Современная электроника №2/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 53 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2023 тивного взаимодействия с устрой - ством было решено использовать OLED- дисплей с небольшой диаго - налью и индикационные светоди - оды ; для управления устройством применяются две тактовые кнопки и переключатель питания . Проектирование интерфейсной печатной платы При анализе состава устройства вза - имодействия с регистратором было решено спроектировать интерфейс - ную печатную плату , выполняющую следующие задачи : ● обеспечение электрического соеди - нения модулей и платы центрально - го микроконтроллера ; ● крепёж модулей и элементов чело - веко - машинного интерфейса . При проектировании взаимного расположения модулей и элементов устройства определяющими фактора - ми стали их габаритные размеры и возможности по подключению . При создании эскиза расположения ком - понентов устройства в первую оче - редь использовалась документация на компоненты от производителя - поставщика . Были определены общие габаритные размеры проектируемой печатной платы . Печатная плата была спроектиро - вана с использованием отечествен - ной САПР Delta Design компании Eremex. Была создана библиотека используемых в устройстве компо - нентов , разработаны принципиаль - ная схема и непосредственно интер - фейсная печатная плата . В процессе формирования библиотеки компо - нентов использовалась документа - ция ( даташиты ) на компоненты и ГОСТ  2.743-91 единой системы кон - структорской документации « Обозна - чения условные графические в схе - мах ». При разработке электрической схемы применялся ГОСТ  2.702-2011 единой системы конструкторской документации « Правила выполне - ния электрических схем ». При про - ектировании печатной платы были учтены ограничения технологиче - ских возможностей будущего изго - товителя печатной платы – компа - нии « Резонит » с производственной линией в г . Москве . Спроектированная печатная плата была экспортирована в формате произ - водственных Gerber- файлов и направ - лена на изготовление . Разработка комплекса программ В состав разработанного ком - плекса программ , как было сказано выше , входят встроенная программа и прикладная . Встроенная програм - ма представляет собой интерпрети - руемый код на языке MicroPython и предназначена для загрузки в портативное устройство для обе - спечения решения им всех постав - ленных задач . Архитектура про - граммы представляет собой набор программных модулей , разделён - ных по назначению : ● считывание и обработка сигнала GPS; ● обмен данными по каналу Ethernet; ● автоматический анализ диагности - ческих журналов регистратора ; ● обработка действий оператора и ото - бражение информации ; ● передача команд отображения на дисплей ; ● чтение и запись на карту памяти MicroSD; ● считывание уровня заряда аккуму - лятора и потребляемого тока ; ● главный цикл работы портативно - го устройства . При включении устройства запуска - ется главный цикл работы , который абстрагирован от деталей реализации конкретного физического модуля или функционала и оперирует высокоуров - невыми методами , предоставляемы - ми прочими программными моду - лями . На дисплей выводится меню возможных действий с устройством , переключение и выбор пунктов меню осуществляется тактовыми кнопками . По окончании выполнения выбран - ной функции на дисплей выводится сообщение о результате , сопровожда - емое соответствующим светодиодом . На протяжении всего сеанса работы устройства работают светодиод уров - ня заряда и статуса аккумулятора (> 15% заряда ,  15% заряда , заряжает - ся ), а также светодиод , сигнализирую - щий об актуальности времени , отсчи - тываемого в устройстве . Прикладная программа представ - лена в виде меню взаимодействия с подключённым по USB устройством , открывающимся через системный трей ОС Windows. Прикладная про - грамма позволяет выполнить про - граммное подключение и отключение портативного устройства , загрузку диагностических журналов с нако - пителя устройства в выделенную директорию на ПК , а также открыть окно настройки параметров взаимо - действия с устройством . Программа написана на объектно - ориентиро - ванном языке C# с использованием интерфейса программирования при - ложений Windows Forms. Реализация проекта По окончании разработки устройства и закупки всех необходимых вычисли - тельных модулей был создан макетный образец , который использовался в про - цессе разработки и отладки комплек - са программ . По завершении программирова - ния и изготовления интерфейсной печатной платы был собран и проте - стирован демонстрационный обра - зец устройства . После завершения этапа проектирования и изготовле - ния корпуса портативное устройство может быть применено на предприя - тии АО « НИИВК им . М . А . Карцева » для тестирования и настройки много - функциональных аварийных вычисли - телей - регистраторов , повысив эффек - тивность работы отдела встраиваемых электронных систем . Литература 1. Документы по САПР Delta Design: [ Электронный ресурс ] // URL: https:// www . e r eme x . r u / k n ow l e a g e - b a s e / delta-design/docs/ ( дата обращения : 21.03.2022). 2. Лапин А . А . Интерфейсы . Выбор и реали - зация . М .: Техносфера , 2005. 168 c. 3. Макконнелл С . Совершенный код . Мастер - класс / пер . с англ . СПб .: БХВ , 2018. 896 c. 4. Одуан К . Измерение времени . Основы GPS / К . Одуан , Б . Гино . М .: Техносфера , 2002. 400 c. 5. Резонит – Технологические возможно - сти производства : [ Электронный ресурс ] // URL: https://www.rezonit.ru/directory/ tekhnologicheskie-osobennosti-proizvodstva/ ( дата обращения : 04.04.2022). 6. Требования к проектированию печат - ных плат : [ Электронный ресурс ] // URL: https://gostost.ru/pechatnie-platy/ ( дата обращения : 05.04.2022). 7. MicroPython: [ Электронный ресурс ] // URL: https://micropython.org/ ( дата обра - щения : 26.04.2022). 8. Raspberry Pi Documentation: [ Электронный ресурс ] // URL: https://www.raspberrypi. com/documentation/microcontrollers/ rp2040.html ( дата обращения : 15.02.2022). 9. Waveshare Wiki: [ Электронный ресурс ] // URL: https://www.waveshare.com/wiki/Main_ Page ( дата обращения : 24.02.2022).