Proiectarea Unui Ceas cu Efect Vizual

Proiectarea unui ceas cu efect vizual

Lucrare de Finalizare a studiilor a studentului: Bereczki Laszlo

1). Tema lucrării de finalizare a studiilor: Proiectarea unui ceas cu efect vizual

2). Termenul pentru predarea lucrării: 00.00.2015 De modificat data

3). Elemente inițiale pentru elaborarea lucrării de finalizare a studiilor:

Materiale bibliografice

Placa de dezvoltare LPC Xpresso board

Registru de deplasare

4). Conținutul lucrării de finalizare a studiilor

Introducere

Capitolul I: Generalitati

Capitolul II: Noțiuni Teoretice

Capitolul III: Proiectare Software

Capitolul IV: Concluzii                                           

Bibliografie

Anexe

5). Material grafic:

Schema bloc LPC1769

Motoare

Pașii de comandă ai unui motor pas cu pas

LED-uri

6). Locul de documentare pentru elaborarea lucrării: la domiciliu și în cadrul Universității Ioan Slavici

7). Data emiterii temei: : 00.00.2015 De modificat data

Coordonatori științifici (titlul științific și numele ),

Titlul lucrării Proiectarea unui ceas cu effect vizual

Structura lucrării

Lucrarea este structurată pe patru capitole, introducere și anexe. În primul capitol este descrisă în mare funcționalitatea ceasului cu effect vizual. În capitolul 2 sunt prezentate toate noțiunile teoretice și alternativele care au fost luate în considerare. Capitolul 3 prezintă proiectarea software a lucrării, cea mai mare parte a acestui capitol este codul sursă și explicațiile pas cu pas a rulării acestuia. Acest capitol conține de asemenea toți pașii realizați în mediul LPCXpresso 4 pentru crearea unui proiect cât și câteva cuvinte despre testarea ansamblului. În capitorul 4 am prezentat concluziile aferente.

Aprecieri asupra conținutului lucrării de LICENȚĂ (finalizare a studiilor), mod de abordare, complexitate, actualitate, deficiențe

Tema lucrării este proiectarea unui ceas cu effect vizual. Pentru creearea efectului vizual, au fost folosite 16 LED-uri dispuse în linie pe o elice, comandate de 6 registre de deplasare. Faptul că elicea, învârtita de un motor BLCD, face cel puțin 24 de rotații complete pe secundă, creează imaginea unui ceas analogic. Aplicația integrează strategia de comandă a LED-urilor pentru fiecare grad din cele 360. Modul de abordare este original, în lucrare fiind explicate toate principiile de funcționare, componentele folosite precum și aplicația executată.

Aprecieri asupra lucrării (se va menționa: numărul titlurilor bibliografice consultate, frecvența notelor de subsol, calitatea și diversitatea surselor consultate; modul în care absolventul a prelucrat informațiile din surse teoretice)

Sursele bibliografice fololsite pentru elaborarea lucrării au fost diverse, îmbinând cunoștințele accumulate cu material din șapte materiale bibliografice scrise, cu specificații ale anumitor componente precum și cu elemente noi, de actualitate preluate din surse de pe internet.

(se va menționa: opțional locul de documentare și modul în care absolventul a realizat cercetarea menționându-se contribuția autorului)

Documentația a fost elaborată acasă, precum și în cadrul Universității IOAN SLAVICI. Pentru partea practică documentarea a fost făcută prin studiu individual , inclusiv partea electrică creată de autor îi aparține.

Concluzii (coordonatorul lucrării trebuie să aprecieze valoarea lucrării întocmite, relevanța studiului întreprins, competențele absolventului, rigurozitatea pe parcursul elaborării lucrării, consecvența și seriozitatea de care a dat dovadă absolventul pe parcurs)

Lucrarea de față îmbină elemente din mai multe domenii ale tehnicii. Prin aplicatia software se face referire la cunostiintele acumulate in domeniul soft-ului. Prin modul de testare ansamblului se pot deduce cunostiinte si in domeniul hardware-ului, iar prin modul de imbinare a pieselor si anumite cunostiinte mecanice. Doar consultand continutul lucrarii, se poate deduce ca lucrarea acopera subiectul, iar in urma studiului efectuat de catre autor, se poate spune ca a dobandit cunostiinte in domeniu. Lucrarea este elaborata ingrijit, cu multe exemple, care vin sa argumenteze afirmatiile mentionate.

