|
РЕФЕРАТЫ КУРСОВЫЕ ДИПЛОМЫ СПРАВОЧНИКИ
|
|
|
| Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере |
ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в системах управления и обработки данных все чаще применяются микроконтроллеры, решающие широкий спектр задач. Однокристальные микроконтроллеры (ОМК) являются наиболее массовым видом устройств современной микропроцессорной техники, годовой объем выпуска которых составляет более 2,5 млрд. штук. Интегрируя на одном кристалле высокопроизводительный процессор, память и набор периферийных схем, ОМК позволяют с минимальными затратами реализовать высокоэффективные системы и устройства управления различными объектами (процессами). В отличие от обычных микропроцессоров, для работы которых необходимы внешние интерфейсные схемы, в корпусе ОМК наряду с основными функциональными узлами размещены такие вспомогательные узлы, как тактовый генератор, таймер, контроллер прерываний, цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователи, порты ввода-вывода. Благодаря этим качествам ОМК находят широкое применение в системах промышленной автоматики, контрольно-измерительных приборах и системах, аппаратуре связи, автомобильной электронике, медицинском оборудовании, бытовой технике и многих других областях. Применение однокристальных микроконтроллеров позволяет перенести основные затраты, связанные с разработкой встраиваемых систем управления, из аппаратной в программную область. Это неминуемо влечет за собой увеличение сложности программного обеспечения (ПО) микроконтроллеров. Особенностью разработки ПО для ОМК является использование языка низкого уровня - языка ассемблера. Это связано с тем, что при реализации встраиваемых систем критичными являются время реакции на внешние воздействия, время выполнения заданных процедур обработки данных, размер программного кода и области данных. Мировая промышленность выпускает огромную номенклатуру микроконтроллеров. По области применения их можно разделить на два класса : специализированные, предназначенные для применения в какой-либо одной конкретной области (контроллер для телевизора, контроллер для модема, контроллер для компьютерной мышки ) и универсальные, которые не имеют конкретной специализации и могут применяться в самых различных областях микроэлектроники, с помощью которых можно создать как любое из перечисленных выше устройств, так и принципиально новое устройство. Тема дипломной работы – «Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере». Основная цель дипломного проекта – на основании задания на проектирование разработать устройство автоматического регулирования света на микроконтроллере с учётом следующих требований: - простота схемы (минимальное количество компонентов); - функциональная насыщенность, многообразие регулируемых параметров; - устойчивость к броскам сетевого напряжения, долговечность; - отсутствие либо минимальный нагрев компонентов (пожаробезопасность); - низкое энергопотребление. Актуальностью данной работы является проектирование устройства автоматического регулирования света, которое отличается своей новизной и учитывает почти все недостатки ранее разработанных аналогичных устройств. РАЗДЕЛ 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ 1 Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера 1.1 Основные этапы разработки МПС на основе МК используются чаще всего в качестве встроенных систем для решения задач управления некоторым объектом.
