Новосибирский государственный университет

Летняя школа инженерных проектов

Образец инженерной книги

Проект «Перетягивание каната»

Состав участников:

Руководитель:

Новосибирск 2016

Аннотация

В данном проекте описывается процесс создания установки, способной перетягивать верёвку, из базовых электронных компонентов, шагового двигателя и оборудования Intel Edison. Оригинальность этого устройства заключается в способе перетягивания – участники соревнования не касаются верёвки, перетягивание осуществляется шаговым двигателем на основе данных с пульсометра.

Содержание

Введение 4

1. Описание процесса работы над проектом 5

   1. Материалы и оборудование 5

   2. Этапы работы 5

      1. Теоретическая часть 5

      2. Установка 9

   3. Анализ хода работы 9

2. Анализ полученного проекта 10

   1. Сопоставление целей и полученного продукта 10

   2. Конструктивные особенности проекта 10

   3. Новизна 11

   4. Практическая применимость 11

3. Перспективы развития проекта 11

ВВЕДЕНИЕ

В этом проекте перетягивание каната осуществляется через управление собственным пульсом, что является частным случаем использования Биологической Обратной Связи (БОС). (Биологическая обратная связь—технология, включающая в себя комплекс исследовательских, немедицинских, физиологических, профилактических и лечебных процедур, в ходе которых человеку посредством внешней цепи обратной связи, организованной преимущественно с помощью микропроцессорной или компьютерной техники, предъявляется информация о состоянии и изменении тех или иных собственных физиологических процессов Википедия). Примерно с середины XX века стали разрабатываться и использоваться методы, в которых устанавливалась биологическая обратная связь с организмом на основе изменения различных параметров, в том числе и пульса. Несмотря на то, что это направление сейчас очень популярно, этот проект практически уникален (так как обычно методы БОС представляют собой тренажёры для одного человека, а этот проект выполнен как соревнование между двумя).

Проект интересен бесконтактным принципом управления перемещением верёвки, а также элементом соревнования.

Мы поставили себе следующие цели:

• Собрать установку;

• Разобраться в принципах работы подобных устройств.

Для их достижения нужно было выполнить задачи, а именно:

• Изучить теорию по данной теме:

  • Основы схемотехники;

  • Базовые элементы электрической цепи - резистор, светодиод;

• Приобрести навыки практической работы (работа с макетными платами);

• Познакомиться с оборудованием Arduino, изучить основные принципы и функции.

1. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ

   1. Материалы и оборудование

1. Пульсометры;

2. Резисторы;

3. Светодиоды;

4. Макетная плата;

5. Контроллер Intel Edison;

6. Ноутбук с программным обеспечением Arduino;

7. Шаговый двигатель и драйвер к нему;

8. Соединительные провода.

2. Этапы работы

   1. Теоретическая часть

Изучение основ схемотехники началось с подключения светодиода. Для начала, как и у любого диода, у светодиода есть полярность. Полярность определить достаточно легко: короткая нога соответствует катоду, длинная – аноду. Максимальный ток, который может выдержать светодиод, обычно составляет 20 мА. Для того чтобы не сжечь светодиод при подключении к контроллеру, нам нужно последовательно подключить резистор, так как цифровые пины Intel Edison подают 5В. Используя закон Ома, получим нужный номинал резистора.

=> R =250 Ом

В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не имеет большого значения: можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.

Рис. 1. Схема подключения светодиода

Заметим, что порядок подключения не важен, т.к. при последовательном подключении ток на всех сопротивлениях одинаковый.