91267

Розробка програмного забезпечення компютерної системи дистанційного управління приладами

Дипломная

Информатика, кибернетика и программирование

В розробленому дипломному проекті досліджені сучасні пристрої, які використовуються в смартфонах та планшетах і дозволяють їм керувати різноманітними пристроями. Їх доцільність використання та можливості використання в повсякденному житті та побуті можна розглянути на простому прикладі.

Украинкский

2015-07-14

3.26 MB

6 чел.

Розробка програмного забезпечення комп'ютерної системи дистанційного управління приладами

ЗМІСТ

ВСТУП 4

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ 6

2. ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ АНАЛОГІВ 8

2.1. Різновиди приладів з ІЧ 8

2.2. Додаткові пристрої для керування 14

3. ДОСЛІДЖЕННЯ ТА АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ 20

3.1. ІЧ сигнал 23

3.2. Фотодіод 25

3.3. ІЧ діод 27

3.4. Аналогічні додатки на Android 29

3.5. Огляд середовища розробки 34

4. РОЗРОБКА ПРИСТРОЮ 45

4.1. Апаратна частина 45

4.2. Програмна частина 48

5. ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ 51

5.1. Витрати на аналітику і практичну роботу 51

5.2. Відрахування від заробітної плати до фондів соціального страхування 55

5.3. Розрахунок амортизаційних відрахувань 55

6.4. Розрахунок матеріальних витрат на період реалізації проекту 56

5.5. Розрахунок матеріальних витрат на придбання та налаштування роботи технічних засобів 57

5.6. Розрахунок окупності 57

6. ОХОРОНА ПРАЦІ 59

6.1. Вступ 59

6.2. Аналіз умов праці, небезпечних та шкідливих факторів 59

6.3. Мікроклімат робочої зони 60

6.4. Шум, вібрації, інфразвук 61

6.5. Небезпека ураження електричним струмом 61

6.6. Ергономіка, технічна естетика та організація робочого місця. 62

6.7. Пожежна безпека 63

6.8. Розробка заходів з охорони праці 64

6.9. Розрахунок освітлення 66

ВИСНОВКИ 69

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 71

ДОДАТОК А 482.КНУТД.151065.002 Розробка програмного забезпечення комп'ютерної системи дистанційного управління приладами.……………….74

ДОДАТОК Б 482.КНУТД.151065.002 Розробка програмного забезпечення комп'ютерної системи дистанційного управління приладами. Текст програми…………………………………………………………………..………...75


ВСТУП

Актуальність теми дослідження. В сучасному світі настільки багато різноманітних пристроїв і техніки з різноманітними інтерфейсами передачі даних, що досить важко уже уявити сьогоднішнє життя без цих пристроїв.

Мета дослідження. Метою дипломної роботи є розробка програмного забезпечення комп'ютерної системи дистанційного управління приладами.

Для того щоб досягти поставленої мети необхідно вирішити такі поставлені завдання:

  •  визначити доцільність створення системи дистанційного керування приладами;
  •  підбір компонентів для створення даної системи;
  •  розробка і підбір методів для реалізації;

Об’єкт досліджень дипломної роботи: об’єктом даного дослідження є пристрій та програмне забезпечення, що дозволить віддалено керувати побутовими і іншими пристроями.

Методи та інформаційна база дослідження. У процесі створення дипломного дослідження автором використано методи порівняльного та економіко-статистичного аналізу, за допомогою яких виявлено економічну доцільність та ефективність створеного пристрою та ПЗ до нього.

Інформаційною базою дослідження були роботи вітчизняних та багатьох іноземних розробників ПЗ, інтернет джерела, а також  нормативно-законодавчі акти України, матеріали наукових конференцій та матеріали технічного характеру.

Практичне значення одержаних результатів. В розробленому дипломному проекті досліджені сучасні пристрої, які використовуються в смартфонах та планшетах і дозволяють їм керувати різноманітними пристроями. Їх доцільність використання та можливості використання в повсякденному житті та побуті можна розглянути на простому прикладі. Наприклад коли одним смартфоном або планшетом, який у багатьох людей постійно з ними можна керувати багатьма приладами в домі або офісі і при цьому не потрібно шукати різні пульти дистанційного керування для кожного з пристроїв. І насправді така річ буде досить корисна через те, що вона разом з спеціально розробленим програмним забезпеченням може не тільки керувати пристроями, які вже є в базі, але також і запам’ятовувати нові сигнали від передавача, що дозволить розширити функціональність майже на всі пристрої с ІЧ портом. Крім того просте встановлення пристрою в роз’єм для звичайних наушників надасть смартфону або планшету нового функціоналу.

Структура та обсяг дипломної роботи. Дипломний проект містить 76 сторінки, 7 таблиць, 42 рисунки, список літератури з 43 найменувань, 2 додатки на 4 сторінках.

У вступі поставлене завдання дипломного проекту, також актуальність роботи, її корисність та практичне значення.

  1.  
    ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Метою даного дипломного проекту є розробка ІЧ передавача та приймача для дистанційного керування побутовими приладами та розробки програмного забезпечення для розробленого пристрою. Для того щоб повністю розкрити мету дипломного проекту потрібно визначити основні характеристики, яким повинна відповідати майбутня розроблена система.

Функціональні можливості програми: програма повинна відповідати специфікації сфери застосування, забезпечувати управління пристроєм з ІЧ діодом, який буде передавати і приймати сигнали.

Відповідність апаратним засобам: в гонитві за останніми новинками програм слід не забути уточнити, чи буде ця програма функціонувати на більшості Android пристроїв.

Вартість програмного продукту: не останнє значення при виборі програми має і її ціна. Існує дуже велике варіювання цін на програми, яке залежить як від складності самих програм, так і від їх популярності на ринку програмних продуктів. Тому, зрозуміло, необхідно зважено підходити до питання ціни і особливо – до вибору оптимального співвідношення ціни, якості та функціональності.

Таким чином, при виборі необхідної програми потрібно визначити для себе оптимальне поєднання функціональності, простоти, надійності і вартості програми.

Виходячи з вище сказаного можна визначити основні позитивні сторони розроблюваного програмного продукту:

  •  простий і зручний у використанні;
  •  має простий і зрозумілий інтерфейс;
  •  простота роботи з програмою зумовлюється тим, що користувач натискає на потрібні кнопки, які активують фотодіод і він передає потрібні сигнали на приймач пристрою.
  •  не висока вартість програмного продукту;
  •  не високі апаратні вимоги.

Дана розроблена система повинна бути масштабована, тобто в разі виникнення потреби в неї можна додати нові можливості або розширити уже наявні.

Крім цього, інтерфейс програми має бути не перевантажений непотрібним функціоналом та зрозумілий для користувача.

  1.  
    ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ АНАЛОГІВ

В сучасному світі багато пристроїв можуть куруватися дистанційно за допомогою різноманітних пультів дистанційного керування. Деякі з цих пультів використовують для керування Wi-Fi і Bluetooth, але основними залишаються пристрої і пульти дистанційного керування на ІЧ діодах, які випромінюють ІЧ сигнали. І такими сигналами і керується більшість побутової техніки. Але все в наш час все більше і більше пристроїв в тому числі смартфони і планшети оснащується ІЧ портами і це дозволяє їм за допомогою спеціального ПЗ виконувати роль повноцінного пульту дистанційного керування.

2.1. Різновиди приладів з ІЧ

Так як вище було написано, що деякі планшети і смартфони мають ІЧ порт і можуть використані як звичайні пульти керування, то потрібно розглянути їх ефективність в даному плані і результативність. Буде розглянуто декілька моделей смартфонів, які стали досить полярними серед багатьох власників.

Samsung Galaxy S4 можна використовувати в якості дистанційного пульта за допомогою спеціального додатка WatchON, яке встановлено на смартфоні, а також флагман має ІЧ-порт. Все це дозволяє перемикати канали, вмикати/вимикати телевізор, регулювати гучність. Однак перед використанням смартфона в якості дистанційного пульта необхідно ввести ряд параметрів, які не дуже зручно вводити в програмі для того, щоб можна було керувати різними пристроями.

Рисунок 2.1 – Вигляд пульту в WatchON

Щоб Samsung Galaxy S4 зміг працювати з іншими телевізорами, то доведеться змінити налаштування у відповідності з моделлю телевізора і постачальником послуг. Після всіх налаштувань можна використовувати даний телефон як пульт дистанційного керування. Але не кожний смартфон має ІЧ порт і не завжди доцільно змінювати свій смартфон на інший лише через відсутність ІЧ порту.

Ще однією цікавим аналогічним пристроєм є пульт дистанційного керування, який реалізовувався з ІЧ передавачем і приймачем, що взаємодіяли з Raspberry на базі дистрибутиву Xbian.

На один з виходів GPIO потрібно встановити ІЧ LED від пульта і подавати на нього сигнали, які розуміє мій телевізор. Для управління телевізором потрібен ІЧ передавач, а щоб дізнатися, які сигнали передавати на телевізор потрібно просканувати пульт від цього телевізора. Для цього потрібен ІЧ приймач, тому плата для Raspberry буде складатися з приймача і передавача.

Рисунок 2.2 – Принципіальна схема плати

Плата займає мало місця і інсталюватися на GPIO. Приймач використовує GPIO 11, передавач GPIO 9, плюс живлення 3.3 В і земля, разом задіяно 4 виходи.

Сама плата достатньо проста і складається з таких компонентів:

R1 — 1 кОм (резистор, обмежує струм бази до 2.5 мА, максимальний струм бази, який може витримати GPIO і не згоріти 16 мА )

R2 — 33 Ом (резистор, обмежує струм на світлодіоді до 50 мА, завдяки цьому сигнал стабільний, дальність більше 5 метрів)

Q1 — BC547 (транзистор для посилення сигналу)

D1 — IR LED з пульта 36-38 кГц (ІЧ передавач)

IR — TSOP1738 (ІЧ приймач)

Для створення готово пристрою була створена плата за допомогою ЛУТ технології. Виготовлена плата встановлена у Raspberry і її модуль займає нижні 5х2 роз’єм GPIO, хоча її можна встановити і на 5х1 роз’єм.

Рисунок 2.3 – Виготовлена плата

Плата готова і встановлена, серед мінусів можна виділити те, що ІЧ приймач занадто громіздкий і не поміщається в корпус Raspberry, це можна побачити на рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 – Плата Raspberry з встановленим ІЧ приймачем і передавачем

Для того щоб замінити приймач можна використовувати будь-який інший більш компактний ІЧ приймач на частоті 38 кГц. До мінусів також можна віднести те, що вартість Raspberry занадто висока, а для проектування такого пристрою потрібно мати хоча б базові навички в схемотехніці. Також сам по собі пристрій може використовуватися тільки для того, щоб керувати тільки одним телевізором і для цього використовувалася стороння плата Raspberry для якої була написана спеціальна програма, що дозволяла керувати ІЧ приймачем і передавачем.

Для того щоб налаштувати потрібне програмне забезпечення потрібно виконати наступні пункти:

  •  налаштувати Lirc для зчитування пульта і для передачі ІК команд;
  •  Сервер, який приймає HTTP команди, відправляє ІК сигнали через lirc;
  •  Клієнтський додаток для телефону, що передає HTTP команди сервера

Крім смартфонів на сучасних планшетах розробники почали встановлювати ІЧ порт. Першим із таких планшетів став достатньо популярний Samsung Galaxy Tab 7.