Большая Советская Энциклопедия (ВТ)
Вторичный измерительный прибор Втори'чный измери'тельный прибо'р, элемент измерительной информационной системы, который показывает или регистрирует значения измеряемых величин. Существуют модификации В. и. п.: одноканальные, показывающие или регистрирующие; многоканальные, одновременно показывающие и регистрирующие значения нескольких величин; многоточечные, автоматически поочерёдно показывающие и регистрирующие значения нескольких однородных измеряемых величин; суммирующие значения нескольких измеряемых величин; интегрирующие, дающие интегральное (суммарное) значение измеряемой величины за некоторый промежуток времени; сигнализирующие, с устройством световой или звуковой сигнализации, срабатывающей при выходе значения измеряемой величины за установленные пределы; регулирующие, вырабатывающие сигнал управления. Всё большее распространение получают В. и. п. со встроенными измерительными преобразователями. Это облегчает объединение измерительной системы, например с устройствами автоматического регулирования или с ЭВМ. Требования к техническим характеристикам и конструкциям В. и. п. аналогичны требованиям, предъявляемым к измерительным показывающим и регистрирующим приборам (см ... »Большая Советская Энциклопедия (ДИ)
Дистанционный ввод Дистанцио'нный ввод, автоматический ввод в счётно-решающее устройство (вычислительную систему) информации, полученной от удалённого объекта (источника) и переданной по каналу связи. Источниками информации могут быть различные датчики, вычислительные устройства, устройства автоматического регулирования и контроля. Перед выдачей в канал связи информация кодируется, т. е. преобразуется в сигналы, удобные для передачи. На входе счётно-решающего устройства принятые сигналы автоматически декодируются. Д. в. информации может осуществляться как по мере её поступления, так и с предварительным накоплением и запоминанием. В случае ввода информации от нескольких источников применяют параллельную или циклическую систему Д. в. При параллельной системе для каждого источника предусматривается автономный канал для одновременного и независимого Д. в. данных, но эта система сложна и требует больших аппаратурных затрат. При циклической системе ввода каналы связи через коммутирующее устройство поочерёдно подключаются к одной, общей цепи ввода. М. М. Гельман. Дистанция (воен.) Диста'нция (от лат. distantia — расстояние) (военная), расстояние по глубине между военнослужащими, орудиями, машинами, подразделениями или частями (кораблями) в строю, на марше (походе) или в боевом порядке, а также между самолётами при полёте в строю или в боевом порядке ... »Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний
В отдельных случаях, в зависимости от условий работы синхронных компенсаторов в энергосистеме, допускается устанавливать на них АРВ другого типа в составе медленнодействующих систем возбуждения (3.3.56). Вопрос. На каких агрегатах устанавливаются АРВ сильного действия? Ответ. Устанавливаются на асинхронизированных турбогенераторах мощностью 100 МВт и более при оборудовании их быстродействующими системами возбуждения (3.3.57). Вопрос. Что обеспечивают система возбуждения и устройства автоматического регулирования возбуждения? Ответ. Обеспечивают устойчивое регулирование в пределах допустимых значений тока возбуждения для данного класса машин, осуществляя поддержание напряжения на выводах генератора или на шинах электростанции с заданным статизмом по полному току статора или его составляющим (3.3.58). Вопрос. Какие устройства предусматриваются в составе АРВ генераторов и синхронных компенсаторов? Ответ. Предусматриваются устройства для автоматического ограничения перегрузки по токам ротора или статора с выдержкой времени, зависящей от значения перегрузки в соответствии с заданными тепловыми характеристиками электрических машин ... »Московский метрополитен
Ведется подготовка шести вагонов с приводом постоянного тока. Два опытных трехвагонных состава в текущем году должны поступить в метрополитен для испытаний их на Кольцевой линии. Для перевозок в ночное время при снятом высоком напряжении используются мотовозы МК 2/15 и автодрезины АГМУ, ДММ, ДСМ, АС, АЛГ, а также прицепные платформы УП-2, МК 2/15. На вагонах моделей 81-717, 81-714, выпускаемых с 1987 года, предусмотрена возможность подключения внешних средств диагностики электрооборудования. В настоящее время все эксплуатируемые составы оборудованы поездной радиосвязью машиниста с диспетчером с использованием радиостанций 42-РТМ-А-2-ЧМ (кроме составов электродепо Измайлово и Фили, где имеются радиостанции РМ-1П, РМ-2П), громкоговорящим оповещением на базе радиоинформатора РИУ, усилителя У-ЮО и связью “пассажир-машинист”. Составы, курсирующие на Замоскворецкой, Кольцевой, Калужско-Рижской, Таганско- Краснопресненской линиях, оборудованы устройствами автоматического регулирования скорости (АРС), а на Калининской и Серпуховско-Тимирязевской - АРС с резервированием (ДАУ АРС). открыть »Задачи по теории управления
