Помощь студентам в учебе
Электронное табло с дистанционным управлением
|
Аннотация 2
Введение 6
1 Обзор существующих решений. Анализ технического задания 7
1.1 Обзор рынка готовой продукции 7
1.2 Обзор схемотехнических вариантов исполнения 12
1.3 Анализ технического задания с точки зрения конструктора 16
2 Выбор и обоснование схемотехнического решения 19
2.1 Разработка общей структурной схемы 19
2.2 Выбор основных компонентов схемы 21
2.3 Разработка схемы электрической принципиальной для платы управления 25
2.4 разработка схемы электрической принципиальной для платы светового
сегмента 26
3 Проектирование электронных модулей 28
3.1 Проектирование платы управления 28
3.1.1 Предварительный анализ конструкции 28
3.1.2 Выбор элементной базы 28
3.1.3 Расчет конструкции печатной платы 33
3.1.4 Проектирование печатной платы 36
3.2 Проектирование плат световых сегментов 38
3.2.1 Предварительный анализ конструкции 38
3.2.2 Выбор элементной базы 38
3.2.3 Расчет конструкции печатной платы 42
4 Проектирование корпуса прибора и анализ его работоспособности 50
4.1 Выбор корпуса блока управления 50
4.2 Проектирование корпуса табло 51
4.3 Разработка программного обеспечения устройства 56
4.4 Расчеты, подтверждающие работоспособность 57
4.4.1 Расчет теплового режима платы управления 57
4.4.2 Расчет показателей надежности платы управления 57
4.4.3 Расчет вибрационной и ударной прочности платы управления 58
4.4.4 Расчет теплового режима платы светового сегмента 58
4.4.5 Расчет показателей надежности платы светового сегмента при тепловых
воздействиях 59
4.4.6 Расчет вибрационной и ударной прочности платы светового сегмента 60
4.4.7 Расчет каркаса на статические нагрузки 60
4.4.8 Расчет светового короба на статические нагрузки, и расчет прочности конструкции при нагрузке 62
4.4.9 Анализ теплопроводности алюминиевого радиатора 63
4.5 Описание конструкции 65
Заключение 68
Список используемой литературы 69
Введение 6
1 Обзор существующих решений. Анализ технического задания 7
1.1 Обзор рынка готовой продукции 7
1.2 Обзор схемотехнических вариантов исполнения 12
1.3 Анализ технического задания с точки зрения конструктора 16
2 Выбор и обоснование схемотехнического решения 19
2.1 Разработка общей структурной схемы 19
2.2 Выбор основных компонентов схемы 21
2.3 Разработка схемы электрической принципиальной для платы управления 25
2.4 разработка схемы электрической принципиальной для платы светового
сегмента 26
3 Проектирование электронных модулей 28
3.1 Проектирование платы управления 28
3.1.1 Предварительный анализ конструкции 28
3.1.2 Выбор элементной базы 28
3.1.3 Расчет конструкции печатной платы 33
3.1.4 Проектирование печатной платы 36
3.2 Проектирование плат световых сегментов 38
3.2.1 Предварительный анализ конструкции 38
3.2.2 Выбор элементной базы 38
3.2.3 Расчет конструкции печатной платы 42
4 Проектирование корпуса прибора и анализ его работоспособности 50
4.1 Выбор корпуса блока управления 50
4.2 Проектирование корпуса табло 51
4.3 Разработка программного обеспечения устройства 56
4.4 Расчеты, подтверждающие работоспособность 57
4.4.1 Расчет теплового режима платы управления 57
4.4.2 Расчет показателей надежности платы управления 57
4.4.3 Расчет вибрационной и ударной прочности платы управления 58
4.4.4 Расчет теплового режима платы светового сегмента 58
4.4.5 Расчет показателей надежности платы светового сегмента при тепловых
воздействиях 59
4.4.6 Расчет вибрационной и ударной прочности платы светового сегмента 60
4.4.7 Расчет каркаса на статические нагрузки 60
4.4.8 Расчет светового короба на статические нагрузки, и расчет прочности конструкции при нагрузке 62
4.4.9 Анализ теплопроводности алюминиевого радиатора 63
4.5 Описание конструкции 65
Заключение 68
Список используемой литературы 69
С каждым днем развитие электроники набирает все большие обороты. Применение новых технологий позволяет создавать электронные устройства с постоянным функционалом. Важную роль в жизни современного общества занимают устройства вывода информации, разработка и модернизация которых является актуальной задачей, так как существующие предложения на рынке рекламных средств такого типа в большинстве своем имеют набор одинаковых функций, и имеют большую стоимость.
