
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Система удалённого доступа к лабораторному оборудованию. Подсистема удалённого управления платой STK500

Работа №	155249
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	информатика
Объем работы	61
Год сдачи	2022
Стоимость	4650 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	9

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Анализ вариантов решения проблемы удалённого доступа к
лабораторному оборудованию 4
1.1 Актуальность выбранной темы 4
1.2 Виртуальные лаборатории 5
1.3 Программные симуляторы 8
1.4 Системы удалённого доступа 11
1.5 Выводы 13
2 Разработка системы удалённого управления платой STK500 15
2.1 Обзор поставленной задачи и оборудования 15
2.2 Архитектура разрабатываемой системы 17
2.3 Разработка аппаратной части системы удалённого управления платой
STK500 20
2.3.1 Анализ и выбор аппаратного обеспечения для лабораторного стенда
20
2.3.2 Подключение Arduino Uno к STK500 21
2.4 Управление периферийными устройствами STK500 в режиме
удалённого доступа 23
2.5 Прошивка платы STK500 в режиме удалённого доступа 28
2.6 Разработка управляющих скриптов для автоматизации ввода
управляющих команд 31
2.6.1 Разработка скрипта для программирования STK500 31
2.6.2 Разработка скрипта для управления периферийными устройствами
STK500 32
2.6.3 Разработка скрипта для очистки памяти платы 33
2.7 Разработка тестовых программ для STK500 35
2.8 Выводы 36
3 Тестирование разработанной системы 37
3.1 Монтаж лабораторного стенда 37
3.2 Тестирование без участия сервера 38
3.3 Тестирование при участии сервера 39
3.4 Тестирование в режиме «точка-точка» 42
3.5 Выводы 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ А 49
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 53

Введение

В настоящее время проблема удалённого доступа к лабораторному оборудованию является особенно актуальной. В условиях дистанционного обучения студентам необходимо иметь доступ к оборудованию для выполнения лабораторных работ. Для этого необходимо реализовать возможность удалённо взаимодействовать с лабораторными стендами, то есть эмулировать его периферийные устройства с помощью платы Arduino Uno R3, управляемой через командную строку компьютера. Также необходимо обеспечить автоматизацию ввода управляющих команд с помощью скриптов на языке Python.
В настоящей работе использовались лабораторный стенд STK-500, платформа Arduino Uno R3, цифро-аналоговый преобразователь MCP4725, а также среды разработки Arduino IDE и Microchip Studio. Программное обеспечение реализовано на языках Python, C/C++ и ассемблере.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В процессе реализации проекта поэтапно решались определенные по результатам анализа задания на ВКР задачи. На начальном этапе были рассмотрены известные программные и аппаратные решения по удаленному доступу к лабораторному оборудованию. Это позволило из прочих выбрать принцип организации доступа, примененный в НИЯУ ВШЭ, расширив его возможностью подключения различного оборудования, а также доступом через сайт и мобильное приложение вместо удалённого рабочего стола.
На втором этапе, при создании системы удалённого управления платой STK500 рассмотрена разработанная рабочей группой общая архитектура и организация сетевого взаимодействия аппаратных средств, а также разработана архитектура лабораторного стенда и предложен способ взаимодействия элементов стенда. Это позволило перейти к выбору требуемого аппаратного обеспечения и дальнейшей разработке аппаратной и программной частей лабораторного стенда. Также была выполнена интеграция ПО производителя STK500 для программирования конечного устройства стенда в режиме удалённого доступа. Также на этом этапе была разработана программа для управляющей платы, позволяющая управлять периферийными устройствами платы STK500 с помощью Arduino Uno. Также были разработаны скрипты для серверного ПО, позволяющие автоматизировать ввод управляющих команд, и программы для последующего тестирования системы удалённого управления STK500.
На третьем этапе работ, было выполнено тестирование разработанной
системы в трёх режимах: без использования сервера, с участием сервера на ПК
лабораторного стенда и в режиме «точка-точка». При тестировании
использовалось API и серверное ПО, созданное рабочей группой проекта.
Результаты тестирования показали нормальное функционирование всех
частей разработанной системы, определённых заданием на ВКР...

Литература

1. Ёхин М.Н., Степанов М.М. Организация многопользовательского удаленного доступа к распределенной гетерогенной системе лабораторного оборудования на основе схем программируемой логики для дистанционных практикумов по цифровой схемотехнике / Ёхин М.Н., Степанов М.М. // Современные информационные технологии и ИТ-образование - 2017 - Т.13 - №4 - URL: https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/organizatsiya-mnogopolzovatelskogo- udalennogo-dostupa-k-raspredelennoy-geterogennoy-sisteme-laboratornogo- oborudovaniya-na-osnove/viewer (дата обращения: 22.12.2021).
2. А.В. Трухин. «Об использовании виртуальных лабораторий в образовании» /А.В. Трухин // Открытое и дистанционное образование. - 2002.
- № 4 - URL:
https:ZZido.tsu.ru/filesZpub2002Z4%288%29309Truhin_A._%28TUSUR%29.pdf (дата обращения: 22.12.2021).
3. Виртуальные лаборатории // Казанский федеральный университет -
URL: https:ZZkpfu.ru/docsZF324157708ZVirtualnye.laboratorii.pdf (дата
обращения: 23.12.2021).
4. Software Tools for Academics and Researchers [сайт]. - URL: http:ZZstar.mit.edu/ (дата обращения: 23.12.2021).
5. Лабораторные работы дистанционно - как это? / ITMO Expert [сайт]
- URL: http:ZZexpert.itmo.ru/labs (дата обращения: 23.12.2021).
6. VirtuLab [сайт]. - URL: http:ZZwww.virtulab.net/ (дата обращения: 23.12.2021).
7. Программные симуляторы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https:ZZde.ifmo.ruZbk_netra/page.php?tutindex=25&index=72. - Загл. с экрана (дата обращения: 23.12.2021).
8. Proteus программа // All-Audio.pro: Статьи, Схемы, Справочники -
URL: https: ZZall-audio .proZc24ZinstruktsiiZproteus-programma.php (дата
обращения: 23.12.2021).
9. Моделирование и расширенный анализ схем в PSpice 2017. Часть 1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: - URL: https://www.pcbsoft.ru/pspice- statiya-1-chl - Загл. с экрана (дата обращения: 23.12.2021).
10. Симуляторы компьютерных систем - похожи ли на реальность // Хабр [сайт]. - URL: https://habr.com/ru/company/auriga/blog/504086/ (дата обращения: 23.12.2021).
11. Удаленный доступ к оборудованию УЛ САПР // Национальный
исследовательский университет «Высшая школа экономики» [сайт]. - URL: https://miem.hse.ru/edu/ce/cadsystem/remote_access (дата обращения:
23.12.2021).
12. Использование AVR Studio [Электронный ресурс] - Режим доступа: - URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/Atmel/micros/avr/stk500/5.htm - Загл. с экрана (дата обращения: 21.12.2021).
13. Уроки Arduino и робототехники [Электронный ресурс] - Режим доступа: - URL: https://alexgyver.ru/lessons/ (дата обращения: 21.12.2021).
14. MCP4725 12-Bit DAC Tutorial [Электронный ресурс] - Режим доступа: - https: //learn. adafruit.com/mcp4725-12-bit-dac-tutorial/using-with- arduino?view=all (дата обращения: 09.02.2022).
15. Подключение MCP4725 к Arduino [Электронный ресурс] - Режим
доступа: - https://arduino-ide.com/modules/33-podkljuchenie-mcp4725-k-
arduino.html (дата обращения: 09.02.2022)...18