📄Работа №188697
Тема: РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВА ОТПРАВКИ ПОКАЗАНИЙ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ НА СЕРВЕР LAN СЕТИ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Робототехника
Объем:
53 листов
Год:
2021
Просмотров:
50
4800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 3
1 Wi-Fi модуль ESP-01 на базе микросхемы ESP8266EX 4
1.1 Технические характеристики ESP-01 4
1.2 Описание контактов ESP-01 5
1.3 AT-команды ESP-01 6
2 Микроконтроллер ATmega8A 10
2.1 Технические характеристики микроконтроллера ATmega8A 10
2.2 Инициализация UART в ATmega8A 12
3 Датчик влажности и температуры DHT11 15
3.1 Технические характеристики DHT11 15
3.2 Архитектура взаимодействия микроконтроллера с DHT11 15
4 Дисплей Nokia 5110 20
4.1 Технические характеристики 20
4.2 Инициализация и работа с дисплеем 21
5 Печатные платы 26
5.1 Печатных плат 26
5.2 Технология ЛУТ 27
5.3 Способы травления печатных плат 28
6 Практическая часть 31
6.1 Написание программы, прошивка микроконтроллера и сбор платы 31
6.2 Травление печатной платы и установка электронных элементов 46
Заключение 49
Список использованной литературы 50
Введение 3
1 Wi-Fi модуль ESP-01 на базе микросхемы ESP8266EX 4
1.1 Технические характеристики ESP-01 4
1.2 Описание контактов ESP-01 5
1.3 AT-команды ESP-01 6
2 Микроконтроллер ATmega8A 10
2.1 Технические характеристики микроконтроллера ATmega8A 10
2.2 Инициализация UART в ATmega8A 12
3 Датчик влажности и температуры DHT11 15
3.1 Технические характеристики DHT11 15
3.2 Архитектура взаимодействия микроконтроллера с DHT11 15
4 Дисплей Nokia 5110 20
4.1 Технические характеристики 20
4.2 Инициализация и работа с дисплеем 21
5 Печатные платы 26
5.1 Печатных плат 26
5.2 Технология ЛУТ 27
5.3 Способы травления печатных плат 28
6 Практическая часть 31
6.1 Написание программы, прошивка микроконтроллера и сбор платы 31
6.2 Травление печатной платы и установка электронных элементов 46
Заключение 49
Список использованной литературы 50
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке микропроцессорного устройства для передачи данных датчика температуры и влажности на сервер в локальной сети. Актуальность обусловлена потребностью в недорогих и энергоэффективных решениях для автоматизации сбора и мониторинга параметров окружающей среды в системах «умного дома» и промышленной автоматизации. В ходе исследования был реализован комплексный проект, включающий выбор элементной базы (микроконтроллер ATmega8A, датчик DHT11, Wi-Fi модуль ESP-01 и дисплей Nokia 5110), разработку схемы и печатной платы методом ЛУТ, а также написание программного обеспечения для управления устройством. Программа для микроконтроллера, созданная в Atmel Studio, обеспечивает опрос датчика, вывод информации на дисплей и управление Wi-Fi модулем посредством AT-команд для отправки данных на IP-сервер, что было успешно протестировано с помощью утилиты SocketTest. Теоретической основой для проектирования цифровых узлов устройства послужили принципы, изложенные в труде Новикова Ю.В. по основам цифровой схемотехники. Практическая значимость результатов заключается в возможности непосредственного применения разработанного устройства для создания распределенных систем мониторинга, а также использования отдельных наработок в учебном процессе при изучении микропроцессорной техники и сетевых интерфейсов.
📖 Введение
Цель дипломной работы: разработка микропроцессорного устройства для отправка показаний температуры и влажности с датчика на сервер.
Задачи:
1) написание программы для микроконтроллера для автоматизации процесса отправки по UART интерфейсу на Wi-Fi модуля;
2) вывод на LCD-экран показаний температуры и влажности, а так же IP-сервера.
Для достижения цели и выполнения поставленных задач в качестве микроконтроллера был выбран микроконтроллер ATmega8A, в связи со своей доступностью, необходимым количеством пинов вход/выход и минимальным потреблением мощности. Для измерения температуры и влажности воздуха был выбран датчик DHT11 т.к совмещает в себе два датчика и легкодоступен.
Для создания сервера и, непосредственно, отправке значений на сервер был выбран Wi-Fi модуль на базе микросхемы ESP8266EX, данный модуль мало отличим от других ESP модулей эффективностью для выполнения данной задачи, так же, имеет малые размеры и легкодоступен. Управление данным модулем будет происходить непосредственно AT- командами по интерфейсу UART.