Целью дипломной работы является разработка электронного табло с беспроводным управлением. Электронное табло - устройство отображения информации, изображение на котором формируется электронным способом, с помощью световых индикаторов. Наибольший интерес представляют устройства, которые позволяют оперативно изменять изображение. В настоящее время, в связи с технологическим прорывом в изготовлении светодиодов, наличием высокопроизводительных электронных комплектующих, активно развивается производство ярких, экономичных и динамичных светодиодных информационных табло. В наше время габаритные табло в виде совокупности семи сегментных индикаторов, которые используются в качестве, например, часов, или термометров и других информационных и рекламных средств встречаются редко, хотя их актуальность до сих пор не утрачена. Уменьшение объема изготовления устройств такого типа обусловлено их необоснованно высокой ценой, при относительно низкой себестоимости. Используя современные доступные конструкторские и технологические решения, можно значительно удешевить устройство без потери его функциональных возможностей.
Целью дипломной работы является разработка электронного табло с беспроводным управлением. Электронное табло - устройство отображения информации, изображение на котором формируется электронным способом, с помощью световых индикаторов. Наибольший интерес представляют устройства, которые позволяют оперативно изменять изображение. В настоящее время, в связи с технологическим прорывом в изготовлении светодиодов, наличием высокопроизводительных электронных комплектующих, активно развивается производство ярких, экономичных и динамичных светодиодных информационных табло. В наше время габаритные табло в виде совокупности семи сегментных индикаторов, которые используются в качестве, например, часов, или термометров и других информационных и рекламных средств встречаются редко, хотя их актуальность до сих пор не утрачена. Уменьшение объема изготовления устройств такого типа обусловлено их необоснованно высокой ценой, при относительно низкой себестоимости. Используя современные доступные конструкторские и технологические решения, можно значительно удешевить устройство без потери его функциональных возможностей.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь в написании работ!
1. После анализа аналогичных устройств определены их следующие преимущества и недостатки. Недостатком часто является непостижимо высокая цена, еще одним недостатком является отсутствие универсального и удобного пульта дистанционного управления. Преимуществами аналогов является наличие системы "день - ночь", а некоторые из них имеют радиоканал, работающий на расстоянии до 30 м. Также был проведен анализ транспортного средства, в результате которого были определены основные моменты развития.
2. Так как прибор предназначается для единичного изготовления, было принято решение использовать уже готовые электронные блоки и модули. Такое решение обеспечило низкую стоимость основных систем устройства. Управление устройством будет происходить с применением смартфона.
3. В качестве технологии беспроводного управления выбрана технология Bluetooth. В результате анализа транспортного средства и аналогов было решено, что устройство будет состоять из двух функциональных блоков блока управления и набора световых коробов, которые размещены и сгруппированы таким образом, чтобы выглядеть как семи сегментный индикатор, и закреплены на раме, который также разработан. Каждый такой световой короб имеет светодиодную ленту RGB в качестве элемента освещения.
4. для системы устройств были разработаны два типа плат: плата управления, которая выполняет функцию приема и обработки информации, согласно внутреннему алгоритму, и плата светового сегмента, которая устанавливается в каждом световом ящике и выполняет функцию локального декодера команд, отправляемых с основного микроконтроллер. Решение об использовании данной конфигурации системы было принято в результате анализа аналогов и направлено на защиту данных от внешних помех и уменьшение искажения информационных управляющих сигналов.
2. Так как прибор предназначается для единичного изготовления, было принято решение использовать уже готовые электронные блоки и модули. Такое решение обеспечило низкую стоимость основных систем устройства. Управление устройством будет происходить с применением смартфона.
