• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Выпускные квалификационные работы

Бакалавриат

Год защиты 2022
Тема Аннотация Результат
1 Программно-аппаратный комплекс для дистанционного доступа к макетной плате Дистанционные занятия являются неотъемлемой составляющей современного образовательного процесса. Применение такой формы обучения позволяет студентам присутствовать на занятиях даже находясь в другом городе или стране. А в 2020-м году в связи с пандемией COVID-19 удалённая форма образования вышла на новый уровень – большинство учебных заведений были вынуждены полностью перейти на такой формат. Несмотря на многие плюсы, такой формат обучения имеет и недостатки. Так например, для проведения такого вида занятий, как практические или лабораторные работы, требуется непосредственное присутствие студента для взаимодействия с лабораторным оборудованием. Для решения данной проблемы требуется разработать систему, при помощи которой можно будет управлять лабораторным оборудованием удалённо, при помощи компьютера с доступом к сети интернет. Результатом данной работы является разработанная система для дистанционного управления лабораторным стендом, позволяющая собирать созданные в графическом интерфейсе электрические схемы на реальных компонентах, а также проводить необходимые измерения.
2 Разработка микроконтроллерного измерителя линейных перемещений на базе резонаторного преобразователя В работе представлены результаты исследования возможности применения датчика на основе замедляющих систем для измерения расстояния до плоской металлической поверхности с чувствительным элементом в виде замедляющей системы, состоящей из двух связанных плоских спиральных катушек индуктивности с противоположным направлением намотки. По результатам работы были сделаны выводы о возможности прикладного применения датчиков для измерения линейных перемещений на базе замедляющих систем при проектировании приборов и систем контроля, мониторинга и измерения параметров технологических процессов. Результатом данной работы является предложенный метод получения измерительной информации с замедляющих систем, алгоритм автономной работы датчика, структурная и принципиальная схемы измерителя, изготовленный макет датчика и проведение его оценочных испытаний, разработанное программное обеспечение для калибровки работы датчика, обработки и вывода измерительной информации, а также вспомогательное программное обеспечение для автоматизации работы с лабораторным приборами.
3 Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования параметров микросхем энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом В рамках проделанной работы был разработан и протестирован программно-аппаратный комплекс для исследования параметров микросхем энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом. Разработанный комплекс позволяет проводить функциональный и параметрический контроль интегральных микросхем энергонезависимой памяти. По результатам функционального контроля оценивается пригодность микросхемы памяти и описываются неисправности, обнаруженные во время диагностики. Помимо этого, в рамках параметрического контроля производится измерение токов утечек в разных режимах, тока потребления в режиме хранения и выходного напряжения низкого уровня. Измеренные значения должны соответствовать техническим условиям микросхемы. Результатом работы является действующий макет устройства, на котором было проведено тестирование работоспособности комплекса. Разработана функциональная и принципиальная электрическая схема комплекса, предложена топология печатной платы. Разработано программное обеспечение для микроконтроллера и центрального вычислительного устройства.
4 USB MIDI контроллер MIDI контроллер — это распространенный инструмент, используемый музыкантами, аранжировщиками и артистами для создания и исполнения музыки. MIDI контроллеры преобразуют физический процесс в набор цифровых MIDI-команд. Контроллер подключается к компьютеру по USB интерфейсу и подает команды на цифровую звуковую рабочую станцию (DAW). С помощью команд можно настраивать параметры звука, включать синтезаторы и драм-машины, исполнять музыкальные партии, управлять любыми элементами интерфейса программы. Целью работы является разработка USB MIDI контроллера, оснащенного дополнительными аналоговыми датчиками, расширяющими возможности устройства по сравнению с аналогичными устройствами. Результатом работы является рабочий прототип MIDI контроллера, выполненный на базе микроконтроллера STM32 и оснащенный аналоговыми датчиками для регулировки различных параметров в цифровой звуковой рабочей станции. Устройство объединяет в себе как стандартный функционал MIDI контроллера, так и новые нестандартные решения. Устройство подключается к компьютеру по USB и для его работы не требуется установка дополнительных драйверов.

