Выпускной работы

Вид материалаРеферат

Содержание


Информатика и вычислительная техника а
Перечень принятых сокращений и условных обозначений
Обзор предметной области Обзор применения иммобилизаторов и готовых устройств, присутствующих на рынке
Постановка задачи
Разработка иммобилизатора Разработка структурной схемы
Выбор элементной базы
Выбор средств разработки
Разработка электрической принципиальной схемы
Разработка топологии печатной платы
Разработка и отладка ПО для микроконтроллера
Описание программы
Краткое руководство пользователя
Экспериментальная проверка системы
Предложения по дальнейшему усовершенствованию
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А, Схема электрическая принципиальная УСО
Приложение В, Сборочный чертеж
Прочие изделия
Molex 53048-071
Приложение Д, Список макросов общего назначения
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой № _____

_________________________ __________________________ ____________________________

должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия


ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

ВКРБ.44.230100.44. ПЗ


Вид выпускной работы

Бакалаврская работа в

(бакалаврский проект или бакалаврская работа)

Тема выпускной работы

____________________________ Иммобилизатор для автономных мобильных объектов d


____________________________ d


Подготовил Зац Кирилл Валерьевич d

(фамилия, имя, отчество студента)


Направление и профиль бакалаврской подготовки 230100 а

(код)

Информатика и вычислительная техника а

(наименование направления и профиля подготовки)


Утверждена

приказ №__________ от «_____» ______ г.


Руководитель выпускной работы

________________________ ____________________ ____________________

должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия


Cтудент группы № _____ ____________________ ____________________

подпись, дата инициалы, фамилия


Санкт-Петербург 2011


СОДЕРЖАНИЕ


СОДЕРЖАНИЕ 3

Перечень принятых сокращений и условных обозначений 4

Введение 5

1Обзор предметной области 7

1.1 Обзор применения иммобилизаторов и готовых устройств, присутствующих на рынке 7

1.2 Постановка задачи 15

2Разработка иммобилизатора 15

2.1Разработка структурной схемы 15

2.2Выбор элементной базы 17

2.3Выбор средств разработки 20

2.4Разработка электрической принципиальной схемы 23

2.5Разработка топологии печатной платы 25

2.6Разработка и отладка ПО для микроконтроллера 25

2.7Краткое руководство пользователя 34

2.8Экспериментальная проверка системы 34

3Предложения по дальнейшему усовершенствованию 37

Заключение 38

Список использованных источников 39

ПРИЛОЖЕНИЕ А, Схема электрическая принципиальная УСО 41

Приложение Б, Печатная плата 43

Приложение В, Сборочный чертеж 45

Приложение Г, Спецификация 46

Приложение Д, Список макросов общего назначения 47

Приложение Е, Список специализированных макросов 50

Приложение Ж, Фрагмент основного модуля программы пульта управления 52

Приложение З, Фрагмент основного модуля программы приемно-исполнительного устройства 58



Перечень принятых сокращений и условных обозначений


ОСРВ – операционная система реального времени.

ПЛИС – программируемая логическая интегральная схема.

САПР – система автоматизированного проектирования.

УСО – устройство сопряжения с объектом.

ЦСДУ-2 – цифровая система дистанционного управления – 2.

FIFO – принцип технической обработки очереди или обслуживания конфликтных требований путём упорядочения процесса по принципу: «первым пришёл — первым обслужен».

RX – фаза приема.

RSSI – Received Signal Strength Indicator, индикатор уровня радиосигнала.

TX – фаза передачи.

Введение


Робототехнические изделия находят в наши дни применение во всё большем количестве направлений: от детских игрушек до боевых машин. В том числе роботы применяются для борьбы с чрезвычайными ситуациями. Последнее время все больший научный и практический интерес представляют автономные роботы, способные выполнять задачи без участия человека.

Автономное функционирование этих роботов не обязательно отменяет необходимость ведения информационного обмена с ними. Многие роботы передают телеметрическую информацию в некоторый центр управления, откуда в свою очередь передаются команды управления. Таким образом осуществляется функциональный контроль, настройка и передача экстренных команд при возникновении нештатных ситуаций.

Настоящая работа выполнена в рамках студенческого исследовательского проекта Феникс-3. В рамках проекта проводится экспериментальное изучение возможностей встроенных систем управления на основе нейронных сетей с использованием автономного робота Феникс-3, представленного на рисунке 1 и детально описанного в работах [1-4].



Рисунок 1 – Внешний вид робота Феникс 3

Согласно легенде проекта автономный робот Феникс-3 предназначен для автономного патрулирования в заданном районе с целью обнаружения очагов возгорания. В случае обнаружения источника робот должен приблизиться к очагу возгорания и, используя бортовой огнетушитель, погасить огонь.

Постановка задачи экспериментального изучения подразумевает автономное функционирование робота в реальной обстановке, что создает потенциальную возможность нанесения ущерба как имуществу, так и людям. Для его предотвращения была поставлена задача создать устройство, дистанционно обездвиживающее (иммобилизирующее) робота.

В результате был разработан и изготовлен макет иммобилизатора. Был проведен эксперимент, в ходе которого выяснилось, что устройство не только соответствует заявленным техническим характеристикам, а даже превосходит их. Расстояние, на котором можно производить иммобилизацию, составило 15 метров, что на 5 метров больше требуемого.

Ряд результатов выполненной работы был доложен на 64-й международной студенческой научной конференции ГУАП, посвященной 70-летию Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения и 50-летию полета Ю.А. Гагарина и в настоящий момент готовится к публикации в сборнике докладов этой конференции.