Рисунок 2.5 – Samsung Galaxy Tab4 з ІЧ портом

Даний пристрій, який зображений на рисунку 2.5 має вбудований ІЧ порт на верхній грані корпусу, який надає можливість використовувати його в якості пульта дистанційного керування для телевізора і інших пристроїв. Ця можливість і реалізована виробником за допомогою власної програми Smart Remote, що поставляється у стандартному наборі встановлених програм.

Рисунок 2.6 – Вікно SmartRemote

Додаток призначений для дистанційного управління телевізором з планшета. При першому включенні програми, вона запропонує вибрати одну із моделей телевізорів, слід зазначити, що підтримуються не тільки моделі від фірми Samsung, але і багато інших відомих брендів. Після вибору бренда, потрібно протестувати роботу програми з конкретним телевізором.

Планшет надішле сигнал включення, щоб дізнатися, чи правильні налаштування були обрані. Якщо телевізор не включився, то будуть тестуватися інші шаблони керування (для деяких брендів доступно до десяти шаблонів). За умови, якщо телевізор визначається планшетом, то можна відправити запит на додавання його підтримки. Але багато власників планшету пишуть, що не можуть добавити інший телевізор в базу Smart Remote і не мають змоги керувати багатьма телевізорами одночасно. Цю проблему можна вирішити за допомогою інсталювання в планшет іншого програмного забезпечення, але воно не безкоштовне і за нього потрібно заплатити. Крім цього не відомо чи дійсно воно буде якісним і задовольняти всі потреби користувача.

2.2. Додаткові пристрої для керування

Найбільші виробники смартфонів встановлюють на свої дорогі моделі ІЧ випромінювачі, але тепер на відміну від попереднього покоління смартфонів, де вони використовувалися для обміну даними між пристроями, тепер їх використовують у якості пульту дистанційного керування для домашньої електроніки.

Рисунок 2.7 – ІЧ пристрій підключений до Samsung Galaxy SIII

Функція пульта дистанційного керування достатньо корисна, але не всі готові віддавати великі гроші за модель смартфона або планшета з вбудованим ІЧ діодом. Все що потрібно це смартфон Android (версія не нижче 4.0.3) і підтримка OTG. USB OTG (On-The-Go) – це функція, яка дозволяє під’єднати до USB порту смартфона через спеціальний перехідник різні пристрої, такі як USB накопичувачі, мишки, клавіатури, хаби та інше.

При цьому живлення для пристрою береться з самого смартфона. ІЧ пристрій надійно розташовується в спеціальному утримуючому матеріалі. Хороше рішення для того, щоб носити смартфон разом із пристроєм в кишені. Даний пристрій підключається до мікро USB порту смартфона він показаний на рисунку 2.8.

Рисунок 2.8 – ІЧ пристрій для смартфону

Для роботи даного пристрою потрібно встановити спеціальне програмне забезпечення на смартфон. При першому підключенні ІЧ порту програма запитає доступ до USB пристрою. Необхідно дозволити доступ пристрою до системи смартфону. Інтерфейс додатку на англійській мові з функцією повороту екрану на 180 градусів. Це зручно якщо USB роз'єм розташовано в нижній частині корпусу телефону. Додаємо новий пристрій з доступної бази даних. Для пошуку можна скористатися підкатегоріями, або відразу ввести назву моделі в рядок пошуку.

Рисунок 2.9 – Вікно програми для підбору сигналу

Якщо потрібної моделі немає в базі, то можна скористатися іншим способом. Вибрати пункт всі моделі. При цьому програма буде по черзі пропонувати різні коди на одну дію, наприклад кнопку включення. Все що потрібно це підтвердити якщо код підійшов, або перевірити наступний. Таким чином, програма пропонує налаштувати декілька основних кнопок пульта, і при вдалому розкладі сама запропонує профіль з іншими кодами для вашої моделі. Якщо другий варіант не підійшов, тоді можна скористатися третім. Так як даний ІЧ порт може не тільки передавати інфрачервоний сигнал, але ще і приймати. На практиці це означає, що можна відсканувати коди своєї побутової техніки, маючи пульт від неї. Це досить хороша особливість даного пристрою і вона відрізняє його від багатьох інших в яких немає можливості сканувати пульти.

Рисунок 2.10 – ІЧ пристрій в розібраному вигляді

Переваг багато, але є і недолік який полягає в тому, що сам пристрій багато коштує хоча він сам складається з дешевих компонентів і його ціна повинна бути набагато нижча. Другим недоліком є те, що для багатьох таких пристроїв дуже мало безкоштовних, дійсно функціональних додатків для керування ІЧ портом, а за функціональні і повноцінні додатки потрібно заплатити.

Ще один ІЧ пристрій для смартфонів і інших пристроїв від компанії Apple під назвою IR-Beaming. Даний пристрій також надає смартфону або планшету додаткових функцій і дозволяє керувати побутовою технікою і майже усіма іншими пристроями в яких є ІЧ порт.

Рисунок 2.11 – Пристрій від Apple IR-Beaming

Для даного пристрою існує і безкоштовний додаток, але попри всі переваги існує один великий недолік – це ціна, яка перевищує 100 доларів при такому маленькому і простому с технічної сторони пристрої уже ніяк не може змусити нормальну людину його придбати.

І ще одним із найцікавіших і найперших смартфонів, що могли керувати побутовими пристроями є Siemens S65, що зображений на рисунку 2.12. В цьому смартфоні присутній ІЧ порт за допомогою якого можна будо передавати файли з одного смартфону на інший. Але його можна було використовувати і для керування побутовою технікою та всіма іншими пристроями, що мали ІЧ порт. Хоча даний пристрій і мав велику популярність в свій час, але в даний час коли розвиток техніки пішов на зовсім інший рівень.

Рисунок 2.12 – Телефон Siemens S65 с ІЧ портом

Цей телефон має більше недоліків чи переваг при використанні ІЧ порту. Даний пристрій уже не підтримує сучасні моделі телевізорів і іншої побутової техніки. Також не має можливості розробити максимально функціональні програму для даного телефону, яка могла максимально конкурувати с сучасними аналогами.

  1.  
    ДОСЛІДЖЕННЯ ТА АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ

У побутовій радіоелектронній апаратурі отримали широке застосування інтегральні приймачі інфрачервоного випромінювання. По-іншому їх ще називають ІЧ-модулями. Їх можна виявити в будь-якому електронному приладі і в найменших пристроях, якими можна керувати за допомогою пульта дистанційного керування. Ось на приклад, ІЧ-передавач на пульті керування телевізора та на самому телевізорі.

Рисунок 3.1– Пульт з ІЧ діодом

На відміну від звичайного інфрачервоного фотодіода, ІЧ-приймач може приймати і обробляти інфрачервоний сигнал, що є ІЧ-імпульси фіксованої частоти і певної тривалості – пачки імпульсів. Це технологічне рішення позбавляє від випадкових спрацьовувань, які можуть бути викликані фоновим випромінюванням і перешкодами з боку інших приладів, випромінюючих в інфрачервоному діапазоні.

Рисунок 3.2– ІЧ приймач телевізора

Реалізація пультів дистанційного управління на основі апаратно-програмного комплексу досить просте. Існує багато різних варіантів як можна їх виготовити, використовуючи звичайний ІЧ фотодіод.

Рисунок 3.3 – Схема пристрою

Цей варіант передавача хоч і мало ефективний, але його просто зробити без якихось значних навичок і знань в схемотехніці.

Для його реалізації потрібні лише два ІЧ світлодіода (можна використовувати від старих/непотрібних пультів ДУ або придбати їх у найближчому радіомагазині) і аудіо стерео штекер 3.5 мм (підійде від самих дешевих китайських навушників, але було вирішено використовувати перехідник 3.5 мм->2x3.5 мм.

Рисунок 3.4 – Майже готовий пристрій

Після розбору перехідника, потрібно витягнути два металевих кільця — вони більше не потрібні. До мідних пластинок припаюються ІЧ фотодіоди і все збирається назад в корпус і для надійності схема заливається термоклеєм. Плюс в цієї розробки в тому, що схема дешева, але вона не має підсилювача і таким чином сигнал може передаватися тільки на близьку відстань.

Нижче буде показана більш складніша схема, яка містить підсилювач сигналу для більшого радіусу дії.

Рисунок 3.5 – Схема пристрою з підсилювачем

Але щоб реалізувати таку більш складнішу схему уже потрібно мати певні навички в схемотехніці і вміти виготовляти печатні плати. Крім того на для виготовлення такого пристрою потрібно придбати велику кількість радіотехнічних деталей і як можна побачити нижче на рисунку такий пристрій не буде компактним і зручним у використанні.

Рисунок 3.6 – Зібраний пристрій

Після огляду декількох аналогічних пристроїв були виявлені їх недоліки і переваги, які заключались в розмірах пристроїв, простоті і функціональності. І виходячи з вище описаних параметрів було вирішено взяти переваги окремих пристроїв і з’єднати їх в один, який не мав би недоліків своїх аналогів.

3.1. ІЧ сигнал

Інфрачервоне світло – оптичне випромінювання з довжиною хвилі більшою, ніж у видимого випромінювання, що відповідає довжині хвилі, більшій від приблизно 750 нм. Ми, люди, не можемо бачити цей колір тому, що він нижче видимого спектру. Це одна з причин, чому ІЧ-світло обраний для віддаленого керування, так як ми хочемо використовувати таке випромінювання, але люди не зацікавлені бачити це світло. Інша причина в тому, що ІЧ пристрої для управління досить легко розробити, і тому дешеві у виробництві. Хоча ми і не можемо побачити ІЧ випромінювання, але воно насправді існує і має свій колір.

Рисунок 3.7 – ІЧ сигнал

Відеокамера або цифровий фотоапарат може «бачити» інфрачервоне світло, яке можна по побачити на рисунку 3.7. Якщо, навести пульт дистанційного керування на веб-камеру і натисніть будь-яку кнопку, то можна побачити мерехтливий індикатор.

Інфрачервоні промені – найдешевший спосіб для віддаленого управління пристроєм в невидимому діапазоні світла. Практично всі аудіо і відео пристрої управляються ІЧ променями. У зв'язку з широким розповсюдженням використовуваних необхідних компонентів, ІК управління стало дуже дешевим, що робить його ідеальним у любителів використовувати для власних проектів.

При розробці пристрою потрібно врахувати і те, щоб він споживав мало енергії і ІЧ-сигнал повинен бути як можна більш стабільнішим, щоб досягти прийнятної дистанції управління.

Для цього можна використати чіпи, призначені для використання в якості ІЧ-передавачів. У нинішній час дуже низьке споживання у мікроконтролерів, що дозволяє використовувати їх в ІЧ-передавачах, а також вони є більш гнучкими у використанні. Якщо не натиснута кнопка вони знаходяться в режимі сну, в якому низький струм споживання. Процесор "прокидається" для того щоб передати відповідну команду ІК тільки при натисканні клавіші.

Кварцові кристали майже не використовуються в ІЧ пультах. Вони дуже крихкі і, як правило, легко ламаються, коли пульт падає. Керамічні резонатори набагато більш підходящі, тому що вони можуть витримувати великі фізичні перевантаження. Струм через світлодіод може варіюватися від 100 мА і до більш 1А. Для того щоб отримати прийнятну дистанцію управління світлодіодний струм повинен бути як можна більшим. І при проектуванні Іч передавачів і приймачів вибирається компроміс між параметром світлодіода і максимальної дистанції.