3. В качестве технологии беспроводного управления выбрана технология Bluetooth. В результате анализа транспортного средства и аналогов было решено, что устройство будет состоять из двух функциональных блоков блока управления и набора световых коробов, которые размещены и сгруппированы таким образом, чтобы выглядеть как семи сегментный индикатор, и закреплены на раме, который также разработан. Каждый такой световой короб имеет светодиодную ленту RGB в качестве элемента освещения.
4. для системы устройств были разработаны два типа плат: плата управления, которая выполняет функцию приема и обработки информации, согласно внутреннему алгоритму, и плата светового сегмента, которая устанавливается в каждом световом ящике и выполняет функцию локального декодера команд, отправляемых с основного микроконтроллер. Решение об использовании данной конфигурации системы было принято в результате анализа аналогов и направлено на защиту данных от внешних помех и уменьшение искажения информационных управляющих сигналов.
1. Библиотека microLED.h [Электронный ресурс]: URL:
https://github.com/GyverLibs/microLED (дата обращения: 4.03.2022)
2. Библиотека Softwareserial.h [Электронный ресурс]: URL:
https://arduinoplus.ru/libraries/softwareserial/ (дата обращения: 4.03.2022)
3. Библиотека для Arduino NANO [Электронный ресурс]: URL: https://docs.arduino .cc/learn/bшlt-m-libraries/software-serial(дата обращения: 4.03.2022)
4. Библиотека для Arduino NANO [Электронный ресурс]: URL: https://github.com/AlexGyver/GyverLibs (дата обращения: 4.03.2022)
5. Библиотека «EEPROM.h» [Электронный ресурс]:
http://codius.ru/articles/Arduino_EEPROM_%D1%80%D0%B0%D0%B1% D0%BE%D 1 %82%D0%B0_%D 1 %81_%D 1 %8D%D0%BD%D0%B5%D 1 %80%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D0%B2 %D0%B8%D 1 %81 %D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D 0%B0%D0%BC%D 1 %8F%D 1 %82%D 1 %8C%D 1 %8E (дата обращения: 4.03.2022)
6. Газовая стела АЗС [Электронный ресурс]: URL:
https://alfametrika.ru/offers_price/stela_AZS.php (дата обращения: 4.03.2022)
7. Интерфейс RS485. [Электронный ресурс]: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485 (дата обращения: 4.03.2022)
8. Кабель - ПВС 2х2,5 [Электронный ресурс]: URL: https://k- ps.ru/spravochnik/provoda-i-shnuryi-razlichnogo-naznacheniya/provoda-i- shnuryi-osvetitelnyie/pvs/provod-pvs-2х2_5.html (дата обращения: 6.03.2022)
9. Микросхема WS2811 [Электронный ресурс]: URL:
http://microsin.net/adminstuff/hardware/ws2811 -led-driver.html
10. Настенный телекоммуникационный шкаф Телеком 6U [Электронный
ресурс]: URL: https://shop.nag.ru/catalog/14021.nastennye-shkafy-
telekommunikatsionnye/14032.shkaf-telekommunikatsionnyj -nastennyj - 6u/07459.snr-twc-6-g (дата обращения: 4.03.2022)
11. Правила устройства электроустановок нагрузок [Электронный ресурс]:
URL: https://www.elec.ru/library/direction/pue.html (дата обращения:
4.03.2022)
12. Программа Altium Designer [Электронный ресурс]: URL: https://www.altium.com/ru (дата обращения: 4.03.2022)
13. Программа Bluetooth Terminal [Электронный ресурс]: URL:
https://play.google.com/store/apps/details?id=Qwerty.BluetoothTerminal&h l=ru&gl=US (дата обращения: 4.03.2022)
14. Программа SolidWorks [Электронный ресурс]: URL:
https://sapr.ru/article/6733 (дата обращения: 4.03.2022)
15. Расчет ветровых нагрузок [Электронный ресурс]: URL:
http://www.avers-steel.ru/artcl/stolb_windForce.html (дата обращения: 4.03.2022)
16. Светодиодный гибкий неон 220V 605МО/м 10W IP68 [Электронный
