро, день, вечер) и плавно управлять выходным напряжением лампы накала переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Задание графика освещенности производится пользователем посредством четырех кнопок и жидкокристаллического индикатора. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, защиту от неправильного подключения внешних цепей устройства пользователем, а также самотестирование устройства.
9. Кодовый замок с возможностью перепрограммирования. Прибор должен позволять с основной клавиатуры изменять код доступа. Должен быть продуман механизм защиты кода от взлома и переход на резервное питание прибора при отсутствии основного. Должна быть предусмотрена пожарная сигнализация, а также сигнализация при попытке взлома самого замка или двери. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, защиту от неправильного подключения внешних цепей устройства пользователем, а также самотестирование устройства.
10. Цифровой таймер для электробытовых машин и приборов. Прибор должен коммутировать цепи питания электробытовых машин и приборов (~220 В). Требования к прибору: бесконтактная коммутация, не менее трех управляющих выходов с программируемыми временными интервалами включения и выключения, контроль короткого замыкания в коммутируемых цепях. Задание всех временных установок производится пользователем посредством четырех кнопок на передней панели и жидкокристаллического индикатора. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, защиту от неправильного подключения внешних цепей устройства пользователем, а также самотестирование устройства.
11. Цифровой таймер для автомобильных приборов. Прибор должен коммутировать цепи питания автомобильных приборов (12 В). Требования к прибору: бесконтактная коммутация, не менее трех управляющих выходов с программируемыми временными интервалами включения и выключения, контроль короткого замыкания в коммутируемых цепях. Задание всех временных установок производится пользователем посредством четырех кнопок на передней панели и жидкокристаллического индикатора. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, защиту от неправильного подключения внешних цепей устройства пользователем, а также самотестирование устройства.
12. Звуковой таймер. Устройство предназначено для записи коротких звуковых фрагментов и их воспроизведения в установленное пользователем время. Задание временных интервалов осуществляется посредством четырех кнопок и двух 7-сегментных индикаторов. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, компактность и низкую себестоимость.
13. Говорящие «часы-будильник-календарь». Устройство предназначено для ведения времени, представление его на жидкокристаллическом индикаторе и звуковое оповещение в соответствии с заданными установками. Пример режимов оповещения: начало часа, подъем, сон, дни рождения друзей-знакомых и т.д. Необходимо обратить внимание на меню пользователя, компактность и низкую себестоимость.
14. Спорт-табло. Устройство предназначено для управления спортивным табло, состоящим из 200 ламп (200 Вт каждая). Взаимодействие с пользователем осуществляется через клавиатуру и жидкокристаллический индикатор. Необходимо обратить внимание на расположение ламп на табло, меню пользователя, защиту от неправильного подключения внешних цепей устройства, а также самотестирование прибора.
15. Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства. Устройство предназначено для оповещения пассажиров салона городского транспортного средства информацией о маршруте транспортного средства, городских достопримечательностях и реклама товаров. Необходимо обратить внимание на механизм записи новых голосовых сообщений в устройство (реклама и т.д.), механизм определения местоположения транспорта, а также самотестирование прибора.
16. Устройство бесконтактной идентификации объектов. Устройство предназначено для бесконтактной идентификации проходящих через ворота объектов (скот, тележки и т.д.). На панели прибора отображается число объектов за сутки. Необходимо осуществлять бесконтактную идентификацию, а также самотестирование прибора.
17. Метроном музыканта — этот прибор обычно используют при обучении игре на музыкальных инструментах как задатчик темпа исполнения. Прибор должен задавать любой темп от Largo до Ргеstissimo, тактовый размер – 2/4, 3/4, 4/4.
18. Система контроля за сторожем. Сторож совершает обход вверенной ему территории по установленному маршруту с заданным интервалом. В нескольких пунктах маршрута обхода стационарно смонтированы (например, замурованы в стены) контрольные точки, которые представляют собой простые устройства размером примерно 70×70×10мм и не требуют питания. Охранник имеет при себе контрольный прибор, который питается от батареи или аккумулятора и легко помещается в кармане. При обходе территории прибор подносится к контрольным точкам на расстояние 3 см. При этом в его память записывается текущее время и номер контрольной точки. Имеется световая и звуковая сигнализация корректного считывания информации. По окончании дежурства контрольный прибор сдается в офис, где соединяется с компьютером и вся накопленная в его памяти информация анализируется и распечатывается. Руководитель получает подробный отчет о том, как проходило дежурство
подробнее
Заказчик
заплатил
заплатил
500 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик воспользовался гарантией для внесения правок на основе комментариев преподавателя
27 ноября 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Устройство оповещения в салоне городского транспортного средства.docx
2019-11-30 20:42
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Работа по автоматизации тех.процесса была сложной, но автор справился! Курсовой сдан! Автора рекомендую!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
