Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
ГОУ СПО ЯО Угличский индустриально - педагогический колледж |
|
[Введите название документа] |
|
Студент 24 группы Рябоштанов Станислав |
|
25.02.2012 |
Содержание
Введение…………………………………………………………...3 стр.
Техническое задание……………………………………………...4 стр.
Основной Раздел…………………………………………………..5 стр.
Экономический раздел…………………………………………....9 стр.
Технический раздел. ……………………………………………10 стр.
Экологический раздел…………………………………………...12 стр.
Вывод……………………………………………………………..13 стр.
Введение
Цель работы: контроль температуры в заданном диапазоне, передача информации о температуре на компьютер через RS 232 .
В настоящее время проектированию измерительных систем уделяется много времени. Делается большой акцент на применение в этих системах электронно-цифровых приборов. Высокая скорость измерения параметров, удобная форма представления информации, гибкий интерфейс, сравнительно небольшая погрешность измерения по сравнению с механическими и электромеханическими средствами измерения, все эти и многие другие преимущества делают данную систему перспективной в развитии и в дальнейшем использовании во многих отраслях производства. Развитие микроэлектроники и широкое применение её изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Использование микроконтроллеров в изделиях не только приводит к повышению показателей, таких как надёжность, потребляемая мощность, габаритные размеры, но и позволяет сократить время разработки изделий и делает их легко модифицируемыми, а также позволяет уменьшить их стоимость.
Использование микроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение высоких показателей эффективности при низкой стоимости.
Системы сбора данных в наши дни сделала большой шаг вперёд, и вплотную приблизились к использованию совершенных электронных технологий. Сейчас многие системы сбора данных, состоящие из аналогового коммутатора, усилителя, АЦП, стали размещать на одной интегральной микросхеме, что сравнительно повлияло на скорость обработки данных и удобство в использовании.
Техническое задание
Характеристика прибора: микроконтроллерный измеритель температуры с возможностью подключения к компьютеру через порт (RS 232). Напряжение питания устройства постоянные 5В. Габаритные размеры 110х80х5 мм. Блок питания конструируется отдельно.
Основной раздел
Принцип работы электрической схемы:
Аналого-цифровые преобразователи.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.
Принципиально не исключена возможность непосредственного преобразования различных физических величин в цифровую форму, однако эту задачу удаётся решить лишь в редких случаях из-за сложности таких преобразователей. Поэтому в настоящее время наиболее рациональным признается способ преобразования различных по физической природе величин сначала в функционально связанные с ними электрические, а затем уже с помощью преобразователей напряжение-код - в цифровые. Именно эти преобразователи имеют обычно в виду, когда говорят об АЦП.
Процедура аналого-цифрового преобразования непрерывных сигналов, которую реализуют с помощью АЦП, представляет собой преобразование непрерывной функции времени U(t), описывающей исходный сигнал, в последовательность чисел отнесённых к некоторым фиксированным моментам времени. Эту процедуру можно разделить на две самостоятельные операции. Первая из них называется дискретизацией и состоит в преобразовании непрерывной функции времени U(t) в непрерывную последовательность. Вторая называется квантованием и состоит в преобразовании непрерывной последовательности в дискретную последовательность.
Расчёт сигнала:
Микроконтроллер
(АТ90S2313).
Особенности:
Описание работы Микроконтроллера AT90S2313:
AT90S2313 является 8-ми разрядным CMOS микроконтроллером с низким энергопотреблением, основанным на усовершенствованной AVR RISC архитектуре. Благодаря выполнению высокопроизводительных инструкций за один период тактового сигнала, AT90S2313 достигает производительности, приближающейся к уровню 1 MIPS на МГц, обеспечивая разработчику возможность оптимизировать уровень энергопотребления в соответствии с необходимой вычислительной производительностью.
Ядро AVR содержит мощный набор инструкций и 32 рабочих регистра общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико - логическому устройству (АЛУ), что обеспечивает доступ к двум независимым регистрам при выполнении одной инструкции за один такт. В результате, данная архитектура имеет более высокую эффективность кода, при повышении пропускной способности, вплоть до 10 раз, по сравнению со стандартными микроконтроллерами CISC.
AT90S2313 имеет: 2 Кбайт Flash - памяти с поддержкой внутрисистемного программирования, 128 байт EEPROM, 15 линий I/O общего назначения, 32 рабочих регистра общего назначения, универсальные таймеры/ счетчики с режимами сравнения, внутренние и внешние прерывания, программируемый UART последовательного типа, программируемый следящий таймер с встроенным тактовым генератором и программируемый последовательный порт SPI для загрузки программ в Flash память, а также, два программно выбираемых режима экономии энергопотребления. Режим ожидания «Idle Mode» останавливает CPU, но позволяет функционировать SRAM, таймеру/ счетчикам, SPI порту и системе прерываний. Режим экономии энергопотребления «Power Down» сохраняет значения регистров, но останавливает тактовый генератор, отключая все остальные функции микроконтроллера, вплоть до следующего внешнего прерывания, или до аппаратной инициализации.