Вывод показаний с датчика и IP-сервера будет происходить на LCD-экране модели Nokia5110, данный LCD-экран принимает команды от микроконтроллера по SPI интерфейсу и потребляет малое количество энергии.
Написание программы производится в программе AtmelStudio 7.0 и виртуальная визуализация проекта в программе Proteus 8.
Для разработки платы был выбран метод ЛУТ и программа Sprint-Layout60 для создания схемы подключения микропроцессорного устройства. В качестве травления было выбрано хлорное железо.
Задачи:
1) написание программы для микроконтроллера для автоматизации процесса отправки по UART интерфейсу на Wi-Fi модуля;
2) вывод на LCD-экран показаний температуры и влажности, а так же IP-сервера.
Для достижения цели и выполнения поставленных задач в качестве микроконтроллера был выбран микроконтроллер ATmega8A, в связи со своей доступностью, необходимым количеством пинов вход/выход и минимальным потреблением мощности. Для измерения температуры и влажности воздуха был выбран датчик DHT11 т.к совмещает в себе два датчика и легкодоступен.
Для создания сервера и, непосредственно, отправке значений на сервер был выбран Wi-Fi модуль на базе микросхемы ESP8266EX, данный модуль мало отличим от других ESP модулей эффективностью для выполнения данной задачи, так же, имеет малые размеры и легкодоступен. Управление данным модулем будет происходить непосредственно AT- командами по интерфейсу UART.
Вывод показаний с датчика и IP-сервера будет происходить на LCD-экране модели Nokia5110, данный LCD-экран принимает команды от микроконтроллера по SPI интерфейсу и потребляет малое количество энергии.
Написание программы производится в программе AtmelStudio 7.0 и виртуальная визуализация проекта в программе Proteus 8.
Для разработки платы был выбран метод ЛУТ и программа Sprint-Layout60 для создания схемы подключения микропроцессорного устройства. В качестве травления было выбрано хлорное железо.
✅ Заключение
В ходе выпускной квалификационной работы :
1) Изучен datasheet DHT11;
2) Изучен datasheet ESP-01;
3) Изучен datasheet ESP8266EX;
4) Изучен datasheet display Nokia5110
5) Изучены принципы работы модуля ESP-01;
6) Изучены принципы работы дисплея Nokia 5110;
7) Изучены принципы работы датчика DHT11;
8) Изучен метод ЛУТ;
9) Изучены разновидности печатных плат.
Из полученных знаний, а так же примененных знаний, полученных во время процесса обучения, была написана программа для микроконтроллера ATmega8A для снятия показаний с датчика DHT11, вывода показаний на дисплей Nokia 5110 и управления модуля ESP-01 UART-ом с помощью AT-команд. Было создано микропроцессорное устройство автоматизации отправки значений датчика и непосредственным выводом на дисплей. Была создана схема для микропроцессорного устройства в программе Sprint-Layout60 и с помощью технологии ЛУТ перенесена на печатную плату. Затем плата была протравлена и пролужена, далее на нее были размешены посадочные места. После очищения платы от флюса, на плате были размещены дисплей, микроконтроллер, датчик и заранее прошитый ESP-01 модуль.
В ходе работы был создан сервер, на сервер были отправлены показания с датчика и выведены с IP-адресом севера на дисплей Nokia 5110. Правильность отправления показаний на сервер наблюдалось с помощью программы SocketTest V3.0.0 .
1) Изучен datasheet DHT11;
2) Изучен datasheet ESP-01;
3) Изучен datasheet ESP8266EX;
4) Изучен datasheet display Nokia5110
5) Изучены принципы работы модуля ESP-01;
6) Изучены принципы работы дисплея Nokia 5110;
7) Изучены принципы работы датчика DHT11;
8) Изучен метод ЛУТ;
9) Изучены разновидности печатных плат.
Из полученных знаний, а так же примененных знаний, полученных во время процесса обучения, была написана программа для микроконтроллера ATmega8A для снятия показаний с датчика DHT11, вывода показаний на дисплей Nokia 5110 и управления модуля ESP-01 UART-ом с помощью AT-команд. Было создано микропроцессорное устройство автоматизации отправки значений датчика и непосредственным выводом на дисплей. Была создана схема для микропроцессорного устройства в программе Sprint-Layout60 и с помощью технологии ЛУТ перенесена на печатную плату. Затем плата была протравлена и пролужена, далее на нее были размешены посадочные места. После очищения платы от флюса, на плате были размещены дисплей, микроконтроллер, датчик и заранее прошитый ESP-01 модуль.
В ходе работы был создан сервер, на сервер были отправлены показания с датчика и выведены с IP-адресом севера на дисплей Nokia 5110. Правильность отправления показаний на сервер наблюдалось с помощью программы SocketTest V3.0.0 .
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.