ЗАДАНИЕ
Общая характеристикаобъекта управления. Агрегат содержит один резервуар (Р), который оснащен датчиками и имеетвходные трубы и выпускную трубу. Дополнительно резервуары могут содержатьэлектронагреватель (TEN), миксер,приводимый во вращение электродвигателем (ED). Задана последовательность операций, которая обеспечиваетхимико-технологический процесс приготовления продута.
Датчик нижнего уровня (DL) сигнализирует о том, что резервуарпуст, если сигнал DL=0. Датчикиверхнего уровня (DH) сигнализируюто том, что резервуар заполнен, если сигнал DH=0. На каждой трубе имеется кран, приводимый в движениеэлектромагнитом. Кран будет открыт, если на электромагнит подать сигналуправления низкого уровня (Kn=0, n–номер крана). Если сработает датчикнижнего уровня, то соответствующий выпускной кран должен быть закрыт.
Датчик температуры (DT) использует термосопротивление, величинакоторого зависит от температуры. Датчик проградуирован так, что при температуре10 С0он выдает 0,1 В, а при температуре 200 С0– 2,0В.
После включениянагревателя устройство должно поддерживать температуру в диапазоне от Тмин доТмакс. В исходном состоянии резервуары пуст, все краны закрыты, нагреватель идвигатель выключены.
Технологический циклдолжен начинаться после нажатия кнопки «Пуск». По завершении цикла податьзвуковой сигнал частотой 1 – 2 кГц длительностью 2 с.
Описание логики работыустройства
Вариант 2.
1. Открыть кран К1на 30 с.
2. Открыть кран К2до заполнения резервуара. Р
3. Запустить электродвигательна 5 мин. Одновременно включить нагреватель.
4. Выключитьнагреватель. Слить жидкость из Р.
5. Открыть кран К3до заполнения Р водой.
6. Включитьдвигатель и перемешивать в течение 3 мин.
7. Слить воду.
Цикл завершен.
Даны значения Тмин=85,Тмакс=90. Режим работы светодиодных цифровых индикаторов – динамический.
Студент
Преподаватель
Содержание
Задание
Введение
1 Аппаратная часть
1.1 Структура устройства
1.2 Описание принципиальной электрической схемы
1.3 Выбор и расчет элементов схемы
1.4 Конструкция устройства
2 Программное обеспечение
2.1 Алгоритм функционирования
2.2 Описание программы
2.3 Технология подготовки и отладки ПО
2.4 Результаты тестирования иотладки ПО
Заключение
Список использованных литературных источников
Приложение А
Введение
Область применениямикроконтроллеров — это различные контроллеры устройств автоматики, пластиковыекарты, контроллеры периферийных устройств.
Развитие микроэлектроники и еёширокое применений изделий в промышленном производстве, в устройствах исистемах управления самыми разнообразными объектами и процессами является внастоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Использование микроконтроллеров в изделиях не только приводитк повышению технико-экономических показателей (стоимости, надежности,потребляемой мощности, габаритных размеров), но и позволяет сократить времяразработки изделий и делает их модифицируемыми, адаптивными. Использованиемикроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение высокихпоказателей эффективности при низкой стоимости.
Микроконтроллеры представляют собой эффективное средствоавтоматизации разнообразных объектов и процессов.
AVR фирмы Atmel 8-битные RISC-микроконтроллеры для встраиваемых приложенийявляются, пожалуй, наиболее интересным направлением, развиваемым фирмой. Онипредставляют собой мощный инструмент, прекрасную основу для созданиясовременных высокопроизводительных и экономичных встраиваемых контроллеровмногоцелевого назначения.
Несмотряна то, что микроконтроллеры AVRпоявились на рынке около 10 лет назад, их популярность до сих пор очень высока.С каждым годом они захватывают все новые и новые ниши на рынке. Не последнююроль в этом играет соотношение показателейцена/быстродействие/энергопотребление, до сих пор являющееся едва ли не лучшимна рынке 8-битных микроконтроллеров. Кроме того, постоянно растет числовыпускаемых сторонними производителями разнообразных программных и аппаратныхсредств поддержки разработок устройств на их основе. Все это позволяет говоритьо микроконтроллерах AVR как обиндустриальном стандарте среди 8-битных микроконтроллеров.
Внастоящее время в рамках единой базовой архитектуры микроконтроллеры AVR подразделяются на несколькосемейств:
— Tiny AVR;
— Mega AVR;
— Mega AVR для специальных применений;
— ASIC/FPGA AVR.
Далеебудет более подробно рассмотрено семейство Mega. Микроконтроллеры этого семейства имеют наиболееразвитую периферию, наибольшие среди всех микроконтроллеров AVR объемы памяти программ и данных. Онипредназначены для использования в мобильных телефонах, в контроллерахразличного периферийного оборудования (такого как принтеры, сканеры,современные дисковые накопители, приводы CD-ROM/DVD-ROM и т. п.), в сложной офисной технике и т. д.
Микроконтроллерысемейства Mega поддерживают несколько режимовпониженного энергопотребления, имеют блок прерываний, сторожевой таймер идопускают программирование непосредственно в готовом устройстве.
1 Аппаратная часть
1.1 Структура устройства
/>
Рисунок1. Структурнаясхема устройства
Используемые сокращения:
1)DL – Датчик нижнего уровня;
2) DH — Датчики верхнего уровня ;
3) DT — Датчик температуры;
4)K1, K2, K3 –электромагнитные краны ;
5)TEN – электрический нагревательныйэлемент;
6) Arduino Duemilanove – платформа Arduino Duemilanove.
/>
Рисунок 1.1 схемаустановки
1.2 Описаниепринципиальной электрической схемы
Arduino Duemilanove
/>
Рисунок 2. ArduinoDuemilanove
Общие сведения
Arduino Duemilanove(«2009») построена на одном из микроконтроллеров: ATmega168 (техническоеописание) или ATmega328 (техническое описание). Платформа содержит 14 цифровыхвход/выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговыхвходов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, силовой разъем, разъем ICSP икнопку перезагрузки. Для работы необходимо подключить платформу к компьютерупосредством кабеля USB или подать питание при помощи адаптера AC/DC, илибатареи.
Duemilanove (в переводе ситальянского – 2009) была названа в честь года своего выпуска – 2009 год.Данная платформа является последней из серии Arduino с USB. Для сравнения спредыдущими версиями необходимо обратиться к полному списку плат Arduino.
Характеристики
Микроконтроллер ATmega168
Рабочее напряжение 5 В
Входное напряжение(рекомендуемое) 7-12 В
Входное напряжение(предельное) 6-20 В
Цифровые Входы/Выходы 14(6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ)
Аналоговые входы 6
Постоянный ток черезвход/выход 40 мА
Постоянный ток для вывода3.3 В 50 мА
Флеш-память 16 Кб(ATmega168) или 32 Кб (ATmega328) при этом 2 Кб используются для загрузчика
ОЗУ 1 Кб (ATmega168) или2 Кб (ATmega328)
EEPROM 512 байт(ATmega168) или 1 Кб (ATmega328)
Тактовая частота 16МГц
Схема и исходные данные