При этом переходной процесс, называемый переходной характеристикой, определяется только свойствами элемента. До подачи скачкообразного сигнала на вход элемент находится в одном установившемся режиме, после подачи скачка и окончания изменений выходной величины элемент будет находиться в другом установившемся режиме. Таким образом, переходная характеристика позволяет выявить и оценить инерционность элемента, т.е. запаздывание в изменении выходного сигнала по сравнению с изменением сигнала на входе элемента. Кривая зависимости y=f( ) при скачкообразном изменении входного сигнала является графической интерпретацией решения дифференциального уравнения элемента, которым описывается поведение элемента при переходном процессе, где входные и выходные сигналы являются функциями времени. Любое устройство автоматического регулирования можно представить в виде совокупности простейших составных частей – звеньев, каждое из которых обладает определёнными динамическими свойствами. Некоторые элементы систем автоматического регулирования можно рассматривать как звенья, поэтому динамика работы некоторых звеньев определяется одинаково. Принцип действия и схемы звеньев могут быть различными. открыть »Проектирование вторичного источника питания
Полупроводниковые параметрические стабилизаторы (ППС) наиболее простые. Они характеризуются сравнительно невысокими коэффициентами стабилизации, большим выходным сопротивлением (единицы и десятки Ом), низким КПД. В таких стабилизаторах не возможно получить точное значение выходного напряжения и регулировать его, что нам на подходит. Компенсационные стабилизаторы напряжения (КСН) относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройство автоматического регулирования, которое с заданной точностью поддерживает напряжение на нагрузке независимо от изменения входного напряжения и тока нагрузки . Эти стабилизаторы могут стабилизировать напряжение при больших токах нагрузки, чем параметрические, и отличаются большим коэффициентом стабилизации и меньшим выходным сопротивлением. Сами компенсационные стабилизаторы напряжения делятся на стабилизаторы последовательного типа ( регулирующий элемент подключен последовательно нагрузке) и параллельного типа (регулирующий элемент подключен параллельно нагрузке, используются для стабилизации напряжения до 5.6 В). Последовательный тип характеризуется большим КПД, чем параллельный, однако критичен к режиму короткого замыкания, поэтому выбираем последовательный тип. открыть »Технологические средства автоматизации
Так происходит «включение» тиристора. «Выключается» же он при понижении тока ниже некоторого порогового уровня, называемого удерживающим током. Если сделать площадь эмиттера достаточно большой, то легко можно переключать колоссальные токи. Тиристоры пропускают ток только в одном периоде переменного тока; лишь с изобретением симистора появился настоящий полупроводниковый переключатель переменного тока для регуляторов электродвигателей, регуляторов освещенности и других устройств. Симистор состоит из двух выполненных на одной кремниевой пластинке тиристоров, включенных параллельно, но противоположно. Один из тиристоров пропускает ток в одном полупериоде, а другой – в следующем. Для включения симистора предусматривается управляющий электрод. Чтобы выключить его, нужно прервать ток. Интересной особенностью симисторов является то, что они проводят ток любого направления и могут переключаться либо положительным, либо отрицательным управляющим сигналом Вопрос 54. Данный тип реле применяется для коммутация нагрузок в цепях постоянного и переменного тока; для работы в цепях переменного тока с постоянным смещением; в импульсных источники питания; в устройствах автоматического регулирования и управления. открыть »Исследование линейных и нелинейных систем управления