Redactarea lucrării respectă ………………………………………………….cerințele academice de redactare (părți, capitole, subcapitole, note de subsol și bibliografie).

Consider că lucrarea îndeplinește/ nu îndeplinește condițiile pentru susținere în sesiunea de Examen de LICENȚĂ (finalizare a studiilor) din IULIE 2012 și propun acordarea notei ………………

Oradea,

Data Conducător științific

Cuprins

Introducere:

Proiectarea unui ceas cu persistență de viziune are scop didactic cu rolul de a demostra cunostiintele autorului în domeniul programării microcontrolerelor și încorporarea într-un sistem a mai multor componente pentru realizarea ceasului afișat digital și analogic.

Elementul central al sistemului este microncontrolerul PIC16F628P, mai sunt incorporate 2 opto-cuploare, 6 registre de deplasare și un motor BLCD și 16 LED-uri pentru descrierea ceasului.

Mediul de dezvoltare folosit este NXP LPCXpresso 4, un mediu dezvoltat pe platformă Eclipse special pentru micocontrolerele LPC.

Am ales realizarea unui ceas cu persistență de viziune deoarece tehnologia avansează exponențial pentru a făcea viața oamenilor mai ușoară. Acest proiect dovedește faptul că se pot crea sisteme cu valori tradiționale folosind tehnologii de ultimă oră. (din cealalta lucrare preluata cum este)

Proiectarea ceasului cu efect vizual este foarte util in domeniul publicital stradal cât si pentru interior. Prin acest proiect doresc ca dovedesc priceperea la soft hdd si marketingul cu un mare impact asupra dezvoltari spre lumea de consum.

Acest ceas functioneaya cu ajutorul microcontolerelor pic folosite inca in multe dispozitive dar cu o bezvoltare imensa. La acest ceas voi folosi si un ventilator pe care vor fi montate 16 LED-uri. Acest ceas nu afiseaza doar ceasul ci si un text publicitar de cca. 60-70 de caractere.

Am ales acest ceas cu efect vizual deoarece miar placea sa dezvolt o linie publicitara cu efecte vizuale pe ajutorul oricarei fime care doreste sasi promoveze marfa in cele mai multe magazine aflate pe marile bulevarde.

Capitolul 1

Generalitații

Funcționarea acestui ceas se bazează pe capacitatea ochiului de a distinge o imagine o dată la 1/25 secunde. Folosind un motor cu minim 25 de rotații pe minut, cele 16 LED-uri descriu un ceas analogic sau digital si o reclama de 60-70 caractere, în funcție de setări .

Ceasul elice este compusă din mai multe părți ale unui circuit complex, ceea ce este controlat cu un microcontroler PIC. Ora va fi afișată cu ajutorul unui rând de LED-uri amplasate pe o placa in straturi. Toate controler PIC vor fi programate de noi. Circuitul este format din trei părți:
– Circuit rotativ
– Circuit de bază
– Telecomanda
Nici unul din aceste circuite nu au contact fizic cu celălalt.

Descriera circuitelor

Circuitul rotativ este controlat de un microcontroler PIC16F628P. Pe acesta sunt amplasate LED-urile de circuit, care pot fi de asemenea proiectate în aer cu ajutorul rezistenței de protecție a căror valoare depinde de culoarea LED-urilor. Diodele LED sunt controlate de microcontroler prin intermediul unui tranzistor BC 182. Pentru rectificare folosim un Zenner 15V / 5W. Dioda asigură că tensiunea generată de fiecare sa fie tăiate, rectificate. Acesta se rotește pe un centru motor de 12V DC . Ideea este ca LED-urile sa se rotească de cel puțin 15-20 de ori pe secundă ce reiese din aceasta fază va ajuta la proiectarea orei, și textul publicitar afișat.

