1   2   3   4
Ім'я файлу: ФККПІ_2021_122_П_ятківський_В_Ю.pdf
Розширення: pdf
Розмір: 1266кб.
Дата: 08.06.2022
скачати
Пов'язані файли:
186393.rtf
ГРОШІ ТА КРЕДИТ.doc.docx
ЕКОНОМІКА ПІДПРИЄМСТВА.doc
залік-професйна іноземна мова (фахова).doc
Курсова (1).docx
Практична 3.docx
Заняття 3.DOCX
химия.docx
образец 2.docx
595594.rtf
stat_chvor.pdf
Семінар 2.docx
Лекція 5 Педагогічна техніка.docx
2022_щоденник_Вир_пр_в_гр_дошк_віку_.docx
Python_ПЗ_Модуль_04_Функции_ч_3.pdf
Тема 1.docx
Курсова пат анат.docx
Курсова робота по патологічній анатомії Інфекційний гепатит.docx
10_p35.docx
urrizmir0980[1].doc
Філологічна практика uk.docx
3.2. Розробка програмних засобів
Розробка програмних засобів відбувається у два етапи.
Перший етап – створення програмного інтерфейсу управління для взаємодії між телефоном та моделлю на основі мікроконтролера. Оскільки ми хочемо керувати моделлю автомобіля, який буде здійснювати рух в двох площинах, тобто вверх-вниз та вліво-вправо, тому доцільно зробити інтерфейс, з якого буде управлятися платформа, подібним до джойстика.
Для розробки графічного інтерфейсу використали середовище розробки веб додатків MIT App Inventor 2.
Найперше розташовуємо кнопки для з'єднання з пристроями Bluetooth, відключення з'єднання та показу статусу з'єднання.
Другим кроком створюємо джойстик з двох спрайтів накладених один на одного, а також надписи для виводу координат положення кнопки джойстика, за допомогою якої буде відбуватись управління рухом. Всі елементи, які ми використали, підписуємо для інтуітивної зручності. На цьому дизайн готовий (рис.
3.2).
Далі за допомогою режиму блоків ми програмуємо поведінку нашого
інтерфейсу. Для початку задамо змінні в яких будуть зберігатися початкові і поточні координати кнопки джойстика. Запрограмовуємо відключення при нажатті на кнопку відключення або при збої Bluetooth. Програмуємо вибір Bluetooth та зміну надпису зі статусом. Останній крок – програмуємо поведінку джойстику, щоб він надсилав через
Bluetooth координати свого положення. На цьому програмування поведінки програми закінчено (рис. 3.3).

44
Рис. 3.2. Інтерфейс програми для дистанційного управління.
Рис. 3.3. Блоки програми для дистанційного управління.
Другий етап – програмування мікроконтролера, який буде керувати всією схемою.

45
Для початку розробимо загальний алгоритм, за яким буде працювати платформа (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Алгоритм роботи платформи.
На наступному кроці за допомогою середовища програмування Arduino IDE пишемо скетч для роботи мікроконтролера. Коли код програми буде готовий, зберігаємо (“Файл” -> “Зберегти”, або натиснути на зелений значок “Зберегти” зі стрілкою вниз в лівому верхньому куті інтерфейсу програми). Для того, щоб завантажити програму на плату, потрібно вгорі на панелі інструментів обрати пункт
“Інструменти” та задати значення для двох підпунктів:
1. обрати плату, на яку потрібно завантажувати код програми, в нашому випадку це Arduino/Genuino UNO;

46 2. обрати послідовний порт, через який буде завантажуватись код програми
(плата з мікроконтролером повинна бути підключеною до комп'ютера, через який буде завантажуватись код).
Останній кроком буде завантаження програми. Для цього в лівому верхньому куті потрібно натиснути на кнопку “Завантажити”. В разі успішного завантаження програма виведе повідомлення про успішне завершення завантаження в консольне вікно та дані про об'єм пам'яті мікроконтролера, яку завантажений скетч використовує (рис. 3.5).
Рис.3.5. Алгоритм завантаження скетчу в плату.
3.3. Тестування засобів керування моделлю автомобіля.
Тестування проводилось за наступним алгоритмом:
1. завантаження програмного коду в мікроконтролер;
2. ввімкнення живлення моделі;
3. запуск програми на телефоні;
4. при переході в меню вибору Bluetooth відображався список доступних пристроїв Bluetooth;

47 5. підключення до модуля Bluetooth (зазвичай він має стандартну назву HC-
05);
6. управління платформою.
Платформа приймає сигнали від телефона, та рухається правильно та без затримок.
При перевірці дальності встановлено, що платформа може приймати сигнали в радіусі 30 метрів.
Висновки до розділу 3
В розділі 3 була здійснена реалізація апаратно-програмних засобів керування моделлю автомобіля.
На першому етапі було створено схематичну модель та зібрано фізичну модель схеми.
На другому етапі було створено програмну частину моделі, а саме програму управління з телефону, та програмну прошивку для плати мікроконтролера.
На останньому етапі було протестовано систему на правильність роботи та дальність дії дистанціїного управління.