 

Год защиты 2022
Тема Аннотация Результат
1 Программно-аппаратный комплекс для дистанционного доступа к макетной плате Дистанционные занятия являются неотъемлемой составляющей современного образовательного процесса. Применение такой формы обучения позволяет студентам присутствовать на занятиях даже находясь в другом городе или стране. А в 2020-м году в связи с пандемией COVID-19 удалённая форма образования вышла на новый уровень – большинство учебных заведений были вынуждены полностью перейти на такой формат. Несмотря на многие плюсы, такой формат обучения имеет и недостатки. Так например, для проведения такого вида занятий, как практические или лабораторные работы, требуется непосредственное присутствие студента для взаимодействия с лабораторным оборудованием. Для решения данной проблемы требуется разработать систему, при помощи которой можно будет управлять лабораторным оборудованием удалённо, при помощи компьютера с доступом к сети интернет. Результатом данной работы является разработанная система для дистанционного управления лабораторным стендом, позволяющая собирать созданные в графическом интерфейсе электрические схемы на реальных компонентах, а также проводить необходимые измерения.
2 Разработка микроконтроллерного измерителя линейных перемещений на базе резонаторного преобразователя В работе представлены результаты исследования возможности применения датчика на основе замедляющих систем для измерения расстояния до плоской металлической поверхности с чувствительным элементом в виде замедляющей системы, состоящей из двух связанных плоских спиральных катушек индуктивности с противоположным направлением намотки. По результатам работы были сделаны выводы о возможности прикладного применения датчиков для измерения линейных перемещений на базе замедляющих систем при проектировании приборов и систем контроля, мониторинга и измерения параметров технологических процессов. Результатом данной работы является предложенный метод получения измерительной информации с замедляющих систем, алгоритм автономной работы датчика, структурная и принципиальная схемы измерителя, изготовленный макет датчика и проведение его оценочных испытаний, разработанное программное обеспечение для калибровки работы датчика, обработки и вывода измерительной информации, а также вспомогательное программное обеспечение для автоматизации работы с лабораторным приборами.
3 Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования параметров микросхем энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом В рамках проделанной работы был разработан и протестирован программно-аппаратный комплекс для исследования параметров микросхем энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом. Разработанный комплекс позволяет проводить функциональный и параметрический контроль интегральных микросхем энергонезависимой памяти. По результатам функционального контроля оценивается пригодность микросхемы памяти и описываются неисправности, обнаруженные во время диагностики. Помимо этого, в рамках параметрического контроля производится измерение токов утечек в разных режимах, тока потребления в режиме хранения и выходного напряжения низкого уровня. Измеренные значения должны соответствовать техническим условиям микросхемы. Результатом работы является действующий макет устройства, на котором было проведено тестирование работоспособности комплекса. Разработана функциональная и принципиальная электрическая схема комплекса, предложена топология печатной платы. Разработано программное обеспечение для микроконтроллера и центрального вычислительного устройства.
4 USB MIDI контроллер MIDI контроллер — это распространенный инструмент, используемый музыкантами, аранжировщиками и артистами для создания и исполнения музыки. MIDI контроллеры преобразуют физический процесс в набор цифровых MIDI-команд. Контроллер подключается к компьютеру по USB интерфейсу и подает команды на цифровую звуковую рабочую станцию (DAW). С помощью команд можно настраивать параметры звука, включать синтезаторы и драм-машины, исполнять музыкальные партии, управлять любыми элементами интерфейса программы. Целью работы является разработка USB MIDI контроллера, оснащенного дополнительными аналоговыми датчиками, расширяющими возможности устройства по сравнению с аналогичными устройствами. Результатом работы является рабочий прототип MIDI контроллера, выполненный на базе микроконтроллера STM32 и оснащенный аналоговыми датчиками для регулировки различных параметров в цифровой звуковой рабочей станции. Устройство объединяет в себе как стандартный функционал MIDI контроллера, так и новые нестандартные решения. Устройство подключается к компьютеру по USB и для его работы не требуется установка дополнительных драйверов.
Год защиты 2021
Тема Аннотация Результат
