Введение 5
1. Обзорная часть 7
1.1. Каналы связи для передачи информации 7
1.2. Беспроводной интерфейс Bluetooth 13
1.3. Протокол Wi-Fi 17
1.4. Протокол ZigBee 19
2. Структурная схема 22
3. Разработка алгоритма функционирования устройства 24
4. Разработка принципиальной схемы устройства 32
5. Разработка конструкции печатной платы пульта дистанционного
управления увлажнителем 44
5.1 Описание конструкции устройства 44
5.2 Разработка печатной платы устройства 44
6. Экономическая часть 48
7. Безопасность и экологичность проекта 51
8. Заключение 53
Список используемой литературы: 54
В быту в настоящее время используется большое количество электронных и электромеханических бытовых изделий. Это различные устройства для уборки, кухонные приборы, приборы для регулирования микроклимата, осветительные приборы.
Как правило, подобные устройства обладают широким функционалом, требующим набора различных органов управления. В качестве таких органов управления используют кнопки, тумблеры, вращающиеся рукоятки и т.д.
Значительно большего удобства в использовании многих бытовых приборов, как правило, можно добиться с помощью устройств дистанционного управления. Организовав связь с тем или иным устройством по беспроводному каналу связи можно получить возможность удобного управления им из различных, удаленных от бытового устройства точек пространства.
Использование дистанционного устройства накладывает на разработчиков решение дополнительных задач по выбору функций, управление которыми следует передать на пульт дистанционного управления. Органы управления такого пульта должны быть эргономичны, а в некоторых случаях на пульте целесообразно размещать и устройства отображения информации. Как правило, в качестве устройств отображения информации используются различные варианты жидкокристаллических дисплеев, начиная от алфавитно-цифровых вариантов, матричных дисплеев и заканчивая заказными вариантами с оптимизированными под отображение конкретных пиктограмм и алфавитно-цифровых значений жидкокристаллическими матрицами.
Выбранный канал связи определяет особенности использования пульта дистанционного управления.
Инфракрасный канал связи ограничивает дальность использования пульта дистанционного управления, а также накладывает, как правило, требования нахождения объекта управления в прямой видимости с пультом.
В последнее время развиваются беспроводные каналы, использующие электромагнитное излучение. Как правило, используется несколько стандартных частотных диапазонов: 27 МГцб 433 МГц, 2,4 МГц. Последний частотный диапазон отводится и под организацию каналов связи по протоколу WiFi и по протоколу ZigBee, а также по различным недокументированным протоколам.
В выпускной квалификационной работе, в соответствии с техническим заданием разработана система дистанционного управления бытовым увлажнителем воздуха с функцией приточной вентиляции.
Объектами управления являются электрический двигатель вентилятора, нагреватель и ультразвуковой увлажнительный модуль. В качестве органов управления на пульте выступают кнопки, для отображения информации используется жидкокристаллический дисплей. В качестве канала связи со стационарным модулем увлажнителя выбран протокол ZigBee. Для отображения режимов работы увлажнителя используется матричный жидкокристаллический индикатор. Для питания пульта дистанционного управления используются две батареи типоразмера АА с напряжением 1,5 В.
В итоге была разработана схема электрическая принципиальная пульта дистанционного управления бытовым увлажнителем воздуха. Предложено словесное описание алгоритма работы и его оформление в виде блок-схемы. Проработаны вопросы взаимодействия микроконтроллера ATMEGA 328 со светодиодами, кнопками, модулем ZigBee и жидкокристаллическим экраном. Подсчитана стоимость комплектующих. Даны практические советы по обеспечению безопасного и экологически чистого производства устройства.