ресурс]: URL: https://ic-led.ru/catalog/svetodiodnyy-neon/svetodiodnyy-
neon-220-volt/ (дата обращения: 4.03.2022)
17. Ценовой модуль. [Электронный ресурс]: URL:
https://sveterra.ru/catalog/tablo-dlya-operatornoy-s-izmenyaemoy-markoy- topliva/ (дата обращения: 5.03.2022)
18. Large 7-segment displays XY5. [Электронный ресурс]: URL:
https://flipdots.com/en/ products-services/large-7-segment-displays/
19. Bluetooth HC-05. [Электронный ресурс]: URL: https://3d-
diy.ru/wiki/arduino-moduli/bluetooth-modul-hc-05/ (дата обращения:
4.03.2022)
20. RGB B-LED SMD5050 IP68 [Электронный ресурс]: URL:
https://svetosmotr.ru/harakteristiki-i-otlichiya-svetodiodnyh-lent-smd-5050/ (дата обращения: 4.03.2022)
21. Electronic scoreboard with remote control [Электронный ресурс]: URL: https://www.programmingelectronics.com/ir-remote-controlled-baseball- scoreboard-member-project/ (дата обращения: 4. 06.2022)
22. Digital Electronic [Электронный ресурс]: URL:
https://www.scoreduino.com/ (дата обращения: 4. 06.2022)
23. Electronic scoreboard with remote control [Электронный ресурс]: URL: http://www.billiardsforum.com/billiard-scoreboards/digital-electronic- snooker-scoreboard-with-remote (дата обращения: 6.03.2022)
24. Electronic Scoreboard [Электронный ресурс]: URL: https://www.made-in-
china.com/productdirectory.do?word=Electronic+Scoreboard+&file=&searc hType=0&subaction=hunt&style=b&mode=and&code=0&comProvince=no limit&order=0&isOpenCorrection=1&org=top (дата обращения: 6.06.2022)
https://github.com/GyverLibs/microLED (дата обращения: 4.03.2022)
2. Библиотека Softwareserial.h [Электронный ресурс]: URL:
https://arduinoplus.ru/libraries/softwareserial/ (дата обращения: 4.03.2022)
3. Библиотека для Arduino NANO [Электронный ресурс]: URL: https://docs.arduino .cc/learn/bшlt-m-libraries/software-serial(дата обращения: 4.03.2022)
4. Библиотека для Arduino NANO [Электронный ресурс]: URL: https://github.com/AlexGyver/GyverLibs (дата обращения: 4.03.2022)
5. Библиотека «EEPROM.h» [Электронный ресурс]:
http://codius.ru/articles/Arduino_EEPROM_%D1%80%D0%B0%D0%B1% D0%BE%D 1 %82%D0%B0_%D 1 %81_%D 1 %8D%D0%BD%D0%B5%D 1 %80%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D0%B2 %D0%B8%D 1 %81 %D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D 0%B0%D0%BC%D 1 %8F%D 1 %82%D 1 %8C%D 1 %8E (дата обращения: 4.03.2022)
6. Газовая стела АЗС [Электронный ресурс]: URL:
https://alfametrika.ru/offers_price/stela_AZS.php (дата обращения: 4.03.2022)
7. Интерфейс RS485. [Электронный ресурс]: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485 (дата обращения: 4.03.2022)
8. Кабель - ПВС 2х2,5 [Электронный ресурс]: URL: https://k- ps.ru/spravochnik/provoda-i-shnuryi-razlichnogo-naznacheniya/provoda-i- shnuryi-osvetitelnyie/pvs/provod-pvs-2х2_5.html (дата обращения: 6.03.2022)
9. Микросхема WS2811 [Электронный ресурс]: URL:
http://microsin.net/adminstuff/hardware/ws2811 -led-driver.html
10. Настенный телекоммуникационный шкаф Телеком 6U [Электронный
ресурс]: URL: https://shop.nag.ru/catalog/14021.nastennye-shkafy-
telekommunikatsionnye/14032.shkaf-telekommunikatsionnyj -nastennyj - 6u/07459.snr-twc-6-g (дата обращения: 4.03.2022)
11. Правила устройства электроустановок нагрузок [Электронный ресурс]:
URL: https://www.elec.ru/library/direction/pue.html (дата обращения:
4.03.2022)
12. Программа Altium Designer [Электронный ресурс]: URL: https://www.altium.com/ru (дата обращения: 4.03.2022)