1 Разработка системы питания антропоморфного робота В рамках данной работы было проведено исследование предметной области устройств питания сервоприводов, изучены ближайшие аналоги разработанной системы, реализован и задокументирован процесс проектирования, изготовления и испытания прототипа системы питания для антропоморфного робота. Предложенное устройство помогает решить проблему питания мощных сервоприводов антропоморфного робота лаборатории САПР департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ, там, где не справляются потребительские системы. Появление такого класса устройств открывает спектр возможностей для проектов робототехники. Практическим результатом исследования стали рабочий прототип устройства, пользовательская и конструкторская документация на него. Также предложены варианты дальнейшего развития разработки и направления исследования. Результатом работы является устройство, состоящее из преобразователя напряжения, цепи конвертации логического уровня управляющего ШИМ-сигнала, разъемов для аккумулятора, управляющей платы и сервоприводов. Функционал устройства позволяет обеспечить питание и управление 16 мощными сервоприводами.
2 Разработка измерительного модуля установки контроля рельсового полотна железных дорог В данной работе реализована разработка измерительного модуля установки контроля рельсового полотна, предназначенного для детектирования внешних дефектов рельсового полотна. Программно-аппаратный комплекс модуля располагается на автоматизированной дрезине. В состав модуля входят разработанные оптические и ультразвуковые интеллектуальный измерительный преобразователь для выявления дефектов на всей верхней горизонтальной поверхности головки рельса. Блоком управления модулем выбран одноплатный компьютер Raspberry Pi 4 Model B. В качестве блока управления интеллектуальными измерительными преобразователями был выбран микроконтроллер Миландр серии К1986ВЕ92QI. В качестве протокола обмена между блоком управления и интеллектуальными измерительными преобразователями был выбран Modbus RTU. В ходе работы были сформулированы требования к разрабатываемому модулю, разработана его структурная схема и алгоритм работы. Разработан первый прототип модуля и произведено его тестирование. Результатом работы является программно-аппаратный комплекс, состоящий из оптических и ультразвуковых интеллектуальных измерительных преобразователей с блоком управления на основе микроконтроллера К1986ВЕ92QI. Разработанный комплекс позволяет выявлять дефекты на верхней горизонтальной поверхности рельсового полотна
Год защиты 2020
1 Разработка устройства защиты отладочных модулей МИЛАНДР от перенапряжений на входах Устройство предназначено для защиты дискретных входов модулей МИЛАНДР, выполненных на микроконтроллере K1986BE92QI, от перенапряжений, которые могут возникать при ошибочных подключениях сигналов, а также при воздействии помех и разрядов статического электричества. Входные сигналы ограничиваются до допустимого для микроконтроллера диапазона от 0 В до + 3,3 В и частотах от постоянного тока до 1 МГц. В случае выхода за пределы допустимого диапазона, сигнал после ограничения передается на дискретные входы, тем самым функционирование системы не прекращается. События о превышении параметров сигналов отображаются светодиодными индикаторами, расположенными в устройстве защиты, а также сохраняются в компьютере для последующего анализа. Результатом работы является устройство, состоящее из 21 быстродействующей защитной цепочки, а также вспомогательного устройства индикации перегрузок дискретных входов микроконтроллера и формирования Log-файла фиксации перегрузок для передачи информации в компьютер.
2 Разработка программно-аппаратного комплекса для исследования параметров операционных усилителей Программно-аппаратный комплекс предназначен для входного контроля параметров микросхем операционных усилителей в производственных условиях на соответствие техническим условиям поставки, что необходимо для обеспечения качества и надежности аппаратуры ответственного назначения. Комплекс целесообразно использовать в учебном процессе для обучения студентов методам измерения параметров прецизионных аналоговых микросхем по методикам, представленным в ГОСТ, а также программному управлению современной измерительной аппаратурой по протоколу API. Результатом работы является программно-аппаратный комплекс, состоящий из набора аналоговых модулей, которые используются для измерения статических и динамических параметров операционных усилителей, а также программное обеспечение для управления прецизионными генератором и мультиметром компании Rigol. Регистрации результатов измерений осуществляется в ПК.
