Кушнір, Олег Володимирович (2025) Багаторозрядна цифрова індикація у вбудованих системах [Кваліфікаційні роботи здобувачів] Другий (магістерський). Шифр академічної групи: ІАСм-1-24-1.4д. Дата захисту: 20.12.2025, Київський столичний університет імені Бориса Грінченка.
![[thumbnail of O_Kushnir_FITM_2025.pdf]](https://elibrary.kubg.edu.ua/style/images/fileicons/text.png) |
Текст
O_Kushnir_FITM_2025.pdf Download (4MB) |
Анотація
Актуальність: Сучасний розвиток вбудованих систем охоплює широкий спектр застосувань: від промислової автоматизації до побутової електроніки та медичних пристроїв. Багаторозрядна цифрова індикація залишається ключовим елементом взаємодії користувача з системою, забезпечуючи зручне, наочне та оперативне відображення інформації. Зростаючі вимоги до енергоефективності, мініатюризації, надійності та інтеграції в складні інформаційні системи вимагають пошуку нових технічних рішень для реалізації багаторозрядної індикації у вбудованих пристроях. Розвиток мікроконтролерної техніки, спеціалізованих драйверів та алгоритмів програмного керування відкриває нові можливості оптимізації систем цифрової індикації в умовах обмежених апаратних ресурсів та складних експлуатаційних середовищ. Об’єкт дослідження: багаторозрядна цифрова індикація у вбудованих систем. Предмет дослідження:методи, алгоритми, апаратні компоненти та програмні засоби, що застосовуються для реалізації багаторозрядної цифрової індикації у вбудованих системах з урахуванням енергетичних, апаратних та функціональних обмежень. Мета дослідження:розробити та обґрунтувати методи, технічні та програмні рішення для оптимізації багаторозрядної цифрової індикації у вбудованих системах з метою забезпечення високої енергоефективності, точності, надійності та швидкодії в умовах обмежених ресурсів. Завдання:сформувати вимоги до апаратно-програмного комплексу багаторозрядної цифрової індикації для вбудованих систем на базі Arduino Nano; Розробити варіант структурної схеми системи індикації, що включає Arduino Nano, модуль індикації та семисегментні індикатори, із виділенням трьох апаратних реалізацій модуля; Синтезувати електричні принципові схеми трьох варіантів модуля індикації на базі Arduino Nano у середовищі моделювання (Proteus) із урахуванням вимог до живлення та захисту; реалізувати програмне забезпечення Arduino Nano, що забезпечує динамічне відображення чисел і тестових шаблонів на семисегментних індикаторах; створити віртуальні стенди в середовищі Proteus для моделювання роботи трьох варіантів модуля індикації; розробити програму експериментальних досліджень, яка включає тести на коректність відображення, частоту оновлення, стабільність індикації та оцінку енергоспоживання для конфігурацій; виконати серію експериментів на віртуальних стендах; здійснити порівняльний аналіз трьох підходів до побудови багаторозрядної індикації; сформулювати практичні рекомендації щодо вибору варіанта керування багаторозрядною цифровою індикацією. Методи дослідження: у роботі використано аналіз і узагальнення літератури з теми вбудованих систем та цифрової індикації. Застосовано порівняння різних варіантів схем на базі Arduino Nano, MAX7219, 74HC595 та HT16K33. Проведено комп’ютерне моделювання в середовищі Proteus з вимірюванням стабільності індикації й енергоспоживання, результати оформлено у вигляді таблиць і графіків. Наукова новизна дослідження: у роботі в одному комплексі розглянуто та порівняно кілька підходів до керування багаторозрядною індикацією (MAX7219, 74HC595, HT16K33) саме для малопотужних вбудованих систем. Запропоновано прості критерії вибору варіанта (енергоспоживання, кількість виводів, складність реалізації, можливість розширення). На основі цих критеріїв побудовано й перевірено апаратно-програмний комплекс, який дає змогу обґрунтовано обрати оптимальне рішення. Практичне значення дослідження: розроблені схеми та програмні приклади можуть бути безпосередньо використані під час створення вбудованих пристроїв з багаторозрядною індикацією на базі Arduino Nano. Отримані результати та рекомендації допомагають зменшити енергоспоживання, раціонально використовувати виводи мікроконтролера та спростити подальше розширення пристрою. Матеріали роботи можуть бути також використані у навчальних лабораторних і курсових роботах.
| Тип елементу : | Кваліфікаційні роботи здобувачів (Другий (магістерський)) |
|---|---|
| Ключові слова: | багаторозрядна індикація; вбудовані системи; мікроконтролери; мультиплексування; регістри зсуву; драйвери індикаторів; енергоефективність; програмна підтримка |
| Шифр освітньої програми: | 122.00.02 |
| Шифр академічної групи: | ІАСм-1-24-1.4д |
| ПІБ наукового керівника: | Бушма Олександр Володимирович |
| Дата захисту: | 20.12.2025 |
| Місце захисту: | Київський столичний університет імені Бориса Грінченка |
| Типологія: | Кваліфікаційні роботи здобувачів > Інформаційно-аналітичні ситеми |
| Підрозділи: | Факультет інформаційних технологій та математики > Кафедра комп'ютерних наук |
| Користувач, що депонує: | Ізабелла Андріївна Соболенко |
| Дата внесення: | 24 Лют 2026 20:58 |
| Останні зміни: | 24 Лют 2026 20:58 |
| URI: | https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/56394 |
Actions (login required)
 |
Перегляд елементу |