Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего
профессионального образования
«УФИМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
VII студенческая научно – практическая конференция
УФА 2012
Актуальные вопросы информационно-коммуникационных и компьютерных
технологий: Материалы студенческой научно–практической конференции–27 июня
2012 года–Уфа: Издательство УГКР, 2012г.– 85с.
В сборник включены статьи и тезисы выступлений участников студенческой
научно–практической
конференции,
посвященной
актуальным
вопросам
информационно-коммуникационным и компьютерным технологиям под ред.
преподавателей спецдисциплин Бронштейн М.Е. и Хакимовой.Г.Г.
Ответственный за выпуск
Р.А.Ягафарова
© Уфимский государственный колледж радиоэлектроники, 2012
2
Разработка и внедрение программного продукта «АСУТП, площадка входных
сепараторов газокомпрессорной станции Угутской группы месторождений»
Садыков Г.Р., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Бронштейн М.Е., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
На основании постановления президента Российской Федерации от 8 января
2009 года "О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного
воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках"
ОАО «НК Роснефть» было принято решение о строительстве ряда объектов,
необходимых для утилизации попутного нефтяного газа, в том числе и
газокомпрессорной станции Угутской группы месторождений ООО «РНЮганскнефтегаз».
Компрессорная станция предназначена для транспортировки попутного
нефтяного газа с Угутского, Средне-Угутского и Киняминского месторождений
на Южно-Балыкский газоперерабатывающий комплекс. Сырьем на КС является
газ с ДНС Угутской и Киняминской группы месторождений, товарной продукцией –
осушенный газ. Производительность компрессорной станции составляет 330 млн.
нм3/год. Давление на выходе компрессорной станции составляет 2,0МПа (одна
ступень компримирования). Давление компримированного газа 0,2МПа в точке
врезки первой линии в систему подводящих трубопроводов Южно-Балыкского
газоперерабатывающего завода (ГПЗ).
В состав объекта входят такие крупные технологические объекты, как блок
подготовки газа, сепараторы входные С1, С2, станция насосная откачки конденсата,
компрессорная установка «ТАКАТ 55.03-17 ХЛ1», площадка воздушных
холодильников, установка осушки газа и т.д.
Построение система автоматического управления технологическими процессами
является неотъемлемой частью строительства объекта.
В качестве объекта автоматизации выбран один из наиболее технологически
ответственных объектов «Площадка входных сепараторов С-1,2»
Разработка и внедрение АСУТП осуществлялось на основании комплекта рабочей
документации, шифр 7120К/4442Д-200-АСУТП, п.3.3 «Площадка входных
сепараторов С1, С2».
В разработке использовалось программное обеспечение согласно рабочей
документации и требований ОАО «НК Роснефть»:
- прикладное программное обеспечение (ППО) контроллеров АСУТП должно
включать конфигурационные файлы, обеспечивающие функционал нижнего и
среднего уровня Системы;
3
Рисунок 1 - Окно пакет программирования контроллеров DirectLogic «DirectSoft32»
Рисунок 2 – Окно DSData server’а с присоединенным контроллером
- в качестве основного ППО Системы (SCADA) должны быть предусмотрены
продукты корпорации Wonderware – «Wonderware® System Platform»;
4
Рисунок 3 – Экранная форма (мнемосхема) Intouch 9.5, запущенная в runtime
- в качестве операционных систем АРМ диспетчеров должны использоваться
лицензионные продукты «Microsoft Windows XP Professional Edition» SP3;
- в качестве операционных систем для серверного оборудования должны
использоваться лицензионные продукты «Microsoft Windows Server 2003 Standart
Edition»
АСУТП площадка входных сепараторов газокомпрессорной станции Угутской
группы месторождений является необходимой частью газокомпрессорной станции.
Так как благодаря ей, контролируется одна из наиболее технологически важных
частей газокомпрессорной станции
Себестоимость аналогичного программного продукта, у предприятия ОАО
«Газпром-автоматизация» ниже, так как для выполнения АСУТП в данной
дипломной работе используется более совершенное оборудование, а следовательно
газокомпрессорная станция Угутской группы месторождений
5
Разработка программного продукта « Программный автоматизированный
комплекс Antiwinlock»
Антонов Д.А., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Полюдова Г.Р., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
Сотрудники организации неоднократно сталкиваются при поиске в
интернете информации с такой проблемой, как блокировка операционной системы.
Чаще всего это представляется на экране ПК в виде черного окна с описанием
процедуры, как его убрать. Блокировка операционной системы осуществляется с
помощью вирусной программы. На экране монитора описываются пункты
выполнения отправки смс сообщения на короткий номер или о пополнении денег
на счете у определенного абонента, указанного в описании, что приводит к потере
денег. Антивирусные программы не распознают вирусы Trojan.winlock, так как эти
вирусы автоматически подтверждаются пользователем для загрузки на жесткий
диск ПК. После загрузки пользователь автоматически активирует вирус. Ошибки,
совершенные сотрудниками, приводят к кражам паролей и логинов, взлому
серверов, хищения важной информации, и.т.д.
Происходит это потому, что сотрудник не в силах, что либо сделать с блокирующим
окном на своем рабочем столе, а значит, он не может предотвратить какие - либо
действия со стороны хакера. Последствия таких атак могут нести серьезные
проблемы организации. Атаки хакеров могут вызвать тяжелые последствия для
энергетического сектора, нефтяной промышленности и могут стать мощным
средством промышленного шпионажа. В настоящее время компьютеры
контролируют все мировое производство энергии и ее распределение. В результате
кибернападения энергоресурсы могут оказаться в руках злоумышленников.
Организациям непросто противостоять атакам, которые в последнее время
участились и стали тщательно спланированными. Большая часть атак
организовывается конкурентами. В энергетической отрасли проблема кибервзлома
усугубляется тем, что ИТ-инфраструктура предприятий не должна останавливаться
ни на минуту, чтобы, например, сделать какие-то программные обновления.
Поэтому эксперты по безопасности вынуждены бороться с уязвимостями в режиме
онлайн.
Такой программный продукт имеет ряд преимуществ. Во-первых,
программа легка в использовании, имеет понятный интерфейс, с которым
справиться даже неопытный пользователь. Во-вторых, программа работает быстро,
что уменьшает время, затрачиваемое на устранение вируса. Такой программный
продукт необходим для организации, потому что он сократит время процесса
удаления вируса, а его автономность позволит системному администратору не
тратить столько времени на подобный процесс, делая его вручную.
6
В процессе разработки программного продукта «Программный
автоматизированный комплекс Antiwinlock» было использовано следующее
программное обеспечение:
- Delphi 7
- Adobe Photosho CS3
С помощью программы Delphi 7 был разработан дизайн и код программного
продукта Antiwinlock.
Рисунок 1 – Экранная форма программного продукта Antiwinlock
С помощью программы Adobe Photosho CS3 была созданная заставка
запускающаяся при старте программы.
7
Рисунок 2 – Экранная форма заставки программного продукта Antiwinlock
Программа Antiwinlock используется не только для лечения подобных
вирусов, но и для проверки на их наличие. Так же имеются дополнительные модули
для просмотра информации о программах находящихся в автозагрузке
операционной системе и информации о персональном компьютере данного
пользователя. Модули для запуска редактора реестра по заранее заданному пути и
определенных настроек операционной системы.
Разработка программного
английского языка»
продукта
«Тренажер
для
изучения
Закиров М.Р., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Бронштейн М.Е., научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники
Так как изучение английского языка очень актуально, была поставлена цель
разработки программного средства, позволяющего изучать английский язык за
компьютером.
Разрабатываемый программный продукт будет программным комплексом,
включающим в себя несколько вспомогательных, независящих друг от друга
приложений, выполняющих различные функции. В сумме данные приложения
позволят продуктивно изучать иностранный язык благодаря удобному и
функционально богатому инструментарию. Наличие многопользовательского
8
режима позволит использовать программу несколькими пользователями, сохраняя
при этом профиль каждого пользователя. Интерфейс программы будет содержать
подсказки и пояснения о работе отдельных элементов и составляющих программы,
что позволит пользователю незамедлительно приступить к работе. Ниже приведена
инструкция пользователя программой:
Для установки программного продукта «Тренажер для изучения
английского» необходимо скопировать папку с программой на локальный диск
компьютера. При первом запуске программы на экране компьютера появится окно
создания нового пользователя:
Рисунок 1 – Окно раздела «Статистика» в процессе работы. Создание нового
пользователя
Если программа запускается не впервые, и пользователь имеет свой
профиль, можно выбрать пользователя из списка существующих:
Рисунок 2 –Запуск программы от имени существующего пользователя
9
После авторизации, открывается основное окно «Тренажера для изучения
английского языка».
Рисунок 3 – Основное окно программы
Для запуска необходимого приложения, достаточно щелкнуть мышью по
соответствующей кнопке.
Англо-русский словарь
Рисунок 4 – Основное окно приложения «Англо-русский словарь»
В приложении «Англо-русский словарь» для поиска перевода слова,
достаточно ввести это слово в область поиска.
10
Рисунок 5 – Область поиска в приложении «Англо-русский словарь»
Для просмотра переводов слов в алфавитном порядке необходимо щелкнуть
в панели кнопок с буквами интересующую букву.
Рисунок 6 – Алфавитная панель для поиска слов
Для добавления нового слова в словарь, изменения текущего перевода и
удаления слова из словаря используются следующие кнопки:
Рисунок 7 – Панель настройки словаря
Тестирующая программа
После запуска приложения выходит окно предварительной информации о
тестировании:
11
Рисунок 8 – Стартовое окно приложения «Тестирующая программа»
С нажатием кнопки «Начать тестирование» открывается основное окно
приложения, представляющая собой тестовые вопросы:
Рисунок 9 – Основное окно приложения «Тестирующая программа»
По завершению тестирования выводятся ее результаты:
12
Рисунок 10 – Результаты тестирования
Вопросы для тестирования содержатся в файле questions.txt, который всегда
доступен пользователю для редактирования (добавления своих вопросов, полного
обновления и тд.)
Игра «Угадай слово»
Рисунок 11 – Основное окно приложения Игра «Угадай слово»
Меню игры содержит три основные кнопки: Новая игра, добавить слово,
выход. Первая предназначена для начала игры, вторая – для пополнения
13
«словарного запаса» игры, который находится в файле words.txt, третья для выхода
из игры соответственно. Также, чуть ниже меню можно увидеть информационный
стенд игры, показывающий на какой стадии находится игра: запущена или нет,
количество оставшихся ходов, количество слов в словаре.
Рисунок 12 – Меню и информационный стенд приложения Игра «Угадай слово»
Суть игры «Угадай слово» состоит в загадывании программой слова
пользователю. Последний должен угадать слово, щелкая по буквам за определенное
количество попыток. Каждая не угаданная буква приближает пользователя к
поражению.
Рисунок 13 – Управляющая панель игры «Угадай слово»
14
Разработка программного продукта «Интернет-магазин автомобильных шин и
дисков ОАО Колесный двор»
Курбангалиев Д. Д., студент Уфимского государственного колледжа
радиоэлектроники
Полюдова Г.Р., научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники
В настоящее время Интернет становиться все более развитой средой для
осуществления коммуникаций с потребителями. В тоже время, существенным
является и тот факт, что Интернет становиться удобной и достаточно дешевой
«торговой площадкой». Все большее количество фирм старается представить свою
продукцию в on-line среде. При этом такое представление не ограничивается только
лишь созданием промо-сайтов и размещением рекламных баннеров и статей в
электронных журналах и на информационных порталах. С развитием Интернетсреды развивается и само предложение. Теперь люди могут не только получать
интересующую их информацию, но и совершать покупки. При этом с помощью
Интернет-магазинов можно приобретать товары совершенно разных категорий, как
элементарные потребительские, так и высокотехнологичные. Такое положение
вещей обусловлено постоянным, стабильным ростом аудитории пользователей
глобальной сети.
Основную часть аудитории сети Интернет составляют люди, работающие в
офисах и проводящие большую часть времени за компьютером. Как правило, их
образ жизни не позволяет им тратить большое количество времени на походы по
off-line магазинам в поисках именно того, что им нужно. Возможность заказать
интересующий продукт в Интернете является для них действительно выходом из
ситуации.
Объектом дипломной работы является Интернет - магазин ОАО «Колесный
двор», который занимается продажей автомобильных шин и дисков.
При разработке Интернет – магазина решались следующие задачи:
- создание удобной WEB – системы, которая предоставит пользователю
полную информацию об интересующей продукции, которая дает возможность
пользователям заказать любую продукцию, не выходя из дома;
- внедрение административного модуля управления сайтом, который
позволит администратору получить неограниченный доступ к реляционной базе
данных и предоставит возможность удалять, редактировать и добавлять записи.
