2 сем / Рахманова.А.А20Учебная20(ознакомительная)20практика

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ивангородский гуманитарно-технический институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (ИФ ГУАП)

Кафедра «Прикладной математики, информатики и информационных таможенных технологий» (Кафедра 2)

ОТЧЕТ О ПРАКТИКЕ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

РУКОВОДИТЕЛЬ

ст. преп.

А.А. Сорокин

должность, уч. степень, звание

подпись, дата

инициалы, фамилия

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

вид практики

учебная

тип практики

ознакомительная

на тему индивидуального задания

Работа с устройством / датчиком

«Инфракрасный датчик обнаружения E18-D80NK»

выполнен

Рахманова Анастасия Андреевна

фамилия, имя, отчество обучающегося в творительном падеже

по направлению подготовки

09.03.01.

Информатика и вычислительная

код

наименование направления

техника

наименование направления

направленности

05

Программное обеспечение

код

наименование направленности

средств вычислительной техники и автоматических систем

наименование направленности

Обучающийся группы №

Z222K

Рахманова А.А.

номер

подпись, дата

инициалы, фамилия

Ивангород 2023

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Учебной (ознакомительной)

практики обучающегося направления

подготовки / специальности

09.03.01

1. Фамилия, имя, отчество обучающегося:

Рахманова Анастасия Андреевна

Z222K

3. Тема индивидуального задания:

«Инфракрасный датчик обнаружения E18-D80NK»

4. Исходные данные:

Устройство/датчик «Инфракрасный датчик обнаружения E18-D80NK»

Средство реализации алгоритмической модели - Arduino IDE

5. Содержание отчетной документации:

5.1. индивидуальное задание;

5.2. отчет, включающий в себя

титульный лист;

материалы о выполнении индивидуального задания;

выводы по результатам практики;

список использованных источников.

5.3. отзыв руководителя от профильной организации (при прохождении практики в профильной организации)

6. Срок предоставления отчета на кафедру

«

08

»

апреля

2023

Руководитель практики

ст. преп.

Сорокин А.А.

должность, уч. степень, звание

подпись, дата

инициалы, фамилия

ВВЕДЕНИЕ

Одной из тенденций настоящего времени, является вхождение мира в образовательное пространство. В период перехода к информационному обществу для свободной ориентации в возросшем информационном потоке человек должен обладать информационной культурой. В связи с быстрым ростом информационных разработок, становится понятным не только актуальность изучения, но и применения информационных технологий в практической деятельности. Неотъемлемой частью изучения, являются знания в области информационных технологий и умение применять их как для автоматизации рутинных операций, так и неординарных.

В условиях развития цивилизации, не мало важно использование информационных технологий, которые преследуют человека на каждом шагу, начиная от будильника и заканчивая выключением света перед сном в умном доме. В повседневном мире, автовладельцы используют своё авто, кто-то старенькое, а кто-то новенькое в котором используются инновационные технологии. Одно из которых сейчас исследуем – парктроник.

Цель работы:

• усвоение обучающимися теоретических знаний;

• обучение профессиональным навыкам работы с компьютерными технологиями и технической документацией;

• непосредственное знакомство с новыми компьютерными технологиями, средствами вычислительной техники и автоматизированных систем.

Задачи учебной практики по получению первичных умений и

навыков в научно-исследовательской деятельности:

• применение системного подхода к формализации прикладных задач;

• формирование представления о современных информационных технологиях;

• выявление обучающимися своих профессиональных способностей;

• разрабатывать компоненты прикладного программного обеспечения.

ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК ПРЕПЯТСТВИЙ E18-D80NK

Датчик состоит из ИК-излучателя и приемника, собранных в одном корпусе. Он позволяет определить наличие препятствия на расстоянии от 6 до 80 см (расстояние срабатывания датчика зависит от свойств отражающей поверхности материала препятствия). Принцип работы датчика заключается в следующем: датчик испускает инфракрасные лучи и если, впереди находится какой-либо предмет (препятствие), то инфракрасный луч отражается от поверхности предмета, а приемник датчика фиксирует этот отраженный луч. Таким образом, датчик определяет, что в заданной зоне находится препятствие. Если же в заданной зоне предмет отсутствует, то посланный инфракрасный луч не находит поверхности отражения. Таким образом, датчик фиксирует, что в заданной зоне нет предмета.