Рисунок 3.8 – Проста схема реалізації ІЧ передавача

Середня потужність випромінювання світлодіода не повинна перевищувати максимального значення. Ви також повинні домогтися того, щоб максимально швидкий погляд струму для світлодіодних не був перевищений. Всі ці параметри можна знайти в специфікації світлодіодів.

В розроблюваному пристрої буде використовуватися інфрачервоний сигнал. І для того, щоб зрозуміти, що собою представляє даний сигнал і як він генерується, які має переваги і недоліки. Інфрачервоний канал – канал використовує для передачі даних інфрачервоне випромінювання. Інфрачервоний канал працює в діапазоні високих частот, якому на сигнали майже не впливають електричні перешкоди. У відповідності з цим, передача даних здійснюється з невеликим числом помилок і достатніми швидкостями. Разом з цим для використання каналу необхідно, щоб приймач і передавач ІЧ сигналу був в зоні прямої видимості.

3.2. Фотодіод

Фотодіод активно використовується в сучасних електронних пристроях, з назви стає зрозуміло, що прилад являє собою конструкцію із застосуванням напівпровідника. Фотодіод – це напівпровідниковий діод, який має властивість односторонньої провідності при дії на нього оптичного випромінювання.

Фотодіод являє собою напівпровідниковий кристал, зазвичай з електронно – дірковим переходом (пн).

Рисунок 3.9 – Структура фотодіода

Він забезпечений двома металевими виходами і вмонтований в пластмасовий або ж в металевий корпус.

Розрізняють два режими роботи фотодіода.

1) фотодіодний – коли у зовнішньому ланцюзі фотодіода міститься джерело постійного струму, який створює на переході зворотне зміщення і вентильний, коли таке джерело відсутня. У фотодіодному режимі фотодіод, як і фоторезистор використовують для управління струмом. Фотострум фотодіода більшим чином залежить від інтенсивності падаючого випромінювання і не залежить від напруги зсуву.

2) Вентильний режим – коли фотодіод, як і фотоелемент, використовують в якості генератора ЕРС.

Рисунок 3.10– Різновиди фотодіодів

Основні параметри фотодіода – поріг чутливості, рівень шумів, область спектральної чутливості лежить в межах від 0,3 до 15 мкм (мікрометрів), інерційність – час відновлення фотоструму [10]. Існують також фотодіоди з прямою структурою. Фотодіод є складовим елементом у багатьох опто - електронних пристроях. фотодіоди і фотоприймачі широко застосовуються в оптроних парах, приймальниках випромінювання відео-аудіо сигналів. Широко застосовується для прийняття сигналу з лазерних діодів в CD та DVD дисководах.

Рисунок 3.11 – Фотодіод іншого типу

Сигнал від лазерного діода, який в собі містить кодовану інформацію, спочатку потрапляє на фотодіод, який в даних пристроях має складну конструкцію, потім після розшифровки інформація надходить на центральний процесор, де після обробки перетворюється в аудіо або відео. На такому принципі працюють всі сучасні дисководи. Так само фотодіоди застосовуються в різних охоронних пристроях, інфрачервоних датчиках руху і майже в усіх побутовій техніці, що може дистанційно керуватися.

3.3. ІЧ діод

Інфрачервоний випромінюючий діод (ІЧ діод) – це напівпровідниковий діод, який при протіканні через нього прямого струму випромінює електромагнітну енергію в інфрачервоній області спектра.

На відміну від видимого людським оком спектру випромінювання (яке, наприклад, виробляє звичайний світловипромінюючий діод на основі фосфіду галію) ІЧ випромінювання не може бути сприйняте людським оком, а фіксується за допомогою спеціальних приладів, чутливих до даного спектру випромінювання. Серед популярних фотоприймальних діодів ІЧ спектру можна відзначити фоточутливі прилади МДК-1, ФД263-01 і їм подібні.

Рисунок 3.12– ІЧ діод

Спектральні характеристики ІЧ випромінюючих діодів мають виражений максимум в інтервалі хвиль 0,87...0,96 мкм. Ефективність випромінювання і ККД даних приладів вище, ніж у світловипромінюючих діодів [16]. На основі ІЧ діодів (які в електронних конструкціях займають важливе місце передавачів імпульсів ІК спектру) конструюються волоконно-оптичні лінії, багатопланові побутові електронні вузли і, звичайно ж, електронні вузли охорони.

У цьому є своя перевага, ІЧ невидимий промінь людським оком і в деяких випадках (за умови використання кількох різноспрямованих ІЧ променів) визначити візуально наявність самого охоронного пристрою неможливо до його переходу в режим «тривога»). Якщо близько вдивитися в випромінюючу поверхню ІЧ діода (наприклад, АЛ147А, АЛ156А), коли на нього подано сигнал керування, то можна помітити слабке червоне світіння. Крім систем охорони, ІК випромінюючі діоди в даний час знаходять застосування в брелоках сигналізації для автомобілів, різного роду бездротові передавачі сигналів на відстань, а також в різноманітних системах дистанційного керування. Наприклад, підключивши до передавача модульований сигнал НЧ підсилювача, з допомогою ІЧ приймача на деякій відстані (залежить від потужності випромінювання і рельєфу місцевості) можна прослуховувати звукову інформацію, телефонні переговори. Цей спосіб сьогодні менш ефективний, але все ж є альтернативним варіантом домашньому радіотелефону. Найпопулярнішим (у побуті) застосуванням ІЧ випромінюючих діодів є пульти дистанційного керування різними побутовими приладами.

3.4. Аналогічні додатки на Android

«Розумна» техніка давно перестала бути чимось дорогим або рідкісним. В магазині техніки можна побачити телевізори з функцією Smart TV, інтелектуальні пилососи, кондиціонери і спліт-системи, пральні машини кухонні мийки з безліччю режимів роботи з дуже складним управлінням. Для комфортного використання інтелектуальних пристроїв розробники пропонують спеціальні пульти, які, в свою чергу, мають ряд недоліків.

Виробники останнім часом стали все більше випускати на ринок багатофункціональні пристрої, здатні об'єднувати всі пульти в одному. А не так давно у продажу з'явилися зручні пристрої для перетворення ІЧ сигнал у дані, які можуть керувати побутовою технікою. Wi-Fi або Bluetooth-сигналу зі смартфона в зрозумілий для домашньої техніки формат (ІК-декодери і передавачі), які можна розмістити по всій квартирі. Однак більш сучасна техніка просунулася ще далі.

Безумовно, багато компаній, що виробляють «розумну» побутову техніку, надають спеціалізовані утиліти (Sony, Samsung, LG та інші).  В даному розділі будуть розглянуті включені як універсальні рішення, які використовують для підключення ІЧ-порт девайса або Wi-Fi (для телевізорів з функцією Smart TV), так і особливі, орієнтовані тільки на традиційне управління через інфрачервоне з'єднання (домашня техніка від кондиціонерів до Blu-Ray програвачів).

Однією з таких додатків є Remote Control for TV. Це простий, але зручний пульт управління телевізором. Розробники відкинули всі зайві кнопки, залишивши базовий набір з управління гучністю і вибору телевізійного каналу.

При всій зовнішній простоті пульт вміє працювати в трьох режимах: через звичайний ІЧ-порт, в режимі «ІЧ-Blaster» і за допомогою з'єднання через загальну Wi-Fi мережу.

Пульт дистанційного керування дозволяє управляти практично будь-який телевізор. Просто встановіть IP вашого телевізора, вибрати режим підключення, і ви добре йти.

Особливості Remote Control for TV:

  •  3 режими підключення, доступні: ІЧ порт, ІЧ передавач і Wi-Fi Remote;
  •  Вібрація вкл/викл;
  •  Канал і регулятор гучності;
  •  Простий, легкий у використанні інтерфейс.

Дана програма була протестована на безліч популярних телевізорів, але деякі із моделей можуть не підтримувати старі та нові моделі телевізорів. Однак Remote Control for TV дуже часто оновлюється і кількість підтримуваних телевізорів збільшується.

Рисунок 3.13 – Головне вікно RemoteControlfor TV

Налаштування кожного з режимів не займе багато часу. Якщо з'єднання через ІЧ-порт не завжди спрацьовує, то коннект через домашню Wi-Fi точку напевно встановиться. База програми вміщує набір для більшості випущених за останні пару років телевізорів. Користувачеві залишається тільки вибрати свою модель зі списку і правильно провести підключення. У випадку, якщо з'єднання все-таки не встановилося, розробники передбачили можливість прямого введення IP-адреси телевізора. З мінусів програми можна відзначити тільки рекламу, яка помітно дратує і заважає.

Ще однією достатньо непоганою є програмою є Smartphone Remote Control. Принцип роботи даного пульта не особливо відрізняється від Remote Control for TV.

 

Рисунок 3.14 – Smartphone Remote Control

На головний екран виведені базові клавіші управління гучністю і вибору каналів, включення і виклику швидких функцій (перехід в режим 3D, виклик списку каналів, уподобання та вибір каналу за номером).
Настройка проводиться через ІЧ порт або Wi-Fi мережу. У випадку, якщо ваш телевізор не розпізнається, можна спробувати ввести в додатку його IP-адресу. Додаток безкоштовний, тому при активному інтернет підключенн
і також буде відображатися реклама.

Універсальний пульт Galaxy для управління різною побутовою технікою, використовує ІЧ порт. Цей додаток працює виключно через інфрачервоне з'єднання, однак при цьому підтримує більшість телевізорів, DVD-програвачів, кондиціонерів та іншої техніки завдяки величезній базі команд.

При цьому настройка програми не вимагає яких-небудь особливих навичок або знань. Єдине, що потрібно — вибрати потрібний тип і марку пристрою в запропонованому розробниками списку. При цьому вже складений список можна доповнювати та оновлювати, а функція збереження пресетів дозволить вам об'єднати всі домашні ПДУ в одному пристрої.

Рисунок 3.15 – Головне вікно «Універсальний пульт Galaxy»

При цьому, на відміну від аналогічних програм, даний віртуальний дистанційний пульт буде підтримувати більшу частину функцій рідного ПДУ. Додаток платне, і не має пробних версій, проте розробники передбачили інтелектуальну систему повернення витрачених на купівлю засобів, якщо ваш телевізор або інша техніка виявиться несумісна з базою команд.

На даний момент одним із найкращих програм для керування технікою є Smart IR Remote. По суті, це універсальне рішення, яке на даний момент, безперечно, є одним з кращих в даній ніші [17]. Розробник ColorTiger, правда, не гарантує ідеальну роботу на абсолютно всіх пристроях, але зазначає, що всі недоробки постійно латаються, а навіть якщо з якоюсь моделлю присутні глюки, всі основні клавіші все одно будуть працювати, тому дані відхилення некритичні.

Рисунок 3.16 – Головне вікно Smart IR Remote

Одною із особливостей Smart IR Remote є функція AIR Gestures, що дозволяє перемикати канали лише звичайним помахом руки зліва на (зліва направо) або керуванням звуком (вгору та вниз). Автоматичне вимкнення звуку на телевізорі, коли дзвонять на телефон. А після оновлення SmartRemote може автоматично приглушати поточний пристрій, коли надходить вхідний дзвінок.

