курсач. Разработать алгоритм и программу рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды
 Скачать 416.5 Kb.
|
 Введение Бегущая строка используется для передачи различной рекламной и справочной информации, как на улице, так и в общественных местах: в супермаркетах, выставочных центрах, банках, офисах, концертных и спортивных залах, учебных учреждениях. Использование бегущей строки в транспорте повышает эффективность рекламных объявлений для определенной целевой аудитории. Текстовая реклама в виде плакатов и вывесок смотрится не так эффектно и не так броско. Бегущая строка сразу же обращает на себя внимание своей динамичностью, яркостью и доступному изложению информации. К тому же не следует менять плакаты для рекламы разной продукции или разного рода оповещений. Нужно всего лишь запрограммировать бегущую строку на отображение другого текста, что легко делается посредством компьютера. Целью курсового проекта является разработка и моделирование системы управления для отображения текстовой и графической информации. Задачи курсового проекта: дать общие сведения о бегущей строки и краткую характеристику области применения; проанализировать принцип работы системы управления для отображения текстовой и графической информации; разработать структурную и функциональную схему бегущей строки; выбрать аппаратные и аппаратно-программные средства автоматизации; разработать алгоритм и программу рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды. Объектом курсового проекта является бегущая строка. Предметом курсового проекта является автоматизированная система управления отображения текстовой и графической информации. В результате курсового проекта освоить следующие профессиональные компетенции (ПК): 1 Описательная часть 1.1 Общие сведения об электронных средствах массовой информации Большое место в осуществлении связей с общественностью занимают электронные средства массовой информации: телевидение, радио, компьютерные коммуникационные связи. Это обусловлено тем, что с их помощью субъект управления может не только информировать группы общественности о целях или ценностях своей управленческой политики, но и моделировать отношения с социальной сферой, касающиеся формирования образа социальной жизни, поддержания авторитета соответствующих традиций, стереотипов и культуры поведения. Иначе говоря, электронные СМИ стали мощнейшим инструментом целенаправленного конструирования социальных порядков, средством выстраивания необходимых органам управления связей и отношений с группами общественности. Наряду с ростом значения для субъекта управления электронных средств массовой информации, увеличилась их популярность среди рядовых граждан, для которых они стали одним из самых привлекательных механизмов общественного участия. По сути дела, электронные средства массовой информации превратились за последнее время в одного из наиболее эффективных посредников в отношениях простых людей и субъекта управления. Вследствие определенной открытости, оперативности в формулировании социальных оценок и позиций, а также благодаря своим возможностям выражать интересы и чаяния самых разнообразных социальных групп электронные СМИ превратились в едва ли не ведущий инструмент социального представительства интересов групп общественности. Информационная деятельность телевидения позволяет людям адекватно судить о социально-экономических событиях и процессах лишь в том случае, если она выполняет и образовательную функцию. Эта функция проявляется в сообщении гражданам знаний, позволяющих адекватно оценивать и упорядочивать сведения, получаемые из телевидения, правильно ориентироваться в сложном и противоречивом потоке информации. 1.2 Область применения и виды бегущей строки «Бегущая строка» может использоваться не только в помещениях, но и на улице, на высотных зданиях в условиях значительного перепада температур и влажности. Светодиодные табло размещаются в местах скопления людей – на стадионах, площадях и т.д. Нередко «бегущая строка» доносит до горожан различные новости, информацию о времени и погоде. В основном же «бегущая строка» используется в рекламных целях. Размещают рекламу на светодиодном табло и небольшие компании в целях стимулирования продаж, и крупные – в имиджевых целях. Круг пользователей светодиодных табло очень широк: офисы, магазины, рестораны, развлекательные центры, банки, общественный транспорт, вокзалы, аэропорты и т.д. «Бегущая строка» позволяет демонстрировать информацию в яркой динамической форме, используя различные спецэффекты, привлекая значительное внимание потребителей. Так, например, информация может двигаться сверху-вниз и снизу-вверх, справа-налево и слева-на право, назад-вперед и обратно, медленно и быстро, пробегая только один раз, а затем оставаясь, как обычный текст. Могут поочередно печататься несколько строк. Информация «бегущей строки» может также появляться как сразу целиком, так и по точкам, по буквам, с паузами, с использованием различного шрифтового написания, в графическом исполнении и т.