Апаратно-програмний комплекс керування світлодіодною матрицею на базі 32-бітного мікроконтролера

Abstract

Крук В. О. «Апаратно-програмний комплекс керування світлодіодною матрицею на базі 32-бітного мікроконтролера». Кваліфікаційна робота зі спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія», освітньої програми «Комп’ютерні системи та мережі». Миколаїв: НУК ім. адм. Макарова. 2026 рік. 84 сторінки. У кваліфікаційній роботі розроблено апаратно-програмний комплекс для ефективного керування світлодіодною матрицею та виведення динамічної інформації на базі 32-бітного мікроконтролера ESP32. Проведено аналіз існуючих засобів формування зображення та архітектур мікроконтролерів, обґрунтовано вибір 32-бітної платформи з підтримкою апаратного контролера прямого доступу до пам'яті для забезпечення високої частоти оновлення кадрів без мерехтіння. Розроблено структурну та принципову електричну схеми пристрою, що включають підсистему безпечного імпульсного живлення, вузли узгодження рівнів, гальванічну розв'язку та додаткову периферію, таку як сенсорне керування та зчитувач карток microSD. Реалізовано алгоритми програмного рендерингу графічних примітивів, подвійної буферизації та динамічних ефектів, зокрема «рухомого рядка» та погодних анімацій. Використано клієнтське програмне забезпечення у вигляді кросплатформного веб-додатку, що розгортається безпосередньо на мікроконтролері і дозволяє здійснювати дистанційне керування матрицею по бездротовій мережі Wi-Fi, гнучко налаштовувати параметри відображення, текстові повідомлення та інтерактивні ігрові режими. Отримані результати можуть бути застосовані для створення надійних та масштабованих інформаційних табло у сферах комерційної реклами, промислової візуалізації телеметрії в реальному часі та сучасних систем розумного міста.