Проект устройства IPS дисплея - Дипломная работа

Ежегодно в мире производятся тысячи устройств, передающий и принимающих информацию по беспроводным каналам, на базе этих устройств в свою очередь строятся новые сети, использующие такие технологии как ZIGBEE, Bluetooth, Wifi. Круг задач, решаемый с их помощью чрезвычайно широк - от полностью автоматических систем управления потребляемой энергии каждого из цехов завода, до простейших систем управления бытовыми приборами. Управление такими устройствами является достаточно простой задачей, пользователь может самостоятельно вносить изменения в работу устройств.Миллионы устройств, реализованных с использованием ZIGBEE стандарта, доказывают что потребители могут рассчитывать на самые разнообразные, умные и, в тоже время простые, продукты, использующиеся повсеместно, будь то место вашей работы, ваш дом или же детская площадка, на которой играет ваш ребенок. Эти технологии позволяют клиентам управлять ситуацией, экономить энергию и деньги, дают инструменты, необходимые для получения контроля в повседневной жизни. История стандарта 802.15.4 (ZIGBEE) началась, когда многие инженеры, знакомясь с новейшими (в то время) стандартами Bluetooth и Wi-Fi, с разочарованием поняли, что оба эти стандарта были и остаются энергетически слишком прожорливы, слишком сложны для множества нужных рынку устройств. Трансиверы, отвечающие стандарту 802.15.4, могут использоваться как самостоятельные устройства, если разработчику нужно организовать связь точка-точка или звезда. Сеть сама определяет оптимальный маршрут передачи данных и позволяет находиться в одной сети тысячам устройств!Рассмотрим основные устройства стандарта Smart Energy, встречающиеся повсеместно в жизни. Они устанавливаются в стандартные разъемы и имею на своем корпусе дисплей через который возможно отслеживать потребляемую энергию. Данные розетки защищают приборы от перепадов напряжения, самостоятельно применяют меры безопасности при внешний воздействиях. Такие устройства могут сообщить о наличии или отсутствии уникальной идентификации каждой отдельной нагрузки вилки, если вилка имеет формат кодирования RIGHTPLUG или дополнения кодировку тегов. Одним из наиболее распространенных разработок на базе Zigbee SMARTENERGY является счетчик, измерительный прибор, отслеживающий потребление ресурсов или же, например состояния какого-либо устройства (измерение напряжения, тока, частоты).Технологии различаются геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Название In-Plane Switching было получено изза способа размещения кристаллов в IPS-панели. Дело в том, что, в отличие от своих предшественников, кристаллы здесь расположены в одной плоскости параллельно поверхности панели. Внедрение технологии IPS позволяет избавиться от основных «болезней» первых жидкокристаллических дисплеев - маленького угла обзора, который обусловлен разной степенью поворачиваемости молекул ЖК-вещества. Но, IPS немного изменил сам принцип прохождения электрического напряжения через полупрозрачные электроды, которые находятся в одной плоскости по отношению к внутренней стороне жидкокристаллической ячейки.Computime, компания основанная в 1974 году, Computime является глобальной, производственной компанией, предоставляющей инновационные решения для клиентов в коммерческих, промышленных и потребительских рынках. Компания предоставляет технологии и продукты, которые экономят энергию и делают жизнь людей более продуктивной и комфортной. CTW300 устройство, представляющее собой способ отображения информации на матричный 4,5 дюймовый дисплей, мощностью - 100 МВТ. Фирма Aztech специализируется в области сохранения и управления спросом, аксессуары для отрасли коммунальных услуг и удаленного мониторинга и управления, с использованием наземных и спутниковых беспроводных систем. Aztech Associates, Inc была основана в 1993 году, Aztech получила международное признание после того, как они развили систему дистанционного слежения, что позволило клиентам в нефтяной и газовой промышленности точно контролировать местонахождение вагонов.Atmel поддерживает свои беспроводные аппаратные микроконтроллеры, готовые к использованию IEEE 802.15.4 протоколом, совместимого программного стека. Кроме того, Atmel предлагает ZIGBEE пульт дистанционного управления программным обеспечением профиля и BITCLOUD пакет программного обеспечения, включающий полный набор: ZIGBEE Smart Energy, ZIGBEE Building Automation и ZIGBEE Home Automation. Atmel BITCLOUD Profile Suite представляет собой готовую к работе платформу для быстрой разработки ZIGBEE сертифицированной продукции. Программа поддерживает большое количество устройств и оптимизирована для сверхнизкого энергопотребления с 5 до 15 лет от батарей (зависит от приложения). Программное обеспечение представляет собой основу для создания ZIGBEE Smart Energy, работающем на микроконтроллерах Atmel и IEEE 802.15.04 - совместимых радио приемопередатчиков[2].Главной деталью устройства будет микроконтроллер ATMEGA1281, который должен соединять, управлять и контролировать мо

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Профиль Smart Energy стека протоколов ZIGBEE

1.2 Основные устройства, входящие в профиль Smart Energy

1.3 IPS дисплей

1.4 Обзор IPS дисплеев

1.5 Пакет программного обеспечения BITCLOUD

ГЛАВА 2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА. ОБЗОР ЭЛЕМЕНТОВ УСТРОЙСТВА

2.1 Технология разработки программного обеспечения системы

2.2 Функциональная схема и принцип работы устройства

2.3 Описание основного микроконтроллера для устройства

2.4 Блок управления пользователем функциями устройства (кнопки)

2.5 Блок взаимодействия с USB портом внешнего устройства

2.6 Блок отображения данных

2.7 Блок приема данных при помощи модуля Zigbee

2.8 Блок памяти для хранения принимаемых данных

2.9 Вывод

ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

3.1 Разработка принципиальной схемы и печатной платы

3.2 Описание принципиальной схемы устройства

3.3 Алгоритм работы схемы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