• Категория: Информационные технологии
  • Вид работы: Дипломная работа
  • Год защиты: 2017
  • Оригинальность: 89,7 %

Содержание
ВВЕДЕНИЕ3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ И СПОСОБОВ РЕШЕНИЯ5
1.1 Назначение и функции систем управления доступом5
1.2 Обзор аналогов и разработка требований к системе8
1.3 Методы идентификации транспорта12
1.4 Выводы по первой главе18
ГЛАВА 2. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ19
2.1 Выбор платформы для реализации устройства19
2.2 Выбор модели разработки программного обеспечения24
2.2.1 Модель сборки и исправления24
2.2.2 Модель водопада
2.2.3 Модель быстрого прототипирования27
2.2.4 Инкрементная модель28
2.2.5 Спиральная модель30
2.3 Разработка алгоритмов работы системы31
2.4 Выводы по второй главе35
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ37
3.1 Выбор компонентов системы37
3.1.1 Программируемые микроконтроллеры39
3.1.2 Сенсорная клавиатура43
3.1.3 Индикатор режима работы45
3.1.4 Выбор механических датчиков46
3.1.5 Выбор датчика поворота47
3.1.6 Выбор источника питания47
3.1.7 Выбор средств механики49
3.2 Разработка программного обеспечения51
3.2.1 Программирование клавиатуры51
3.2.2 Программирование индикатора52
3.3. Моделирование разработанного устройства53
3.4 Выводы по третьей главе55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ57
Приложение А60
Приложение Б68
ВВЕДЕНИЕ
Шлагбаумом называется специальное приспособление, предназначенное для принудительного ограничения движения транспорта. Самым распространенным местом использования шлагбаума является место пересечения автомобильной и железной дороги. Последнее время шлагбаумы устанавливаются с целью перекрытия не санкционированного движения транспортных средств по территории различных предприятий или заводов. Они устанавливаются на основном въезде на предприятие, возле так званых КПП (контрольно - пропускной пункт). Если шлагбаум закрыт, то для заезда на его территорию, водитель обязан предоставить документ установленного образца, дающий ему право заезда на территорию. Для открытия или закрытия стрелы может быть использовано как механическое устройство, так и устройство дистанционного управления. Кроме того, для предоставления доступа на территорию может быть использована магнитная карточка или карточка с чипом. Еще шлагбаумы широко используются используются на платных автомобильных стоянках.
На очень больших предприятиях шлагбаумы вообще могут использоваться для регулирования движения транспорта уже на территории предприятия, при перемещении между цехами, складами и т. д. Для обеспечения надежного и долгосрочного использования шлагбаума, их нужно монтировать на предварительно установленный фундамент. Безотказная и правильная эксплуатация шлагбаума зависит от таких факторов, как качество сырья, используемого для его производства, и уровень профессионализма сборщиков и монтажников шлагбаума. При использовании шлагбаума с удлиненной стрелой, или с дополнительным оборудованием, таким как отражатели или фотоэлементы, установленным на стреле, для продления его службы необходимо устанавливать дополнительную опорную стойку, чтобы исключить прогиб стрелы в закрытом состоянии, под действием собственного веса. В случае использования шлагбаума с электроприводом, параллельно он должен иметь и механический привод, обеспечивающий возможность привести его в действие вручную, в момент отсутствия электричества.
Для обеспечения возможности работы шлагбаума в различных режимах используются блоки электронного управления. Привод стрелы шлагбаума может запускаться в действие, как при помощи кнопки, так и с применением считывателя магнитных карт или с использованием клавиатуры, для ввода определенного, ранее запрограммированного кода. Так же применяют радиоуправляемые
приемники, позволяющие приводить в действие шлагбаум с помощью радио - брелка. Кроме того, шлагбаумы могут комплектоваться фотоэлементом или металлодетектором, которые определяют, что подъехал автомобиль, и обеспечивают работу шлагбаума в автоматическом режиме. При выборе модели шлагбаума принимаются во внимание такие факторы, как ширина перекрываемого проезда, частота движения транспорта, а также, необходимость интеграции (внедрения) в общую систему безопасности предприятия.
Объектом исследования является устройства ограничения доступа на предприятие – шлагбаум.
Предметом исследования является система автоматического управления шлагбаумом.
Целью работы является разработка