Программный продукт «Интернет – магазин автомобильных шин и дисков
ОАО Колесный двор» состоит из разделов:
Главная - на этой странице находится информация, которая предстаёт перед
пользователем при переходе его по адресу сайта. Она несет в себе навигационную
15
функцию, большинство пользователей в первую очередь заходят именно на главную
страницу. На ней находятся ссылки на разделы сайта.
Рисунок 1 – Экранная форма страницы Главная
Новости – данный раздел содержит список новостей, статьей, обзоры от
ведущих производителей шин и дисков.
16
Рисунок 2 – Экранная форма страницы Новости
Каталог – Интернет-магазин.
Раздел содержит каталоги товаров с их описаниями, фотографиями и ценами.
Специальная форма online-заказа позволяет клиентам выбрать, заказать и оплатить
интересующие их товары, заранее рассчитать стоимость всего заказа с учетом
доставки.
17
Рисунок 3- Экранная форма страницы Каталог
Клиентам – отображается информация об рекламных акциях, розыгрышах
призов, конкурсах, о правилах и местах их проведения.
18
Рисунок 4 - Экранная форма страницы Клиентам
О компании – содержится полная информация о компании «Колесный двор»,
описание продуктов или услуг компании, достижения компании, краткая история
компании, планы компании на будущее.
19
Рисунок 5 - Экранная форма страницы О компании
Контакты – это раздел где указан физический адрес компании с детальным
обозначением на карте, с маршрутом проезда, телефонные номера.
Рисунок 6 - Экранная форма страницы Контакты
20
Дизайн программного продукта «Интернет-магазин автомобильных шин и
дисков ОАО Колесный двор» создавался интуитивно понятным для пользователя,
для этого используются такие элементы, как flash - анимация, удобство навигации
по сайту, простота осуществления заказа товаров, корректное отображение сайта в
различных браузерах при различных настройках экрана монитора, высокая
производительность работы системы для обслуживания максимального количества
посетителей сайта. Каждую страницу, статью, товар возможно снабдить
неограниченным количеством информации, которые будут автоматически
уменьшены до необходимых размеров и оптимизированы для быстрой загрузки
страницы пользователями. Товары – могут иметь различный набор свойствхаракетристик, что позволит создать уникальные описания товаров. Все эти
элементы придают программному продукту «Интернет-магазин автомобильных шин
и дисков ОАО Колесный двор» простоту, понятность, притягательность,
практичность, оригинальность и неповторимость. Дизайн программного продукта
«Интернет-магазин автомобильных шин и дисков ОАО Колесный двор» реализован
в Adobe Photoshop CS5.
Создание системы автоматического тестирования – «Руслан»
Сагитов И.М., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Бронштейн М.Е., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
В наши дни компьютер есть практически в каждом доме, где для каждого
отведена своя роль, его используют как для работы, так и для развлечения.
Взрослый человек в состоянии организовать своё рабочее время за компьютером и
строго разграничивать время на работу и развлечения, но детям это даётся намного
сложнее из-за чего, и возникают проблемы с успеваемостью в школе, потому что
сидя за компьютером, ребёнок может просидеть весь день и совершенно не
заниматься уроками. Но благодаря различным программным продуктам родители
могут организовать автоматическое обучение, в то время пока ребёнок находится за
компьютером. Для этого необходимо выбрать подход к возникшей проблеме многие
родители просто блокируют компьютер, это очень резко воспринимается ребёнком
и обычно не приводит к желаемым результатам. Для того что бы время провождение
за компьютером было не только интересным но и познавательным необходимо
разработать программный продукт позволяющий в не навязчивой форме
контролировать процесс обучение ребёнка в то время пока он находится за
компьютером.
Основанием для разработки данного программного продукта послужила
необходимость в простом, удобном, надёжном и функциональном программном
средстве для контроля успеваемости детей школьного возраста.
21
Система автоматического тестирования «Руслан» поможет родителям следить
за успеваемостью их детей в то время пока они пользуются компьютером. При
попытке запустить программу (игру) будет, всплывать задание после решения,
которого ребёнок сможет продолжить запуск. Таким образом, и реализуется процесс
обучения и ведение статистики успеваемости обучаемого.
Так же с помощью разрабатываемого приложения открывается широкая
сфера его применения, так как благодаря гибкости системы, появляется
возможность, самостоятельно сформировать задания на любую интересующую
тему, будь то кулинария, иностранный язык или астрономия.
Таким образом система автоматического тестирования «Руслан»
отличным инструментов для обучения и ведения статистики.
Рисунок 1 - Вид основной формы в процессе разработки
22
станет
Функциональная модель
Для разработки системы автоматического тестирования - “Руслан” ” была
разработана функциональная модель необходимая для построения логики
взаимодействия.
Вход в
Авторизац
ия
систему
Создание нового
пользователя
Добавить
Формирован
ие
списка контролируемых
программ
Удалить
Очистить
всё
Поиск блокируемых
Обработка
списка
контролируе
мых
программ
процессов
Прерывание запуска
программы
Запуск
программы
Выборка
задания
Получение
Вывод
задания
Получение
сформирован
ного задания
настроек
На экран
Выбор уровня
Настройка
параметров
тестирован
ия
сложности
Выбор
дополнительных
параметров
Краткий
тестирования
Просмотр
результато
в
тестирован
ия
просмотр
Подробный
просмотр
Рисунок 2 - Функциональная модель программы
23
Рисунок 3 - Алгоритм работы программы
24
Разработка робота на микроконтроллере ATmega8
Александров В.А., студент Уфимского
государственного колледжа
радиоэлектроники
Хакимова Г.Г., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
Микроконтроллеры все чаще используются как в бытовой так и в
промышленной технике. Разработанный робот, построенный на микроконтроллере
ATmega8, выполняет функцию следования по намеченной линии (черной полосе), а
так же все возможные функции возврата на линию при любых выездах в нее.
Назначением разрабатываемого робота является использование его в социальных
целях, некоторые люди лишены возможности передвигаться самостоятельно, что
затрудняет их повседневную жизнь. Этот робот во много облегчит передвижение
таких людей. Так же данного робота очень удобно использовать при реализации
сложных задач, а иногда и невозможных для человека. Например, в
труднодоступных местах, куда человеку физически не попасть, так же как и в
опасных, агрессивных средах, что даёт данному роботу большое преимущество.
Робот — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления
производственных и других операций, обычно выполняемых человеком (иногда
животными). Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить
человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при
работе с тяжёлыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или
небезопасных для человека условиях.
Данный робот имеет возможность двигаться без источника света, а также
совершать повороты с помощью сервопривода, использует 4 фотодатчика, что дает
возможность описать больше функций для срабатывания датчиков как по
отдельности, так и в паре.
25
Рисунок 1 – Микроконтроллерный робот. Схема электрическая структурная
Структурная схема микроконтроллерного робота (рисунок 1) состоит из
следующих блоков:
- микроконтроллер - является главным блоком данного устройства, а так же
и управляющей частью;
- блок питания - обеспечивает питанием, как все основные узлы схемы, так
и двигатель, и сервопривод;
- оптический датчик – передает аналоговые сигналы в микроконтроллер,
которые в дальнейшем оцифровываются и сравниваются со значением в
микроконтроллере ;
- кварцевый резонатор - служит для тактирования микроконтроллера;
- сервопривод – служит для управления рулевой частью робота;
- электродвигатель – исполнительное устройство для движения вперед,
назад;
- драйвер управления двигателем – подает сигнал управления в
электродвигатель.
Рисунок 2 – Принципиальная схема микроконтроллерного робота
26
Основой робота является микронтроллер AT mega8 (DD1).Оптические
датчики BITR200001 (BL1..BL4) работают в зависимости от интенсивности
освещенности помещения. Оптические датчики подключены к выводам порта
D(PD3-PD6) микроконтроллера. При отсутствии источника света, на оптический
датчик поступает логический «0». При воздействии источника света на оптический
датчик BL1..BL4, вырабатывается сигнал логической «1» на входах PD3-PD6
микроконтроллера AT mega8 (DD1). Принятый от датчика, аналоговый сигнал
преобразуется в дискретный вид, понятный для микроконтроллера. Далее
микроконтроллер DD1 определяет, от какого оптического датчика был принят
сигнал и посылает его через широтно-импульсный модулятор, который встроен в
микроконтроллер, команду сервоприводу и драйверу двигателя (DD2). На входы
INPUT1 и INPUT3 драйвера двигателя DD2 поступает сигнал, который управляет
двигателем, подключенным к выходам OUTPUT1 и OUTPUT3.После чего драйвер
двигателя в свою очередь передает сигналы на движение робота вправо. При
поступлении сигнала на входы INPUT2 и INPUT4, который управляет двигателем,
подключенным к выходам OUTPUT2 и OUTPUT4, драйвер двигателя передает
сигналы на движение робота влево. Входы ENABLE1 и ENABLE2 драйвера
двигателя DD2 отвечают за включение каждого из драйверов, входящих в состав
микросхемы. Таким образом, разрабатываемый робот корректирует свое положение
непосредственно на полосе.
Разработка сенсорного дисплея на основе монитора
Аминов А. А., Сагидуллин К.И., студенты Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
Туктаров Р. Ф., научный руководитель, научный сотрудник ИФМК УНЦ
РАН
В последнее время всё чаще и чаще используется словосочетание сенсорный
экран. Устройства с этой функцией уже очень часто можно встретить в магазинах, и
многие из них вполне доступны, так как цены на них стремительно снижаются.
Сенсорный экран прост и удобен в использовании. Сенсорные экраны получили
широкое распространение.
Под понятие сенсорного экрана подходит любое устройство, позволяющее
производить ввод и вывод информации путём нажатия на экран, или даже путём
применения жестов. Суть применения подобных систем в том, чтобы обойтись при
взаимодействии с мобильным устройством без манипулятора и клавиатуры в
классическом понятии этих неизменных атрибутов современного компьютера. В
полевых условиях приходится защищать клавиатуру и мышь от пыли, брызг и
перепадов температуры. В некоторых случаях (например, в банкоматах) требуется
не 102, а чуть более десятка клавиш. Кроме того, в темное время суток любые
27
клавиши требуют подсветки, а в малогабаритных интеллектуальных устройствах
применение каких-либо клавиш вообще нежелательно.
Часто компьютер является вспомогательным инструментом, например, в
работе звукорежиссера, врача или оператора электростанции. Их рабочее место, как
правило, занято специализированными приборами, и размещение клавиатуры
становится проблемой.
Оператору электростанции, следящему за технологическими процессами
зачастую нa 5 и более мониторах, крайне неудобно работать с большим числом
клавиатур, а использование только одной клавиатуры и переключение между
экранами значительно замедляет реализацию оперативных действий. Применение
сенсорных экранов позволит решить большую часть перечисленных пpоблем.
Современные мобильные устройства могут оказаться на грани
исчезновения. Через 10 лет исчерпаются запасы индия — основного компонента,
который входит в состав сенсорных экранов. Китай, где индий в основном и
добывают, резко сокращает свой экспорт. В данном дипломном проекте разработано
устройство сенсорного экрана. Предложенная разработка не может создать сильную
конкуренцию на рынке, но этот проект может стать отправной точкой в создании
нового поколения сенсорных экранов.
Разработанное устройство сенсорного дисплея является актуальным.
Перспективность изделия заключается в том, что оно может найти применение в
разных сферах деятельности: в нефтяной и газовой промышленности, в медицине и
лабораторной работе, на производстве, при управлении автоматикой, т. е. там, где
присутствует человеко-машинный интерфейс. Данное устройство обладает
небольшой массой и габаритами, и рационально расположенные узлы конструкции
обеспечивают высокую транспортабельность изделия. Устройство сенсорного
экрана является надежным и ремонтопригодным. Конструкция собрана таким
образом, что над ней удобно производить техническое обслуживание и ремонт.
Сенсорный экран — координатное устройство, позволяющее путем
прикосновения (пальцем, стилусом и т.п.) к области экрана монитора производить
выбор необходимого элемента данных, меню или осуществлять ввод данных в
какое-либо устройство (ЭВМ, планшет, телефон и т.п.).
Преимущества сенсорных экранов:
1 эргономичность;
2 практичность;
3 сенсорный экран даёт возможность организовать виртуальную клавиатуру,
обладающую высокой гибкостью, интерактивностью.
Чаще всего сенсорная технология реализована по одному из трёх
принципов:
- резистивная технология;
- ёмкостная технология;
- проекционно-ёмкостная технология;
Также существуют:
28
- сенсорные экраны, основанные на ПАВ;
- инфракрасные сенсорные экраны.
Перечисленные
технологии
изготовления
сенсорных
экранов
подразумевают, что экран будет изготавливаться на предприятии с современным
оборудованием на специальных рабочих местах, что делает невозможным сборку
сенсорного экрана в домашних условиях. Выбранная технология изготовления
сенсорного экрана позволила изготовить функционирующее устройство в условиях
индивидуального производства.