Таблица 1 – Технические характеристики инфракрасного датчика обнаружения E18-D80NK.

Характеристики датчика препятствий
Рабочее напряжение	3,0 В ~ 5,5 В DC
Рабочий ток	100 мА
Диапазон срабатывания датчика	от 6 до 80 см (настраивается при помощи подстроечного резистора в задней части корпуса)
Время реакции	2 мс
Угол обзора	< 15
Цветовая индикация срабатывания	да
Тип, состояние выхода	цифровой нормально открытый NPN-NO (Normal Open) либо цифровой нормально закрытый NPN-NC (Normal Open) (зависит от партии)
Контакты	черный - любой цифровой вывод; коричневый - 5 В; синий - GND
Общие характеристики
Материал корпуса	пластик
Длина провода	0,45 м
Рабочая температура	-25 °C ~ + 55 °C
Габариты	45 x 18
Габариты коробки	125 x 83 х 30 мм
Вес брутто	36 г

Датчик небольшого размера, даже маленького, в соответствии с комплектацией автомобиля или же требованию автовладельца используется от 2-х до 8-ми датчиков (рисунок 1).

Рисунок 1 - инфракрасный датчик обнаружения E18-D80NK

На рисунке 2 приведена схема подключения ИК-излучателя и высокочувствительного ИК приемника для измерения расстояния. Излученный ИК-сигнал отражается от поверхности предмета и принимается высокочувствительным приемником, после чего осуществляется расчет расстояния до объекта. Устройство также оснащено подстроечным резистором для быстрой и легкой настройки рабочего диапазона

Рисунок 2 – Блок схема инфракрасного датчика обнаружения E18-D80NK

Подключение.

Из схемы видно, что для измерения расстояния используется модулированный ИК-сигнал, соответственно, приемник настроен на прием только таких модулированных сигналов, что исключает его ложное срабатывание. При такой реализации приемник менее чувствителен к сторонним излучениям в сравнении с обычными ИК-приемниками. Ниже приведена схема для тестирования и работы с микроконтроллером Arduino.

На рисунке 3 изображён подключения схематично.

Рисунок 3 – подключение датчика (схема).

Специально для работы с датчиком E18-D80NK разработана схема сигнализации. Рисунок 4. Схема собрана вокруг 14-ступенчатого двоичного счетчика / делителя с переносом и генератора CD4060BE (IC1), который имеет 3 контакта генератора, 10 буферизованных выходов и блокирующий вход асинхронного главного сброса. Конфигурация генератора позволяет создавать схемы RC или кварцевого генератора. Как указано в документации на CD4060B, формула для установки частоты RC-генератора: F OSC = 1 / (2.2xR T xC T ). В нашем случае F OSC = 20,66 Гц. В результате частота возбуждения зуммера (Q4) составляет около 1,2 Гц, а частота мигания индикатора (Q5) – около 0,6 Гц.

Здесь вывод 7 IC1 управляет небольшим активным пьезозуммером (BZ1) через общий NPN-транзистор S8050 (T1), а вывод 5 управляет красным индикатором (LED1). Диод 1N4148 (D1), подключенный к пьезозуммеру не обязателен, но он должен быть там, если используете электромагнитный зуммер вместо активного пьезозуммера. Резистор 100 кОм (R1) является подтягивающим для главного контакта сброса IC1 (вывод 12) счетчика. Высокий уровень (H) на контакте 12 сбрасывает счетчик независимо от других условий входа.

Рисунок 4 – схема сигнализации.

Подготовка к подключению.

1. Собрать схему как показано на Рисунке 4;

2. Подключить Arduino к компьютеру;

3. Сделать калибровку датчика в следующей последовательности:

1. Расположить датчик от препятствия на некотором расстоянии

2. На задней стороне датчика есть винт регулировки чувствительности, вращая который необходимо добиться чтобы загорелся сигнализатор отражения от препятствия. (Рисунок 4)

3. Загрузить скетч E18_D80NK_Test_UNO_OK.ino и монитор последовательного порта при небольшом приближении или удалении от препятствии датчика будет выдавать сообщения как на Рисунке 5.