3 Разработка модуля позиционирования на основе трехосевого МЭМС гироскопа Модуль позиционирования представляет собой мобильное устройство, предназначенное для получения данных о положении его в пространстве и параметрах движения с индикацией на встроенном дисплее и возможностью передачи данных в компьютер по USB-кабелю по протоколу UART. Модуль формирует комплекс данных о географических координатах устройства, высоте над уровнем моря, линейной и угловой скорости, линейном и угловом ускорении в инерциальной системе отсчета, курсе движения и линейном перемещении в проекциях на оси координат. Модуль обеспечивает среднюю точность измерений и предназначен для использования в системах позиционирования и ориентации в геодезии, на транспорте, в строительстве, робототехнике, в поисково-спасательных операциях. Результатом работы является действующий макет устройства, состоящий из измерительных модулей - GPS-модуля, барометра, кольцевого вибрационного гироскопа, а также сенсорного графического дисплея. Функции обработки данных и расчета косвенных величин выполняет 32-битный микроконтроллер STM 32, установленный на плате Nucleo-F103B. Устройство имеет автономное питание.
4 Универсальная система кормления животных с мониторингом состояний Система предназначена для создания здорового режима питания для домашних животных и обеспечивает видеомониторинг процесса кормления и передачу владельцу животного параметры процесса. Веб-приложение через сервер хранения данных обеспечивает функцию дистанционного управления параметрами процесса кормления – времени подачи корма и его веса, остатка корма в контейнере. Системы может использоваться для кормления животных средних размеров в домашних условиях, а также в питомниках.  Результатом работы является экспериментальный образец системы с конструктивной проработкой шнекового механизма подачи корма и корпуса устройства. Центральным элементом системы является одноплатный микрокомпьютер Orange Pi One. В качестве средства коммерческой реализации системы студентами предложен дизайн сайта с информацией об устройстве.
Год защиты 2019
5 Разработка модуля идентификации персонала для систем контроля и управления доступом Модуль идентификации персонала предназначен для работы в системе контроля и управления доступом. В модуле одновременно реализованы следующие способы идентификации - по биометрическому параметру (отпечатку пальца), по карте RFID, с помощью электронных ключей Touch Memory. Выходным сигналом модуля является сигнал открывания замка (турникета). Модуль представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из микроконтроллера, набора различных считывателей, а также программного обеспечения для связи контроллера со считывателями и системой контроля и управления доступом, выполненной на ПК.  Результатом работы является опытный образец модуля. Центральным элементом является плата с микроконтроллером ATmega 328 Xplained Mini.
6 Разработка программно-аппаратного комплекса для измерения малых токов Программно-аппаратный комплекс предназначен для измерений токов утечки изоляции кабелей, используемых в измерительных и телекоммуникационных системах и медицинской аппаратуре, а также для измерений параметров полупроводниковых приборов. Комплекс спроектирован на основе концепции виртуальных измерительных приборов (VISA) и состоит из электронного устройства, преобразующего измеряемый ток в напряжение на конденсаторе, микроконтроллерного устройства, вырабатывающего выходной код и выполняющего функцию управления, а также компьютерной программы, реализующей функции пользовательского интерфейса. Результатом работы является программно-аппаратный комплекс, в качестве центрального элемента использован модуль МИЛАНДР, выполненный на микроконтроллере K1986BE92QI. Для уменьшения погрешностей использован компенсационный метод измерения тока на основе цифровой следящей системы. Выбор диапазона измерений 10, 100, 1000 нА выполняется автоматически.
7 Оптический датчик с компенсацией внешней засветки Оптический датчик предназначен для измерения линейных перемещений в робототехнических системах, устройствах позиционирования деталей и транспортирующих механизмах. От известных датчиков отличается простой конструкцией, высокой надежностью при средней точности измерений. Принцип действия датчика состоит в модуляции потока инфракрасного излучения, отраженного от оптической маски, при перемещении щелевой диафрагмы с фотоприемниками. Принцип измерений основан на регистрации сдвига фаз гармонических сигналов в двух выходных электрических каналах, при этом устраняется влияние внешней засветки оптического канала.  Результатом работы является действующий образец датчика. Обработка сигналов выполняется в отладочной плате с микроконтроллером К1986BE92QI компании МИЛАНДР. Результаты измерений отображаются на встроенном дисплее. Диапазон измерений 0…500 мм, разрешающая способность 0,1 мм.

 


 

Нашли опечатку?
Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и отправьте нам уведомление. Спасибо за участие!
Сервис предназначен только для отправки сообщений об орфографических и пунктуационных ошибках.