Проектирование цифровых систем передачи

Одним из перспективных направлений развития органов управления и ввода информации является ввод информации с помощью пространственных жестов руки, удерживающей КПК. Однако данный метод ввода информации ещё не реализован, нет информации как по сенсорам, с помощью которых можно реагировать на изменение угловой ориентации КПК, так и по организации взаимодействия этих сенсоров с программным обеспечением КПК. В рамках данного дипломного проекта реализована идея управления программным обеспечением КПК фирмы Palm Inc. с помощью инерционных сенсоров и специального программного обеспечения, позволяющего по показаниям этих сенсоров судить о выполнении определённых жестов.

ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 3
1.1 ВВЕДЕНИЕ 3
1.2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ 4
2 РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 8
2.1 ПРЕДЛОЖЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОДХОДА К СОЗДАНИЮ СЕНСОРА 8
2.2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 9
2.3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 12
2.3.1 Акселерометр 12
2.3.2 Магниторезистивный сенсор 14
2.3.3 АЦП 17
2.3.4 ЦАП 21
2.3.5 Температурный датчик 23
2.3.6 Операционный усилитель 25
2.3.7 Мультиплексор 29
2.3.8 Схема сброса 31
2.3.9 ПЛИС 32
2.3.10 Микроконтроллер 34
2.4 ПРИНЦИП РАБОТЫ МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 37
2.5 РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ 39
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НАЧАЛЬНОЙ КАЛИБРОВКИ МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 41
3.1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ НАЧАЛЬНОЙ КАЛИБРОВКИ МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 41
3.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НАЧАЛЬНОЙ КАЛИБРОВКИ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 41
3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НАЧАЛЬНОЙ КАЛИБРОВКИ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 55
4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИАЛЬНЫМИ ПРИЛОЖЕНИЯМИ 58
4.1 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПРОСА МОДУЛЯ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА И ФИЛЬТРАЦИИ ПОЛУЧЕННЫХ ПОКАЗАНИЙ 58
4.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСПОЗНАВАНИЯ БАЗОВЫХ ДВИЖЕНИЙ FLIP 61
4.3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ВЫДЕЛЕНИЯ БАЗОВЫХ ДВИЖЕНИЙ PUSH 65
5 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ НАПИСАНИЯ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ 68
5.1 СПЕЦИФИКА РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ PALM OS 4.0 68
5.2 РАЗРАБОТКА РАЗДЕЛЯЕМОГО РЕСУРСА БАЗЫ ДАННЫХ ИНЕРЦИОННОГО СЕНСОРА 72
5.3 РАЗРАБОТКА ДЕМОНСТРАЦИОННОГО ИНЕРЦИАЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ 74
6 ПЛАНИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЗАТРАТ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА 81
6.1 СМОЛЯНАЯ ЯМА ПРОГРАММИРОВАНИЯ 81
6.2 СЕТЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 82
6.3 СОЗДАНИЕ СТРУКТУРНОЙ ТАБЛИЦЫ РАБОТ 83
6.4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА 87
6.4.1 Расчет затрат на непосредственную разработку программного комплекса 87
6.4.2 Расчет затрат на изготовление опытного образца программного продукта 89
6.4.3 Расчет затрат на технологию 90
6.4.4 Затраты на ЭВМ 90
6.4.5 Общие затраты на создание программного продукта 91
7 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 93
7.1 ВВЕДЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННУЮ И ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ 93
7.2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ, ПРОИЗВОДСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ 94
7.2.1 Микроклимат лаборатории 94
7.2.2 Требования к уровням шума и вибрации 96
7.2.3 Электробезопасность 97
7.2.4 Требование к защите от статического электричества и излучений при работе за компьютером. 98
7.2.5 Требования к освещению на рабочем месте 100
7.2.6 Воздействие вредных веществ при пайке 102
7.2.7 Психофизические факторы 103
7.2.8 Эргономика рабочего места 103
7.3 РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ 104
7.4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 106
8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 108
9 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 109