За основу реализации устройства сенсорного экрана была использована
следующая идея: было взято стекло с диагональю немного большей диагонали 17дюймового ЖК-монитора. С трех сторон на поверхности стекла установлены
линейные источники света (в качестве линейного источника света выступила
светодиодная лента). В противоположных углах на четвертой стороне стекла
установлены две веб-камеры, т. о. веб-камеры «видят» всю площадь стекла. С
программной точки зрения поверхность стекла представляет собой координатную
решетку с осями координат X и Y. Пользователь прикладывает палец к стеклу,
перекрывая линейные источники света. Когда линейные источники света
перекрываются действием пользователя, веб-камеры фиксируют это, и программа,
используя математические действия, рассчитывает координаты пальца. Если в
светодиодной ленте перегорел светодиод, запустится тестирование программы на
проверку светодиодов.
Конструктивно сенсорный экран состоит из:
1 стекла;
2 линейки светодиодов;
3 генератора прямоугольных импульсов;
4 двух пьезодатчиков;
5 резонансного усилителя;
6 сравнивающего устройства;
7 двух веб-камер с прикрепленными к ним глазками;
8 USB-концентратора;
9 Преобразователя напряжения.
Структурная схема устройства сенсорного экрана представлена на рисунке
1.
29
Рисунок 1 — Структурная схема устройства сенсорного экрана.
Г — генератор прямоугольных импульсов, генерирует высокочастотный
сигнал, который посылает на пьезоизлучатель П1;
П1 — пьезоизлучатель, излучает высокочастотный сигнал, и передает его на
приемник П2;
П2 — пьезоизлучатель, принимает сигнал от пьезодатчика П1, и посылает
его на резонансный усилитель РУ;
РУ — резонансный усилитель, принимает сигнал от пьезоизлучателя П2 и
усиливает частоту принимаемого сигнала, далее передает сигнал на схему сравнения
СС;
СУ — сравнивающее устройство, сравнивает полученный сигнал с
резонансного усилителя с нормативным значением;
USB HUB — USB-концентратор, подключается к USB-порту компьютера; к
нему подключаются генератор прямоугольных сигналов, резонансный усилитель,
сравнивающее устройство;
ПК — персональный компьютер;
ПР — преобразователь напряжения из 9 В в 5 В, к нему подключаются
линейки светодиодов;
ИЛС — источник линейного света (светодиодные ленты), который
закреплен на стекло;
К1 — web-камера 1, фиксирует «обстановку» на площади стекла ;
К2 — web-камера 2, фиксирует «обстановку» на площади стекла;
С — стекло, на нем закреплены линейные источники света, web-камеры,
пьезодатчики.
На рисунке 2 представлен общий вид сенсорного экрана.
30
Рисунок 2 — Общий вид сенсорного экрана:
С - стекло;
ИЛС – источник линейного света;
П1 и П2 — пьезодатчики;
К1 и К2 web-камеры.
В качестве основы сенсорного экрана используется стекло. Стекло крепится
к монитору. На стекле закреплены линейки светодиодов, которые излучают свет. По
краям стекла установлены две веб-камеры. Угол обзора веб-камер составляет 45
градусов, что недостаточно для обзора всей площади стекла обеими камерами
одновременно. Для того чтобы веб-камеры одновременно охватывали всю площадь
стекла, было решено прикрепить к объективу дверной глазок. Программа через вебкамеры анализирует свет от светодиодов, и если палец не перекрывает свет, то
курсор на мониторе остается неподвижным. В месте, где свет перекрывается
пальцем, программа считывает координаты стекла, соответствующие координатам
монитора, и курсор на мониторе переходит на место этих координат. Одновременно
с работой программы работает схема генератора прямоугольных импульсов.
Генератор генерирует импульсный сигнал и подает его на первый пьезодатчик. При
прикосновении пальца к стеклу второй пьезодатчик, подключенный к генератору в
качестве микрофона, через резонансный усилитель отправляет сигнал на
сравнивающее устройство. Сравнивающее устройство сравнивает значения с
первого и второго пьезодатчиков, и, если они различаются, программа при помощи
веб-камер находит координаты пальца. Однако если схема сравнения не
зафиксировала прикосновения, а камера зафиксировала координаты пальца, то
курсор останется в том месте, в каком он был. Это удобно в том случае, если
пользователь передумал выполнять какое-либо действие, либо если на поверхности
31
стекла образовалась грязь, закрывшая свет от светодиодов. Веб-камеры, генератор
импульсных колебаний, резонансный усилитель, сравнивающее устройство, а также
светодиодные ленты подключены к USB-концентратору, который, в свою очередь,
подключается к порту USB на компьютере.
Т. к. мониторы с ЭЛТ-кинескопом устарели, и сейчас в основном
используются мониторы с ЖК-дисплеем, было решено в качестве основы
конструкции сенсорного экрана использовать стеклянную поверхность, ведь если
реализовать сенсорный экран непосредственно на самом мониторе, то есть
вероятность появления на нем «битых» пикселей. Органическое стекло удобно в
обработке, однако оно легко царапается, и через несколько месяцев на его
поверхности могут возникнуть помутнения, поэтому было выбрано прочное
пятимиллиметровое стекло.
В современных ЖК-мониторах в качестве подсветки используются
специальные электролюминесцентные лампы либо светодиодная подсветка.
Электролюминесцентные лампы не подходят из-за своей хрупкости, и для их
работы необходим высоковольтный источник питания, поэтому в качестве
подсветки была выбрана светодиодная лента. Изначально светодиодная лента была
спроектирована самостоятельно: были куплены LED-светодиоды синего цвета с
напряжением питания 3,5 В. Область распространения света составляла 120
градусов. Были изготовлены пластины из оргстекла, в них проделаны отверстия, в
которые с помощью клеевого пистолета были установлены светодиоды. Однако
после подачи напряжения на «светодиодную конструкцию» было выявлено, что изза клея яркость светодиодов уменьшилась. Поэтому было решено использовать
светодиодную ленту, напряжение питания которой составило 12 В. Также, полоса
света при использовании светодиодной ленты шире, чем при использовании
самодельной «светодиодной конструкции». Т. к. сенсорный экран подключен к
порту USB, и напряжение питания составляет 5 В, а светодиодная лента имеет
напряжение питания 12 В, для ее подключения был применен DC/DCпреобразователь из 5 В в 9 В (при использовании 9 В вместо 12 В яркость
светодиодной ленты изменяется несущественно, а ток потребления уменьшается с
600 мА до 130 мА из-за нелинейной характеристики).
Для разработки устройства сенсорного дисплея были выбраны 2 webкамеры A4-Tech GWJ-800W. В технической характеристике было заявлено, что угол
обзора web-камеры составляет 80°, однако при тестировании обнаружилось , что
реальный угол обзора web-камеры составляет 45°. Для увеличения угла обзора webкамер было решено при помощи клеевого пистолета прикрепить к объективу камер
дверные глазки (они являются оптической системой, увеличивая угол обзора и
сохраняя при этом резкость). Таким образом, угол обзора одной web-камеры
увеличился от 45° до 90°.
Разработка принципиальной схемы генератора прямоугольных импульсов
32
Генератор прямоугольных импульсов выполнен на микросхеме NE555.
Микросхема включает около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Выходной ток
200 мА, ток потребления примерно на 3 мА больше. Напряжение питания от 4,5 до
18 вольт.
Таймер генерирует последовательность прямоугольных импульсов
определяемых RC цепочкой.
В начальном состоянии конденсатор С разряжен и на входах обоих
компараторов низкий уровень, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает
внутренний триггер и как следствие этого на выходе таймера (вывод №3)
устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и конденсатор С
начинает заряжаться через цепочку резисторов R1 и R2.
Рисунок 3 — Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов
Когда, в результате зарядки, напряжение на конденсаторе достигает 2/3
напряжения питания, компаратор №1 переключает триггер, который в свою очередь
устанавливает низкий уровень на выходе таймера (вывод №3). Транзистор Т1
открывается и через резистор R2 начинает разряжаться конденсатор С.
Как только напряжение на конденсаторе достигнет
1/3 напряжения
питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе таймера (вывод
№3) снова появится высокий уровень. Транзистор Т1 закроется и конденсатор С
снова начнет заряжаться.
Российским аналогом NE555 является КР1006ВИ1.
Разработка принципиальной схемы резонансного усилителя
Резонансный усилитель состоит из делителя напряжения R1-R2, транзистора
VT1, резистора в цепи эмиттера R3 и конденсатора C2, LC-контура L1C1,
дополнительной обмотки L2, RC-фильтра R4C3.
33
Принципиальная схема резонансного усилителя представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 — Принципиальная схема резонансного усилителя
Разработка принципиальной схемы сравнивающего устройства
Сравнивающее устройство должно определять изменение сигнала. На
инвертируемый вход компаратора поступает опорный сигнал, а на
неинвертируемый вход — сигнал с усилителя. Эти сигналы одновременно
поступают на входы компаратора, и разница между ними отсутствует. При
прикосновении пользователя пальцем к стеклу сигналы изменились, но на
инвертируемом входе сигнал изменился сразу, а на неинвертируемом — постепенно
(из-за конденсатора), и в течение определенного промежутка времени между
входами компаратора появляется разность потенциалов. Операционный усилитель
усиливает сигнал, и пока существует разность напряжения между входами, на
выходе будет сигнал. После определенного промежутка времени напряжения на
обоих входах сравняются (станут равными нулю), и сигнал вернется в исходную
точку.
Принципиальная схема сравнивающего устройства представлена на рисунке
5.
34
Рисунок 5 — Принципиальная схема сравнивающего устройства
Характеристика работы сравнивающего устройства представлена на рисунке
6.
Рисунок 6 — Характеристика работы сравнивающего устройства
Разработка 2D принтера
Бештрев Н.В., Мулюков А.А., студенты Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники
Туктаров Р.Ф., научный руководитель, научный сотрудник ИФМК УНЦ РАН
3D-принтер это устройство, которое использует метод создания объекта на
основе виртуальной 3D-модели. 3D-печать может производиться разными
способами при использовании разных материалов. Но какой бы материал и способ
не использовался, он работает по принципу послойного создания или выращивания
твердого объекта. Не смотря на кажущуюся необыкновенность это принцип
достаточно прост. Для этого задается исходная 3D-модель в любом 3D-редакторе.
Затем специальное ПО обрабатывает 3D-модель путем деления ее на множество
поперечных слоев.
Так или иначе, широкому распространению этих устройств пока мешает их
высокая цена: трехмерные модели базового уровня по-прежнему стоят от 15 тысяч
долларов, то есть
остаются в корпоративном ценовом диапазоне.
Стоимость 3D принтеров
составляет
60-100
тысяч
долларов.
Разработанный 2D принтер является основой для создания 3D принтера, кроме того
35
он изготовлен из недорогих и легкодоступных материалов, что позволяет снизить
его стоимость.
Одним из методов трехмерной печати является лазерное спекание (Selective
Laser Sintering - SLS). Тут используется лазер, а в качестве рабочего материала
выступает порошок из какого-нибудь относительно легкоплавкого пластика.
Пластик в рабочем объеме SLS-машины нагревается почти до температуры
плавления, затем лазер опять же рисует по пластиковому порошку сечение детали,
пластик нагревается выше температуры плавления и спекается. Сверху насыпается
следующий слой и процедура повторяется. В конце работы лишний порошок просто
стряхивается с готовой модели. Этот процесс был разработан в конце 80-х годов в
Техасском университете, именно на этом методе основан разработанный 2D
принтер.
Принтер подключается к компьютеру с помощью COM порта.
Рисунок 1 – Структурная схема 2D принтера
С компьютера с помощью специальной программы на микросхему подаются
сигналы управления шаговыми двигателями и лазером. Для данной задачи могут
подойти следующие микросхемы: UDN2065, A2544, SMA7029M. Так как для
изготовления 2D принтера будут использованы шаговые двигатели из принтера
EPSON FX-1050, а в принтерах EPSON часто используются микросхемы
SMA7029M то данная микросхема является лучшим вариантом, кроме того она не
36
дорогая и часто встречается в продаже.
Рисунок 2- Схема управления шаговыми двигателями
Для создания лазера будет использована микросхема LM317, которая
включена стабилизатором тока. Представленная ниже схема немного сложнее, чем
её аналоги зато она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера.
Рисунок 3 – Питание лазера с использованием микросхемы LM317
Плата поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания(не
меньше 7В) и температуры. В данном дипломном проекте будет использована
данная схема питания лазера, так как она является довольно простой, уже хорошо
себя зарекомендовала. Для лазера понадобится DVD привод. Если привод
записывает DVD+/-R со скоростью 16х то там стоят 200мВт красные лазеры, в 20х
37
приводах стоит лазер 270мВт, а в приводах со скоростью 22х мощность может
доходить до 300мВт.
