Новосибирский государственныйуниверситет высший колледж информатики рабочая программа

дисциплины базовый проект

для специальности (группы специальностей) 230101 «Вычислительные машины, комплексы и сети»

2012 г.

Пояснительная записка

Базовый проект является дисциплиной общепрофессиональной подготовки для специальности 230101 « Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

В рамках курса даются общие представления о технологических маршрутах проектирования аппаратно-программных средств обработки информации. Выполнение базового проекта основано на практических навыках полученных на лабораторном практикуме курса «Математические и логические основы ЭВМ», предваряющем работу над базовым проектом. Лабораторный практикум курса «Математические и логические основы ЭВМ» содержит 8 лабораторных работ и полученные при этом навыки являются в информационном плане достаточными для выполнения самостоятельного проекта. Кроме этого, в рамках выполнения базового проекта, студенты овладевают методикой работы с источниками информации необходимыми для решения поставленной задачи, отлаживать фрагменты систем и создаваемые системы в целом , используя при этом как программные средства моделирования, так и методику реального макетирования.

Основу для выполнения проекта курса составляют программируемые 8-разрядные микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel, программный пакет Arduino позволяющий программировать микроконтроллеры AVR на языке Си, а также плата - стартовый набор Arduino Duemilanove построенный на основе микроконтроллера AVR и позволяющий создавать на его основе самые различные устройства.

По завершению лабораторного практикума студентам предлагается список возможных тем проектов, который имеет рекомендательный характер. Студент имеет право либо выбрать одну из предложенных тем, либо предложить свою тему.

Завершением работы над проектом является его защита перед комиссией, включающая в себя демонстрацию работающей программы и ответы на вопросы по использованному в работе теоретическому материалу. Студент представляет отчет в письменной форме , содержащий постановку задачи, описание алгоритма её решения, описание алгоритма её решения, схему функционирования программы микроконтроллера, листинг, описание программных и аппаратных модулей, технические характеристики созданной системы и руководство пользователя.

Предлагаемые темы базового проекта :

1. Управление шаговым двигателем.

Создаётся автономная система для управления шаговым двигателем, система содержит в себе инструменты для переключения режимов работы шагового двигателя. Переключение и управление может осуществляться как с внешней клавиатуры(тастатуры) так и через последовательный и параллельный интерфейсы персонального компьютера.

2. Ультразвуковой локатор.

На основе микроконтроллера и ультразвуковых сонаров строится ультразвуковой локатор. Устройство формирует сигнал на пьезоэлектрический резонатор и запускает таймер. При получении эхо – сигнала на приёмник значение таймера фиксируется. Время пересчитывается в расстояние.

3. ИК-локатор

Индикатор оценки расстояния. Генератором сигнала на ИК – диод и приёмником отражённого сигнала с ИК- сенсора является микроконтроллер AVR, ведущий учёт времени отражения . Может быть реализован как в трости слепого, так и в систему целеуказания робота.

4. Термостат на основе датчика Dallas

Микроконтроллер AVR управляет на интерфейсе I2C датчиком DS1620(1624) в режиме термостата. Исполнительный механизм можно выбрать в зависимости от задачи : нагреватель для инкубатора или соленоид для открывания оконной рамы в теплице.

5. Пульсотахометр.

Измеритель частоты сердечных сокращений. В качестве индикатора используются три семисегментных светодиодных индикатора. Микроконтроллер AVR принимает сигналы в качестве частотомера. Результаты выводятся через 20-30 секунд. Питание автономное – батарея.

6. Проигрыватель звуков.

Микроконтроллер AVR считывает из памяти подключенной к нему MP3 или WAV – файлы и проигрывает их.

7. Цифровой термометр.

Микроконтроллер AVR считывает по шине I2C c датчика фирмы Dallas данные и выводит их на подключенный к нему текстовый жидкокристаллический дисплей(например на широко распространенный дисплей фирмы Winstar).

8. Счётчик импульсов

Микроконтроллер при помощи таймера и внешних прерываний считает импульсы какого – либо внешнего источника.

9. Управление по ИК-каналу.

Система состоит из передатчика ИК- сигналов и приёмника ИК – сигналов, управление по ИК каналу представляет собой систему на базе микроконтроллера AVR и ИК –светодиода, приёмная исполнительная часть представляет собой систему на основе микроконтроллера AVR и ИК – приёмника сигналов. Передача данных осуществляется по широко распространённому протоколу RC5. Существует много вариантов исполнительных устройств, которыми можно управлять, самое простое – переключение светодиодов в различных вариациях, если предполагается, что пульт управления имеет много режимов работы исполнительного устройства и позволяет их переключать.