Рисунок 4 – калибровка датчика.

Рисунок 5 - скетч E18_D80NK_Test_UNO_OK.ino

Получение состояния и вывод его в монитор порта.

/*

E18-D80NK ИК-датчик препятствий

*/

void setup() {

Serial.begin(9600); //Скорость обмена данными 9600

pinMode(5,INPUT); //Сигнальный контакт — контакт 5 (Pin 5)

}

void loop() {

while(1) {

delay(500);

if(digitalRead(5)==LOW) {

// Если нет сигнала, выдать сообщение «Collision Detected»

Serial.println("Collision Detected.");

}

else {

// Если сигнал обнаружен, выдать сообщение "No Collision Detected"

Serial.println("No Collision Detected.");

}

}

}

Техническое обслуживание и очистка, является не маловажным показателем, как потребитель относится к технике, необходимо придерживаться рекомендаций:

• При нормальной эксплуатации устройство безопасно для пользователя и не требует специального технического обслуживания.

• Устройство не предназначено для применения в неблагоприятных атмосферных условиях. Оно не является водонепроницаемым и не должно подвергаться воздействию высоких температур. Условия эксплуатации устройства аналогичны условиям эксплуатации общего электронного оборудования, например, ноутбуков.

• Устройство не является водонепроницаемым, поэтому его следует очищать сухой и мягкой тканью.

Инфракрасный датчик приближения, установленный на транспортных средствах, обнаруживает объекты или пешеходов, находящихся в опасной зоне. При обнаружении препятствия звуковой или визуальный индикатор подает предупреждение, которое помогает водителям предотвратить столкновения. Либо срабатывает защитный стоп механизм Рисунок 6.

Рисунок 6 – Инфракрасное излучение датчика.

Напомним, что инфракрасный датчик – это электронное устройство, которое обнаруживает инфракрасное излучение в окружающей среде. Есть два типа таких датчиков: активные и пассивные. Активные датчики излучают и обнаруживают отраженный инфракрасный свет. Активные ИК датчики состоят из двух частей – светоизлучателя и светоприемника. Когда объект приближается к датчику, инфракрасный свет от передатчика света отражается от объекта и обнаруживается приемником этого света. Активные инфракрасные датчики действуют как датчики приближения и широко используются в системах обнаружения препятствий. А пассивные инфракрасные (PIR) датчики только обнаруживают инфракрасное излучение от самих объектов в поле зрения, но почти не реагируют на активный постоянный инфракрасный свет.

ВЫВОД

Из данной работы можно понять, что инфракрасное устройство оповещения о близком объекте (активный инфракрасный датчик приближения) излучает импульсный ИК свет. Объект в зоне обнаружения будет отражать его, что приведет к срабатыванию сигнализации датчика. А максимальный диапазон обнаружения будет изменяться в зависимости от способности объекта отражать инфракрасный свет и настройки.

Информационные технологии играют значительную роль в развитии современного общества и являются необходимыми. С каждым днём и каждым годом, технологий становится всё больше, и для каждого человека важно хоть небольшое, но использование информационных технологий.

С поставленными задачами справилась и раскрыла подробно свою тему.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. https://iarduino.ru/shop/Sensory-Datchiki/infrakrasnyy-datchik-prepyatstviy-e18-d80nk.html

2. https://robotchip.ru/obzor-infrakrasnogo-datchika-rasstoyaniya-e18-d80nk/

3. https://radioskot.ru/publ/ik_datchik_priblizhenija/1-1-0-1621

4. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.490b5579-642fe083-5504b158-74722d776562/https/www.instructables.com/Project-on-E18-D80NK-IR-Proximity-Sensor-With-Ardu/

5. http://digitrode.ru/computing-devices/mcu_cpu/3689-podklyuchenie-ik-datchika-priblizheniya-e18-d80nk-k-arduino.html