Основой
принтера
служит
координатный
стол, обеспечивающий
перемещение в трех плоскостях – вправо-влево, вперед-назад и вверх – вниз, в ходе
данного дипломного проекта будет разработаны 2 направляющие. Самой главной
частью координатного стола являются направляющие – именно они обеспечивают
точное и легкое перемещение движущихся частей относительно друг друга. Однако
есть несколько проблем, с которыми придется столкнуться на стадии изготовления
принтера одной из них является то что лазер должен ходить с высокой точностью и
платформа, на которой он крепиться не должна иметь люфта.
В качестве направляющих будут использованы стержни с нарезанной
резьбой, они будут крепиться к координатному столу с помощью специальных
подшипников. Перемещение платформы для лазера будет осуществляться
благодаря, фторопластовой гайки и гибкой металлической пластине. Выглядеть это
будет так:
Рисунок 4 - Платформа для лазера
38
Рисунок 5 – Направляющая X
Использование гибкой металлической пластины поможет без сложных
конструктивных решений обеспечить ровный и плавный ход
подвижной
направляющей, а также избавиться от люфта.
Изготовление 2D принтера имеет выгоду, так как он является основой для
создания 3D принтера. Сейчас область 3D печать только начинает развиваться на
рынке, в основном доминируют 3D станки, они обладают большими габаритами,
оставляют много отходов. Разработанный по данной технологии 3D принтер будет
стоить гораздо дешевле, прост в эксплуатации, и поскольку он создаёт объекты, а не
вырезает их то и отходов будет значительно меньше.
Разработка линейки индикаторов
Втюрин
А.С.,
студент
Уфимского
государственного
радиоэлектроники
Зубкова
И.В.,
научный
руководитель,
преподаватель
государственного колледжа радиоэлектроники
колледжа
Уфимского
В настоящее время семисегментные индикаторы используются для того
чтобы отобразить цифры и буквы, когда требуется яркое и четкое их отображение.
Последовательность индикаторов образует бегущую строку. В самом
простом варианте текст просто «бежит», двигаясь справа налево. Процесс
обновления заключается в соединении бегущей строки с ПК пользователя и загрузке
новой информации. Соединение можно установить с помощью различных
интерфейсов. Самым популярным является интерфейс USB.
39
Рисунок 1 - Внешний вид устройства
Структурная схема данного устройства представлена ниже.
- ПК – устройство, на котором производится настройка бегущей строки.
Сигналы передаются через порт USB на преобразователь;
- преобразователь – устройство, которое принимает сигнал через USB-порт,
преобразует его в формат UART и передает его на плату микроконтроллера.
- МК – микроконтроллер. Управляет работой бегущей строки, обрабатывает
сигналы, полученные от ПК и передает управляющие сигналы на индикаторы через
порт UART;
- пара индикаторов – два индикатора и регистра сдвига размещенные на
одной плате, служат для индикации параметров.
Основой линейки семисегментных индикаторов является микроконтроллер
DD1, построенный на микросхеме ATtiny13
Устройство подключается к USB порту компьютера через порт UART, при
помощи преобразователя UART-USB. К преобразователю подключаются контакты
40
GND, RxD и TxD. Питание подается на схему по отдельной линии через второй порт
USB.
На управляющей плате находится микроконтроллер ATtiny13 (DD1) и с
одной стороны установлен разъем PLS-R (X1) для подключения линейки
индикаторов, а с другой – разъем UART для принятия сигналов от ПК. (XS1).
Микроконтроллер вырабатывает сигналы Data, Clock и ОЕ для управления
индикаторами. ATtiny13 управляет всеми индикаторами вне зависимости от их
количества.
Через разъем Х1 к управляющей плате подключаются платы индикации. С
обеих сторон платы установлены разъемы типа PLS-R (папа) и PBS-R (мама) для
подключения индикаторов к драйверу линейки и соединения между собой. Разъемы
установлены таким образом, что невозможно случайно закоротить линии питания
или сигнальные линии. В качестве драйвера индикатора используется сдвиговый
регистр 74HC164 (DD2, DD3).
Для отображения использованы семисегментные индикаторы с общим
анодом Kingbright SA15-11SRWA (HG1, HG2). Одноциферные индикаторы
подключаются каждый отдельно, но для упрощения разводки печатной платы они
скомпонованы на плате парами. Выводы А1 и А2 (1 и 2 выводы микросхемы)
первого регистра сдвига подключаются к линии Data, выводы второго регистра
подключаются к выходу QH (13 вывод) первого регистра сдвига. Этот же выход
второго регистра подключается к линии Data разъема Х2 для формирования сигнала
данных последующих индикаторов.
Выводы Clock (8 вывод микросхемы регистра) подключаются к линии
Clock, идущей от разъема Х1. Выводы Reset (9 вывод микросхемы) через резисторы
подключается к линии питания VCC.
Выводы индикаторов через резисторы подключаются к соответствующим
выходам регистра сдвига. Остальные платы индикаторов выполнены аналогично.
Теперь перейдем к устройству, оно состоит из нескольких односторонних
печатных плат. С одной стороны припаяны микросхемы, резисторы и конденсаторы,
с другой разъемы и индикаторы.
Порядок работы следующий: запускаем программу «Терминал» ,
настраиваем параметры связи и нажимаем кнопочку «коннект».
41
Окно программы
И в специальное окошко вводим команды.
Разработанная бегущая строка позволяет производить горячую замену
индикаторов.
Разработанное устройство имеет меньшую цену, по сравнению с аналогами,
содержит небольшое количество элементов на печатной плате, что говорит о
простоте его изготовления.
Разработка микроконтроллерного цифрового спидометра
Губайдуллин
А.Р.,
студент
Уфимского
радиоэлектроники.
Хакимова
Г.Г.,
научный
руководитель,
государственного колледжа радиоэлектроники.
государственного
преподаватель
колледжа
Уфимского
Микроконтроллерный цифрой спидометр позволяет определить более точную
скорость передвижения автотранспортного средства. Он в реальном времени
подсчитывает показания скорости и выводит на LCD – дисплей фактическую
скорость автомобиля с наименьшей погрешностью, чем стандартный спидометр.
Также микроконтроллерный цифрой спидометр производит более точный замер
пройденного пути, т.к. у стандартных спидометров имеется погрешность в
42
определении скорости примерно на 6-8%, что влияет на подсчет пройденного пути
автомомобиля. Исходя из неточных данных, автовладельцы чаще производят
замену масла в двигателе, что повышает расход на смазочные средства.
Данное устройство, разработанное в проекте, позволяет избежать лишних
затрат. И по сравнению со стандартным спидометром имет еще одно приимущество:
включение ближнего света фар при достижении определенной скорости, которую
можно определить непосредственно в настройках самого устройства.
Микроконтроллерный цифрой спидометр включает в себя не дорогие
радиоэлементы и прост при ремонте. Легкость в эксплуатации устройства.
Структурная схема разработанного микроконтроллерного цифрового спидометра
представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Микроконтроллерный цифровой спидометр.
Схема электрическая структурная






Структурная схема микроконтроллерного спидометра показано на рисунок 1
состоит из следующих блоков:
стабилизатор – задает напряжение 12В;
микроконтроллер – обрабатывает поступающие данные;
кнопки 1,2 – служат для обнуления полученных результатов;
 датчик скорости – посылает данные о скорости микроконтроллеру (датчик
находится в машине);
кварцевый резонатор – тактирует работу микроконтроллера;
фотодиод – служит для включения подсветки;
LCD дисплей – отображает информацию о скорости и пройденного пути.
43
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Микроконтроллерный спидометр.
Схема электрическая принципиальная
К входу PD2 микроконтроллера DD1(AT mega16) через цепь R2-VT1
подключен датчик скорости. К выходу микроконтроллера PA5 подключена цепь,
состоящая из R2-VT2. При поступлении тока на транзистор VT2, он открывается и
замыкает контакты реле (реле находится внутри автомобиля, под рулем в левой
части) и включается освещения автомобиля. Кварцевый резонатор служит для
тактирования работы микроконтроллера на частоте 16 МГц. Резистор R4 служит
для контрастности LCD-дисплея. Обработанные микроконтроллером данные
поступают на LCD дисплей с выходов PE2, PC0-PC7. Так же имеются две кнопки
44
SB1 и SB2. Кнопка SB1 служит для обнуления данных на микроконтроллере,
кнопка SB2 необходима для входа в меню и настройки микроконтроллерного
спидометра.
Порядок работы с устройством следующий.
В данной инструкции по эксплуатации микроконтроллерного спидометра
рассмотрена система установки и управления данным устройством. Перед
непосредственным включением прибора, необходимо убедиться в правильности его
установки.
Прибор устанавливается на панель автомобиля таким образом, чтобы
показания устройства мог увидеть автовладелец. Питание подается через
стабилизатор для того, чтобы при скачке напряжения устройство полностью не
вышло из строя. Для вывода скорости на дисплее микроконтроллерного цифрового
спидометра необходимо правильно ориентировать контакты указаны на рисунок 3.
1.
№1 - +12В
2.
№2 – сигнал
3.
№3 – «масса»
Рисунок 3 – Датчик скорости
Датчик скорости выдает 6 импульсов на один пройденный метр пути.
Сигнал от датчика является цифровым и имеет форму импульсов, что позволяет
нам подсчитывать эти импульсы за равные промежутки времени.
Подсчет импульсов основан на том, что сигнал от датчика скорости приходит
на порт микроконтроллера, настроенный на работу внешнего прерывания. В
обработчике внешнего прерывания подсчитывается количество импульсов равное
количеству прерываний за определенный промежуток времени, который
отсчитывается внутренним таймером микроконтроллера.
Информация поступающая на микроконтроллер с датчика скорости
обрабатывается и выводится на LCD – дисплей. На дисплее отображается
моментальное изменение скорости автомобиля путем подсчетов импульсов
микроконтроллером. Устройство оснащено функцией замера пройденного пути, и
при необходимости можно обнулить показание тумблером S1. При достижении
45
определенной скорости (можно изменить в настройках устройства) включается
ближний свет фар. Для этого необходимо с выхода микроконтроллера PA5
протянуть кабель до реле в автомобиле, отвечающее за освещение автомобиля.
Когда скорость будет достигнута заданного предела, микроконтроллер подаст
небольшое напряжение на реле и в этот момент включится освещение автомобиля.
Разработка стенда для измерения электромагнитных излучений
Егоров А.Н., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Арефьев А.В., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа
радиоэлектроники
С наступлением двадцать первого века - века научно технического
прогресса, появилась большое разнообразие технических средств, которые излучают
все больше электромагнитное излучение и это стало одной из важнейших проблем.
Вследствие чего, появились необходимость решения проблем в двух направлениях.
Первое - с появлением современной техники появился новый канал утечки
информации – ПЭМИН. Второе – негативное влияние электромагнитных излучений
на организм и окружающую среду.
Об отрицательном влиянии на человека электромагнитных излучений
ученые знали давно и, кроме того, источники электромагнитных излучений (ЭМИ) и
источники электромагнитных полей (ЭМП) могут стать причиной потери
информации по побочным каналам. Но их знания ограничивались только влиянием
мощных полей, излучаемых линиями электропередач, электрическим транспортом,
мощными радиоустановками и т.п. Однако ЭМП получают все более широкое
распространение, как в производственных, так и в бытовых условиях, создавая все
большую опасность. Это, главным образом, компьютеры, мобильные телефоны, WiFi передатчики и т.п.
Идеей данного проекта является разработка стенда, который позволит
узнать уровень безопасности технических средств, а так же вероятность утечки
информации по ПЭМИН. Отныне каждый студент, узнав уровень безопасности
своего технического средства, может либо убедиться в безопасности своего
средства,
либо, узнав о большом уровне опасности, предпринять меры и
вероятность появления проблем со здоровьем и утечки информации, связанные с
электромагнитными излучениями, на порядок уменьшится.
46
Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой
осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Взаимная связь
электрического Е и магнитного Н полей заключается в том, что всякое изменение
одного из них приводит к появлению другого: переменное электрическое поле,
порождаемое ускоренно движущимися зарядами (источником), возбуждает в
смежных областях пространства переменное магнитное поле, которое, в свою
очередь, возбуждает в прилегающих к нему областях пространства переменное
электрическое поле, и т.д.
Электромагнитные
волны
–
представляют
собой
электромагнитные
колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной
скоростью, зависящей от свойств среды.
Источниками электрического поля могут быть электрические заряды
(движущиеся и неподвижные) и изменяющиеся во времени магнитные поля.
Магнитное поле представляет собой частную форму электромагнитного
поля. В своем проявлении это силовое поле, основным свойством которого является
способность воздействовать на движущиеся электрические заряды (в т.ч. на
проводники с током), а также на магнитные тела независимо от состояния их
движения.