Este important ca prin utilizarea ledurilor care se vor aprinde un timp foarte scurt ne permite sa vedem claritatea afișajului, iar dacă se utilizează cu lumina medie ar putea fi mult mai greu de citit textul, aceasta este cauza pentru care vom folosi LED-uri de intensitate mai puternica. Circuitele legate de senzori de preluare date vor fi plasate pe plăcile care conțin și restul de componente , exactitatea de primire a datelor transmise de telecomanda depinde de aceste componente bine plasate si prinse pe plăcile de baza a circuitului. Aceste componente sunt ajutate de către un transformator de bază. Transformatorul creat de mine se rotește împreună cu circuitul secundar, asigurând astfel furnizarea energiei pentru LED-uri si restul componentelor, iar jumătate primară să rămână staționar.

Transformatorul oferă o tensiune de curent alternativ, astfel încât avem nevoie de un circuit redresor, filtru și o parte de stabilizare de asemenea incluse. In timpul pregătiri acestor circuite trebe acordat o foarte mare atenție la dimensiunea plăcilor imprimate

Circuitul de bază este de asemenea, comandat de un microcontroler tip PIC16F628P. Miezul de circuit care efectuează un control precis al rotației, generează tensiunile necesare și controlează dispozitivul adică pornirea/oprirea. De asemenea, conține un redresor, filtru și stabilizator pentru a avea tensiunea necesară. Terminalul de control de 7-inch cu diode de emitere în infraroșu este conectat pentru a da un semnal la fototranzistor în componentele în mișcare pentru a controla LED-uri.

Acest circuit cuprinde de asemenea un senzor, care preia semnal de la un detector de la distanță de maxim 5 metri. Circuitul cuprinde un tranzistor MOSFET ca IRL530 care asigură aer coerent unui transformator cu tensiune alternativ printr-o diodă Schottky 5A. Microcontrolerul este o serie de circuit LM-2945 pentru a controla viteza motorului de curent continu de 12V pentru a fi mai precisa sincronizarea. Cuplajul include teren necesar pentru ceas controler de locații generatoare de semnal. Baza și pivotanta nu se află în contact fizic unul cu celălalt. Acest lucru este parte a circuitului, este alimentat din exterior cu un 230 / 12V (min.20W) pe transformator.

Telecomanda este controlat de microcontroler PIC16F84 tip. Aceasta este o telecomanda RC5 pe 16 canale , care este alimentat de la o baterie de 9V. Pe aceasta avem montat o diodă emițător infraroșu, care trimite semnalul specificat la baza și pivotare printr-un tranzistor.

Microcontrolerele sunt programate pe un programator PIC facut tot de mine cu aceasta ocazie. Acesta se realizează cu un programator JDM, care este conectat la portul serial al calculatorului și programul este scris in calculator pentru a programa controlerele.

Noțiuni De Bază ( pași de construire a ceasului)

Este recomandabil să înceapă planificarea tuturor plăcile cu circuite imprimate. Pentru început vom începe cu piesele cele mai mici. Poate părea logic, deoarece este mai ușor sa lucram cu lipiturile mai fine fiind spațiu de acces mai mic si pe parcurs va fi mai greu de accesat acele puncte unde va trebui sa lucram cu o mai mare precizie, cu toate acestea obținem timp de lucru mai scurt. Producerea de lipire este cu siguranță greu dacă dorim sa fie si de cea mai bună calitate, cauza noastră este derivat din acel moment. Definiția doar o parte a problemei planificat PCB față. Poziția de prindere trebuie sa fie sigura dar mici rectificări permite și la urmă. De proiectare PCB telecomenzii este simplu, compact, bine poziționată pentru a rula. Am atașat planurile de PCB făcute de mine precum și lista de piese folosite.

Odată ce planurile sunt gata se acordă o atenție la executarea lor.

Aici, am descrie metodele am folosit.
În primul rând, începem cu: față-verso PCB bine curățată, tăiate la dimensiune. Pentru a prepara tehnica de fier-PCB aplicată, puteți citi mai mult aici. Planul O parte a circuitului este imprimată, apoi lăsăm sa se răcească. Apoi, în jurul pinii proeminente facem lipiturile după planul. După aceea, pinii pot fi eliminate. După aceea, curățam placa de impurități. În cazul în care sa lucrat exact sigur că nu mai exista nici un defect două părți. După ce facem toate aceste lucruri putem spune cam trecut peste cei ușor, si că ce va urma este doar ce e mai greu. Pregătirea bazei și PCB-uri de control simplu de la distanță, poate fi folosit ca procedură de tehnică. Această metodă oferă o placa de cele mai importante circuite de calitate din lucrare.
PCB reconstituit trebuie avut grijă mai mult la anti-coroziune, iar la lipire trebuie avut grijă pentru a menține frumos și în stare bună lucrarea. Trebuie să încercăm să depunem eforturi mai mari, dacă dorim să creăm ceva de durată.