Хочеться зазначити, що зазначені програми в більшості випадків дуже урізані в функціональності, особливо в порівнянні із звичайними телевізійними пультами. Більшість функцій, за які ми так любимо «розумні» телевізори, буде просто недоступні із-за специфічних команд. Тому має сенс приділити особливу увагу фірмовим утилітам від розробників вашої техніки або профільним аналогам від сторонніх розробників, таким як: LG TV Remote, LG TV Remote WEB OS (для управління через WEB-інтерфейс), Smart TV Remote, TV Samsung Remote Control, IR SmartRemote. Але такі фірмені утиліти можуть працювати тільки з технікою одноіменного бренда, а з іншими брендами навряд чи будуть коректно працювати.

3.5. Огляд середовища розробки

Сьогодні існує безліч підходів до розробки мобільних додатків. Складні апаратні пристрої, планшетні ПК і різні програмні платформи (Symbian OS, iOS, Android, Windows Phone і інші) відкривають безмежний простір для розробників. Отже, список додатків для початку розробки мобільних додатків величезний. І для створення додатку, який буде керувати пристроєм з ІЧ фотодіодом було обрано Androidчерез те, що він досить поширений у всьому світі і це відкрита платформа, заснована на ядрі Linux.

Зараз існує багато різноманітних інструментів для розробки додатків для цієї платформи серед яких можна виділити три основних: Eclipse, Android Studio і IntelliJ IDEA.

Так як існує декілька варіантів для розробки Android-додатку, то доцільно розглянути основні можливості кожного середовища розробки.

Для початку потрібно розглянуть Android Studio, яке на даний час є найпопулярнішим середовищем розробки Android програм і ігор.

Android Studio – офіційна середовище розробки додатків для операційної системи, покликана замінити собою Eclipse.

Рисунок 3.17 – Інсталяція Android Development Tools

Остання, між іншим, на даний момент є найпопулярнішим інструментом у колі Android розробників. Процес розробки в середовищі Android Studio став ще більш гнучким, ніж у головного конкурента. Це досягається за рахунок відображення всіх файлів робочих прямо в структурі проекту. Вкрай корисною є також можливість бачити всі візуальні зміни проекту в режимі реального часу. Ще дана SDK дає можливість протестувати роботу майбутнього застосування на різних пристроях. У вбудованому емуляторі Android девайсів можна встановити різноманітні технічні конфігурації і дозволу екрану для тіста. Крім того, при використанні емуляції є можливість отримати інформацію про приблизний рівень продуктивності для того або іншого пристрою.

Android Studio включає в себе інноваційні інструменти для упаковки і маркування коду, які допоможуть не загубитися у великому проекті. Також в програмі реалізована функція Drag-n-Drop, яка дозволяє перетягувати компоненти проекту прямо у вікні середовища розробки. Для реалізації можливості відправки майбутнім додатком Push-повідомлень, пакет Android Studio є спеціальний інструментарій під назвою Google Cloud Messaging. Ще дана SDK сильно спрощує процес локалізації додатків.

Ключові особливості та функції Android Studio:

  •  вміє відображати всі зміни, внесені в режимі реального часу;
  •  включає в себе потужний емулятор Android-пристроїв;
  •  має вкрай простий і зрозумілий інтерфейс;
  •  дозволяє легко локалізувати програми;
  •  підтримує можливість маркування коду.

З кожною версією Android Studio все більше і більше отримує нових функцій і можливостей. І з кожним новим релізом дане середовище розробки отримує все більше і більше прихильників.

JetBrains IntelliJ IDEA – це провідне середовище швидкої розробки на мові Java. IntelliJ IDEA являє собою високотехнологічний комплекс тісно інтегрованих інструментів програмування, що включає інтелектуальний редактор вихідних текстів з розвинутими засобами автоматизації, потужні інструменти рефакторінгу коду, вбудовану підтримку технологій J2EE.

Рисунок 3.18 – Середовище розробки JetBrains IntelliJ

Механізми інтеграції із середовищем тестування Ant/JUnit і системами керування версіями, унікальний інструмент оптимізації та перевірки коду Code Inspection, а також інноваційний візуальний конструктор графічних інтерфейсів. Унікальні можливості JetBrains IntelliJ IDEA звільняють програміста від важкої рутинної роботи, допомагають своєчасно усунути помилки і підвищити якість коду, піднімаючи продуктивність розробника на нову висоту.

Підтримка фреймворків і серверів додатків оновлено у відповідності з останніми версіями. Зокрема, додана підтримка Super Dev Mode для GWT, разом з покращеною інтеграцією з Source Maps і новою опцією в конфігурації, автоматично запускає сеанс налагодження JavaScript.

Eclipse є безкоштовною програмною платформою з відкритим вихідним кодом, контролюється організацією Eclipse Foundation. Написана на мові програмування Java і основною метою її створення є підвищення продуктивності процесу розробки програмного забезпечення.

Претендує на статус найбільш популярної Java IDE і є єдиним конкурентом такої потужної платформи як NetBeans.

Але на відміну від NetBeans який для створення елементів користувальницького інтерфейсу використовує платформо-незалежну бібліотеки Swing, в Eclipse використовується платформо-залежна бібліотека SWT – Standard Widget Toolkit.

IDE розроблені на базі платформи Eclipse застосовуються для створення програмного забезпечення на різних мовах програмування, так як Eclipse є платформою для розробки будь-яких інтегрованих середовищ програмування і розширень для себе ж, за принципом «Плагіни Eclipse розробляються в самій Eclipse».

Особливості платформи Eclipse

Кросплатформеність – працює під операційними системами Windows, Linux, Solaris і Mac OS X. Використовуючи Eclipse можна програмувати на безлічі мов, таких як Java, C і C++, PHP, Perl, Python, Cobol та інших. Є фреймворком для розробки інших інструментів і пропонує великий набір API для створення модулів. Використовуючи підхід RCP (Rich Client Platform) Eclipse є інструментом для створення практично будь-якого клієнтського програмного забезпечення. Робота над проектом Eclipse ведеться в декількох напрямках, основні три – робота над платформою Eclipse, розробка Java IDE, розробка плагінів для розширення функціональності Eclipse. Гнучкість і розширюваність досягається завдяки модульності платформи.

Рисунок 3.19 – Середовище розробки Eclipse

Після огляду трьох основних середовищ розробки для розробки було обрано оцінено їх переваги і недоліки. Так як всі оглянуті програми мають майже однаковий функціонал і гнучкість.

Для розробки додатку було обрано середовище розробки Eclipse. Це середовище було основним IDE для розробки під Android на протязі багатьох років і залишається популярним і досі. Новачкові буде простіше використовувати Eclipse, тому що більшість людей використовують його і є багато прикладів і уроків, які значно допоможуть в розробці.

Перед тим як почати розробку потрібно встановити Eclipse і Android SDK. Потрібно завантажити Android SDK для вашої платформи (Windows, Mac OS X або Linux). Потрібно розпакувати завантажені файли в будь-яке місце на жорсткому диску. Якщо Eclipse вже встановлено, потрібно завантажити та встановити пакет Eclipse IDE for Java Developers. Для програмування Google рекомендує використовувати Eclipse 3.6 (Helios). Далі потрібно запустити Eclipse і вибрати Help->Install New Software. Натисути Add у вікні Available Software і ввести Android Development Tools в полі Name і https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/ у полі Location. Таким чином буде встановлено Android Development Tools і DDMS, налагоджувальний інструмент для Android.

Рисунок 3.20 – Інсталяція Android Development Tools

Далі потрібно завершити інсталяцію Android Development Tools і DDMS і перезапустити Eclipse.

Рисунок 3.21 – Встановлені версії Android

Після перезапуску Eclipse потрібно перейти в меню Window->Preferences де показні встановлені версії Android в списку категорій.Тепер потрібно вказати Eclipse, де розташований встановлений Android SDK. На наступному етапі потрібно вибрати платформу під яку буде розроблятись додаток. Для всіх платформ, які вищі версії Android 1.5 існує лише дві платформи: Android Open Source Project і Google.

Рисунок 3.22 – Інсталювання Android SDK

Android OpenSource Project – платформа з відкритим вихідним кодом, але не включає в себе розширення Google, такі як GoogleMaps і інші. На наступному кроці потрібно вибрати Window->Android SDK and AVD Manager. Натиснути Available Packages в лівій колонці і перевірте репозиторій, щоб показати список доступних платформ Android. Ви можете вибрати платформи для завантаження списку або залишити все зазначеними, щоб завантажити всі доступні платформи і інсталювати їх. Після успішного встановлення можна приступити до самої розробки Android додатку.

Рисунок 3.23 Вікно створення нового проекту Android

Після налаштування всіх параметрів і натискання кнопки «Finish», Eclipse створить новий Android-проект, який готовий до запуску і подальшої розробки нового функціоналу.

Рисунок 3.24 – Головне вікно Eclipse

На рисунку вище можна побачити головне вікно середовища Eclipse в якому і буде проходить вся розробка додатку. Зліва можна побачити дерево с файлами и директоріями в яких зберігаються всі файли проекту. Одним з найголовніших файлів – це AndroidManifest.xml, який описує фундаментальні характеристики програми та визначає кожен його компонент.

Один з важливіших елементів, який ваш маніфест повинен включати - це <uses-sdk> елемент, що описує сумісність програми з різними версіями Android за допомогою атрибутів android: minSdkVersion і android: targetSdkVersion.

Директорія src/, яка містить основний вихідний код програми. За замовчуванням вона включає Activity-клас, який виконується при запуску програми (за натисканні на іконку програми).

Директорія res/ містить кілька піддиректорій для ресурсів програми. Ось кілька з них:

Директорія drawable-hdpi/ drawable-об'єктів (таких як картинки, bitmaps), які виготовлені для екранів з високою роздільною здатністю.

Директорія layout/ для файлів, що описують користувацький інтерфейс програми.

Директорія valeus/ для інших різних XML-файлів, що містять колекції ресурсів, таких як рядки та визначення кольорів.

Коли програма буде написана і запущена (buildandrun), дефолтний Activity-клас стартує і завантажує layout-файл, що покаже додаток. Після того як розроблений додаток буде повність розроблений і відлагоджений, то його можна завантажити на Android смартфон версії не нижче 4.0 і тестувати в реальних умовах.

  1.  
    РОЗРОБКА ПРИСТРОЮ

Існує багато різноманітних пристроїв, і окремих розробок які можуть замінювати пульт дистанційного керування. Але кожна із них має свої недоліки і переваги. Деякі з цих додатків і технічних приладів достатньо складні і їх не можна виробити вдома, а для цього потрібні спеціальні інструменти. Також на спеціально вироблені пристрої з ІЧ портом ціна була також високою, хоча їх собівартість мізерна. Проаналізувавши багато таких приладів було вирушено розробити аналогічний, але набагато простіший і дешевший.

4.1. Апаратна частина

Пристрій буде реалізований для роз’єма JACK 3,5 дюйма. При вставленні пристрою спочатку було перехоплено сигнал пульта управління і вивчення його осцилограми. Для прийому сигналу використовується звичайний ІЧ-діод.

Рисунок 4.1 – Готовий пристрій

Модуляція необхідна для того, щоб наш сигнал виділявся на тлі шуму. Модульований сигнал ІЧ блимає з певною частотою. ІЧ-приймач буде налаштований на цю частоту, тому він може ігнорувати все інше.

На картинці ви можете бачити зліва передавач модулюючий сигнал за допомогою ІЧ-світлодіоди. Сигнал реєструється в приймачі на іншій стороні.

