ВКР: Разработка устройства управления адресной светодиодной лентой на основе Arduino»»

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа содержит 49 страниц текстового документа формата A4, включающего 33 рисунков, 6 листинга программы, 2 таблицу, 19 использованных источников.
ARDUINO IDE, ARDUINO, RGB ЛЕНТА, WS2812B, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, SPI.
Объектом исследования является адресная RGB лента и платформа Arduino.
Целью данной работы является проектирование устройства формирования текста или изображения на базе Arduino.
Arduino — это небольшая платформа с собственным процессором и памятью. На этой платформе есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: лампочки, светодиодные ленты, датчики, роутеры, и всё что работает от электричества.
В память Arduino можно загрузить программу, а процессор будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму.
В рамках курсового проекта была поставлена задача реализации передачи информации на адресную светодиодную ленту на базе Arduino.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• анализ “Arduino Nano”;
• анализ адресной светодиодной ленты WS2812B;
• подготовка устройства и среды программирования;
• разработка программы.

В процессе выполнения работы были рассмотрены основные вопросы, связанные с проектированием в “Arduino IDE”, выполнена настройка устройства. В результате были разработаны алгоритм и программное обеспечение передачи информации на адресную светодиодную ленту на базе Arduino, выполняющие поставленные задачи.
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5
1.1Анализ основных элементов проектируемой системы 6
1.1.1 Интерфейс SPI 17
1.1.2 Интерфейс UART 24
1.2 Анализ среды разработки Arduino IDE 26
1.3 Анализ адресной светодиодной ленты WS2812B 30
2 Разработка программного обеспечений для управления WS2812B 34
2.1 Программная реализация протокола 34
2.2 Программно-аппаратная реализация протокола 40
2.3 Приём данных через UART 42
3 Результат работы 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 52

ВВЕДЕНИЕ

С помощью адресной светодиодной ленты можно создавать светомузыку, умную подсветку для телевизора, бегущую строку и другие проекты, в которых требуется отобразить информацию на широком экране. Благодаря встроенным контроллерам, можно управлять каждым из светодиодов ленты по отдельности, управляя ими как пикселями на экране.
Объектом исследования является адресная RGB лента и платформа Arduino.
Светодиодная лента — это набор связанных светодиодов, на которые может одновременно подаваться напряжение питания. В адресной светодиодной ленте также используются светодиоды, которые могут управляться отдельно и независимо от других. Таким образом, адресные ленты можно использовать для более интеллектуального управления световым потоком на отдельных участках ленты, включая или выключая под