Din momentul in care ajungem mai departe, trebuie sa avem grija la piesele pe care le lipim si valoarea acestora pentru a funcționa corect, si astfel încât fiecare componentă poate să iasă deasupra si picioarele de prindere sa fie lipite coerent si la rândul lor retezate pentru a nu ne încurca. Încă odată repet o linie importanta in producție va fi lipitura care începe întotdeauna cu cele mai mici piese. Trebuie să ne asiguram, ca pentru a utilizarea prizei IC și anume cea care este PCB față-verso. Având în vedere că PIC este o componentă valoroasă, care, în plus, poate fi reprogramată în orice moment, așa ca trebuie să-i facem o prindere care să nu aibă o captură închisă pentru totdeauna. Trebuie sa ne asigurăm că LED-urile sunt într-un rând și o înălțime frumos aranjate, altfel afectează vizibilitatea. Zona unde poate apărea o problemă majoră este condensatorul de 1000uF. Pe PCB direct am proiectat condensatorul pentru a se potrivi exact aceasta fiind culcat deoarece are tendința de a se ridicat și ruina întregului sistem datorită rotației. Am rezolvat acest lucru prin a pune o bucată de sârmă pentru a ocoli problema gravitației. Placa este prinsă în mijloc cu două șuruburi. Aceste șuruburi fixează ventilatorul la gât. Cu aceasta suntem aproape gata. Acest lucru ar fi făcut.
    
Baza poate începe cu lipire părților, acest lucru este foarte simplu. În orice caz, tranzistorul FET să fie rece, și nu prea rănit. Placa de circuit direct, am planificat cu un LM7805 și LM2941 controlerului stabilizatorul de a accesa radiatorul, astfel încât să răcească dine, deși nu este necesar. Cu toate acestea, la instalarea unui radiator, trebuie trecut prin toate mijloacele de izolare, deoarece prizele de răcire în anumite părți pot fi potențial de scurtcircuitare sau supra încălzire ce duce la deteriorarea altor componente sau ne funcționarea corecta a acestora nu si in cazul in care este loc să-l punem destul de drept. Am LM2941 nici măcar nu a fost menționat faptul că transformatorul de putere și condensator 4700uF au fost prins separat așa cum se arată în imagini.
Telecomanda după ce nu mai sunt o problemă, toate au fost sigilate și am terminat acest circuit este completat de un an stabilizator de LM7805, prin urmare, trebuie să fie stabilizată numai de 9V la 5V. În cazul în care placa e proiectata trebuie observat puțin studiu unde să-l introduce, și cum. Pentru că am pus un de 7805, va avea nevoie, de asemenea, de un comutator pentru telecomanda, care este oprit atunci când nu este în uz, rezultă că parametrii de stabilizare ale bateriei rămâne fără de putere într-o săptămână. Putem utiliza până la o baterie de 12V, dar e destul de rar cazul in care avem nevoie.

Asamblare
Transformatorul de aer de bază a fost menționat la început. Acum, cu toate acestea, avem nevoie pentru a construi acesta. Nu este un lucru dificil, dar tocmai pentru a continua:

În primul rând, să obțină un ventilator de 8cm care sunt, de obicei în calculatoare sunt ideale pentru acest scop. Dacă observați o parte a ventilatorului are un capac de cauciuc. Poate fi sub cea a matriței. Demontând aceasta putem vedea arborele ventilatorului. Îl fixam pe plăcile de montare de asemenea, scoate partea în cauză. Lamele se scot, aplicându-i taiere fixa aceasta poate fi ușor tăiată. Am rulat la circuitul secundar. Folosim ceva ușor de tăiat pentru a face o flanșă de plastic pentru ventilatorul, care va ține firele. Se poate observa în imaginile pe care le-am folosit un Lightbar plastic alb. Aici toata lumea poate face după imaginația proprie fiind munca destul de neplăcut. Pentru aceasta am folosit tuburi de super-glue. Aici împachetăm frumos într-un rând de lângă fiecare alte fire 0,2-0,5mm sârmă de cupru. Acest lucru nu este ca va fi in mai multe straturi rola groasă, deci prin toate mijloacele includ material izolator pentru a preveni scurt-circuit accidental. Dacă sunteți gata să-l treacă pe la partea de sus a terminalelor bobinei, pentru că nu va fi atașat de PCB și se va lipit și firul.