48
ВИСНОВКИ
Всі технології, які коли-небудь створювались або будуть створюватись, необхідні для полегшення життя людей. ЕОМ є однією з них. Проте для невеликих комп'ютеризованих платформ нам необхідні дуже потужні комп'ютери, які, не мають більші, ніж необхідні, габарити, а й витрачають забагато енергії. Тому для цього вигадали мікроконтролери, які спричинили революцію в світі електроніки, і на даний час є наявні ледь не у кожному “розумному” пристрої. І для того, щоб якомога більше спростити роботу з такими мікроконтролерами, зменшити поріг вступу в сферу схемотехніки та робототехніки, багато компаній почали випускати свої плати на мікроконтролерах, програмовані на мовах високого рівня. Однією з таких марок є
Arduino, сімейство плат яких є чисельним, з платами для різноманітних варіантів використання.
Значне вкладення в розвиток людського суспільства внесло винайдення способів дистанційного управління. Завдяки цій технології проводяться багато робіт, у тому числі дослідження та спостереження критично важливі для людства.
В ході виконання даного дипломного проекту було розглянуто методи та технології побудови програмно-апаратних засобів керування моделлю автомобіля та реалізовано їх прототип.
В процесі виконання роботи було реалізовано наступні задачі:
− ознайомлення з принципами роботи дистанційного управління;
− дослідження мікроконтролера, як основного засобу реалізації моделі автомобіля;
− дослідження засобів програмування мікроконтролера;
− дослідження компонентів програмно-апаратної моделі автомобіля на дистанційному управлінні;
− реалізація прототипу платформи на дистанційному управлінні;

49
− побудова графічного інтерфейсу для управління моделлю автомобіля.
В даному дипломному проекті було реалізовано модель автомобіля на дистанційному управлінні на основі плати мікроконтролера, яке здійснюється за допомогою мобільного пристрою через технологію Bluetooth. Для зручнішого управління з мобільного пристрою було реалізовано програмний інтерфейс на основі середовища розробки веб додатків MIT App Inventor 2.
На завершальному етапі було протестовано прототип системи для дослідження
її працездатності та виявлення помилок. Тестування проведено успішно, пристрої з'єднувались між собою, дані передавались з мобільного пристрою, модель автомобіля виконувала рух.
І, насамкінець, платформа має багато можливостей для удосконалення.
Наприклад до платформи можна буде приєднати камеру для передавання зображення, або додати датчик температури чи вологості для збору атмосферних даних.

50
СПИСОК БІБЛІОГРАФІЧНИХ ПОСИЛАНЬ ВИКОРИСТАНИХ
ДЖЕРЕЛ
1.
Getting Started with Microcontrollers [Electronic resource]. – Режим доступу: https://www.engineersgarage.com/ (дата зверненя 20.05.2021 р.). – Назва з екрана.
2.
Basics of Microcontrollers – History, Structure and Applications [Electronic resource].
– Режим доступу: https://www.electronicshub.org/ (дата зверненя 20.05.2021). –
Назва з екрана.
3.
Microcontroller
(MCU)
[Electronic resource].

Режим доступу: https://internetofthingsagenda.techtarget.com/ (дата зверненя 20.05.2021). – Назва з екрана.
4.
Виды и устройство микроконтроллеров AVR [Electronic resource]. – Режим доступу: http://electrik.info/ (дата зверненя 20.05.2021). – Назва з екрана.
5.
Что такое микроконтроллеры - назначение, устройство, софт [Electronic resource]. – Режим доступу: http://electrik.info/ (дата зверненя 20.05.2021). – Назва з екрана.
6.
Разработка и исследование архитектуры системы дистанционного управления бытовыми приборами
[Electronic resource].