Рисунок 4.2 – Отриманий Сигнал

У послідовної комунікації ми зазвичай говоримо про «маркерах» і «просторі». «Простір» - період при відсутності сигналів від передавача. Ніякої світло не випромінюється в цей час. Після простою «маркери» ІЧ імпульсів йдуть в певному частотному діапазоні. Частоти між 30 кГц до 60 кГц зазвичай використовуються в побутовій електроніці. На виході приймача «простір» представлено високим логічним рівнем. «Маркер» представляє низький рівень.

Щоб отримати потрібний сигнал з пульту, потрібно його ще прийняти за допомогою ІЧ приймача.

Після того як пристрій був зібраний і отриманий сигнал с пульта. І для аналізу сигналу використовувалася програма Audacity.

Рисунок 4.3 – Отриманий Сигнал

Отриманий сигнал не містить ніяких лишніх шумів. Діод працює як демодулятор, але було невідомо, на якій несучій частоті передається сигнал.

Для вирішення цієї проблеми був завантажений приклад сигналу, який потрібно подати для телевізора фірми Samsung і з допомогою тієї ж програми був досліджений цей сигнал.

Рисунок 4.4 – Сигнал телевізора фірми Samsung

Стереосигнал амплітудно-модульований на пилкоподібний сигнал з частотою 20кГц, інверсний для кожного каналу. Імовірно це зроблено через те, що JACK стабільно може генерувати сигнал частотою не більше 20кГц і до кожного каналу під'єднується свій діод.

Дане рішення працює тільки на ПК і деяких смартфонах з відстані не більше кількох метрів. Для посилення сигналу був використаний простий транзисторний ключ.

Рисунок 4.5 – Схема пристрою

Сигнал інвертований, щоб ІЧ діоди спрацьовували по різних фронтах. Змінивши раніше спійманий сигнал за цим алгоритмом і зробивши передавач спеціально для даного алгоритму. І після декількох тестів на DVD програвачеві фірми BBK пристрій запрацював і з його допомогою можна було дистанційно керувати іншими пристроями з ІЧ приймачем на дистанції до 15 метрів, що досить добре у порівнянні з іншими аналогічними пристроями.

4.2. Програмна частина

Для того щоб можна було керувати розробленим ІЧ пристроєм, що складається із простого ІЧ діода, який припаяний до звичайного 3,5 мм роз’єма, що вставляється в роз’єм для навушників. Але якщо не написати відповідне програмне забезпечення для того, щоб можна було керувати подачею ІЧ сигналів із пристрою, тоді від такого пристрою буде мало користі. І таким чином було вирішено написати програмне забезпечення для того, щоб можна було керувати дистанційно побутовими приладами за допомогою розробленого і достатньо простого пристрою.

Так як в даний час багато людей користуються смартфонами з мобільною операційною системою Android, то було вирішено написати відповідний додаток під цю операційну систему. Після огляду всіх аналогічних програм і виявлення і аналізу їхніх позитивних і негативних сторін було вирішено розробити свій додаток, який би містив переваги всіх аналогічних програм і не містив недоліків. Для написання додатку для Android було обрано середовище розробки SDK Eclipse в якому доступні всі новітні версії Android, що забезпечить сумісність розробленого додатка з іншими смартфонами та планшетами [2, 20, 22]. В цьому середовищі розробки для написання програмного забезпечення використовується мова програмування Java, що є досить популярною і часто використовується для створення мобільних додатків.

Для зручності було вирішено зробити головне вікно достатньо простим і не загромаджувати його непотрібними функціями, а використовувати тільки найпотрібніші функції. Серед таких функцій було вирішено зробити перемикання режимів роботи (каналів телевізора), збільшення і зменшення гучності або інших параметрів. Також для того щоб уникнути самовільних натиснень було зроблено кнопку ввімкнення і вимкнення додатку, який було названо Remote Control.

Рисунок 4.6 – Головне вікно програми Remote Control

Для зручності було створено кнопку під назвою «Mute», що відключає звук в телевізорі або іншому пристрої, яке працює зі звуком. Так як додаток Remote Control розроблявся для смартфонів, то потрібно виділити файли в яких розміщується код. При створенні програми автоматично створюється головний клас MainActivity.java, який відповідає за поведінку Activity. Також в цьому файлі розміщений основний код і всі дії, які відбуваються в програмі. Але, крім цього, Activity «реєструється» в системі за допомогою маніфест-файлу – AndroidManifest.xml [31-33].

В файлі AndroidManifest.xml оголошені всі активності, служби , приймачі і контент-провайдери програми. Також він повинен містити необхідні додатку дозволи. Наприклад, якщо додатку потрібно доступ до мережі, це має бути визначено в файлі «AndroidManifest.xml» можна розглядати, як опис для розгортання Android–додатку.

У файлі activity_main.xml описані всі візуальні елементи програми, наприклад такі як кнопки і текстові поля, а також їх властивості і їх розміщення на головному вікні [20, 36, 37,].

Після написання всіх властивостей і логіки керування ІЧ пристроєм можна запустити готовий додаток на віртуальному смартфоні і протестувати роботу основних компонентів. Після відлагождення проекту був скомпільований *.apk файл, який можна завантажити на смартфон і протестувати в справжніх умовах.

Для тестування використовувався DVD програвач фірми BBK і ресивер Thomson. Приймач здатний управляти цими пристроями з відстані близько 15 метрів. Також був протестований проектор ViewSonic PJD 5132, який керувався за допомогою розробленого пристрою і програмного додатку. Проектор сприймав керуючі сигнали тільки якщо близько піднести передавач, що було проблематично, так як він розташовувався на певній висоті.

Для того щоб покращити дальність сигналу і його точність було вирішено підлаштувати частоту несучої. При зміні частоти тестові пристрої стали працювати аналогічно проектора, отже, накладати інформаційний сигнал на одну і ту ж несучу не можна. В ході довгого підбору і аналізу була підібрана частота.

  1.  
    ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ

Всі розрахунки собівартості розробки програмного продукту та пристрою відбудуться відповідно до нормативів трудомісткості для нормування праці спеціалістів, зайнятих розробкою, налагодженням і впровадженням програмного забезпечення та створенням пристрою для дистанційного керування побутовою технікою.

Для загального розрахунку витрат на розробку та впровадження проекту необхідно розрахувати:

  •  Витрати на аналітику і практичну роботу.
  •  Відрахування на заробітну плату до фондів соціального страхування.
  •  Розрахунок амортизаційних відрахувань.
  •  Розрахунок матеріальних витрат.

5.1. Витрати на аналітику і практичну роботу

При розробці ПЗ розраховуються витрати для наступних етапів:

  •  Підготовчий етап.
  •  Розробка програмного забезпечення.
  •  Реалізація технічних засобів.
  •  Реалізація програмного продукту на робочому місці.

При створенні даного пристрою всі розрахунки витрат вміщують в себе такі головними факторі:

  •  Затрачений час на роботу;
  •  Складність роботи.

Так як проект не складний і немає потреби застосовувати багато фахівців, тому у розробці проекту бере участь лише один фахівець, який буде одночасно робити аналіз, розробляти, і проводити тестування додатку на вуртуальній і фізичній платформах. Також ця людина і є керівником всього проекту.

В таблиці 5.1 подана інформацію про заробітну плату фахівця, яка безпосередньо розробляє даний проект.

Таблиця 5.1 – Заробітна плата (Зп) фахівців, які беруть участь в проекті.

Фахівець

Місячний оклад

Денний оклад

3

Керівник проекту

10000

445

Весь проект складається з різних етапів на кожному із них людина, яка буде розробляти проект буде слідкувати за дотриманням виконання всіх пунктів і етапів в розробці всього проекту. (таблиця 6.2).

Таблиця 5.2 – Етапи розробки проекту

Етапи

Відповідальна особа

1

Підготовчий етап

Керівник проекту

2

Розробка програмного забезпечення

Керівник проекту

3

Реалізація технічних засобів

Керівник проекту

4

Реалізація програмного продукту на робочому місці

Керівник проекту

На «Підготовчому етапі» головною ціллю є формування загальних вимог, формування бюджету проекту та проектування моделей для подальшої роботи. Основну роботу тут виконує керівник проекту, який вибирає найбільш важливіші етапи розробки.

На другому етапі потрібно розробити сам програмний продукт в середовищі Eclipse та провести різноманітні тести його працездатності на реальному пристрої. В якості реального пристрою буде виступати звичайний Android смартфон [32].

Після завершення розробки програмного продукту було перейдено на етап «Реалізація технічних засобів». Основним завданням цього етапу є вибір програмного забезпечення, збір і налаштування технічних засобів.

В останньому етапі керівник проекту реалізує програмне забезпечення вже на налаштованих смартфонах або планшетах і тестує його на працездатність.

У Таблиці 5.3 наведено список робіт на «Підготовчому етапі»

Таблиця 5.3 – Роботи на «Підготовчому етапі»

Підетапи

Загальні витрати часу

Питома вага

1

Формування загальних вимог

5 днів

15%

2

Формування бюджету

40%

3

Складання моделей

45%

Розрахуємо витрати на заробітну плату:

Для цього необхідно додати оклад фахівця, які задіяні в розробці, помножити на кількість затрачених днів на етап та помножити на питому вагу роботи на кожному етапі.

Зп1= 445*5*0,15 = 333

Зп2= 445*5*0,4 = 890

Зп3= 445*5*0,45 = 1001

І після підрахунку всіх даних, що будуть виконуватися на кожному із етапів можна сказати, що загальна зарплатня буде становити 2224грн.

Роботи на етапі «Розробка програмних засобів».

На всіх підетапах працює лише один фахівець.

Загальні витрати часу на розробку ПЗ складають 7 днів.

Розрахуємо витрати на зп:

Для цього необхідно додати денний оклад програміста та помножити на кількість затрачених днів на етап та помножити на питому вагу роботи на кожному етапі.

Заг. Зп на на етапі «Розробка програмних засобів» = 445*7=3115 грн.

Роботи на етапі «Реалізація технічних засобів». На даному етапі загальні витрати часу – 3 робочих дні. У таблиці 6.4 наведені роботи на етапі «Реалізація технічних засобів».

Таблиця 5.4 – Роботи на етапі «Реалізація технічних засобів»

Підетапи

Загальні витрати часу

Питома вага %

1

Вибір ТЗ

3 дні

15%

2

Транспортування ТЗ

25%

3

Встановлення ТЗ

60%

Розрахуємо витрати на заробітна плату:

Для цього необхідно додати денний оклад кожного з фахівців, які задіяні в розробці, помножити на кількість затрачених днів на етап та помножити на питому вагу роботи на кожному етапі.

Зп1 = 445*3*0,15=200,2

Зп2 = 445*3*0,25=333,7

Зп3 = 445*3*0,67=894,4

Загальні зп на етапі «Реалізація технічних засобів» = 200,2+333,7+894,4=1428,3 грн.  

Роботи на етапі «Реалізація ПЗ на робочому місці». На даному етапі керівник проекту витратив 3 робочі дні. В таблиці 6.5 наведені роботи на етапі «Реалізація ПЗ на робочому місці»

Таблиця 5.5 – Роботи на етапі «Реалізація ПЗ на робочому місці»

Під етапи

Загальні витрати часу

Питома вага %

1

Реалізація ПЗ

3 дні

70%

2

Тестування ПЗ

30%

Розрахуємо витрати на заробітну плату: необхідно додати денний оклад керівника проекту та помножити на кількість затрачених днів на етап та помножити на питому вагу роботи на кожному етапі.

