Розробка програмного забезпечення для мультиканального виконавчого пристрою високої надійності на базі мікроконтролера МК STM32

Abstract

Тема кваліфікаційної роботи: «Розробка програмного забезпечення для мультиканального виконавчого пристрою високої надійності на базі мікроконтролера МК STM32». Метою кваліфікаційної роботи є розробка програмного забезпечення для мультиканального виконавчого пристрою на базі STM32, що забезпечує надійну обробку та передавання даних, керування виконавчими каналами, діагностику периферійних вузлів і стабільну роботу системи в режимі реального часу. Пояснювальна записка складається з п’яти розділів. У загальній частині наведено аналітичний огляд існуючих рішень у сфері вбудованих систем та мультиканальних виконавчих пристроїв, виконано аналіз технічного завдання, визначено основні вимоги до програмного забезпечення та апаратної платформи. У другому розділі представлено процес розробки програмного забезпечення, описано структуру системи, алгоритми обробки та передавання даних, взаємодію програмних модулів, а також особливості роботи з периферією мікроконтролера STM32. Окрему увагу приділено організації протоколу обміну даними, контролю цілісності пакетів та обробці помилкових ситуацій. Наведено результати тестування та налагодження програмного забезпечення. У спеціальній частині описано порядок налаштування, інсталяції та експлуатації програмного забезпечення. В економічному розділі виконано розрахунок вартості розробки та оцінку економічної ефективності. У п’ятому розділі розглянуто питання охорони праці та техніки безпеки. Обсяг пояснювальної записки становить 112 аркушів. Графічна частина кваліфікаційної роботи складається з п’яти аркушів формату А1: структурної схеми програмно-апаратної системи, схеми взаємодії програмних модулів, схеми структури протоколу обміну даними, блок-схеми алгоритму діагностики периферійних вузлів та таблиці техніко-економічних показників.

The topic of the qualification work is “Development of software for a multichannel high-reliability actuator device based on the STM32 MC microcontroller”. The aim of the qualification work is to develop software for a multichannel actuator device based on STM32, which provides reliable data processing and transmission, control of actuator channels, diagnostics of peripheral nodes, and stable real-time system operation. The explanatory note consists of five sections. The general section presents an analytical review of existing solutions in the field of embedded systems and multichannel actuator devices, analyzes the technical specification, and defines the main requirements for the software and hardware platform. The second section presents the software development process, describes the system structure, data processing and transmission algorithms, interaction between software modules, and features of working with STM32 microcontroller peripherals. Special attention is paid to the organization of the data exchange protocol, packet integrity control, and handling of error situations. The results of software testing and debugging are presented. The special section describes the procedure for software configuration, installation, and operation. The economic section contains the calculation of the software development cost and the assessment of economic efficiency. The fifth section considers occupational safety and safety engineering issues. The explanatory note consists of 112 pages. The graphical part of the qualification work consists of five A1-format sheets: the structural diagram of the hardware and software system, the diagram of software module interaction, the diagram of the data exchange protocol structure, the flowchart of the peripheral node diagnostics algorithm, and the table of technical and economic indicators.