Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania Praca dyplomowa inżynierska Temat: „Mikrokontrolerowy układ sterowania diody RGB” Dyplomant: Kamil Rąpała Promotor: prof. dr inż. Zbigniew Frąckiewicz Katedra: Systemów Telekomunikacyjnych i Bezpieczeństwa Informacji

Wprowadzenie Na co dzień naszą uwagę przykuwają różnego rodzaju efekty świetlne. Pojawienie się diod RGB umożliwia nam stworzenie ciekawych projektów wizualnych przy małym nakładzie kosztów i pracy. Są one używane do projektowania elektronicznych znaków drogowych, reklam, ekspozycji czy pokazów. Dioda RGB posiada strukturę umożliwiającą generowanie trzech podstawowych barw (zielony, czerwony i niebieski). Mikrokontrolerowy układ sterowania diodą RGB umożliwi praktyczne wykorzystanie projektu na potrzeby laboratorium komputerowego w Wyższej Szkole Informatyki i Zarządzania w Bielsku - Białej. Głównym zadaniem jest stworzenie stanowiska pracy dla studenta. Układ powinien mieć małe wymagania sprzętowe, obsługa sterownika powinna być możliwa poprzez komputer wykorzystując odpowiednią instrukcją obsługi. Dzięki użyciu mikrokontrolera użytkownik powinien mieć możliwość uzyskania dowolnej barwy diody RGB.

Sformułowanie problemu Praca nad systemem informatycznym polega na : Zaprojektowaniu systemu, który umożliwi sterowanie kolorem oraz natężeniem światła diody RGB za pomocą mikrokontrolera. Stworzeniu aplikacji komputerowej, która umożliwia sterowanie. Zaprojektowaniu i stworzeniu sterownika z możliwością późniejszej rozbudowy. Stworzeniu całego układu pracując w warunkach domowych. Wykorzystaniu możliwych technologii i narzędzi informatycznych. Przeprowadzenie testów systemu.

Transmisja danych odbywa się dwukierunkowo pomiędzy komputerem, Projekt systemu Realizacja systemu: Sprzętowa Zawiera programator, układ zasilający, kondensatory elektrolityczne i filtrujące oraz stabilizatory. Najważniejszym elementem jest mikrokontroler, który stanowi serce całego układu elektronicznego. Programowa Zawiera dwa różne oprogramowania – użytkowe oraz sprzętowe. Oprogramowanie łączy się w spójną całość tworząc jeden system. Transmisja danych odbywa się dwukierunkowo pomiędzy komputerem, a sterownikiem. Sterownik wysyła dane do LCD, a odbiera z klawiszy nawigacji.

Projekt systemu : Oprogramowanie systemowe Realizacja aplikacji to sterowanie pracą wszystkich elementów układu, które zostaną podłączone razem ze sobą za pomocą mikrokontrolera. : Podział urządzeń ilustruje rolę poszczególnych połączeń i kierunek transmisji danych

Projekt systemu Oprogramowanie użytkowe Wynik ustawienia poszczególnych składowych koloru RGB można zaprezentować na cztery różne sposoby: Liczba w systemie RGB, wartości R, G, B z przedziału 0 – 255. Ciąg znaków w systemie szesnastkowym (heksadecymalnym). Graficzna reprezentacja koloru na ekranie. Barwa diody RGB, w przypadku aktywnego połączenia ze sterownikiem. Niezależnie od obecności połączenia składowe R,G,B są wysyłane na ekran monitora. Sterownik otrzymuje dane tylko w przypadku, kiedy status połączenia jest aktywny

Prezentacja systemu Ekran powitalny Zasada działania programu Zawiera najważniejszymi informacje związane z pracą dyplomową Zasada działania programu Przy użyciu myszki wybieramy jeden z dwóch trybów pracy. Ustawiamy poszczególne wartości składowych koloru RGB (możliwość wprowadzenie danych z klawiatury, a także wybranie wartości przy użyciu myszki za pomocą paska przewijania).

Testowanie systemu Wybór pracy urządzenia: Status jest „Rozłączony” sterownik pracuje w trybie symulatora. Status jest „Połączony” pracujemy ze sterownikiem.

Testowanie systemu Ustawienie koloru za pomocą okna dialogowego umożliwia: Wybór dowolnego koloru z okna dialogowego Zmiana koloru diody RGB

Instrukcje użytkowników ELEMENTY PROGRAMU: - Ekran powitalny (informacje o projekcie) - Główne okno (realizacja działania symulatora oraz sterowanie urządzenia) FUNKCJE PROGRAMU: 1. Możliwość przeprowadzenia symulacji pracy urządzenia (brak połączenia za sterownikiem) - wyświetlenie na ekranie wyniku mieszania trzech kolorów podstawowych 2. Sterowanie w trybie manualnym urządzenia (połączenie aktywne ze sterownikiem) - dowolne ustawienie barwy diody RGB TRYBY PRACY Na dolnym pasku wybieramy tryb pracy urządzenia: - Status jest oznaczony jako Rozłączony - sterownik pracuje w trybie symulatora. - Chcemy pracować ze sterownikiem naciskamy napis „Status”, wtedy ukazuje się napis Połączony.

Wnioski i uwagi końcowe Sterowanie kolorem światła, tj. tworzenie różnych kolorów oświetlenia, zmiany tych kolorów oraz natężenia światła są możliwe do zrealizowania w przypadku spełnienia poniższych wymagań: Stworzenie całego układu możliwe jest do zrealizowania w warunkach domowych. Układ powinien mieć małe wymagania sprzętowe, a obsługa sterownika powinna być możliwie łatwa. Umożliwia uzyskanie dowolnego koloru emitowanego przez diodę RGB. Działa samodzielnie bez potrzeby komputera. Umożliwia sterowanie za pomocą aplikacji komputerowej przez kabel RS-232, albo klawiszy nawigacyjnych i wyświetlacza LCD. Posiada wbudowane programy oraz możliwość ich wyboru. Działa w sposób ciągły i stabilny.

Bibliografia Publikacje Prace Dyplomowe WSIZ Witryny WWW R. Stephens: Visual Basic 2008. Warsztat programisty, wyd. Helion, Gliwice, 2008. Pawluczuk: Sztuka programowania mikrokontrolerów AVR. Przykłady, wyd. BTC, Warszawa, 2007. Prace Dyplomowe WSIZ Adam Klima, Mikrokontrolerowe systemy sterowania fontannami, 2011, promotor: prof. dr hab. inż., dr n.e. Franciszek Marecki. Przemysław Mrzygłód, Inteligentny znak drogowy sterowany mikrokontrolerem, 2011, promotor: Prof. dr inż. Zbigniew Frąckiewicz. Witryny WWW www.digi-led.pl www.pl.wikipedia.org/wiki/Dioda_elektroluminescencyjna www.engbedded.com/fusecalc www.youtube.com/watch?v=vgHFet8ci-I www.elektroda.pl/rtvforum/topic1027759.html