Загальні зп на етапі «Реалізація ПЗ на робочому місці»= 445*3= 1335 грн.

Розрахуємо загальну суму витрат на всіх етапах роботи. Для цього знайдемо суму витрат кожного з етапів.

Загальна сума витрат  протягом 18-ти робочих днів дорівнює сумі витрат на кожному з етапів.

Загальні витрати на зп = 1335+1428,3+3115+2224=8102,03 грн.

5.2. Відрахування від заробітної плати до фондів соціального страхування

Для відрахування до фондів страхування денний оклад фахівця множимо на кількість днів роботи в проекті та відраховуємо з цієї суми відсоток відрахувань:

  •  Прибутковий податок – 20%
  •  Військовий збір – 1,5%
  •  Єдиний соціальний внесок – 3,6%

Сума відрахувань = 25,1%

У таблиці 5.6 представлені дані відрахувань з фахівця.

Фахівець

з/п

Денний оклад

Дні в проекті

Сума відрахувань

3

Керівник проекту

10000

445

12

1044.50

Таблиця 5.6 – Сума відрахувань фахівців

Сума відрахувань становить = 1044.50грн.

5.3. Розрахунок амортизаційних відрахувань

Для того щоб розрахувати амортизацію відрахувань потрібно знати кількість елементів основних фондів та їх вартість. Норма амортизації для залучених основних фондів складає 15%. Тож відрахування становлять 15% від суми вартості всіх основних фондів. У таблиці 6.7 наведені елементи основних фондів та сума відрахувань.

Таблиця 5.7 – Амортизація основних фондів

Елементи основних фондів

Роз. кіл.

Вартість

Сума

Норма амортизації

Відрахування

ПК

1

8000

8000

15

1200

Телефон

1

1000

1000

15

150

Ксерокс

1

1000

1000

15

150

Сума амортизаційних відрахувань за рік дорівнює сумі відрахувань кожного з основних фондів.

Сума амортизаційних відрахувань за рік = 1200+150+150 = 1500 грн.

Сума амортизаційних відрахувань за період розробки проекту дорівнює сумі відрахувань кожного з основних фондів, яку множимо на період розробки та ділимо на число днів у році.

Сума амортизаційних відрахувань за період розробки проекту = (1200+150+150) *18/365 = 73,97 грн.

6.4. Розрахунок матеріальних витрат на період реалізації проекту

Матеріальні витрати (Мв) для нашого проекту включають електрику, телефонні розмови, Інтернет ресурси та транспорті витрати.

  •  Телефонні розмови – 25 грн.
  •  Інтернет ресурси –66 грн.
  •  Транспортні витрати – 50 грн.
  •  Електрика – 168.9 грн.

Згідно з нормами тариф на електроенергію для населення, яке споживає щомісячно до 100 кВт / год, складає 36,36 коп. (З ПДВ) за 1 кВт / ч. і понад 100 кВт / год, складає 63 коп(З ПДВ) за 1 кВт / ч.  Витрати електроенергії при роботах над проектом дорівнюють 310 кВт, тобто 100 грн.

Сума матеріальних витрат = 168.9 +25+66+50 = 309,9 грн.

Загальні фінансові витрати дорівнюють сумі матеріальних витрат, сумі амортизаційних відрахувань за період розробки проекту, сумі відрахувань та сумі загальних витрат на заробітну плату працівників.

Загальні фінансові витрати = 309,9+73,97+1044,50+8102,03= 9530,4 грн.

5.5. Розрахунок матеріальних витрат на придбання та налаштування роботи технічних засобів

Для реалізації проекту працівникові потрібен персональний комп’ютер для складання тестування. Тож необхідно придбати комп’ютер для кабінету тестування та з’єднати їх мережею. Ці витрати не входять до матеріальних витрат проекту, кошти на технічні засоби виділяє замовник проекту, і витрати не залежать від їхніх побажань. Цим питанням займаються на третьому та четвертому етапі  насамперед керівник проекту [12].

Базовою конфігурацією комп’ютера було вирішено обрати CPU AMD Athlon II X2 340 (3.2 ГГц), DDR3-16004096 MB, 500GB SATA-2, AMD Radeon R7 240, 2 ГБ, DVD R/RW+-, 1Gb Lan, ATX 500W загальною вартістю 8000 грн.На проведення мережі та забезпечення норм охорони праці піде 1000 гривень.

Матеріальні витрати на придбання та налаштування роботи технічних засобів дорівнюють кількості працівників, які проходять тестування, помножену на вартість кожного комп’ютера окремо та додаємо інші витрати:

Мв = 1000 + 1000*1 = 2000 грн.

Сума всіх витрат на проект дорівнює = 2000 + 9530,4= 11530,4 грн.

5.6. Розрахунок окупності

Так я над проектом працював лише один фахівець із середньою заробітною платою 10000 грн.

Тож місячні затрати на заробітну плату робітника (ЗПр.м) дорівнюють:

ЗПр.м=  1х10000 = 10000 грн

Місячні затрати на систему обліку матеріальних цінностей підприємства складають 5% від заробітної плати.

Місячні затрати на АС = 10000 *0,1= 1000 грн

Для визначення терміну окупності (Ток) проекту слід розділити всі витрати на реалізацію проекту на місячні затрати на АС.

Ток = 1000 / 10000 = 0,1 міс.

Висновок. У даній розрахунковій роботі було виконано завдання по визначенню окупності та доцільності розробки програмного продукту для автоматизованої системи обліку матеріальних цінностей.

Впровадження такої системи не потребує великих коштів. За 18 днів був проведений аналіз потреби клієнтів, розробляє та впроваджує систему тестування в приміщенні підприємства вартістю 11530,4 грн. Така сума виправдає себе за 10 днів.

  1.  
    ОХОРОНА ПРАЦІ

6.1. Вступ

Актуальність проблем безпеки праці набуває дедалі більшої державної ваги. Від їх вирішення значною мірою залежить не тільки успішна робота кожного підприємства чи галузі, але й прискорення розвитку економіки держави в цілому. Це можливо лише за умови забезпечення одного з головних принципів державної політики в галузі охорони праці – пріоритету життя і здоров’я працівників.

Даний розділ вміщує в себе відомості про вирішення питання безпечної життєдіяльності при розробці мобільного додатку і створенню приладу для смартфона, який дозволятиме віддалено керувати різноманітною технікою. Даний пристрій і програмне забезпечення буде розроблятися в звичайній кімнаті.

6.2. Аналіз умов праці, небезпечних та шкідливих факторів

Кімната має розміри по ширині 5 метрів, а довжина 8 метрів. Загальна площа кімнати складає – 40 м2. В ній знаходиться спеціальна робоча зона на два робочих місця.

Кімната має одне вікно, яке освітлює її сонячним світлом та штучне освітлення із використанням світильників з люмінесцентними лампами в кількості 3шт. на всю кімнату. Один із світильників знаходиться безпосередньо над робочою зоною.

У кімнаті на оператора ПЕОМ негативно впливають наступні фізичні фактори:

  •  завищена і занижена температура повітря;
  •  недостатня освітленість робочого місця;
  •  підвищений рівень електромагнітних полів;
  •  небезпека ураження електричним струмом;

Біологічні та хімічні шкідливі виробничі фактори в даному приміщенні відсутні.

До психологічно шкідливих факторів, що впливають на оператора протягом його робочої зміни можна віднести наступні:

  •  нервово-емоційні перевантаження;
  •  розумові перевантаження;
  •  перевантаження зорового аналізатора.

В наступних підрозділах більш детально описані небезпечні і шкідливі фактори, що впливають на оператора ПЕОМ, які потрібно більш детально описати і розробити систему з підвищення рівня безпеки охорони праці.

6.3. Мікроклімат робочої зони

В кімнаті встановлено невелика кількість обладнання, яке виділяє тепло. Для того щоб відводити надлишкове тепло з кімнаті в ній встановлений кондиціонер. Після цього середня температура у приміщенні у теплу пору року коливається в межах 23-25 °С, а в холодну – 21-22 °С. Відносна вологість повітря на протязі року коливається в межах 55-45%. Швидкість руху повітря в приміщенні складає не більше 0,99 м\с.

Дана кімната є приміщенням 1 категорії, тому для нього повинні дотримуватися наступні вимоги:

  •  Оптимальна температура повітря – 220С (припустима – 20-240С)
  •  Оптимальна відносна вологість – 40-60% (припустима – не більше 75%)
  •  Швидкість руху повітря не більш 0.1 м/с.

Щоб підтримувати мікроклімат в потрібному стані в продовж всього року незалежно від зовнішніх умов оптимальних значень температури, вологості, чистоти і швидкості руху повітря, у холодний час року використовується водяне опалення, у теплий час року застосовується кондиціонування повітря за допомогою встановленого кондиціонера.

Мікроклімат на робочому місці задовольняє вимогам встановленим у ГOCT 12.1.005-88 CCET.

6.4. Шум, вібрації, інфразвук

Робоче приміщенням з низьким рівнем загального шуму, джерелами шумових перешкод можуть стати комп’ютер, кондиціонер або інші електроприлади. Тривалий вплив цих шумів негативно позначаються на емоційному стані працюючого. Загальний шум у кімнаті не перевищує 60 дБА, що відповідає нормам які закладені в ГОСТ 12.1.003-83. ИУС №3 – 89 ССБТ. «Шум. Загальні вимоги безпеки»., ГОСТ 12.1.036-83. ССБТ. «Шум. Допустимі рівні в жилих і громадських будівлях.». При даному шумові працівник буде нормально працювати на своєму робочому місці і виконувати потрібну роботу без дискомфорту [4, 8].

Рівень шуму в робочому кабінеті не перевищує встановлені нормативними документами стандарти.

6.5. Небезпека ураження електричним струмом

В приміщенні де знаходиться програміст розміщені різноманітні електроприлади: бездротовий роутер, комп’ютер, ноутбук, принтер та телевізор. Всі вище перелічені електроприлади безпосередньо відносяться до джерел електроструму. Використовуване приміщення відноситься до класу приміщень без підвищеної небезпеки. До таких приміщень відносяться сухі приміщення з відносною вологістю не більше 75% і температурою повітря в межах +5…+250 °С, з не струмопровідними підлогами (дерев'яними, пластмасовими), з повітряним середовищем без струмопровідного пилу [5].

На робочому місці оператора ПЕОМ з всього устаткування металевим є лише корпус системного блоку комп'ютера, але тут використовуються системні блоки, що відповідають стандарту фірми IBM, у яких крім робочої ізоляції передбачений елемент для заземлення і провід з жилою, що заземлює, для приєднання до джерела живлення. Таким чином, устаткування робочого кабінету виконано по класу 1.

Небезпечний і шкідливий вплив на людей електричного струму, електричної дуги й електромагнітних полів виявляється у виді електротравм і професійних захворювань.

Електробезпечність у приміщенні забезпечується технічними способами і засобами захисту, а також іншими технічними заходами.

На протязі роботи на корпусі комп'ютера накопичується статична електрика. Щоб зменшити напруженість електростатичної напруги потрібно використовувати зволожувати повітря, різноманітні нейтралізатори і антистатичне покриття підлоги.

Крім того, при несправності яких-небудь блоків комп'ютера корпус може виявитися під струмом, що може привести до електричних травм або електричних ударів. Для усунення цього я пропоную забезпечити приєднання металевих корпусів устаткування до заземлюючої жили.