д. Информацию в «бегущей строке» можно постоянно добавлять, добиваясь высокого охвата целевой аудитории и частоты охвата с ней. Информацию в светодиодное табло легко загрузить, также легко информация и выгружается. Яркость светодиодов регулируется. Можно планировать, когда будет показана та или иная информация. Современная модульная конструкция позволяет создавать «бегущую строку» практически любой длины. Такое оборудование удобно транспортировать и монтировать. Эксплуатация «бегущей строки» достаточно проста, недорога, в том числе и потому что светодиодное табло отличается очень низким энергопотреблением. Виды бегущей строки «Бегущая строка» может быть разных видов: одноцветной и многоцветной; для помещений, для использования на улице, для автотранспорта; с ограниченным и с расширенным функционалом (иметь большую память, возможности для анимации, для спецэффектов и т.д.). Светодиодное табло для помещений позволяет оперативно размещать информацию о новых услугах, ценах, акциях и используется в торговых центрах, магазинах, банках, гостиницах и т.д. Светодиодное табло для улицы обычно демонстрирует большое количество новостной информации, имеет более яркие светодиоды, защиту от влаги, а также нередко подогревается для работы при низких температурах. Работает в широком диапазоне температур: от –40 до +55 по Цельсию. Светодиодное табло для транспорта обычно поочередно демонстрирует познавательную и рекламную информацию, устанавливается в автобусах, метро, маршрутных такси и т.д. Табло «бегущая строка» имеет в основе излучающие элементы – светодиоды. Стандартный цвет индикации – красный. Изготовители могут обеспечит различную цветовую монохромную индикацию (один цвет: красный, зеленый, желтый, белый) или трехцветную (красный, желтый и зеленый цвет). Чаще всего табло имеют следующие цвета свечения: красный, зеленый, желтый, но также используются и белые, синие, оранжевые светодиоды. Светодиодное табло изготавливаются в различных конфигурациях, определяющих высоту текста, яркость свечения, цвет, длину строки. Одним из стандартов является «бегущая строка» со структурой экрана 8 х 128 (8 точек по вертикали х 128 точек по горизонтали). При такой конфигурации одновременно выводится 21 символ узким шрифтом (16 широким шрифтом). Обычные разрешения матриц по вертикали: 8, 16, 24, 32, по горизонтали: 64, 96, 128, 160, 192 и т. д. В случаях, когда бегущая строка очень большая, то разрешение не увеличивают, но делают каждый пиксель составным из 4, 7, 9 светодиодов. Обычно на матрице помещается от 12 до 36 символов. «Бегущая строка» с высотой символа 60–704 мм обеспечивает высокую различимость текста на расстоянии 1–200 метров. Изготовители защищают светодиодное табло от пыли, влаги, низких и высоких температур, используя герметические, утепленные, подогреваемые и вентилируемые корпуса. При изготовлении светодиодного табло больших размеров применяется модульная конструкция, которая состоит из двух и более модулей. В стандартный комплект поставки «бегущая строка» входят: собственно, светодиодное табло, преобразователь интерфейсов, кабель связи, программное обеспечение и т.д. Эксплуатация бегущей строки Это очень надежный рекламный носитель, имеющий срок службы 5 лет. При выборе «бегущей строки» следует учитывать габаритные размеры табло для вписывания в пространство, место его установки для определения типа светодиодов, высоту символа для удобства чтения информации с определенного расстояния, разрешение по вертикали и горизонтали, определяющие объем демонстрируемой информации. Не рекомендуется использовать «бегущую строку» с количеством одновременно отображаемых символов менее 12. Стоимость светодиодного табло «бегущая строка» зависит от размера, применяемых технологий, видов используемых источников света и т.д. Например, синие или белые светодиоды обойдутся дороже стандартных на 20%–30% . Использование клавиатуры с кабелем будет дешевле, чем пульта с клавиатурой на ИК лучах или сотовой сети стандарта GSM. Удорожить изделие может подключение датчика температуры воздуха, воды, давления, влажности, радиации, а также другого дополнительного оборудования. 1.3 Общие сведение о бегущей строке Электронные бегущие строки предназначены для отображения алфавитно-цифровой и графической информации. Они могут быть использованы в промышленности, в банках, на биржах в рекламной сфере и спортивных соревнованиях… Бегущая строка - это прекрасная возможность сочетания непрерывной подачи оперативной деловой информации и коротких рекламных блоков. Установка электронного табло в вестибюле Вашего офиса несомненно поднимет доверие и престиж Вашей фирмы, привлечет дополнительных клиентов и партнеров. Строки выпускаются произвольных размеров, монохромные или цветные, с разнообразными функциями и возможностями: встроенный контроллер, позволяющий работать независимо от ПК; наличие собственной энергонезависимой памяти сообщений; наличие энергонезависимых часов реального времени позволяющих отображать текущую дату и время на табло а также задавать параметры работы в зависимости от даты и времени суток; возможность оперативного перепрограммирования; возможность встраивания табло в существующий интерьер; наличие управляющих символов (для бегущих строк) позволяющих создавать спецэффекты при показе обычного текста. В состав комплекта входит экран табло и персональный компьютер, поставляемый по отдельному заказу (компьютер необязателен), для модификации сценариев и информации выводимой на табло. Стоимость изделия зависит от размера и дизайна табло. Базовые понятия При выборе электронного табло необходимо учитывать большое количество разнообразных параметров. Приводимые ниже сведения помогут вам при выборе конкретной модели электронного табло исходя из ваших условий и потребностей Светодиод - элементарный полупроводниковый источник света, содержащий один или несколько испускающих свет кристаллов в одном корпусе с одной, формирующей световой поток, линзой. Чем больше кристаллов в корпусе, при прочих равных условиях, тем ярче и насыщеннее получается изображение, но и выше стоимость. Цветные светодиоды содержат в одном корпусе "вперемежку" красные, зеленые и синие кристаллы, что позволяет получить при смешении их излучения белый цвет и всю цветовую гамму. Основные параметры светодиодов - сила света и угол обзора по половинной мощности излучения. При использовании светодиодов с различной силой света и различным углом обзора получаются модули разного назначения и соответственно разной стоимости. 