В рамках проекта был выполнен стенд «Измерение электромагнитных
излучений» и разработана методика проведения измерений уровня ЭМИ. К стенду
прилагаются инструкции для правильного проведения измерений, данные
Госсанэпиднадзора, дающие представление о степени соответствия уровня
электромагнитного излучения нормируемым величинам, в том числе и для более
оперативного и целенаправленного инструментального анализа.
Оборудование
данного
стенда,
позволяет
измерить
уровень
напряженности электрической и магнитной составляющих поля и плотность потока
энергии для технических средств, что может стать причиной вероятной утечки
информации по ПЭМИН. Результаты измерений дают возможность убедиться в
47
безопасности технического средства, либо, узнав о большом уровне опасности,
предпринять меры к защите от электромагнитных излучений и исключить
вероятность появления проблем со здоровьем и возможности утечки информации.
Для расчёта удельного коэффициента поглощения полей, излучаемых
антенной системой сотового телефона в модели головы человека использованы
значения модуля электрического поля по линии, проходящей через слои модели
головы.
Моделирование антенной системы сотового телефона реально только с
помощью численных методов на электродинамическом уровне. Добавление в
анализируемое
пространство
тела
человека,
представляющее
собой
диэлектрический материал с большими потерями, значительно усложняет задачу.
Однако, именно расчёт и уменьшение мощности, поглощаемой в теле человека,
сейчас является одной из приоритетных задач проектирования сотового телефона.
В России ситуация с SAR выглядит следующим образом, SAR официально не
признан как санитарная норма. А в качестве временного решения принято доверять
европейским стандартом, где величина SAR определяется на 10 г. ткани, при
котором максимально допустимое значение SAR является 2 Вт/кг. Тем не менее,
производители сотовых телефонов указывают показатели ЭМИ именно в SAR,
поэтому имеет значение знать, понимать и уметь производить расчеты этой
48
величины.
Стенд разработан в учебных целях для проведения занятий по дисциплине
«Инженерно-техническая защита информации». Обучающий фактор определен в
заинтересованности каждого отдельного лица в определении опасных излучений
собственного сотового телефона, проведении сравнительных испытаний в режимах:
ожидания, дозвона и разговора.
Разработанный стенд обеспечивает выполнение заданных ему функций
(измерение ЭМИ и вывод гистограммы) и обеспечивает достаточную простоту и
удобство в использовании.
Разработанное устройство обладает лучшими показателями относительно
аналогичных устройств. Она довольно проста в конструкции, а так же в
использование, так как измерительные приборы можно использовать не только со
стендом, руководствуясь инструкциями по порядку работ со стендом, но и отдельно
от стенда использовать приборы.
Разработанный стенд является эффективным и объединяет в себе функции, не
только измерения ЭМИ и вывод гистограммы, но и измерение расстояния от
источника ЭМИ до модели головы человека, благодаря чему можно измерить ЭМИ
в одной из трех точек.
Применение измерительных приборов ЭМИ в быту и народном хозяйстве
практически неограниченно. Приборы можно применять в домашних условиях,
благодаря чему можно понять, чего больше всего нужно опасаться у себя дома.
Также данный разработанный стенд не является бесполезным для
производства, так как облучение ЭМИ это одна из важнейших проблем 21 века.
Используя этот стенд можно определять источники ЭМИ, которые находятся за
пределами ПДУ и применить методы защиты или рекомендации.
Установка Интернет-шлюза на основе операционной системы FreeBSD
Ибраев
М.Р., студент Уфимского государственного колледжа
радиоэлектроники
Арефьев А.В., научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного
колледжа
радиоэлектроники
Информация является наиболее ценным объектом. Любое государственное и
коммерческое предприятие заинтересовано в сохранении информации, которая
может ему навредить, если попадёт в руки злоумышленников или будет
уничтожена.
Какая именно информация нуждается в защите и может представлять интерес
для злоумышленника? Это важные договоры, списки клиентов, базы данных
бухгалтерских программ, пароли и ключи системы “клиент-банк”, каналы связи с
подразделениями и т. п. Всё чаще в СМИ сообщают о краже информации и
денежных средств через интернет, при этом хакера находят очень редко. А
49
большинство предприятий скрывают случаи взлома своих сетей и кражи данных,
чтобы сохранить деловую репутацию.
Для малых и средних предприятий минимальные требования должны содержать
следующие пункты:
- защита персональных компьютеров;
- комплекс из Интернет - шлюза и файерволла, отгораживающий сеть предприятия
от Всемирной сети и защищающий компьютеры пользователей от проникновения
извне.
Интернет-шлюз - это программное обеспечение, призванное организовать
передачу трафика между разными сетями. Программа является рабочим
инструментом системного администратора, позволяя ему контролировать трафик и
действия сотрудников. Интернет-шлюз позволяет распределять доступ среди
пользователей, вести учёт трафика, ограничивать доступ отдельным пользователям
или группам пользователей к ресурсам в Интернет. Интернет-шлюз может
содержать в себе прокси-сервер, межсетевой экран, почтовый сервер, шейпер,
антивирус и другие сетевые утилиты. Интернет-шлюз может работать как на одном
из компьютеров сети, так и на отдельном сервере. Шлюз устанавливается как
программное обеспечение на машину с операционной системой, либо на пустой
компьютер с развертыванием встроенной операционной системы. Также под
шлюзом часто понимается IP-адрес машины, через которую организован доступ в
интернет.
В рамках работы будет установлен Интернет-шлюз на базе операционной системы
семейства UNIX FreeBSD. Интернет-шлюз позволит выходить в Интернет
студентам в лаборатории «Информационной безопасности», кроме того, он будет
контролировать трафик и позволит ограничивать доступ к нежелательным ресурсам.
На Интернет -шлюзе будет установлен межсетевой экран для защиты от внешних
атак и для лучшего контроля обмена информацией. Также на Интернет-шлюз будет
установлен OpenVPN-сервер для возможности подключаться к сети лаборатории
извне.
Интернет-шлюз разрабатывается в целях контроля пользования интернет трафиком студентов, для ограничения доступа к социальным сетям и другим
нежелательным ресурсам, посещение которых угрожает безопасности локальной
сети.
В работе за основу взята операционная система FreeBSD, так как ее
разработчики уже долгое время занимаются развитием своей операционной
системы. Эта операционная система специально разработана для создания серверов,
она не требовательна к аппаратным ресурсам и имеет высокую производительность.
FreeBSD разрабатывается как целостная операционная система. Исходный код ядра,
драйверов устройств и базовых пользовательских программ (т. н. userland), таких
как командные оболочки и т. п., содержится в одном дереве системы управления
версиями (до 31 мая 2008 — CVS, сейчас — SVN). Это отличает FreeBSD от
GNU/Linux — другой свободной UNIX-подобной операционной системы — в
50
которой ядро разрабатывается одной группой разработчиков, а набор
пользовательских программ — другими (например, проект GNU), а многочисленные
группы собирают это всё в единое целое и выпускают в виде различных
дистрибутивов Linux.
В Интернет-шлюзе SQUID является непосредственно прокси-сервером, который
будет обрабатывать запросу пользователей. MySQL будет служить базой данных
для хранения пользователей прокси-сервера. PHP и APACHE в связке будут давать
возможность управлять сервером через веб-интерфейс, а SAMS – это
непосредственно средство управление прокси-сервером.
В ходе работы была утверждена топология сети лаборатории «Информационная
безопасность». Она будет иметь ip-адреса из подсети 192.168.0.0 с маской
255.255.255.0. Локальная сеть будет поделена на две части – одна часть будет
получать доступ в Интернет по беспроводному каналу связи Wi-Fi, другая – по
проводному. В Интернет сеть лаборатории будет попадать через прокси-сервер
Интернет-шлюза. От атак извне сеть лаборатории будет защищать межсетевой
51
экран. Также для демонстрации OpenVPN в лаборатории будет стоять другой
компьютер, не входящий в локальную сеть и имеющий другой источник Интернета.
С помощью OpenVPN поверх Интернета будет осуществлена связь с локальной
сетью.
Разработка Интернет-шлюза на базе бесплатной операционной системы FreeBSD
является наиболее целесообразной, т.к. она обладает лучшим соотношением
цена/качество относительно аналогичных продуктов. Интернет-шлюз требует
серьезного подхода к установке, так как нет графического инсталлятора и для
конфигурирования модулей требуются специальные знания.
По функциональности Интернет-шлюз на базе FreeBSD превосходит многие
аналогичные продукты. На одной машине устанавливаются одновременно
несколько серверов, что повышает его функциональность и снижает расходы.
Кроме осуществления доступа в Интернет, администратору доступна статистика
по использованию прокси-сервера, позволяющая видеть действия каждого
пользователя.
Применение Интернет-шлюзов широко развито среди организации, также его
использование возможно в целях изучения работы прокси-сервера и OpenVPNсервера в Уфимском государственном колледже радиоэлектроники.
Разработка системы регистрации и проверки посетителей
Ишмуратов Р.Р., студент Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
Арефьев А.В., научный руководитель, преподаватель Уфимского государственного
колледжа
радиоэлектроники
Актуальность вопроса об обеспечении безопасности объектов и личной
безопасности в настоящем мире становится с каждым годом все выше. Уровень
правонарушений не снижается, виды и типы угроз расширяются, поэтому
технические средства, применяемые для предотвращения угроз безопасности,
совершенствуются.
Научно-техническая революция, явившаяся результатом стремительного
развития компьютерной техники и программного обеспечения к ней, внесла в
современную жизнь технологии позволяющие создавать технические продукты,
возможности которых еще десять лет назад казались фантастическими. Не обошла
она стороной и технические средства обеспечения безопасности. Понятно, что
система досмотровой техники, как наиболее ответственная часть общей системы
безопасности не могла оставаться вне зоны внимание проектировщиков и
производителей современной техники, построенной на базе компьютерных,
цифровых технологий.
При прохождении проверки с применением металлодетектора посетители
могут идентифицироваться, аутентифицироваться, регистрироваться на видео и др.
52
Цель проекта – разработка системы регистрации и проверки посетителей.
Во все времена требовалась безопасность, безопасность
проверки
посетителей. И раньше прибегали к таким способам как: при входе и выходе стоял
охранник и каждого подозрительного посетителя проверял, то есть делал личный
досмотр.
Сегодня на рынке предлагается большое число разнообразных средств, для
регистрации и проверки посетителей, в связи с этим было принято решение, создать
свою учебную систему для детального изучения средств регистрации и проверки.
Принцип действия импульсного или вихревого металлоискателя основан на
возбуждении в металлическом объекте импульсных вихревых токов и измерении
вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи. В этом случае
возбуждающий сигнал подается в передающую катушку датчика не постоянно, а
периодически в виде импульсов. В проводящих объектах наводятся затухающие
вихревые токи, которые возбуждают затухающее электромагнитное поле. Это поле,
в свою очередь, наводит в приемной катушке датчика затухающий ток. В
зависимости от проводящих свойств и размера объекта, сигнал меняет свою форму
и длительность.
Разработанный стенд представляет разработку системы регистрации и
проверки посетителей состоящей из: арочного металлоискателя, для поиска
металлических предметов у посетителей, камеры, для регистрации посетителей, и
устройство оповещения, для оповещения о проверки посетителям.
53
Аппаратная часть разрабатываемого стенда должна инициировать
повышенный уровень излучений на металл у посетителя, проводить регистрацию
посетителя, и в начале оповестить посетителя о проверки. Для выявления
металлических
предметов
у
посетителей
устанавливаем
импульсный
металлоискатель, для регистрации устанавливаем камеру, и для оповещения будет
установлено устройство оповещения. Для этого выбираем следующее
оборудование: импульсный металлоискатель, камера, устройство оповещения.
Функции импульсного металлоискателя:
- управление и индикация реализована программно;
- легкость в сборке;
- работает в трёх режимах;
- работа с разными катушками;
54
Функции камеры:
- функция слежения за лицом;
- цифровое увеличение;
- управление яркостью и контрастностью;
- разрешение фото: 640*480 пикс, с применением интерполяции до 3200*2400 пикс;
- встроенный микрофон обеспечивает качественную передачу звука;
- кнопка фотосъёмки;
Функции устройство оповещения:
- три режима работы;
- лёгкость записи сообщения;
- чувствительный датчик движения.
Во-первых, разрабатываемая система обеспечивает выполнение заданных
ему функций (регистрация и проверка посетителей). Во-вторых, оно обеспечивает
достаточную простоту и удобство в использовании.
Разработка
устройств
по
вышеприведенным
характеристикам
и
преимуществам является наиболее целесообразной, т.к. она обладает лучшими
показателями относительно аналогичных устройств. Она довольно проста в
конструкции, а так же в использование, руководствуясь инструкциями по порядку
работ со стендом.