Основні причини ураження оператора ПЕОМ електричним струмом на робочому місці:

  •  Дотик до металевих не струмопровідних частин системного блоку, які можуть знаходитись під напругою в результаті ушкодження ізоляції провідників.
  •  Заборонене використання електричних приладів, таких як електричні плити, чайники, обігрівачі та вентилятори.

Завдяки вжитим організаційно-технічним заходам, електробезпека відповідає вимогам нормативних документів.

6.6. Ергономіка, технічна естетика та організація робочого місця.

Виробнича діяльність оператора ПЕОМ, змушує його зазнавати скутості у рухливості й активній фізичній діяльності. При виконанні роботи сидячи велику роль грає плечовий пояс. Переміщення рук у просторі впливає не тільки на роботу м'язів плечового пояса і спини, але і на положення хребта, таза і навіть ніг [6].

Щоб виключити виникнення захворювань необхідно мати можливість вільно змінювати положення тіла для його розминки. Необхідно дотримувати режим праці і відпочинку з перервами на яких потрібно проводити розминку м’язів і органів на ті ланки опорно-рухового апарату, що не включені в підтримку основної робочої пози.

Антропологічні характеристики людини визначають габаритні і компоновані параметри його робочого місця, а також вільні параметри окремих його елементів.

За умовами роботи робоче місце оператора ПЕОМ відноситься до індивідуального робочого місця для роботи сидячи.

Робоче місце оператора ПЕОМ займає площу 4 м², при цьому висота приміщення складає 3м, а корисний об’єм – 12 м3.

Відповідно до встановлених норм робоча площа повинна займати не менше 6 м², висота приміщення повинна бути не менш 4 м, а обсяг – не менш 20 м3 на одну людину. Відповідно до цього, робоче місце оператора обладнано з порушеннями норм встановлених у відповідних нормативних документах.

6.7. Пожежна безпека

Будинок, у якому знаходиться робочий кабінет по пожежній небезпеці будівельних конструкцій відноситься до категорії K1 (малопожежонебезпечні), оскільки тут присутні займисті (книги, документи, меблі, оргтехніка і т.д.) та тяжко-займисті речовини (різне устаткування і т.д.), що при взаємодії з вогнем можуть горіти без вибуху [13].

По конструктивних характеристиках будинок можна віднести до будинків з несучими і огороджувальними конструкціями із природних або штучних кам'яних матеріалів, бетону або залізобетону, де для перекриттів допускається використання дерев'яних конструкцій, захищених штукатуркою або тяжко-займистими листовими, а також плитними матеріалами.

Причинами виникнення пожежі у будівлі можуть стати:

  •  Несправності електропроводки, розеток і вимикачів які можуть привести до короткого замикання або пробою ізоляції;
  •  Використання ушкоджених (несправних) електроприладів;
  •  Виникнення пожежі внаслідок влучення блискавки в будинок;

В приміщенні є наступні засоби пожежогасіння:

  •  Два вуглекислотні вогнегасники.

Додатково приміщення обладнано пожежною сигналізацією.

Під час виникнення пожежі евакуація відбувається відповідно до затвердженого плану евакуації. Пожежна профілактика являє собою комплекс організаційних і технічних заходів, спрямованих на забезпечення безпеки людей на запобіганні пожежі, обмеження поширення вогню, а також створення умов для успішного гасіння пожежі і недопущенню його подальшого поширення. Для профілактики пожежі надзвичайно важлива правильна оцінка пожежонебезпеки будинку, визначення небезпечних факторів і обґрунтування способів і засобів попередження пожежної небезпеки.

Робоче приміщення має П-ІІа клас – зони приміщень, в котрих є тверді або волокнисті горючі речовини. Для даного приміщення в обов’язковому порядку повинна бути організовані автоматична система сигналізації, а також застосовуватися порошкові або вуглекислотні вогнегасники, що застосовуються для пожеж типу А і В.

Таким чином після аналізу стану протипожежної безпеки було виявлено, що вжито не достатньо заходів для забезпечення відповідності вимогам нормативних документів.

6.8. Розробка заходів з охорони праці

Нормальне і чисте повітря забезпечить нормальну роботу всіх приладів, а також дозволить нормально працювати працівникові. Щоб забезпечити нормальну повітряну обстановку в приміщенні та забезпечити його чистоту по ГOCT 12.1.005-88 CCET. «Загальні санітарно-гігієнічні норми до повітря робочої зони».

Для цього в кабінеті необхідно встановити сучасну систему кондиціонування повітря з пиловими фільтрами та функцією зволоження повітря, проводити періодичну очистку пилових фільтрів кондиціонера. Крім цього необхідно не рідше ніж раз у квартал проводити очистку та дезінфекцію фільтрів для запобігання розмноженню на них шкідливих бактерій та грибів. Дана система повинна повністю задовольнити вимоги до конденціювання повітря та дозволити повністю регулювати температуру і вологість повітря в кабінеті.

Оптимізація робочого місця

Після проведення аналізу робочого місця оператора ПЕОМ в кімнаті було з'ясовано, що площа даного робочого місця складає 4 м2, а обсяг 12 м3, що не відповідає приведеним вимогам. Також у результаті аналізу були виявлені порушення в організації безпосередньо самого робочого місця оператора ПЕОМ. У зв'язку з цим я пропоную організувати робоче місце оператора ПЕОМ, у наступному порядку:

Висота над рівнем підлоги робочої поверхні, на якій працює оператор, повинна складати близько 720 мм в залежності від фізіологічних особливостей людини. Бажано, щоб робочий стіл оператора при необхідності можна було регулювати по висоті в межах 680-780мм. Оптимальні розміри поверхні столу 1600х1000мм. Під столом повинен бути простір для ніг з розмірами по глибині 650мм. Робочий стіл оператора повинен також мати підставку для ніг, розташовану під кутом 150 до поверхні столу. Довжина підставки 400мм, ширина – 350мм. Відстань від клавіатури до краю столу повинна бути не більше ніж 300мм, що забезпечить операторові зручну опору для передпліч і зменшить навантаження на кисті рук. Відстань між очима оператора та екраном дисплея повинна складати 40-80см.

Робочий стілець оператора ПЕОМ повинен бути оснащений підйомно-поворотним механізмом. Висота сидіння повинна регулюватися в межах 400-500мм. Глибина сидіння повинна складати не менше 380мм, а ширина – не менше 400мм. Висота опорної поверхні спинки не менше 300мм, ширина – не менше 380мм. Кут нахилу спинки стільця до площини сидіння повинен змінюватися в межах 90-1100.

Стелю і стіни потрібно пофарбувати у білий або світлі кольори: ніжно-голубий, жовтий (кремовий), зелений (салатовий). Віконні рами і фрамуги, потрібно пофарбувати у білий колір, тому, що він відбиває більше світла, ніж будь-який інший (до 80%) СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственноео свещение».

Заходи з протипожежної охорони

В будинку на кожному поверсі знаходиться пожежний гідрант з комплектом рукавів, а також на кожному поверсі знаходиться один вуглекислотний вогнегасник і один безпосередньо у кімнаті де проводиться розробка пристрою. Будинок має один основний вихід і один аварійний. З метою запобігання пожежі рекомендується проводити регулярний протипожежний інструктаж, а саму будівлю в обов’язковому порядку обладнати автоматичною системою пожежної сигналізації, також  безпосередньо в місці проведення робіт встановити також і порошковий вогнегасник. Даний вогнегасник можна застосовувати для тушіння електрообладнання, що знаходиться під напругою до 1000 В.

6.9. Розрахунок освітлення

Робота, виконувана з використанням обчислювальної техніки, має наступні недоліки:

  •  Ймовірність появи прямого блиску;
  •  Погіршена контрастність між зображенням і фоном;
  •  Відблиск екрана.

У зв'язку з тим, що природне освітлення слабке, на робочому місці повинне застосовуватися також штучне освітлення. Далі наведено розрахунок штучного освітлення.

Розміщення світильників визначається наступними розмірами:

Н = 3 м. – висота приміщення

hc = 0,3 м. – відстань світильників від перекриття

hп = H - hc= 3 - 0,3 = 2,7 м. – висота світильників над підлогою

hp = висота розрахункової поверхні = 0,7 м (для приміщень, зв'язаних з роботою ПЕОМ)

h = hп - hp= 2,7 - 0,7 = 2 – розрахункова висота.

Світильники типу ЛДР (2х40 Ут). Довжина 1,24 м, ширина 0,27 м, висота 0,10 м.

L – відстань між сусідніми світильниками (рядами люмінесцентних світильників):

  •   (по довжині приміщення) = 1,76м
  •   (по ширині приміщення) = 3 м.

l – відстань від крайніх світильників або рядів світильників до стіни, l = 0,3-0,5L.

lа = 0,5La, lв = 0,3Lв

la = 0,88 м., = 0,73 м.

Світильники з люмінесцентними лампами в приміщеннях для роботи рекомендують установлювати рядами.

Метод коефіцієнта використання світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь при відсутності великих предметів, що затемнюють. Потрібний потік ламп у кожному світильнику:

Ф=ЕrSz/N, де:

Е – задана мінімальна освітленість = 300лк., так як розряд зорових робіт = 3.

r – коефіцієнт запасу = 1,3 (для приміщень, зв'язаних з роботою ПЕОМ).

S – освітлювана площа = 30 м2.

z – характеризує нерівномірне освітлення, z=Еср/Еmin– залежить від відношення =L/h , a=La/h = 0,6, у=Lв/h = 1,5. Так як. перевищує припустиме значення, то z=1,1 (для люмінесцентних ламп).

N – число світильників до розрахунку. Спочатку намічається число рядів n, що підставляється замість N. Тоді Ф – потік ламп одного ряду.

N=Ф/Ф1, де Ф1 – потік ламп у кожному світильнику.

– коефіцієнт використання. Для його знаходження вибирають індекс приміщення i і приблизно оцінюються коефіцієнти відображення поверхонь приміщення стл. (стелі) = 70%, ст. (стіни) = 50%, р. (підлоги ) = 30%.

Ф = 3001,3251,1/20,3 = 21450лм.

Я пропоную установити два світильники в ряд. Світильники вміщаються в ряд, тому що довжина ряду близько 4 м. Застосовуємо світильники з лампами 2х40 Вт із загальним потоком 5700лм [23].

Проаналізувавши поточні умови праці, можна підвести такий підсумок:

На робочому місці добре організована система вентиляції та кондиціонування повітря. Стосовно пожежної безпеки, доцільно було б обладнати будівлю пожежною сигналізацією та автоматичною системою пожежогасіння, також необхідно звернути додаткову увагу на забезпечення додаткових засобів та заходів направлених на забезпечення електробезпеки, наприклад обладнати корпуси системних блоків додатковим заземленням для погашення статичного заряду.

При аналізі робочого місця було виявлено, що робоча площа яка відведена працівникові не відповідає встановленим нормам. Дане питання можна вирішити переведенням частини персоналу у інший кабінет.

В розділі також було запропоновано покращити наявне штучне освітлення, так щоб величина освітленості при штучному освітленні люмінесцентними лампами була не нижче за 300 лк.


ВИСНОВКИ

Результатом виконання завдання на дипломний проект є програмного забезпечення комп'ютерної системи дистанційного управління приладами

Мета роботи була повністю досягнута і створено систему яка надає можливість керувати різноманітними побутовими приладами дистанційно.