13. Программа Bluetooth Terminal [Электронный ресурс]: URL:
https://play.google.com/store/apps/details?id=Qwerty.BluetoothTerminal&h l=ru&gl=US (дата обращения: 4.03.2022)
14. Программа SolidWorks [Электронный ресурс]: URL:
https://sapr.ru/article/6733 (дата обращения: 4.03.2022)
15. Расчет ветровых нагрузок [Электронный ресурс]: URL:
http://www.avers-steel.ru/artcl/stolb_windForce.html (дата обращения: 4.03.2022)
16. Светодиодный гибкий неон 220V 605МО/м 10W IP68 [Электронный
ресурс]: URL: https://ic-led.ru/catalog/svetodiodnyy-neon/svetodiodnyy-
neon-220-volt/ (дата обращения: 4.03.2022)
17. Ценовой модуль. [Электронный ресурс]: URL:
https://sveterra.ru/catalog/tablo-dlya-operatornoy-s-izmenyaemoy-markoy- topliva/ (дата обращения: 5.03.2022)
18. Large 7-segment displays XY5. [Электронный ресурс]: URL:
https://flipdots.com/en/ products-services/large-7-segment-displays/
19. Bluetooth HC-05. [Электронный ресурс]: URL: https://3d-
diy.ru/wiki/arduino-moduli/bluetooth-modul-hc-05/ (дата обращения:
4.03.2022)
20. RGB B-LED SMD5050 IP68 [Электронный ресурс]: URL:
https://svetosmotr.ru/harakteristiki-i-otlichiya-svetodiodnyh-lent-smd-5050/ (дата обращения: 4.03.2022)
21. Electronic scoreboard with remote control [Электронный ресурс]: URL: https://www.programmingelectronics.com/ir-remote-controlled-baseball- scoreboard-member-project/ (дата обращения: 4. 06.2022)
22. Digital Electronic [Электронный ресурс]: URL:
https://www.scoreduino.com/ (дата обращения: 4. 06.2022)
23. Electronic scoreboard with remote control [Электронный ресурс]: URL: http://www.billiardsforum.com/billiard-scoreboards/digital-electronic- snooker-scoreboard-with-remote (дата обращения: 6.03.2022)
24. Electronic Scoreboard [Электронный ресурс]: URL: https://www.made-in-
china.com/productdirectory.do?word=Electronic+Scoreboard+&file=&searc hType=0&subaction=hunt&style=b&mode=and&code=0&comProvince=no limit&order=0&isOpenCorrection=1&org=top (дата обращения: 6.06.2022)
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- Электронное табло с дистанционным управлением
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 3850 р. Год сдачи: 2022 - Разработка системы управления УЧЕБНЫМ ВРЕМЕНЕМ В образовательной организации
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2022 - РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
УЧЕБНЫМ ВРЕМЕНЕМ В
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2022 - ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ СРЕДНЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4265 р. Год сдачи: 2020 - Организация и управление онлайн продажами
Дипломные работы, ВКР, коммерция. Язык работы: Русский. Цена: 2200 р. Год сдачи: 2024 - Совершенствование организации кассового обслуживания клиентов в РКЦ № 22 в г. Дятлово филиал ОАО «Белагропромбанк» - Гродненское областное управление (республика Беларусь)
Дипломные работы, ВКР, финансы и кредит. Язык работы: Русский. Цена: 9700 р. Год сдачи: 2016 - Разработка дистанционного курса по дисциплине «Стратегический менеджмент»
Дипломные работы, ВКР, менеджмент. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - Разработка дистанционного курса по дисциплине «Финансы и кредит
Дипломные работы, ВКР, бухгалтерский учет, анализ и аудит. Язык работы: Русский. Цена: 6300 р. Год сдачи: 2018 - Разработка дистанционного курса по дисциплине «Финансовый менеджмент»
Дипломные работы, ВКР, бухгалтерский учет, анализ и аудит. Язык работы: Русский. Цена: 6300 р. Год сдачи: 2018