По экономическим показателям разрабатываемый стенд является недорогим в
сравнении с другими.
Разрабатываемая система является более эффективным и объединяет в себе
функции, не только проверку на наличие металла и регистрации, но и звуковое
оповещение посетителя о проверке (необходима в рамках законодательства РФ)
55
Применение таких систем в различных офисах, организациях, в
общественных местах неограниченно. Приборы можно применять в учебных
заведениях, благодаря чему можно выявить опасность в учебном заведении, а так же
уменьшить количество краж, так как при выходе будет установлено видео
наблюдение и каждый проходящий будет зарегистрирован. Также данная
разрабатываемая система не является бесполезным для производства, так как
безопасность общества это одна из важнейших глобальных проблем. Используя эту
систему можно выявить злоумышленника, до произведения своих деяний.
Стенд будет использоваться студентами Уфимского государственного
колледжа радиоэлектроники специальности «Информационная безопасность» по
дисциплине «Технические средства защиты информации» для наглядного
представления о работе системы регистрации и проверки посетителей.
Имитационное моделирование систем массового обслуживания
Морозов
А.А.,
студент
Уфимского
государственного
колледжа
радиоэлектроники
Павлова А.Н., научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники
В настоящее время системы массового обслуживания разрабатываются и
внедряются в различных областях и применяются для моделирования
функционирования таких систем, как магазины, вокзалы, телефонные станции,
билетные кассы, поликлиники, парикмахерские и т.д. Системы, в которых, с одной
стороны, возникают массовые запросы на обслуживание или выполнение какихлибо услуг, а с другой стороны, происходит обслуживание или удовлетворение этих
запросов, называются системами массового обслуживания. Телекоммуникационные
системы и системы связи также являются системами массового обслуживания.
Имитационное моделирование — это численный метод определения
параметров функционирования различных систем по многочисленным реализациям
с учетом вероятностного характера протекания процесса; метод исследования, при
котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью
описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью
получения информации об этой системе.
Имитационное моделирование позволяет имитировать поведение системы во
времени. Причём временем в модели можно управлять: замедлять в случае с
быстропротекающими процессами и ускорять для моделирования систем с
медленной изменчивостью. Имитационное моделирование сводится к проведению
множества вычислительных экспериментов на компьютере путем многократного
запуска составленной программы на множестве исходных данных. Исходные
56
данные при имитационном моделировании изменяются по различным случайным
законам.
Объектами имитационного моделирования являются локальные и глобальные
вычислительные сети, телефонные и телеграфные сети, системы энергоснабжения,
транспортные системы, склады, автозаправочные станции, ремонтные мастерские и
другие системы массового обслуживания.
Имитационное моделирование систем массового обслуживания даёт
возможность прогнозировать качество работы системы в целом. Изменяя параметры
модели, можно проследить, как изменяется эффективность работы. Анализируя
результаты моделирования можно делать выводы о том, при каких параметрах
система будет наиболее: время простоя — минимальным, а время занятости —
максимальным.
Имитационное моделирование систем массового обслуживания сочетает в
себе достоинства теории и эксперимента. Работа ведется не с самим объектом, а с
его моделью, что дает возможность быстро и без существенных затрат исследовать
его свойства и поведение в различных ситуациях. В то же время вычислительные
эксперименты с моделями объектов позволяют, опираясь на широкие возможности
современных вычислительных методов и технических средств информатики,
подробно и глубоко изучать объекты, что ранее было недоступно только
теоретическим подходам.
Анализ работы подобных систем основан на изучении процесса прохождения
потока заявок на обслуживание. По-другому заявки называются требованиями,
запросами, транзакциями или транзактами. Примеры транзакций: прохождение
телефонных вызовов в городской телефонной сети, распечатка нескольких файлов,
одновременно поступивших на сервер печати в локальной вычислительной сети,
прохождение пакетов через маршрутизатор глобальной вычислительной сети,
ожидание очереди покупателя в кассе магазина, водителя на автозаправочной
станции, судами очереди разгрузки в порту. В перечисленных системах заявки
принимаются обслуживающим устройством, которое может содержать несколько
каналов (например, в магазине устанавливают несколько касс, а между
автоматическими телефонными станциями создают несколько каналов связи). Если
число поступивших заявок велико, то не все они могут быть мгновенно
удовлетворены. По этой причине некоторые требования получают отказ в
обслуживании или их ставят в очередь на ожидание.
57
Рисунок 1 — Окно имитационно модели
К имитационному моделированию прибегают, когда:
- дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;
- невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время,
причинные связи, последствие, нелинейности, случайные переменные;
- необходимо сымитировать поведение системы во времени.
Применение имитационных моделей дает множество преимуществ
по сравнению
с выполнением
экспериментов
над
реальной
системой
и использованием других методов, к числу которых относятся следующие:
- низкая стоимость. Построение имитационных моделей требует затрат на
покупку программного обеспечения и услуг программиста, что значительно ниже
стоимости последствий неверного управленческого решения. Так, например,
компания уволила часть сотрудников, что в дальнейшем привело к снижению
качества обслуживания и потери части клиентов, что негативно сказалось на
результатах финансово-хозяйственной деятельности компании. Такой ситуации
можно было избежать, приняв обоснованное решение с помощью разработанной
имитационной модели и проведенных экспериментальных исследований.
- малое время оценки последствии принимаемых решений. Например,
оценить эффективность новой сети распространения продукции или измененной
структуры склада на практике можно лишь через месяцы или даже годы.
Имитационная модель позволяет определить оптимальность таких изменений
за считанные минуты, необходимые для проведения эксперимента.
- повторяемость. Современные условия функционирования предприятия
требуют от него быстрой реакции на изменение ситуации на рынке. С помощью
имитационной модели можно провести неограниченное количество экспериментов
с разными параметрами, чтобы определить наилучший вариант.
58
- высокая точность вычислений. Традиционные расчетные математические
методы требуют применения высокой степени абстракции и не учитывают важные
детали. Имитационное моделирование позволяет описать структуру системы и её
процессы в естественном виде, не прибегая к использованию формул и строгих
математических зависимостей.
- наглядность. Имитационная модель обладает возможностями визуализации
процесса работы системы во времени, схематичного задания её структуры и выдачи
результатов в графическом виде. Это позволяет наглядно представить полученное
решение и донести заложенные в него идеи до клиента и коллег.
Рисунок 2 — График изменения длины очереди
- универсальность. Имитационное моделирование позволяет решать задачи из
любых областей: производства, логистики, финансов, здравоохранения,
телекоммуникаций и многих других. В каждом случае модель имитирует,
воспроизводит, реальные процессы и позволяет проводить широкий набор
экспериментов без влияния на реальные объекты.
При имитационном моделировании дискретных процессов в современной
практике в качестве инструментального средства получила широкое
распространение система общецелевого назначения GPSS World, являющаяся
последним современным представителем семейства языков моделирования GPSS. В
течение полувека, подвергаясь непрерывной эволюции, язык GPSS находил и
находит применение при моделировании. К сегодняшнему дню было создано более
дюжины версий языка GPSS. GPSS World, благодаря своим возможностям, наличию
литературы и бесплатной студенческой версии, широко распространена в нашей
стране и за рубежом. Также GPSS World предоставляет широкий диапазон
использования, лёгкое расширение создаваемой модели, простой и удобный
59
интерфейс и процесс отладки. Эффективность (точность и достоверность)
получаемых результатов GPSS World подтверждена многолетней практикой
использования при проектировании, создании и эксплуатации сложных систем.
Разработка устройства контроля температуры блока питания
компьютера
Ребров В.П.,
студент
Уфимского
радиоэлектроники.
Зубкова И.В., научный руководитель,
государственного колледжа радиоэлектроники.
государственного
преподаватель
колледжа
Уфимского
Рисунок 1 – Внешний вид платы устройства контроля температуры
блока питания компьютера
В современных компьютерах имеются встроенные средства слежения за
температурой процессора и других ответственных узлов. Это предотвращает их
перегревание и тем самым выход из строя в случае перегрузки или каких-либо
неисправностей. Но в большинстве компьютерных блоков питания подобная защита
отсутствует, что может привести к порче не только отдельных компонентов, но и
всего компьютера.
Причиной превышения допустимой температуры блока питания компьютера
может стать перегрузка при выполнении ресурсоёмких приложений, например,
современных 3D игр. Но чаще это происходит из-за различного рода
неисправностей, скажем, остановки охлаждающего блока питания вентилятора.
Вовремя обнаружить это удается далеко не всегда. Поэтому важен контроль
температуры с автоматическим уведомлением пользователя о превышении
допустимого значения.
60
Структурная схема разработанного устройства контроля температуры блока
питания компьютера представлена на плакате. Она состоит из следующих блоков:
- Датчик температуры - служит для измерения температуры;
- Микроконтроллер - предназначен для обработки информации поступающей
с датчика температуры. Программа, записанная в МК, считывает показания датчика,
усредняет их по 16 замерам и отсылает по шине USB компьютеру;
- Стабилизатор напряжения - позволяет получить на выходе напряжение,
находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного
напряжения и сопротивления нагрузки;
- Кварцевый резонатор - используются для задания тактовой частоты МК;
- USB разъем - подключается к компьютеру, предназначен для передачи
информации от МК в специальную программу в ПК.
Основой устройства является микроконтроллер ATmega8A (на схеме DD1).
К линии PB0 микроконтроллера подключен цифровой датчик температуры
DS18B20 (на схеме BK1), способный измерять температуру в интервале от -50 до
+125 ˚С с абсолютной погрешностью ±0,5 ˚С. Датчик закрепляется на одном из
теплоотводов в блоке питания компьютера.
Сигналы от микроконтроллера через резисторы R3 и R4 поступают на линии
данных D- и D+ разъема USB (XS1) соответственно.
Через резистор R5 на линию D- поступает напряжение, сигнализирующее
компьютеру, что к нему подключено низкоскоростное USB-устройство.
Питание устройства осуществляется от порта USB (линии Vbus и GND
разъема XS1).
Диоды предназначены для снижения напряжения 5 В, поступающего с линии
Vbus, приблизительно до 3,6 В, что требуется для согласовании уровней напряжения
на выводах микроконтроллера и на сигнальных линиях USB.
К выводам Х1 и Х2 микроконтроллера подключается кварцевый резонатор
ZQ1 и конденсаторы C2 и С3.
61
Рисунок 2 – Структурная схема устройства контроля температуры
блока питания компьютера
Устройство контроля температуры блока питания компьютера состоит из
односторонней печатной платы. На верхней стороне платы установлены элементы и
через провода припаены USB разъем и датчик температуры, который
подсоединяется к блоку питания.
Порядок работы с устройством следующий.
Вначале необходимо на персональном компьютере запустить программу «PC
TermoControl» появится окно (рисунок 13). В этом окне можно устанавливать
различные параметры:
- добавить программу в автозагрузку;
- всплывающие сообщения над треем;
- включение слежения за температурой;
- регулировка максимальной температуры;
- отображать окно с предупреждением;
- звуковой сигнал из системного динамика (непрерывный);
- выключить компьютер (ждать минуту).
Рисунок 3 – Программа PC TermoControl
Далее подключаем само устройство к персональному компьютеру (ноутбуку),
через USB-порт. При этом появится окно, уведомляющее о том что устройство
подключено и готово к эксплуатации.
Рисунок 4 – Компьютер определил устройство
62
В окне программы «PC TermoControl» будет отображаться температура блока
питания компьютера.
Рисунок 5 – Программа «PC TermoControl» показывает температуру блока
питания компьютера
Это окно можно сделать плавающим. Для этого необходимо нажать правой
кнопкой мыши по иконке программы в трее, а затем поставить галочку «Плавающее
окно».
Рисунок 6 – Плавающее окно
Если температура блока питания компьютера станет больше заданной, то
появиться окошко о предупреждении и через 10 секунд персональный компьютер
(ноутбук) отключится.
63
Рисунок 7 – Превышение заданной температуры
Разработанное устройство имеет меньшую цену, по сравнению с аналогами,
содержит небольшое количество элементов на печатной плате, что говорит о
простоте его изготовления.
Разработка локальной вычислительной сети в Республиканском врачебнофизкультурном диспансере
Сазонов А. В., студент Уфимского государственного колледжа
радиоэлектроники
Павлова А. Н. научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники
Современные компьютерные сети представляют собой интеграцию двух
важнейших
научно-технических
отраслей
–
компьютерной
и
телекоммуникационной. Широкое применение компьютерных систем обосновано
тем, что сети позволяют повысить эффективность систем обработки информации за
счет снижения затрат, повышения надежности и производительности
эксплуатируемых средств вычислительной техники. Одним из классов
компьютерных систем являются локальные вычислительные сети, позволяющие
организовать взаимодействие средств вычислительной техники и пользователей,
находящихся на небольших расстояниях, в рамках единого информационного
пространства.