1.4 Алгоритм управления светодиодной бегущей строкой Устройство состоит из двух частей: блока управления и блока отображения. На печатной плате распложены одни из разъемов служит для передачи электрических сигналов, другие используется только как механический соединительный элемент. Основным компонентом устройства является микроконтроллер ATmega328. Он управляет всеми функциями и осуществляет алгоритм управления светодиодной матрицей. Светодиоды соединены между собой. Соединенные вместе катоды образуют столбцы матрицы, а аноды – строки. Матрица управляется динамически – строка за строкой. 8 светодиодных лент соединены каскадно (один за другим) и управляются микроконтроллером по интерфейсу SPI. Микроконтроллер посылает 48-разрядное слово, загружая одну строку. 40 младших разрядов представляют собой состояние светодиодов строки (1-вкл., 0-выкл.). 7 старших разрядов служат для управления анодами через 7 транзисторных ключей (VT101…VT107). 40-й бит остается неиспользованным. Микроконтроллер посылает 48-битовое слово через каждую миллисекунду. За 7 циклов отображаются строки с первой по седьмую, затем идет 8-й дополнительный цикл, используемый для измерения температуры. Таким образом, частота обновления дисплея равна 125 Гц. Для регулировки яркости дисплея используются управляющие входы микросхем «разрешение выходов» (ОЕ). Каждый строчный цикл начинается с установки «лог. 0» на выводе OE (выходы разрешены). Длительность этого сигнала, который генерируется ШИМ модулем микроконтроллера, изменяется, в зависимости от желаемой яркости. Часы реального времени реализованы на микросхеме DS3231. Она содержит непосредственно часы со всеми необходимыми счетчиками и регистрами, календарь, будильник и цепи интерфейса I2C. Ее энергопотребление является очень низким, а напряжение питания может находится в 5 В. Такие характеристики гарантируют функционирование в течение длительного времени при использовании небольшой литиевой батарейки. 2 Расчетная часть 2.1 Постановка задачи на разработку системы Перед разработкой бегущей строки ставилась задача реализации обычного устройства, с характерными особенностями: возможность движения текста в горизонтальном положении; возможность вывода текста любой дины; циклическое автоматическое воспроизведение, при конце прохождении текста; отображение текста; При проектировании проекта учитывались все основные аспекты для легкой и быстрой реализации бегущей строки, не тратя время на поиск труднодоступных радиодеталей или инструментария. Сделав анализ подобных проектов в сети Интернет, были подобраны основные элементы для построения устройства: микроконтроллер ATmega328, для управления всем процессом счета; RGB – светодиодная лента; модуль часов DS3231; блок питания на 5В и 2.1А; Все вышеуказанные радиодетали заменяемы соответствующими аналогами разных фирм. 2.2 Устройство и принцип работы системы управления для отображения текстовой и графической информации Весь принцип работы заключается в переменном включении/выключении за определенный промежуток времени различных комбинаций светодиодных ламп. Размещены они на табло. В результате, выполняя последовательность, удается добиться картинки. Пользователь, который смотрит на экран, ощущает движение текста, хотя на самом деле он стоит на месте. Табло представляет собой экран, на котором размещено множество мелких диодов. Оно подключено к контроллеру. Это специальное устройство, которое осуществляет управление дисплеем с помощью заданных комбинаций. Именно контроллер решает, в какой последовательности включать или выключать тот или иной диод. По сути, принцип работы такого экрана схож с работой обычного телевизора. Отличие лишь в том, что не нужно ловить сигналы при помощи различных приемников и блоков, которые расшифровывают полученные данные. В светодиодном экране есть один блок, в котором хранятся комбинации, благодаря которым удается создать бегущее изображение. Стоит отметить, что такие дисплеи могут быть разными. Все зависит от фирмы производителя и того назначения, для которого они создаются. К важнейшим характеристикам табло бегущей строки относят шаг пикселя и его яркость. Шаг пикселя, по сути, это главный показатель качества экрана. Чем он меньше, тем более сложное изображение можно создать на таком дисплее. Яркость важна в том случае, если табло будет использоваться в открытом месте. На него будут попадать прямые солнечные лучи, а они, в свою очередь, сильно снижают видимость изображения. Яркие дисплеи отлично борются с этой проблемой. Как и само устройство, его принцип работы тоже предельно прост. Для вывода на табло информации используют ПК. К нему подключается контроллер. На ПК есть специальный редактор, с помощью которого создается необходимая картинка. Все настройки и данные, после готовности, отправляются на контроллер. Он же в свою очередь выполняет показ. |