Розроблений програмний продукт був написаний мовою Java з використанням Android SDK з Eclipse. Розроблений додаток дозволяє керувати самостійно розробленим і створеним пристроєм з ІЧ діодом, який вставляється в роз’єм для навушників.

Цей пристрій буде керуватися за допомогою спеціально написаного програмного забезпечення для смартфонів з Android. Робота з програмним додатком базується на використанні екранних форм, меню та підказок. Програма розроблена так, щоб користувач мав змогу швидко розібратися з інтерфейсом і відразу приступити до роботи. В програмі передбачена можливість запам’ятовувати нові сигнали від пультів дистанційного керування і використовувати потім смартфон замість них.

Така розробка надасть можливість багатьом самостійно виготовити ІЧ передавач і приймач для свого смартфону. А також безкоштовно використовувати до нього програмне забезпечення, яке буде на одному рівні функціональності з аналогічними платними програмами.  

Як і в будь-якої розробки є свої мінуси, не виключенням став і даний проект. Мінусом є те, що не кожен розбирається в схемотехніці і зможе самостійно зробити ІЧ передавач і таким людям простіше купити уже готовий. Так як додаток розроблявся під окрему платформу, яка в даному проекті – це була мобільна операційна система Android. Однак деяким користувачам може бути недостатньо функціональності пристрою і розробленої програми. Але так як це була експериментальна розробка, то в майбутньому її можна буде ще вдосконалювати і надавати більшої функціональності.

Але дана розробка легко може бути модернізована, наприклад додавши в неї новий функціонал, додати уже готові шаблони керування для найбільш популярною побутовою технікою. Крім цього потрібно зазначити, що розроблений  пристрій можна використовувати не тільки в Android смартфонах, но і в будь-якому пристрої де є роз’єм для наушників. В майбутньому дану програму можна без значних зусиль вдосконалити і зробити її доступною на всіх інших пристроях і комп’ютерах.

Робота виконана в повному обсязі та у відповідності до поставленого завдання. Проект оформлено згідно вимог ЄСКД.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

  1.  Android 4. Программирование приложений для планшетных компьютеров и смартфонов. Рето Майер. - ISBN 978-5-699-63735-5. 2013 г. - 816 c.
  2.  Алексей Голощапов. Google Android. Программирование для мобильных устройств. БХВ-Петербург: 2011. – с. 432
  3.  Варакин, М.В. Разработка мобильных приложений подAndroid: учебное пособие/М.В. Варакин; Центр комп’ютерного обучение «Специалист» при МГТУ им. Н.Э. Баумана – Москва, 2012 – 128 с.
  4.  ГОСТ 12.1.003-83. ИУС №3 – 89 ССБТ. «Шум. Загальні вимоги безпеки». – М., 1983. – с. 35.
  5.  ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустиме значения напряжений прикосновений и токов.
  6.  ДНАОП 0.00-1.21-98 Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів.
  7.  ДНАОП 0.00-1.31- 99 Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин. – Київ. – 1999. – с. 30.
  8.  ДСН 3.3.6.037-99 Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку. – Київ, 2000. – с. 25.
  9.  Електронний ресурс для Android розробників http://developer.android.com/index.html
  10.  Искусство схемотехники. - Пауль Хоровиц, Уинфилд Хилл.- Мир, Бином. ISBN 978-5-9518-0351-1. - 2009 г. - 704 с.
  11.  Лидоренко Н.С., Евдокимов В.М., Стребков Д.С. Развитие фотоэлектрической энергетики. - М., Информэлектро, 2005. – 250 с.
  12.  Методичні рекомендації з економічного обґрунтування дипломної роботи. Укл. Анохіна З.І., КНУТД, 2008. – 24 с.
  13.  НАПБ А.01.001-2004 «Правила пожежної безпеки України».
  14.  ОНТП 24-86 Визначення категорій приміщень і будинків по пожежній небезпеці. М 87.
  15.  П. Дейтел, Х. Дейтел, Э. Дейтел, М. Моргано. Android для программистов. Создаем приложения. –Питер: 2013. – c. 150
  16.  Периферийные устройства. Интерфейсы, схемотехника, программирование. - Вадим Авдеев. - ДМК Пресс.- ISBN 978-5-94074-822-9. - 2012 г. – 848 с.
  17.  Планшет. Самоучитель работы на планшетном компьютере с Android. - В. Торельсон, А. Бушуев, Р. Прокди.- Наука и техника. ISBN 978-5-94387-957-9. 2014 г. - 352 с.
  18.  Программирование для Android. Самоучитель / Денис Колиснеченко. – СПб.: Санкт-Петербург, 2011. – 272 с
  19.  ПУЭ-76/87 Правила пристроїв електроустановок.
  20.  РетоМайер. Android 2. Программирование приложений для планшетних компьютеров и смартфонов. Эксмо: 2011. - с. 345
  21.  С. Хашими, С. Коматинени, Д. Маклин. Разработка приложений для Android. - Питер: 2011. – c. 243. ISBN: 978-5-459-00530-1, 978-1430226598
  22.  Смартфоны Android без напряга. Руководство пользователя / Андрей Жвалевский . – СПб.: Санкт-Петербург, 2012. – 224 с.
  23.  СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М., 1995. – с. 40.
  24.  Современные светодиоды. - Анатолий Юшин. РадиоСофт. - ISBN 978-5-93037-247-2; 2013 г. - 384 с.
  25.  Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств. Владимир Амосов. БХВ-Петербург. 2009. -270 с.
  26.  Ткачук К.Н. і ін. Довідник по охороні праці на промисловому підприємстві. К. 1991.
  27.  Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования / В.Б. Тупов. – М.: МЭИ, 2005. – 302 c.
  28.  Устройства на светодиодах и не только. - Андрей Кашкаров. ДМК Пресс. - ISBN 978-5-94074-850-2; 2012 г. - 208 с.
  29.  Электротехника и электроника. - Олег Новожилов. Юрайт. - ISBN 978-5-9916-2941-6. - 2013 г. - 656 с.
  30.  Электротехника, электроника и схемотехника. Учебник и практикум. - Светлана Миленина, Николай Миленин. Юрайт. – ISBN 978-5-9916-4166-1. 2014 г. - 510 с.
  31.  Delphi. Программирование для Windows, OS X, iOS и Android. - Дмитрий Осипов. БХВ-Петербург. 2010. - 374 c.
  32.  Eclipse Distilled. - Дэвид Карлсон. Издательство: Лори. - ISBN 978-5-85582-291-5; 2008 г. - 336 с.
  33.  Eclipse: разработка RCP-, Web-, Ajax– и Android-приложений на Java. Тимур Машнин. - БХВ-Петербург. 2011. - 345 c.
  34.  Eclipse. Платформа Web-инструментов. - Лоренс Мандел, Артур Райман. КУДИЦ-Пресс. - ISBN 978-5-91136-051-1; 2008 г. - 688 с.
  35.  Google Android. Системные компоненты и сетевые коммуникации. - Алексей Голощапов. БХВ-Петербург. - ISBN 978-5-9775-0666-3; 2012 г. - 384 с.
  36.  Google App Engine Java и Google Web Toolkit: разработка Web-приложений. Тимур Машнин. - БХВ-Петербург. 2010. - 256 с.
  37.  Java 2. Библиотека профессионала. Том 1. Основы. - Кей С. Хорстманн, Гари Корнелл. Издательство: Вильямс. ISBN 978-5-8459-1378-4; 2010 г. - 816 c.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78880. Проблема генезиса науки и способы классификации основных этапов ее эволюции 29.5 KB
  Проблема генезиса науки и способы классификации основных этапов ее эволюции В античности и средние века в основном имело место философское познание мира. В античный и средневековый периоды существовали лишь элементы предпосылки науки но не сама наука в собственном смысле слова которая возникает только в Новое время. Онито и образуют первоначальное целое единой науки как таковой науки вообще в отличие от философии. В понимании генезиса возникновения науки в истории и философии науки сложились два противоположных подхода.
78881. Донаучное знание и его особенности 27.5 KB
  Донаучное знание и его особенности Вненаучное знание не является чьейто выдумкой или фикцией. Вненаучное знание – разрозненное несистематическое знание которое находится в противоречии с существующей картиной мира. Одна из форм вненаучного знания это донаучное знание. Донаучное знание выступающее прототипом предпосылочной базой научного.
78882. Рождение античной науки 55.5 KB
  Так в древнеегипетской цивилизации носителями знаний были жрецы в зависимости от уровня посвящения обладавшие той или иной суммой знаний. Знания существовали в религиозномистической форме и только жрецы могли читать священные книги и как носители практических знаний имели власть над людьми. Предпосылкой возникновения научных знаний многие исследователи истории науки считают миф. Особенности греческого мышления которое было рациональным теоретическим что в данном случае равносильно созерцательному наложили отпечаток на формирование...
78883. Наука в условиях европейского Средневековья 28.5 KB
  Большое значение для развития науки имело открытие университетов. Другой предпосылкой будущего расцвета науки послужило развитие техники. Наступала новая эпоха в развитии цивилизации и науки. Однако в сфере науки не было совершено прорыва.
78884. Становление науки классического типа 30.5 KB
  Фарадей обнаружил взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, ввел понятия электрического и магнитного полей, выдвинул идею о существовании электромагнитного поля. Максвелл создал электродинамику и статистическую физику, построил теорию электромагнитного поля, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею об электромагнитной природе света.
78885. Проблема методов познания в философии Нового времени 29.5 KB
  Проблема методов познания в философии Нового времени Наука находится в центре внимания главных философских направлений XVII XVIII вв. Основные области философии этого времени онтология и гносеология. ontos сущее и logos слово понятие учение учение о бытии как таковом знании об истинно существующем раздел философии изучающий фундаментальные принципы бытия наиболее общие сущности и категории сущего Гносеология позже стал употребляться термин эпистемология в переводе с греческого теория познания раздел философии в...
78886. Особенности неклассической науки 31 KB
  Особенности неклассической науки Опора науки Нового времени на эксперимент развитие механики заложили фундамент для установления связи науки с производством. В результате разрешения кризиса произошла новая научная революция начавшаяся в физике и охватившая все основные отрасли науки Она связана прежде всего с именами МЛланка 1858 1947 и А. Механическая картина мира классической науки была рассчитана на относительно малые скорости которые абсолютно не укладывались во внутреннюю логику новых...
78887. Наука и философия. Концепции взаимоотношений философии и науки 29.5 KB
  Наука и философия Нау́ка особый вид человеческой познавательной деятельности направленный на получениеуточнение и производство объективных системноорганизованных и обоснованных знаний о природе обществе и мышлении. Философия обычно описывается как теория или наука одна из форм мировоззрения одна из форм человеческой деятельности особый способ познания. Отличия философии от науки: 1 философия – целостное знание наука – отдельные дисциплины; 2 философия – ценностное знание в науке главное – истина. Яковлевой...
78888. Структура теоретического знания 32 KB
  Теоретический уровень научного познания как и эмпирический имеет ряд подуровней среди которых можно выделить следующие по степени общности: а аксиомы теоретические законы; б частные теоретические законы описывающие структуру свойства и поведение идеализированных объектов; в частные единичные высказывания утверждающие нечто о конкретных во времени и пространстве состояниях свойствах и отношениях некоторых идеализированных объектов Абстрагирование и идеализация – начало теоретического познания. Научные законы – регулярные...