Локальная вычислительная сеть размещена в здании Республиканского
врачебно-физкультурного диспансера. Республиканский врачебно-физкультурный
диспансер (РВФД) является многопрофильным лечебно-профилактическим
учреждением, которое оказывает медицинскую помощь населению. В РВФД
функционируют три отделения: спортивной медицины, восстановительной
64
медицины и реабилитации, консультативно-диагностическое отделение. Здание
РВФД занимает 4 этажа, а также имеется одноэтажная пристройка, в которой
размещается водолечебница. В здании РВФД располагается локальная
вычислительная сеть, объединяющая компьютеры во всем учреждении.
Компьютеры на первом этаже здания объединены топологией “шина”, на втором
этаже находятся два автономных компьютера, три компьютера на третьем этаже
объединены с помощью кабеля между собой топологией “кольцо”, также на
четвертом этаже компьютеры объединены в две локальные сети, одна из которых
располагается в кабинете бухгалтерии и объединена в “кольцо”; другая сеть также
объединяет компьютеры при помощи топологии “кольцо”.
Разрез плана республиканского врачебно-физкультурного диспансера
представлена на рисунке 1.
65
Рисунок 1 – Разрез плана здания РВФД
Структурная схема ЛВС республиканского врачебно-физкультурного
диспансера включает в себя 26 рабочих станций-моноблоков ПК1 – ПК26,
серверный шкаф с коммутационным оборудованием, 2 источника бесперебойного
питания, 5 беспроводных точек доступа ТД1 – ТД5, 5 пассивных коммутаторов КП1
– КП5, один активный коммутатор КА, репитеры, 5 многофункциональных
устройств МФУ1 – МФУ5, 3 репитера (повторителя сигналов) Р1 – Р3. Для связи
66
компонентов ЛВС между собой используются оптоволоконный кабель и “витая
пара”.
К серверу подключен активный коммутатор. Соединение с коммутатором
происходит посредством волоконно-оптического канала связи. К активному
коммутатору КА подключено 4 пассивных коммутатора КП1 – КП4, также
посредством волоконно-оптического кабеля. К коммутатору К1 подключено 9
рабочих станций ПК1 – ПК9 и МФУ1 с помощью “витой пары”. На линиях связи
между пассивным коммутатор КП1 и рабочими станциями ПК1, ПК2 и ПК3 стоят
репитеры Р1 - Р3. Также к коммутатору КП1 подключены беспроводные точки
доступа ТД1 и ТД2.
К пассивному коммутатору КП2 подключено 2 рабочих станции ПК10,
ПК11 и МФУ2. Соединение осуществляется посредством “витой пары”. На линиях
связи между пассивным коммутатором КП2 и рабочей станцией ПК10 стоит
репитер. К пассивному коммутатору КП2 подключена беспроводные точка доступа
ТД3.
К пассивному коммутатору КП3 подключено 2 рабочих станции ПК12,
ПК13 и МФУ3. Соединение осуществляется посредством “витой пары”. К
пассивному коммутатору КП3 также подключена беспроводные точка доступа ТД4.
К пассивному коммутатору КП4 подключено 6 рабочих станции ПК14 –
ПК19 и МФУ4. Соединение осуществляется посредством “витой пары”. К
пассивному коммутатору КП5 подключено 7 рабочих станции ПК20 – ПК26 и
МФУ5. Соединение осуществляется посредством “витой пары”. К пассивному
коммутатору КП5 подключена беспроводные точка доступа ТД4.
Пассивные коммутаторы КП4 и КП5 соединены между собой посредством
волоконно-оптического кабеля. Пассивный коммутатор КП5 соединен с активным
коммутатор КА также с помощью волоконно-оптического кабеля.
Структурная схема ЛВС представлена на рисунке 2. Условные обозначения
приведены в таблице 1.
67
Рисунок 2 – Структурная схема ЛВС РВФД
68
Таблица 1 – Условные обозначения
№
Наименование оборудования
п/п
1.
серверный шкаф с
коммуникационным
оборудованием
2.
Концентратор
3.
рабочая станция
4.
репитер (повторитель сигнала)
5.
беспроводная точка доступа WiFi
6.
многофункциональное
устройство
7.
электрический щит
Линии связи
8.
8.1
волоконно-оптический кабель
8.2
волоконно-оптический кабель,
соединяющий два этажа
69
Условное обозначение
8.3
кабель “витая пара”
Схема размещения оборудования представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема размещения оборудования в РВФД
Преимущества создания ЛВС в РВФД выразились в следующем:
- появилась возможность получать и отправлять любую информацию с
любого компьютера в локальной вычислительной сети, а также из Интернета;
70
- появилась возможность свободного добавления, удаления и перемещения
рабочих мест сотрудников внутри здания республиканского врачебнофизкультурного диспансера;
- также появилась возможность оперативного наращивания (модернизации)
системы оборудования РВФД без дополнительных затрат на кабельную сеть.
Разработка автоматизированной системы управления школьной библиотекой
Трубанов В.А., студент Уфимского государственного колледжа
радиоэлектроники
Полюдова Г.Р. научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники
Традиционные формы предоставления информации сегодня не могут
обеспечить необходимого уровня библиотек, большинство из них активно изучает и
внедряет новые технологии, которые позволяют значительно повысить
информационный статус библиотеки. Автоматизированная система управления
школьной библиотекой – это программный продукт, представляющий собой
автоматизированную систему, т.е. систему «человек-машина», призванную
обеспечивать автоматизированный сбор и обработку информации, необходимый для
оптимизации процесса управления. В отличие от автоматических систем, где
человек полностью исключён из контура управления, автоматизированная система
управления предполагает активное участие человека в контуре управления, что
обеспечивает необходимую гибкость и адаптивность автоматизированной системы.
Разработка автоматизированной системы управления школьной
библиотекой потребовала решения следующих задач:
- обеспечить связь приложения с системой управления базами
данных;
- разработать интуитивно-понятный пользовательский интерфейс;
- организовать возможность ввода и редактирования входных данных;
организовать возможность вывода, просмотра, редактирования
выходных данных;
обеспечить аутентификацию пользователей с целью защиты от
неправомерного доступа;
- разработать систему управления библиотечным фондом, управления
читателями, управления пользователями;
- автоматизировать процессы выдачи и принятия изданий.
При
разработке
автоматизированной
системы
использовались
современные средства разработки программного обеспечения. Для написания кода
была выбрана среда MicrosoftVisualStudio, язык программирования – С# 4.0. Для
71
управления базой данных была выбрана СУБД MicrosoftSQLCompact, не требующая
установки отдельного сервера и хранящая все таблицы в одном файле.
Диаграмма зависимостей классов стандарта UMLпозволяет проследить
вызов классов программного продукта:
Форма «Идентификация»
Главная форма
Форма «Справка»
Форма «Принять
издание»
Форма «О программном
продукте»
Форма «Поиск
издания»
Ресурсы
Форма «Настройки»
Форма «Выдать издание»
Настройки
Для начала работы необходимо поместить папку программного продукта в
необходимую директорию жесткого диска персонального компьютера. Далее
пользователь может запустить исполняемый файл, либо щелкнуть по ярлыку,
ссылающемуся на исполняемый файл. При запуске программы появляется окно
идентификации пользователя, запрашивающее логин и пароль пользователя
(рисунок 1).
72
Рисунок 1 – Экранная форма входа в систему
При успешной проверке введенных данных, появляется основная форма
программного продукта (рисунок 2).
Рисунок 2 – Основная форма программного продукта
В главной панели находятся кнопки управления, открывающие
соответствующие формы, и вкладки управления: последние операции, текущие
задолженности, управление читателями, управление фондом, управление
пользователями. Меню программного продукта представлено пунктами Сервис,
Справка, О программном продукте.
Для просмотра текущих задолженностей, необходимо перейти во вкладку
«Текущие задолженности» (рисунок 3). При выборе записи из списка, более
подробная информация о задолженности появляется в правом окно «Информация о
задолженности». Имеется возможность выборки записей по срокам просрочки и по
количеству возвращенных изданий.
73
Рисунок 3 – Экранная форма вкладки «Текущие задолженности»
Управление добавлением, удалением читателей, изменением их данных,
организовано во вкладке «Управление читателями» (рисунок 4).
Рисунок 4 – Экранная форма вкладки «Управление читателями»
74
Управление библиотечным фондом осуществляется во вкладке
«Управление фондом». Интерфейс данной вкладки во много схож с интерфейсом
вкладки «Управление читателями» (рисунок 5).
Рисунок 5 – Экранная форма вкладки «Управление фондом»
Процесс добавления новых изданий, редактирования записей об изданиях,
а также их удаление, аналогичен процессам редактирования и удаления записей во
вкладке «Управление читателями».
Вкладка «Управление пользователями» активна только для пользователей,
имеющих права администратора. Если пользователь не является администратором,
то при переходе на данную вкладку появиться системное сообщение об ошибке
(рисунок 6).
75
Рисунок 6 – Экранная форма сообщения об ошибке
Если текущий пользователь является администратором, интерфейс
вкладки «Управление пользователями» доступен (рисунок 7).
Рисунок 7 – Экранная форма вкладки «Управление пользователями»
Для поиска изданий из библиотечного фонда следует нажать на кнопку
главной формы «Поиск издания». После нажатия кнопки появляется форма «Поиск
издания» (рисунок 8).
Рисунок 8 – Экранная форма «Поиск издания»
76
После нажатия на кнопку «Выдать издание», открывается форма «Выдать
издание», в которое передается выбранное в форме «Поиск издания» издание. Далее
следует выбрать читателя. Имеется поиск читателей для удобства и быстроты
выбора читателя, выбор количества выдаваемых экземпляров и срока возврата. Для
выдачи издания следует нажать на кнопку «Выдать издание» (рисунок 9).
Рисунок 9 – Экранная форма «Выдать издание»
Для принятия издания необходимо нажать на кнопку главной формы
«Принять издание», в появившейся форме выбрать читателя, возвращающего
издание. В панели «Найденные задолженности» появятся все задолженности
выбранного ранее читателя. После выбора погашаемой задолженности, и количества
возвращаемых изданий, следует нажать на кнопку «Принять издание» (рисунок 10).
77
Рисунок 10– Экранная форма «Принять издание»
Изменить настройки программного продукта можно вызвав «Настройки»
из меню «Сервис». Имеются настройки срока выдачи изданий, автоматического
перевода читателей-учеников в следующий класс, автоматическое удаление
учеников, окончивших обучение (рисунок 11).
Рисунок 11 – Экранная форма «Настройки»
78
Для того чтобы просмотреть руководство пользователя, необходимо
выбрать пункт меню «Справка» (рисунок 12).
Рисунок 12 – Экранная форма «Справка»
Сравнивая данный программный продукт с аналогичными продуктами на
рынке IT можно сделать вывод о том, что суммарная себестоимость данного
решения относительно мала. Автоматизированная система управления школьной
библиотекой не уступает аналогичным продуктам по основным управляющим
функциям, при этом превосходит аналогичные программные продукты по простоте
обращения и удобству интерфейса. Огромным плюсом разработанного
программного продукта является то, что программа легка в освоении и не требует
дополнительных затрат на обучение персонала библиотеки.
Автоматизированная система управления школьной библиотекой является
оптимальным решением для школьных библиотек, использование данной системы
повышает оперативность обслуживания читателей, обеспечивает комфортные
условия, как для персонала библиотек, так и для их читателей.
79
Разработка микроконтроллерного дистанционного регулятора
освещенности
Хусаинов
Р.Ш.,
студент
Уфимского
государственного
колледжа
радиоэлектроники.
Хакимова Г.Г., научный руководитель, преподаватель Уфимского
государственного колледжа радиоэлектроники.
Микроконтроллерный дистанционный регулятор освещенности - это прибор
предназначенный для управления яркостью освещения при помощи любого пульта
дистанционного управления.
На сегодняшний день в домашнем пользовании применяется множество
устройств, которые улучшают качество нашей жизни, и это еще один пример того,
как можно продвинуть простейшую задачу включения и выключения света.
Структурная схема микроконтроллерного дистанционного регулятора
освещенности представлена на рисунке 1.
~220 В
Лампа
X1.2
X1.1
Схема защиты
Датчик ИК
излучения
Симистор
Фильтр
Усилитель
МК
Узел питания
регулятора
Кнопка
Пьезоизлучатель
Рисунок 1 – Микроконтроллерный дистанционный регулятор освещенности.