В данной курсовой работе будут рассмотрены непрерывная система регулирования, состоящая из объекта регулирования, автоматического регулятора, и нелинейная система, включающая нелинейное звено. Принципиально отличает объект регулирования от всех остальных элементов системы то, что он обычно бывает, задан и при разработке системы автоматического регулирования не может быть изменен, тогда как остальные элементы выбираются специально для решения заданной задачи управления. Задача выбора параметров настройки в системе автоматического регулирования или управления состоит в том, чтобы найти такие параметры регулятора, при которых переходный процесс в системе удовлетворяет следующим требованиям: затухание переходного процесса должно быть интенсивным; перерегулирование должно быть минимальным; продолжительность переходного процесса должна быть минимальным. Большинство уравнений объектов являются нелинейными, однако в этих случаях знание решений, полученных для линейных систем, часто дает возможность подойти к решению для нелинейной системы. открыть »Процесс моделирования работы коммутационного узла
Выбор схемы и расчет фильтра низкой частоты 5.1 Определение желаемых параметров фильтра 5.2 Определение реальных параметров фильтра 5.3 Выбор схемы фильтра и его расчет 5.4 Определение погрешностей фильтра 6. Выбор схемы и расчет ПНТ 6.1 Выбор схемы ПНТ 6.2 Расчет ПНТ 6.3 Определение погрешностей ПНТ 7. Расчет источника питания 7.1 Выбор схемы и расчет стабилизатора напряжения 7.2 Выбор и расчет выпрямителя напряжения 7.3 Выбор и расчет трансформатора 8. Проверка общей погрешности Заключение Список использованных источников ВведениеОдной из характерных черт научно-технической революции является дальнейшее совершенствование средств и систем комплексной автоматизации различных процессов. Разработка и проектирование современных средств и систем - базируется на достижения в различных областях науки и техники, в том числе и в области автоматического регулирования и управления Задача разработки систем автоматического регулирования и систем управления состоит в том чтобы, располагая некоторыми априорными сведениями об объекте и заданными требованиями к свойствам всей системы в целом (точность, надежность и т.д.), выбрать технические средства (а в случае необходимости сформулировать технические условия на разработку новых средств автоматики) и составить схему системы, обеспечивающую реализацию этих требований. открыть »Блок управления двигателем на МК.
Встраиваемые в приборы и аппаратуру МП и простейшие микроконтроллеры жестко запрограммированы на реализацию узкоспециализированных задач, их программное обеспечение проходит отладку на специальных стендах или универсальных ЭВМ, затем записывается в ПЗУ и редко изменяется в процессе эксплуатации. Встраиваемые средства используют и простейшие внешние устройства (тумблеры/клавишные переключатели, индикаторы). Специализированные микроЭВМ реализуются чаще всего на основе секционных микро программируемых МП, позволяющих адаптировать структуру, разрядность, систему команд микроЭВМ под определенный класс задач. Однако такой подход организации систем требует трудоемкой и дорогой разработки «Собственного» программного обеспечения. В последнее время широкое распространение получают также программируемые микроконтроллеры, представляющие собой специализированные микроЭВМ, ориентированные на решение многочисленных задач в системах управления, регулирования и контроля. Особую группу составляют программируемые контроллеры для систем автоматического регулирования. Важнейшим устройством любой системы автоматического регулирования является регулятор, задающий основной закон управления исполнительным механизмом. открыть »Автоматизированные системы управления техническими средствами
Данные системы, по разным причинам, не смогли в полной мере обеспечить управление АЭУ. Для управления ЛЭУ с пультов использовалось большое количество органов управления. Кроме того, электрические системы были выполнены на базе контактных элементов (электромагнитные реле, ползунковые потенциометры, радиолапмы и т.п.). Эти и ряд других недочетов привели к тому, что системы были недостаточно надежны, а повысить их ресурс свыше 10000ч оказалось невозможным. Конструктивные погрешности систем автоматического регулирования (АР) и СУЗ, особенно принципиальные недостатки принятой схемы регулирования, привели к усиленным поискам по их преодолению. В этих работах активное участие принимали сотрудники 1-го ЦНИИМО: Б.И.Меламед, Ю.С.Карпенко, Н.В.Колесников, В.А.Кондрашов, Н.А.Ступин, К.В.Белавин, В.К.Востоков, Г.А.Блинов. Предложения 1-го ЦНИИМО были реализованы ЦНИИ-45 в системе АТ-627, в устройстве автоматической коррекции мощности по средней температуре (АКМСТ). Разработанное ОКБ-12, оно вошло в систему управления и защиты (СУЗ) “Генератор”. Одновременно с созданием АКМСТ Морской научно-исследовательский институт (МНИИ-1) судостроительной промышленности (впоследствии НПО “Агат”) начал разработку бесконтактной СУЗ “Экран” (главный конструктор Е.К.Беляков) с минимально контролируемого уровня мощности. открыть »Разработка следящей системы