Режим доступу: http://masters.donntu.org/ (дата зверненя 21.05.2021). – Назва з екрана.
7.
Устройство дистанционного управления [Electronic resource]. – Режим доступу: https://ru.essays.club/ (дата зверненя 21.05.2021). – Назва з екрана.
8.
Устройство дистанционного управления реферат по информатике , Сочинения из Информатика [Electronic resource]. – Режим доступу: https://www.docsity.com/
(дата зверненя 21.05.2021). – Назва з екрана.
9.
What is the history of the remote control? [Electronic resource]. – Режим доступу: https://science.howstuffworks.com/ (дата зверненя 21.05.2021). – Назва з екрана.
10. The Most common types of Remote Control [Electronic resource]. – Режим доступу: https://www.lripl.com/blogdetails/ (дата зверненя 22.05.2021). – Назва з екрана.

51 11. Microcontroller
Programming
[Electronic resource].
– Режим доступу: https://www.sciencedirect.com/ (дата зверненя 22.05.2021). – Назва з екрана.
12. Microcontroller
Programming
[Electronic resource].
– Режим доступу: https://www.build-electronic-circuits.com/ (дата зверненя 22.05.2021). – Назва з екрана.
13. Arduino/Genuino
UNO
[Electronic resource].

Режим доступу: https://www.arduino.cc/ (дата зверненя 23.05.2021). – Назва з екрана.
14. Плата Arduino Uno – описание, схема, распиновка [Electronic resource]. – Режим доступу: https://voltiq.ru/ (дата зверненя 23.05.2021). – Назва з екрана.
15. Плата Arduino Uno R3: схема, описание, подключение устройств [Electronic resource]. – Режим доступу: https://arduinomaster.ru/ (дата зверненя 23.05.2021). –
Назва з екрана.
16. Как это работает? | Bluetooth [Electronic resource]. – Режим доступу: https://hi- news.ru/ (дата зверненя 24.05.2021). – Назва з екрана.
17. Bluetooth: технология и ее применение [Electronic resource]. – Режим доступу: https://www.ixbt.com/ (дата зверненя 24.05.2021). – Назва з екрана.
18. Что такое Bluetooth и как он работает? [Electronic resource]. – Режим доступу: http://1234g.ru/ (дата зверненя 24.05.2021). – Назва з екрана.
19. Устройство и принцип работы простейшего электродвигателя [Electronic resource]. – Режим доступу: https://voltiq.ru/ (дата зверненя 25.05.2021). – Назва з екрана.
20. Драйверы двигателя L298N, L293D и Arduino Motor Shield [Electronic resource].
– Режим доступу: https://arduinomaster.ru/ (дата зверненя 25.05.2021). – Назва з екрана.
21. Arduino и модули Bluetooth HC-05/06 [Electronic resource]. – Режим доступу: https://voltiq.ru/ (дата зверненя 26.05.2021). – Назва з екрана.
22. MIT App Inventor: Objectives, Design, and Development [Electronic resource]. –
Режим доступуhttps://link.springer.com/ (дата зверненя 26.05.2021). – Назва з екрана.

52
ДОДАТКИ
Додаток А
Скетч для керуючого мікроконтролера
#include
#include
#define PWMA 5
#define INA1 2
#define INA2 3
#define INB1 4
#define INB2 7
#define PWMB 6
#define turningServoPin 8
SoftwareSerial bt(10, 11);
Servo turningServo;
int xAxis = 64;
int yAxis = 64;
bool forward;
void setup()
{ pinMode(PWMA, OUTPUT); pinMode(INA1, OUTPUT); pinMode(INA2, OUTPUT); pinMode(INB1, OUTPUT);

Продовження додатку А
53 pinMode(INB2, OUTPUT); pinMode(PWMB, OUTPUT); turningServo.attach(turningServoPin); bt.begin(9600);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{ if (bt.available())
{
int input = bt.read(); if (input > 100 && input < 200)
{ input = input - 100; xAxis = map(input, 32, 96, 0, 180); turningServo.write(xAxis);
} else if (input > 200 && input < 300)
{ input = input - 200; if (input >= 64)
{ forward = true; input = input - 64;
} else if (input < 64)
{ forward = false;

Продовження додатку А
54
} yAxis = map(input, 0, 32, 0, 255); moving(forward); setSpeed(yAxis);
} delay(100);
} else
{ setSpeed(0); turningServo.write(90);
}
}
void moving(bool direction)
{ digitalWrite(INA1, !direction); digitalWrite(INA2, direction); digitalWrite(INB1, !direction); digitalWrite(INB2, direction);
}
void setSpeed(int speed)
{ analogWrite(PWMA, speed); analogWrite(PWMB, speed);
}

1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас