Аннотация 4
Введение 3
1. Состояние вопроса 4
1.1 Актуальность поставленной задачи, формулирование задач проекта 4
1.2. Анализ известных решений 5
2. Разработка электрической схемы 10
2.1. Разработка управляющей части 12
2.2. Разработка светодиодной части 16
2.3. Разработка питающей части 17
3. Разработка конструкции 23
3.1. Анализ вариантов 23
3.2. Разработка печатной платы 23
3.3. Разработка электромеханической части 27
3.4. Разработка светодиодной части 29
3.5. Анализ стоимости изготовления макета часов 30
4. Программная часть 32
4.1. Формулирование требований к программной части и алгоритм ее работы 32
4.2. Разработка программной части 33
Заключение 35
Список используемой литературы 36
Приложение А. Перечень элементов 40
Часы, как элемент обихода давно и прочно вошли в нашу жизнь. За всю историю человечество использовало множество различных типов часов - от солнечных и песочных до современных кварцевых, электронных и даже атомных. В настоящее время домашние часы не только являются полезным предметом обихода, но и могут нести эстетическую нагрузку, являясь предметом интерьера или даже роскоши. По этой причине промышленностью выпускаются множество различных часов, имеющих различную цену, размеры, дизайн и принцип действия.
Другим элементом, прочно вошедшим в нашу жизнь и продолжающим увеличивать свой вес, является электроника, в том числе цифровая. Не даром наиболее популярны сейчас именно электронные часы. В них встроен, как правило, специализированный микроконтроллер, и у часов появилось много сервисных функций (будильники, мелодии, календари и т. д.).
Именно на стыке этих двух популярных элементов (часов и цифровой электроники) выбрана тема ВКР: «Микроконтроллерные вращающиеся часы». Часы представляют собой планку со светодиодами и микроконтроллерной системой управления, быстро вращающуюся на неподвижном основании. Благодаря инерции человеческого зрения и горения светодиодов в строго определенные моменты времени, возникает иллюзия висящего в воздухе неподвижного светящегося циферблата.
Разработанные часы помимо прямого функционального назначения (отображения времени), так же несут эстетическую нагрузку, являясь предметом обихода и демонстрируя возможности современной электронной техники.
В данной ВКР разработаны микроконтроллерные вращающиеся часы. Часы представляют собой планку со светодиодами и микроконтроллерной системой управления, быстро вращающуюся на неподвижном основании. Благодаря инерции человеческого зрения и горения светодиодов в строго определенные моменты времени, возникает иллюзия висящего в воздухе неподвижного светящегося циферблата. Управление светодиодами осуществляется микроконтроллером, что делает разработанное устройство универсальным объемным цилиндрическим дисплеем и позволяет простым изменением программы изменить функциональное назначение устройства (настроив его на отображение иной информации).
Часы состоят из двух частей: неподвижной и вращающейся. На вращающейся части расположены микроконтроллер и управляемая им светодиодная линейка.
Передача энергии на вращающуюся часть осуществляется через воздушный вращающийся трансформатор (без использования скользящих контактов и щеток), что является красивым решением и повышает долговечность устройства.
Итак, в ходе выполнения ВКР были произведены:
• анализ исходных данных и известных решений;
• разработка электрической схемы;
• разработка печатных плат частей схемы.
Разработанные часы помимо прямого функционального назначения (отображения времени), так же несут эстетическую нагрузку и демонстрируют возможности электронной техники.