Список сокращений и терминов, используемых в пояснительной записке САУ — система автоматического управления. ТАУ — теория автоматического управления. ДПТ — двигатель постоянного тока. САР — система автоматического регулирования. СИФУ — система импульсно-фазового управления. УВ — управляемый выпрямитель. ОВ — обмотка возбуждения ДПТ. КУ — корректирующее устройство. РС, РП — регулятор скорости, регулятор положения. ТП — тиристорный преобразователь. ЭЧ — электрическая часть ДПТ. ЭМЧ — электромеханическая часть ДПТ. МЧ — механическая часть ДПТ. Р — редуктор. Н — нагрузка. С — сельсины. ДТ, ДС, ДР — датчик тока, датчик скорости, датчик рассогласования. UЗ — напряжение задания. Uп — напряжение питания. ОУ — операционный усилитель. IВ — ток в обмотке возбуждения ДПТ. Мдв — электромагнитный момент, развиваемый ДПТ. Мс — статический момент. АФХ — амплитудо-фазовая характеристика. Введение Целью данной курсовой работы является разработка следящей системы, задачей которой является воспроизведение траектории, которая заранее не задана. открыть »Газоснабжение населёного пункта
В разделе эргономики и безопасности жизнедеятельности освещен вопрос безопасности производства работ, разработаны режимы труда и отдыха рабочих. Проведена экологическая экспертиза целесообразности системы газоснабжения. Рассчитана локальная смета. Содержание Введение5 1. Разработка системы газоснабжения микрорайона8 1.1 Технико-экономическое обоснование проектных решений8 1.2 Патентный поиск11 1.3 Характеристика микрорайона, климатические данные и грунтовые условия27 1.4 Годовые расходы газа на бытовые и коммунальные нужды населения5 1.4.1 Определение годовых и часовых расходов газа на бытовые и коммунальные нужды населения8 1.4.2 Определение часовых расходов газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение микрорайона4 1.5 Гидравлический расчет газопроводов4 1.5.1 Гидравлический расчет кольцевой сети газопроводов среднего давления4 1.5.2 Гидравлический расчет тупиковой дворовой сети низкого давления4 1.6 Расчет регуляторов давления для ШРП4 2 Газоснабжение котельной5 2.1 Требования к зданиям и помещениям газифицированных котельных5 2.2 Технологическая часть7 2.2.1 Тепломеханическая часть7 2.2.2 Решения по газоснабжению и газооборудованию4 2.2.3 Устройство взрывных клапанов5 2.2.4 Вентиляция6 2.2.5 Электротехническая часть6 2.2.6 Противопожарные мероприятия7 2.2.7 Решения по охране труда и технике безопасности7 2.3 Поверочный расчет тягового устройства котельной8 3 Автоматическое регулирование котельной установки5 3.1 Пуск и остановка котла5 3.2 Автоматическое регулирование6 3.3 Автоматика безопасности и сигнализация7 4. открыть »Энергосбережение при освещении зданий
Во всех передовых странах широко применяется энергосберегающая политика. Энергосберегающая политика государства – правовое, организационное и финансово-экономическое регулирование деятельности в области энергосбережения. Примером осознания важности решения проблемы энергосбережения является Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении», принятый в 1998 году. Настоящим законом регулируются отношения, возникающие в процессе деятельности юридических и физических лиц, в сфере энергосбережения в целях повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, и устанавливаются правовые основы этих отношений. Энергосбережение при освещении зданий Все более широкое применение находят системы автоматического управления включением, отключением светильников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30–50%. В Республике Беларусь налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и осветительной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светового потока, инфракрасных датчиков. открыть »Технология изготовления микросхем