Cu un pic de ajutor:  Pentru a putea stabili PCB la ventilatorul, vom avea nevoie de două șuruburi care ies de la ventilator. Ca material plastic tăiat împreună cu șuruburile ventilatorul de acoperiș trebuie să fie exact la mijloc, astfel încât întregul sistem nu se agită. Acesta a fost transformatorul secundar.

Acum avem de a construi circuitul primar de asemenea. Începând cu cilindru de plastic cu un diametru puțin mai mare decât diametrul curentului bobinei. Ideea este că nu poate fi mai mult decât un strat de aer între cele două role de 5 mm. Am o sticla de plastic tăiat o bucată, care a făcut din nou marginea să fie asigurate în spirele bobinei. Frumos simetric rulat 100 de runde de sârmă de cupru 0,2-0,5mm de pe lângă celălalt. Izolația între straturile, să acorde o atenție din nou. Rola terminată în jurul curentului bobinei posibil fără frecare. Dacă a merge cu siguranță va funcționa corect.

Trebuie sa acordam atenție triunghiului cum se arată în imagine este cum l-am rezolvat. În centrare devine dificil si necesită multă dar ax mea până la capăt a fost un pic tăiat așa că am putut experimenta si aduce decizia corecta in construcția aerodinamici acestuia, greutate deci poate fi rezolvată, deși nu perfect, dar ar trebui să fie foarte bine rotativ ponderat. Atenție! Centrarea fără a încerca măcar o data poate pune munci depuse până acum!
La baza nu este deosebită nevoie pentru al pune împreună, doar locul potrivit pentru a pune acea parte a fototranzistorului e bine să ia semnalul de LED-uri infraroșu. Esența acestei relații care urmează să fie stabilite în conformitate cu această parte a este, cât de repede se rotește în realitate și care este sfârșitul unei ture.
 
Programare
Nu avem decât să de a programa controalele. Fiecare program are propriul controler. Programele sunt scrise în limbaj de programare de asamblare. Programele microcontrolere arde un programator JDM. Programul se numește ICPROG ardere utilizată de mine care este perfect potrivit pentru acest scop.
 
Reanimare și stabilirea
Până acum știm structura întregului sistem a funcționat bine și am văzut rezultatele. În primul rând încercam ca putere sa fie reglat viteza ventilatorului la minim, iar dacă totul merge bine vor fi majorate încet urcate. Când pornim sistemul și dăm un semnal pentru telecomandă, după pivotare a ajuns la rândul său să funcționeze, chiar într-o imagine instantanee a indicatorului ceas. Dacă vedem acest lucru, atunci nu trebuie sa ne facem griji, e de bine. Dacă nu, atunci trebuie să verificam dacă LED-ul infraroșu și fototranzistorul se vad unii pe alții. Ele trebuie să fie plasate aproape unul de altul, o distanță mai mică de 1 cm. Dacă acest lucru nu ajută, din păcate, ne confruntăm cu probleme serioase, dar este posibil ca soluția sa fie simpla. Dacă reușim să ajungem la imaginea de ceas care se aprinde pentru o secundă, apoi prin telecomanda opriți și (telecomandă 16-buton de pornire / oprire). Apoi, dacă totul merge bine imaginea ceas va apărea în fața noastră. În cazul în care acest lucru este realizat a mers bine, ceasul funcționează!
       
Funcția specifică a ceasului pe mesajul publicitar; dacă îl activam, apoi începe să-l afișeze un întreg minut. Acest text este parte a controlerului actual al EEPROM prin care este inscripționat, ars. Pentru a schimba acest lucru, avem nevoie pentru a scrie programul un pic, dar este într-adevăr foarte simplu. Deschideți programul emisiune PIC, apoi rescrie partea publicitara marcat în imagine.

Acest salva și arde pe controlerul. Dacă setați funcția când fiecare minut veți începe să citiți tot textul foarte mult în stil, arde textului va fi încet.