Устройство дистанционного управления

Введение

Рабочие и персональные цифровые электронно- вычислительные машины уже давно прочно вошли в повседневную жизнь и широко используются во всех сферах человеческой деятельности, значительно облегчая и удешевляя все операции, связанные с хранением, обработкой и передачей информации.

Одним из важнейших компонентов современных ЭВМ является устройство ввода-вывода — совокупнось электронных либо электромеханических средств, обеспечиающих обмен информацией между компьютером и внешней средой. Если в первых ускоспециализированных однопрограммных вычислителях ввод информации осуществлялся посредством прямого замыкания блоков памяти, то более поздние машины, такие как  ЭНИАК, требовали появления полноценных устройств ввода информации, таких как клавиатуры для ввода информации в реальном времени и позаимствованные из ткацких станков Жаккарда устройства считывания перфокарт для хранения и многократного ввода. Вывод информации осуществлялся посредством панели светоизлучающих индикаторов либо путём создания перфокаты, известны также случаи применения примитивных ЭЛТ - мониторов. Позднее для работы ЭВМ приспособили вывод магнитофона, что позволило значительно упростить храниение относительно больших объёмов информации на перезаписываемых бобинах и кассетах, на рынок вышли первые образцы емкостных клавиатур. Привычные современному пользователю компьютерная мышь и графический планшет появились лишь в 1968 и 1971 годах соответственно. Одним из мощнейших толчков к развитию устройств ввода — вывода послужили видеоигры. Если первые видеоигры, такие как OXO или шахматные алгоритмы, являлись переделками обычных настольных игр и не ставили перед переферией иных требований, чем обычные программы, в 1972 году фирма Atari выпустила аркадный автомат Pong, основанный на успехе Tennis for Two образца 1958 года и ставший первой коммерчески успешной видеоигрой в реальном времени. Именно он поставил перед разработчиками новое условие : ввод должен проходить быстро, не преостонавливая выполение вычислений и по возможности не зависеть от их интенсивности.

На данный момент существует огромное разнообразие специализированных устройств ввода для различных нужд — камеры, сонары, сканеры, датчики биометрии, и множество иных высокочувствительных измерительных устройств. К компьютерам подключают пульты дитсанционного управления, трекболы, целые скафандры дополненной реальности. Пракически для каждой спецэфической потребности во вводе информации на рынке существует несколько решений.

Разрабатываемое в этом проекте устройсто дистанционного управления предназначено в первую очередь для выполнения функций мыши, гироскопа и геймпада при использовании портативных систем, хотя не ограничено днным функционалом и может быть легко усовершенствованно при  необходимости путём изменения программной части и/или добавления дополнительных сенсоров.

Отдельный упор сделан на упрощение манипуляции геометрическими примитивами, что делает устройство крайне удобным для решения задач стереометрии, в частности, ориентации в симуляционном пространстве. Данный функционал будет востребован в таких сферах, как архитектура, аэро- и гидродинамика, видеоигры, управление беспилотными устройствами.

Аналитический раздел

1. Литературный обзор

Разрабатываемое в данном дипломном проекте универсальное устройство управления призвано обеспечивать устойчивый поток ввода на широкий ряд устройств через беспроводной интерфейс bluetooth 4.0. В стандартную комплектацию устройства входит 3 осевой гироскоп/акселерометр mpu6050 с разрешающей способностью до 2000°/секунду, bluetooth- модудь hc-05, элемент питания, панель тактовых кнопок и блок управления на основе микроконтроллера семейства avr.