МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОДСЧЕТА ВРЕМЕНИ НА БАЗЕ ARDUINI NANO

MULTIFUNCTIONAL TIME CALCULATION DEVICE BASED ON ARDUINI NANO

Verstunin Alexey Yurievich

Master of pulpit «Electromechanics Electrically and Electronic Apparatus, National Research University Moscow Power Engineering Institute»,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В данной статье описано проектирование, подбор комплектующих, сборка и тест многофункционального устройства на базе arduino nano, ATmega328, выполняющий функции отсчета времени и подсчета данных.

ABSTRACT

This article describes the design, selection of components, Assembly and test of a multifunctional device based on arduino nano, ATmega328, which performs the functions of timing and data counting.

Ключевые слова: Устройство подсчета времени, устройство подсчета данных, Arduino nano.

Keywords: the Device is counting time, the counting device the data, the Arduino nano.

Введение

В повседневной жизни, а также на производстве и в спорте широкое применение находят электронные устройства подсчета времени и подсчета данных. Такие устройства необходимы для судей хронометристов различных видов спорта, но, к сожалению, на рынке представлены устройства с ограниченным функционалом. Заинтересовавшись данным вопросом, была поставлена задача в проектировании и реализации такого устройства, ориентированного на спортсменов и судей хронометристов авимодельного спорта, в частности моделей воздушного боя (F2D, по классификации Comité International d'Aéromodelisme (CIAM)).

Описание системы

Первостепенной задачей данной работы являлось определение функциональных задач устройства. Функционал подбирался исходят из необходимого набора параметров, которые требуются спортсменам и судьям хронометристам, данные функции зависят от правил проведения соревнований:

• секундомер;
• Таймер;
• Счетчик очков;
• Звуковой и вибро сигнализаторы;
• Удобный вывод данных на дисплей;
• Показания заряда напряжения батареи;
• Подзарядка устройства от micro-USB;
• Длительная работа устройства от батареи;
• Память и вывод предыдущих результатов;

Дальнейшей задача состояла в подборе комплектующих устройства, исходя из функционала:

1. Плата arduino nano ATmega328;
2. ЖК-дисплей 160*128;
3. Плата TP4056 для заряда батареи;
4. Тактовые кнопки-4 шт;
5. Звуковой сигнализатор HPA17F;
6. Плоский вибромотор olimex VM;
7. Li-po аккумулятор 800 mAh, 3.7 В;

На рисунке 1 показана подключение комплектующий к плате arduini nano.

Рисунок 1. Схема подключения комплектующих

Для правильной работы устройства, его необходимо запрограммировать, для этого необходимо написать скетч в специализированной среде arduino [1].

Краткое описание части программы представлено ниже.

//таймер2-секундомер

   if (timer1<=(time_start))

    if (bWork==1)  

    timer2=timer2+mcount;

    tt=round((timer2)/1000);

    mm=tt/60;

    ss=tt - mm*60;

    st=String("");

    if(kadr==1){

      /*

    tft.setCursor(tft.width()/2+dx, dy);

    tft.print(mm);

    tft.setCursor(tft.width()/2+dx+14, dy);

    tft.print(":");

    tft.setCursor(tft.width()/2+dx+25, dy);

    if(ss<10){ st=String(ss);st=String("0"+st);}else st=String(ss);

    tft.print(st);

    */

    st=String(mm);

    st=String(st+":");

    tft.setCursor(tft.width()/2+dx-1, dy);

    if(ss<10){ st=String(st+"0"+ss);}else st=String(st+ss);

    tft.print(st);

После сборки и подключения всех элементов к микроконтроллеру arduino nano на монтажной плате, необходимо запрограммировать микроконтроллер [2], используя среду программирования arduino и различные библиотеки, для корректной работы устройства.

Дальнейшим этапом работы было проектирование корпуса для данного девайса в CAD системе SolidWorks, на рисунке 2 показана 3d модель сборки всех узлов корпуса устройства. Следующим этапом работы было подготовка и печать корпуса устройства на 3d принтере (с технологией печати FDM) из различных видов пластика.

Рисунок 2. 3d модель корпуса выполненная в SolidWorks

Заключительной стадией работы был монтаж, пайка, сборка корпуса и тестирование. На рисунке 4 показаны фото готового устройства.

Рисунок 4. Фото готового устройства

Заключение

В данной статье рассматривалось проектирование, подбор комплектующих, сборка и тест многофункционального устройства на базе arduino nano, ATmega328, выполняющий функции отсчета времени и подсчета данных. Все поставленные задачи были выполнены, были получены соответствующие результаты. Так же необходимо заметить, что данная система с таким набором характеристик не имеет аналогов.

Список литературы:

1. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. изд. БХВ-Петербург, 2012.- 256 с.
2. Литвиненко Н. А. Технология программирования на С++. Начальный курс. изд. БХВ-Петербург, 2010.- 281с.