Наряду с разработкой технологических методов развитие ИС включало исследования принципов работы их элементов, изобретение новых элементов, совершенствование методов очистки полупроводниковых материалов, проведение их физико-химических исследований с целью установления таких важнейших характеристик, как предельные растворимости примесей, коэффициенты диффузии донорных и акцепторных примесей и др. За короткий исторический срок современная микроэлектроника стала одним из важнейших направлений научно-технического прогресса. Создание больших и сверхбольших интегральных микросхем, микропроцессоров и микропроцессорных систем позволило организовать массовое производство электронных вычислительных машин высокого быстродействия, различных видов электронной аппаратуры, аппаратуры управления технологическими процессами, систем связи, систем и устройств автоматического управления и регулирования. Микроэлектроника продолжает развиваться быстрыми темпами, как в направлении совершенствования полупроводниковой интегральной технологии, так и в направлении использования новых физических явлений. Часть I. Аналитический обзор1.1 Интегральные схемыВ процессе развития микроэлектроники (МЭ) номенклатура ИС непрерывно изменялась. открыть »Пути экономии топливно-энергетических ресурсов
Значительные резервы экономии топлива заключены в рациональном архитектурно-строительном проектировании новых общественных зданий. Экономия может быть достигнута: соответствующим выбором формы и ориентации зданий; объёмно-планировочными решениями; выбором теплозащитных качеств наружных ограждений; выбором дифференцированных по сторонам света стен и размеров окон; применением в жилых домах моторизованных утеплённых ставней; применением ветроограждающих устройств; рациональным расположением, охлаждением и управлением приборами искусственного освещения. Определённую экономию может принести применение центрального, зонального, пофасадного, поэтажного, местного индивидуального, программного и прерывистого автоматического регулирования и использование управляющих ЭВМ, оснащённых блоками программного и оптимального регулирования энергопотребления. Тщательный монтаж систем, теплоизоляция, своевременная наладка, соблюдение сроков и состава работ по обслуживанию и ремонту систем и отдельных элементов – важные резервы экономии ТЭР. открыть »Состояние разработок по автоматизации процесса бурения
Специалисты фирмы утверждают, что применение станков с программным управлением позволило получить большой экономический эффект. В ФРГ в 1989 г. приступили к оптимизации процессов бурения на основе микроэлектроники при разработке рудных месторождений скважинами большого диаметра. Начатые научно-исследовательские опытноконструкторские работы показывают, что их результаты могут быть использованы и при других видах бурения. Авторы считают, что автоматическое регулирование при бурении скважин большого диаметра позволяет: . повысить скорость бурения при снижении удельного износа потребления энергии; . создать условия для обслуживания бурового станка одним человеком, обслуживания одной бригадой нескольких станков; . сократить непроизводительное время в начале и конце смены; . максимально увеличить скорость бурения при минимизации затрат. В разработке предусматривается диагностика бурового станка, регистрация и индикация параметров режимов бурения и некоторых режимов работы. Оптимизацию процесса бурения намечено осуществить путем адаптивного регулирования с помощью вычислительных устройств. открыть »Разработка системы подачи электропитания по расписанию
Последний параметр был значителен, и чем выше он был, тем лучше. Тем больше электро-лампочек можно было подключить. Я использовал реле с максимальным током в 5 А, что на мой взгляд более чем достаточно даже для большого количества лампочек. Все конденсаторы должны выдерживать напряжение 10 В. Резисторы, кроме R17, мощность 0,125 Вт. R17 – 0,25 Вт. Ключ S1 – с фиксацией в обоих положениях. Ключ SB1,SB2 и SB3 – кнопки без фиксации в нажатом состоянии или ключ. Должна выдерживать напряжение 220 В и ток 5 А. Описание принципа действия При разработке принципа действия данного устройства, я решил отказаться от использования реального времени и контрольных точек. Разработка устройства по этому пути была бы неоправданно сложной и затратной. Поэтому я решил использовать принцип таймера и реализовать схему с использованием микроконтроллера PIC12F675. Принцип действия основан на трёх режимах: 1. Ручное управление освещением подъезда по таймеру (1-60минут). Перемычка S1 в нижнем по схеме положении. Включение исполнительного реле К1 осуществляется с помощью кнопок управления и подсветки (включенных параллельно) и располагаемых на каждом этаже подъезда. 2. Автоматическое управление уличным освещением. открыть »