системы управления шлагбаумом с автоматической идентификацией проезжающего транспорта. Для достижения цели работы необходимо решить ряд задач:
1. Провести анализ аналогичных систем и определить требования.
2. Выбрать платформу для реализации системы и метод разработки программного обеспечения.
3. Провести выбор компонентов системы.
4. Провести моделирование разработанного решения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выпускной квалификационной работы проведена разработка системы управления шлагбаумом с автоматической идентификацией проезжающего транспорта.
В первой главе рассмотрено назначение проектируемого устройства, а именно, управление доступом на режимную территорию. Главным недостатком электрических шлагбаумов без микропроцессорного управления является то что они имеют жесткую и нестабильную работу. Поэтому, решено разработать собственный контроллер, лишённый этих недостатков.
Для идентификации транспорта решено применить технологию RFID, которая позволяет использовать метки, содержащие зашифрованную информацию о возможности проезда транспорта. Шифрование и запись информации в метку, позволяет предотвратить ее клонирование и применение с транспортом не имеющим доступа на территорию.
Во второй главе проведено обоснование выбора платформы Arduino Uno для реализации устройства. При разработке программы решено использовать модель быстрого прототипирования, поскольку выбранная платформа достаточно хорошо известна и имеет множество готовых библиотек для создания программного обеспечения.
Также, проведена разработка алгоритма работы устройства.
В третьей главе проведен выбор компонентов системы, а именно, сенсорной клавиатуры, индикатора, датчиков и источника питания. Проведена разработка программного обеспечения на языке программирования СИ, с применением готовых библиотек и модулей.
Работоспособность устройства подтверждена моделированием в среде Proteus 8.5.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Аутентификация. Теория и практика обеспечения доступа к информационным ресурсам: учеб, пособие для вузов / под ред. А. А. Шелупанова, С.Л.
Груздева, Ю.С. Нахаева. - М. : Горячая линия - Телеком, 2009. - 552 с.
Петин В. Проекты с использованием контроллера arduino // БХВ. Петербург, 2014. 400 с.
Кадырова Л.Ш. «Умный дом»: идеология или технология. Л.Ш. Кадырова // Международный научно-исследовательский журнал. - 2013. - № 5 - С. 86-87.
Эванс Б. Э. Arduino блокнот программиста; пер. В. Н. Гололобова // Москва: НТ Пресс, 2007. 40 с.
Карвинен Теро, Карвинен Киммо, Валтокаре Вилле Делаем сенсоры: проекты сенсорных устройств на базе Arduino Rasperry Pi: Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2015.-432с.
Миронова В.Г., Шелупанов А.А., Югов Т.Н. Реализация модели Take-Grant как представление систем разграничения прав доступа в помещенияхпомещениях // Доклады Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники. Ч. 3. – 2011. – № 2 (24). – С. 206-211
Богданов С.В. «Умный дом». – М: СПб.:Наука и Техника, 2011. С.89-90
ГОСТ Р ИСО/МЭК 17799—2005. Национальный стандарт РФ Информационная технология. Практические правила управления информационной безопасностью.– Введен впервые, введ.2005-12-29. – М.:Стандартинформ, 2006 . С.10
Бузов, Г.А. Практическое руководство по выявлению специальных технических средств несанкционированного получения информации/ Г.А.Бузов. – Горячая линия – Телеком, 2010. С.24
Дейв Эванс. «Интернет вещей. Как изменится вся наша жизнь на очередном витке развития Всемирной сети»/ под общ.ред. Э. Дейвю, 2011
Алгулиев Расим, Махмудов Расим, «Интернет вещей», Информационное общество/ под общ.ред. Р. Алгулиев 2013 г.С.65-66
Лутц М. «Программирование на Python» том II, 4-е издание. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс/ под общ.ред. М.Лутц, 2011. С. 99-101
Соммер Улли. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. СПб. : БХВ, 2012. C. 59-61
Быков С.В. Вводный курс лекций по системам домашней автоматизации «Умный дом». – РД.: Электроника, 2011. C. 77-78
Горфинкеля В. Я. Экономика предприятия / Горфинкеля В. Я., Швандира В. А. — М.: Наука, 2013. C. 39-41
Интеллектуальные датчики / каталог продукции CICK, М: ЗИК, 2012.
Воинов Б. Г. Информационные технологии и системы. – М.: ННГУ им. Н. И. Лобачевского, 2011. C. 87-89
Шагурин И., Мокрецов М. Семейство 68HCS12 – новое поколение 16-разрядных микроконтроллеров компании Motorola // Компоненты и технологии, 2014, № 2. C. 89-81
Белецкий В. ХС166 – новое семейство 16-разрядных микроконтроллеров фирмы Infineon // Компоненты и технологии, № 3, 2014. C. 68-70
Горюнов Г. Новые микроконтроллеры NEC с малым количеством выводов и области их применения // Компоненты и технологии, 2015, № 6. C. 25-26
Гребенюк Е. К. Гребенюк Н. Д. Технические средства информатизации. – М.: Academia, 2012. C. 21-24
Крылов Е. Новый виток развития. 16-разрядные Flash-микроконтроллеры семейства F2MC-16LX фирмы Fujitsu // Компоненты и технологии, 2014, № 6. C. 70-71
Аристова Н.И., Корнеева А.И. Промышленные программно - аппаратные средства на отечественном рынке АСУ ТП. М.:Научтех издат, 2010. C. 41-43
Емец С. Микроконтроллеры с реконфигурируемой периферией PSOG производства Cypress Microsystems – восьмиразрядники нового тысячелетия // Компоненты и технологии, 2014, № 4. C. 29-31
Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем. Интернет-университет информационных технологий. / В.И. Грекул, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкина // ИНТУИТ.ру. − 2008. C.
Лихтенштейн В. Я., Росс Г. Д. Информационные технологии в бизнесе. Практикум. – М.: Финансы и статистика, 2014. C. 18-22


Свяжитесь с нами в один клик:

Нажмите на иконку и вы будете переправлены на страницу связи с нашими специалистами.