Схема электрическая структурная
Структурная схема микроконтроллерного
освещения состоит из следующих блоков:
80
дистанционного
регулятора
- микроконтроллер – получает сигналы от кнопки или от датчика ИК
излучения, обрабатывает их и формирует управляющие импульсы;
- пьезоизлучатель – служит для подачи звуковых сигналов;
- кнопка – передает управляющие сигналы микроконтроллеру;
- датчик ИК излучения – получает управляющие сигналы с пульта ДУ и
передает их на микроконтроллер;
- схема защиты – защищает от опасных переходных процессов и подавляют
импульсные помехи;
- симистор – управляет подаваемым напряжением;
- усилитель – усиливает сигнал, подаваемый на МК;
- фильтр – обрабатывает сигнал, подаваемый с датчика ИК излучения
- лампа – нагрузка;
- узел питания регулятора – подает питание на все элементы.
Принципиальная схема микроконтроллерного дистанционного регулятора
освещенности представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Микроконтроллерный дистанционный регулятор освещенности.
Схема электрическая принципиальная
Основным компонентом устройства является микроконтроллер DD1
(PIC12F629), который получая сигналы от кнопки SB1 или от датчика
инфракрасного излучения B1 (TSOP1133), обрабатывает их и формирует
управляющие импульсы, подаваемые через усилитель на транзисторе VT1 на
управляющий электрод симистора VS1 (BT139-600). Сетевое напряжение,
поступающее через резисторы R5 и R6 на вход GP0 микроконтроллера,
синхронизирует процесс формирования открывающих симистор импульсов. В
81
результате нагрузка (лампа накаливания EL1) подключается к сети 220 В. 50 Гц на
заданную долю каждого полупериода.
Дроссель L1 и цепь C7 R8 защищают от опасных переходных процессов и
подавляют импульсные помехи. Диод VD1(КД522), стабилитрон VD2 (КС156А) и
окружающие их элементы образуют узел питания регулятора. Через фильтр R3 C2
напряжение питания поступает на модуль ИК приемника В1. Пьезоизлучатель НА1
(ЗП-18) служит для подачи звуковых сигналов.
Рисунок 3 – Внешний вид микроконтроллерного дистанционного регулятора
освещенности
Порядок работы с устройством.
Собранный регулятор необходимо включить в сеть, не вставляя пока
микроконтроллер в предназначенную для него панель, и убедиться, что постоянное
напряжение между контактами 1 и 8 этой панели находится в пределах 4,5..5,5 В.
Затем отключаете прибор от сети, устанавливаете на место предварительно
запрограммированный микроконтроллер и вновь включаете устройство. Лампа EL1
должна загореться со средней яркостью. В исходном состоянии регулятор не
реагирует на сигналы пульта дистанционного управления и регулировать им можно
только с помощью кнопки SB1. Коротким (не более 0,5 с) нажатием на нее свет
включают на полную яркость, аналогичным повторным нажатием — выключают.
При продолжительном удержании кнопки яркость постепенно уменьшается или
увеличивается. Если направление её изменения не устраивает, достаточно отпустить
кнопку, а затем вновь нажать на нее. Направление сменится на противоположное.
Регулятор запоминает установленную яркость. Чтобы установить ее такой же при
последующих включениях светильника, необходимы два коротких нажатия на
кнопку SB1 с паузой не менее 0,2 и не более 0,5 с. После отключения от сети и
82
последующего включения регулятор возобновит работу с уровнем яркости,
установленным до отключения.
Чтобы включить дистанционное управление, нужно направить на ИК
приемник В1 регулятора излучающий диод пульта дистанционного управления,
нажать на пульте выбранную для управления светильником кнопку и удерживать ее
нажатой приблизительно 2,5 с, пока регулятор не подаст звуковой сигнал.
Светильник, если он был включен, коротко мигнет, сигнализируя о готовности к
дистанционному управлению. Теперь кнопку можно отпустить и далее пользоваться
ею точно так же, как кнопкой SB1 регулятора.
Слишком частые нажатия на кнопку пульта дистанционного управления (с
паузами менее 0,2 с) могут быть восприняты регулятором как одно непрерывное
нажатие. А если пауза между нажатиями будет слишком длинной, регулятор сочтет
двойное нажатие двумя одиночными и прореагирует соответствующим образом.
Эти обстоятельства делают необходимым привыкание к особенностям управления
регулятором.
Если с момента подачи последней команды с пульта дистанционного
управления прошло более 4 с программа отключает дистанционное управление,
сигнализируя об этом звуком и миганием света. Чтобы вновь управлять
светильником на расстоянии, нужно повторить команду инициализации, а именно
удерживать кнопку пульта дистанционного управления нажатой .
Продолжительность этой операции легко изменить. Для этого достаточно
удерживать кнопку пульта дистанционного управления нажатой приблизительно
минуту, до характерного звукового сигнала. Отпустив кнопку, продолжительностью
следующего нажатия на нее задают желаемую задержку включения дистанционного
управления. Она не должна превышать 40 с, иначе будет восстановлено исходное
значение (2.5 с).
Цена на единицу изделия аналога составляет 1100 руб., а цена разработанного
устройства немного превосходит цены аналогичных устройств, но, несмотря на это
микроконтроллерный дистанционный регулятор освещенности обладает лучшими
функциональными возможностями, а именно:
- управление освещением с помощью пульта дистанционного управления;
- плавное включение освещения;
- плавная регулировка яркости света;
- функция памяти предыдущей яркости лампы;
- возможность регулирования яркостью света в широких пределах;
- функция автоматического отключения светильника по истечении 12 часов.
83
Разработка системы видеонаблюдения кругового обзора
Шайхатаров
П.Ф.,
студент
Уфимского
государственного
колледжа
радиоэлектроники
Арефьев
А.В.,
научный
руководитель,
преподаватель
Уфимского
государственного
колледжа
радиоэлектроники
С наступлением двадцать первого века, века научно технического прогресса,
появилась необходимость принятия обязательных мер для обеспечения
информационной безопасности и в том числе обеспечения контроля помещений,
кабинетов, офисов, пространственных зон и т.д.
Чем выше уровень безопасности, тем выше вероятность сохранения всех
ценностей объекта от хищений или уничтожения. Уровень безопасности, в свою
очередь, в основном зависит от того, насколько полно и правильно была
разработана комплексная система защиты информации на предприятии. Одним из
немаловажных
факторов
является
правильно
подобранная
система
видеонаблюдения, которая усиливает надежность комплексной системы
безопасности организации.
Системы видеонаблюдения – особый вид систем безопасности,
обеспечивающих непрерывный визуальный контроль над выбранной областью с
целью своевременного реагирования на противоправные действия. В современной
действительности разработаны целые комплексы, позволяющие обеспечить
надежное наблюдение, как за целыми зданиями, так и за отдельными его частями,
например, используют видеонаблюдение для контроля над работой персонала и
большинство из них реализуют видеонаблюдение через интернет.
Затраты на установку камер видеонаблюдения оправдывают себя достаточно
быстро. Во всяком случае, ущерб от недобросовестных и преступных действий,
могут обойтись организации в разы дороже.
Одним из направлений становится управляемые комплексы видеонаблюдения,
способные поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Цель данного проекта – разработка автоматического устройства кругового
обзора 360° по горизонтали и 180° по вертикали – сферическая картина обзора для
обеспечения контроля пространственных зон и т.п. Данное устройство
предусматривает обзор предметов по азимуту в 360°, что позволит выполнить
работу нескольких видеокамер.
Основным элементом данного устройства является поворотный механизм.
Поворотный механизм состоит из двух соединенных между собой платформ. На
неподвижной платформе закреплена подвижная, приводящаяся в движение и
управляемая дистанционно при помощи пульта управления или в автоматическом
режиме (заранее запрограммированные установки направления поворота
видеонаблюдения). В движение платформу приводят установленные в ней
84
миниатюрные двигатели. За счет этого механизма достигается охват большей
площади пространственных зон для просмотра на мониторе.
Система построена на основе IE-ROBO-CIRCLE – это роботизированный
набор на базе микроконтроллера MB89N202 FUJITSU, он позволяет
демонстрировать одновременно несколько базовых алгоритмов управления
механической платформой, роботом. Для разработки управляющих программ есть
возможность выбора среды – текстовая с логическим языком высокого уровня
(Cricket Logo) либо графическая на базе интуитивно понятных пиктограмм (язык
LOGO BLOCKS).
Разрабатываемая система видеонаблюдения имеет 3 режима работы, которые
позволят операторам выбрать оптимальный режим съемки, дающий надежный
контроль пространственной зоны.
85
Режим 1- автоматический режим. Поворотное устройство делает
переменные движения по своей оси 360°. Интервал паузы между движений
составляет 1 секунду. В момент паузы видеокамера, установленная на поворотном
устройстве, делает моментальный снимок и регистрирует его на компьютер.
Полный поворот в 360° делится на 6 циклов, т.е за один поворот на компьютер
регистрируется 6 снимков. Все это выполняется с первой платформы. Далее вторая
платформа поднимает камеру, направляя его в то положения, которое дает
возможность обхват территории по вертикали. Видеокамера так же делает снимок, а
первая платформа делает те же движения в обратном направлении.
Режим 2 автоматический режим. Этот режим подобен первому режиму,
отличия состоят только в том, что первая платформа двигается вокруг своей оси
плавно без остановок, а режим
работы видеокамеры переходит в режим
непрерывной видеосъемки.
Режим 3 ручной режим. Первая и вторая платформа работает от пульта, т.е
оператор может поменять направление видеокамеры в зависимости от его желания.
Видеокамера при этом ведет непрерывную видеосъемку.
Данное оборудование будет использовано в Уфимском государственном
колледже радиоэлектроники в кабинете Информационной безопасности по
дисциплине «Технические средства защиты информации». Студенты могут
самостоятельно программировать режим работы по представленной инструкции,
тем самым решить задачи в области видеонаблюдения.
Разработанное устройство безошибочно выполняет свои заданные функции
и при этом остается простым и легким в использовании, как и было запланировано
изначально.
Были достигнуты следующие цели и задачи:
86
- устройство выполняет свои функциональные задачи;
- устройство компактное и мобильное;
- устройство можно интегрировать к любому компьютером;
- по экономическим показателям разрабатываемое устройство является
недорогим по сравнению с другими похожими устройствами;
- устройство имеет несколько режимов работы;
- устройство позволяет вносить изменения;
- устройство питается от аккумуляторов, т.е. будет экономиться электроэнергия.
Разработка
устройства
по
вышеприведенным
характеристикам
и
преимуществам является наиболее целесообразной, т.к. она обладает лучшими
показателями относительно аналогичных устройств. Разработанное устройство
может широко использоваться как в крупных, так и мелких предприятиях для
охраны, с возможностью вести визуальный мониторинг и запись событий.
87
Содержание
1.Садыков Г.Р., Бронштейн М.Е.,
Разработка и внедрение программного продукта «АСУТП, площадка
входных сепараторов газокомпрессорной станции Угутской
группы месторождений»
2. Антонов Д.А., Полюдова Г.Р.
Разработка программного продукта « Программный автоматизированный
6
комплекс Antiwinlock»
3. Закиров М.Р., Бронштейн М.Е.,
Разработка программного продукта «Тренажер для изучения английского языка»
4. Курбангалиев Д. Д., Полюдова Г.Р.,
Разработка программного продукта «Интернет-магазин автомобильных шин и
дисков ОАО Колесный двор»
5. Сагитов И.М., Бронштейн М.Е.,
Создание системы автоматического тестирования – «Руслан»
6. Аминов А. А., Сагидуллин К.И., Туктаров Р. Ф.
Разработка сенсорного дисплея на основе монитора
7. Александров В.А., Хакимова Г.Г.
Разработка робота на микроконтроллере ATmega8
8. Бештрев Н.В., Мулюков А.А., Туктаров Р.Ф.
Разработка 2D принтера
9. Втюрин А.С., Зубкова И.В.
Разработка линейки индикаторов
10. Губайдуллин А.Р., Хакимова Г.Г.,
Разработка микроконтроллерного цифрового спидометра
11. Егоров А.Н., Арефьев А.В.,
Разработка стенда для измерения электромагнитных излучений
12. Ибраев М.Р., Арефьев А.В.,
Установка Интернет-шлюза на основе операционной системы FreeBSD
13.Ишмуратов Р.Р., Арефьев А.В.,
Разработка системы регистрации и проверки посетителей
14. Морозов Павлова А.Н.
Имитационное моделирование систем массового обслуживания
15.Ребров В.П., Зубкова И.В.
Разработка устройства контроля температуры блока питания компьютера
16. Сазонов А. В., Павлова А. Н.
Разработка локальной вычислительной сети в Республиканском
врачебнофизкультурном диспансере
17. Трубанов В.А., Полюдова Г.Р.
Разработка автоматизированной системы управления школьной библиотекой
18. Хусаинов Р.Ш., Хакимова Г.Г.,
88
Разработка микроконтроллерного дистанционного регулятора освещенности
19. Шайхатаров П.Ф., Арефьев А.В.,
Разработка системы видеонаблюдения кругового обзора
89
90
91
92