Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 5
1.1 Общие принципы функционирования систем управления микроклиматом 5
1.2. Обзор датчиков температуры 10
1.3 Особенности формирования микроклимата в мед учреждении 13
2 РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 20
2.1 Разработка структурной схемы 20
2.2 Разработка аппаратного обеспечения 23
2.2.1 Выбор АЦП 23
2.2.2 Выбор датчиков 27
2.3 Выбор микроконтроллера 30
2.4 Разработка программного обеспечения 35
2.4.1 Разработка алгоритма работы 35
2.4.2 Код программы микроконтроллера 39
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 58
3.1 Проектирование принципиальной схемы устройства 58
3.2 Расчет схемы принципиальной 60
3.3 Разработка конструкции 62
3.4 Расчет надежности устройства 63
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 67
4.1 Моделирование работы системы 67
4.1.1 Визуализирование системы 68
4.1.2 Проведение моделирования 71
4.1.3 Анализ полученных результатов 72
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 74
6. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 86
6.1. Введение 86
ВВЕДЕНИЕ 3
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 5
1.1 Общие принципы функционирования систем управления микроклиматом 5
1.2. Обзор датчиков температуры 10
1.3 Особенности формирования микроклимата в мед учреждении 13
2 РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 20
2.1 Разработка структурной схемы 20
2.2 Разработка аппаратного обеспечения 23
2.2.1 Выбор АЦП 23
2.2.2 Выбор датчиков 27
2.3 Выбор микроконтроллера 30
2.4 Разработка программного обеспечения 35
2.4.1 Разработка алгоритма работы 35
2.4.2 Код программы микроконтроллера 39
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 58
3.1 Проектирование принципиальной схемы устройства 58
3.2 Расчет схемы принципиальной 60
3.3 Разработка конструкции 62
3.4 Расчет надежности устройства 63
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 67
4.1 Моделирование работы системы 67
4.1.1 Визуализирование системы 68
4.1.2 Проведение моделирования 71
4.1.3 Анализ полученных результатов 72
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 74
6. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 86
6.1. Введение 86
6.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов воздействующих на электромеханика управления 88
6.3. Требования безопасности во время работ 95
6.4 Расчет освещения 96
6.5 Мероприятия пожарной безопасности 99
6.6 Мероприятия по электробезопасности 100
6.7 Проектирование механической местной вентиляции 106
6.8 Экологичность проекта 107
Заключение 110
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 111
Выдержка из текста
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время стала очень актуальна проблема разработки, проектирования и создания систем управления климатом и другими системами жизнеобеспечения помещения. Подобные системы помогают эффективнее и экономичнее использовать энергетические ресурсы (газ, электроэнергия), воду, а также обеспечивают более высокий уровень комфорта для пользователей.
Типовые системы автоматики «умного» дома выполняют множество разнообразных функций, таких как управление освещением, отоплением, водоснабжением, вентиляцией и климатом, управление системой безопасности и сигнализации, управление системой визуализированного и удаленного управления. В последнее время становятся популярными, так называемые, «Мультирумы» — системы распределения видео- и аудио сигнала по помещению, которые управляются с одно дистанционного пульта. Это только часть функций, которые может выполнять «умный» дом, функциональность его ограничивается только фантазией разработчиков и финансовыми возможностями заказчика, в общем, «умный» дом – дорогое удовольствие и далеко не каждый может позволить себе жить в таком доме.
Целью дипломного проекта является разработка интеллектуальной системы управления микроклиматом в процедурном помещении медицинского учреждения
Актуальность темы связана с тем, что при проектировании данной системы будут учтены состав оборудования процедурных кабинетов и специфические требования к этим помещениям, а также использована современная элементная база.
Практическая значимость работы заключается в том, что проектируемую систему при желании можно модифицировать под другие требования, что позволит при минимальных вложениях времени и средств управлять другими параметрами помещения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести описание предметной области;
провести обзор существующих решений;
разработать структурную схему системы;
выбрать элементную базу;
разработать принципиальную схему системы;
написать программу для микроконтроллера.
Список использованной литературы
1. И. В. Петров «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования». Москва. СОЛОН-Пресс. 2004 г.
2. Э. Парр «Программируемые контроллеры. Руководство инженера» перевод с английского. Москва. БИНОМ. 2007 г.
3. Контроллеры температуры и влажности Sensatronics Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics
4. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
5. Датчик температуры и влажности. Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics/sensors/datchiki-vlazhnosti-i-temperatury
6. В. Г. Синилов Системы охранной, пожарной и охранной-пожарной сигнализации. : Учебное пособие М. : Академия, 2010
7. Многоканальный измеритель температуры мит-12. режим доступа: http://www.omsketalon.ru/?action=mit_12
8. Датчики температуры. Режим доступа: http://www.sensor.ru/articles/299/element_1110.html
9. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.3.2630 – 10
10. С. В. Собурь Установки пожарной сигнализации. : Учебное пособие М. : Пожарная книга, 2012
11. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
12. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА, 1996 г., 384 с.
13. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
14. Компания Агросенсор. Режим доступа: http://www.agrosensor.ru/
15. LM317. 1.2V to 37V voltage regulator. datasheet.– stmicroelectronics, 1998.
16. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
17. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
18. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под. ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.
19. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.
20. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad 11. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.; ил.
21. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.
22. Мазель Б. Трансформаторы электропитания.– М.: Энергоиздат, 1982.– 78 с.
23. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
24. Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. –М.: Недра, 1987. – 221 с.
25. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с.
26. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
27. Описание шины CAN// режим доступа: http://www.itt-ltd.com/reference/ref_can.html
28. Солодянкин С. RS–485 против Ethernet в системах СКУД: попробуем разобраться?// Алгоритм безопасности.–2008. № 4.– С. 32-35
29. Каталог «Блоки питания и трансформаторы Schneider-Electric» (Русская версия). Москва. 2009 г.
30. В.А. Лашин конспект лекций по дисциплине «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ». РГРТУ. Рязань 2007
31. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. : Учебное пособие М. : Издательство Стандартов, 1996
32. Бирюков, С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП / С.А. Бирюков. – М.: ДМК, 1996. – 240 с.: ил.
33. Гребнев, В.В. Однокристальные микроЭВМ семейства AT89 фирмы Atmel / В.В. Гребнев. – СПб.: FineStreet, 1998.
34. Гук, М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.: ил.
35. Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов [и др.]; под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.
36. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, импульсные, оптоэлектронные приборы: справочник / А.Б. Гитцевич [и др.]; под ред. А.В. Голомедова. – 2-е изд. стереотип. – М.: КУбК-а, 1997. – 592 с.: ил.