Министерство цифрового развития, связи и массовых
коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
(МТУСИ)
ОТЧЕТ
об учебной практике (технологическая)
Направление подготовки
09.03.02 – «Информационные системы и технологии»
Направленность (профиль)
«Информационные системы и сетевые технологии»
Студент гр. БСТ2354 Сорокина Э.Я.
Руководитель: Тришина С.В.
Москва 2025 г.
Индивидуальное задание:
Составить макет устройства для определения нажатия определенной кнопки пульта ДУ и включения определенной световой сигнализации
Цель учебной(технологической) практики
Изучить составление электронных схем с помощью Arduino. Научиться программировать микроконтроллеры.
Задачи учебной(технологической) практики
Изучить правила техники безопасности при работе с вычислительными средствами.
Описать предметную область.
Выделить сущности (объектов) предметной области и атрибутов сущностей.
Составить ER диаграмму (схема взаимосвязей сущностей и их атрибутов) предметной области.
Определить составные части системы и связать их в единый макет (чертеж).
Изучить и инсталлировать симулятор для аппаратно-программных средств семейства Arduino.
Выбрать электронные компоненты, необходимых для функционирования прототипа макета.
Составить схему (алгоритма) взаимодействия в выбранном симуляторе.
Спроектировать базу данных (БД) для предметной области (СУБД по желанию студента).
Спроектировать и реализовать графический интерфейс (язык реализации или фреймворк по желанию студента) и взаимодействие с БД.
Составить отчет и презентацию по теме практики.
Содержание
Оглавление
Введение 5
Выполнение индивидуального задания 6
Предметная область. ER-диаграмма 6
Макет устройства 7
Принцип работы устройства 10
Работа цепи. Интерфейс устройства. 10
Программная часть 12
Заключение 18
Список использованных источников 19
Введение
Arduino – это открытая платформа для создания электронных устройств на основе программируемых микроконтроллеров. Она включает как аппаратную часть (платы с цифровыми и аналоговыми входами/выходами), так и программную среду (Arduino IDE) для написания и загрузки кода.
Платформа была разработана в 2005 году для образовательных целей, но благодаря простоте и универсальности получила широкое распространение среди инженеров и любителей электроники. Arduino позволяет быстро создавать прототипы устройств, работающих с датчиками, исполнительными механизмами и другими электронными компонентами.
В ходе практики изучались основы работы с Arduino, включая сборку схем, программирование и отладку. Полученные навыки являются фундаментом для дальнейшей работы в области микроконтроллерной техники и автоматизации.
Выполнение индивидуального задания Предметная область. Er-диаграмма
Предметной областью данной учебной (технологической) практики является определение нажатия определенной кнопки пульта ДУ и включение определенной световой сигнализации. Сущности предметной области: микроконтроллер, ИК-датчик, пульт ДУ, светодиоды, резистор. На рисунке 1 представлена ER-диаграмма – схема, описывающая сущности предметной области, их взаимосвязи и атрибуты.
Рисунок 1 - ER-диаграмма
При помощи пульта ДУ и светодиодов реализуется интерфейс системы. При нажатии на определенную кнопку на пульте, ИК-датчик передает сигнал в микроконтроллер, а тот в свое время передает сигнал на светодиод определенного цвета, сохраняя данные в базу данных.
Макет устройства
Список необходимых для сборки макета компонентов:
1. Плата Arduino Uno R3;
2. Монтажная макетная плата;
3. ИК-датчик;
4. Резисторы (1 кОм – 6 шт);
5. Пульт ДУ;
6. Соединительные провода;
7. Светодиоды (красный – 1 шт, зеленый – 1 шт, синий – 1 шт, желтый – 1 шт, оранжевый – 1 шт, белый – 1 шт,)
На рисунке 2 представлена построенная из указанных выше элементов цепь.
Рисунок 2 - Схема цепи
На рисунке 3 представлен чертёж схемы устройства.
Рисунок
3 - Чертёж схемы устройства
Принцип работы устройства
Схема работает на основе взаимодействия Arduino Uno с ИК-датчиком и светодиодами. При нажатии кнопок на пульте дистанционного управления ИК-сигнал принимается датчиком и передается в микроконтроллер. Программа, загруженная в Arduino, анализирует полученный сигнал и в зависимости от нажатой цифровой кнопки включает соответствующий светодиод - кнопки от 1 до 6 активируют отдельные светодиоды, кнопка 9 включает все светодиоды одновременно, а кнопка 0 полностью отключает их.
Управление осуществляется через цифровые выходы Arduino, к которым подключены светодиоды с токоограничивающими резисторами. ИК-датчик соединен с цифровым входом платы для приема команд. Вся система собрана на монтажной макетной плате, что обеспечивает удобное подключение компонентов без необходимости пайки.
Программная часть использует библиотеку для обработки ИК-сигналов, где каждой кнопке пульта соответствует определенный код. При его распознавании Arduino подает напряжение на соответствующий выход, зажигая нужный светодиод.