Устройство производится с применением технологи энергонезависимой памяти с высокой плотностью размещения, разработанной в корпорации Atmel. Встроенная Flash - память с поддержкой внутрисистемного программирования обеспечивает возможность перепрограммирования программного кода в составе системы, посредством SPI последовательного интерфейса, или с помощью стандартного программатора энергонезависимой памяти. Благодаря совмещению усовершенствованного 8-ми разрядного RISC CPU с Flash- памятью с поддержкой внутрисистемного программирования на одном кристалле получился высокопроизводительный микроконтроллер AT90S2313, обеспечивающий гибкое и экономически- высокоэффективное решение для многих приложений встраиваемых систем управления.
AVR AT90S2313 поддерживается полным набором программ и пакетов для разработки, включая: компиляторы С, макроассемблеры, отладчики/ симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы и наборы для макетирования.
Буферный усилитель в электронике.
Буферный усилитель в электронике — усилитель, предназначенный для согласования выходного сопротивления источника сигнала с входным сопротивлением нагрузки.
Буферный усилитель напряжения понижает выходное сопротивление источника, в идеале являясь генератором напряжения с нулевым выходным сопротивлением. Выходное напряжение такого усилителя, как правило, равно входному; такие буферные усилители называют повторителями. В простейшем случае эмиттерного повторителя выходное напряжение даже несколько меньше входного.
Буферный усилитель тока, напротив, повышает выходное сопротивление относительно низкоомного источника — в идеале, до бесконечности, при этом буферный усилитель тока является генератором тока. Если выходной ток такого устройства (управляемого генератора тока) равен входному, его называют повторителем тока (в частных случаях — токовым зеркалом).
Буферные усилители и напряжения, и тока (в том числе повторители) усиливают мощность. На практике, под словосочетанием буферный усилитель чаще всего понимается именно буферный усилитель напряжения.
Экономический раздел
На производство данного электронного прибора было потрачено 20 дней.
Стоимость элементов прибора:
Общая стоимость прибора -1700 рублей.
Непредвиденные расходы – 4600 рублей.
Затраты на электроэнергию – 2,5 р/КВт ∙ 650 КВт = 1625 р.
Стоимость производства – 17125 рублей.
Цена прибора – 20000 рублей.
Технический раздел.
Создание печатной платы:
Напечатанный лист отложим пока в сторону и займемся подготовкой платы. В качестве исходного материала для платы может служить фольгированный гетинакс, фольгированный текстолит. При длительном хранении медная фольга покрывается плёнкой окислов, которая может помешать травлению. Поэтому начнем подготовку платы. Мелкой наждачной бумагой сдираем плёнку окислов с платы. Особо не усердствуйте, фольга тонкая. В идеале плата после зачистки должна блестеть.
После зачистки плату промываем проточной водой. После этого нужно плату обезжирить, для того что бы тонер прилип лучше. Обезжирить можно каким либо бытовым моющим средством, либо промыв органическим растворителем (например бензином или ацетоном).
После этого при помощи утюга переведем рисунок с листа на плату. Наложим распечатку рисунком на плату и начнем гладить горячим утюгом, равномерно прогревая всё плату. Тонер начнет плавится и прилипать к плате. Время и усилие прогрева подбирается экспериментально. Нужно что бы тонер не растекся, но и нужно что бы он весь приварился.
После того, как плата с прилипшей к ней бумажкой остынет – намочим её, и под потоком воды будем скатывать ее пальцами. Мокрая бумага будет собираться в катышки, а прилипший тонер останется на месте. Тонер достаточно прочен и с трудом соскабливается ногтём.
Травление печатных плат лучше всего производить в хлорном железе. Этот реактив продается в любом магазине радиодеталей и стоит недорого. Погружаем плату в раствор и ждем. Процесс травления зависит от свежести раствора, его концентрации и т.п. Может занимать от 10 минут до часа и более. Процесс можно ускорить, покачивая ванночку с раствором.
Конец процесса определяется визуально – когда стравится вся незащищённая медь.
Осталась последняя операция – сверление отверстий. Сверление обычно осуществляется маленьким моторчиком с цанговым патроном (всё это есть в магазине радиодеталей). Диаметр сверла под обычные элементы 0,8 мм. При необходимости отверстия сверлятся большим по диаметру сверлом.
Экологический раздел
Данный прибор при эксплуатации практически не загрязняет окружающую среду.
Но при изготовлении данного прибора использовались экологически не безопасные вещества.
Вывод
Данный электрический прибор отлично подходит для применения его в быту и в промышленных целях. Он превосходно выполняет поставленные цели. Не сильно дорогой, но практичный.