Содержание
Введение 3
1. Анализ состояния вопроса 5
1.1 Обзор устройств измерения напряжения 5
2. Разработка структурной схемы устройства 10
3. Выбор элементной базы 12
3.1 Выбор микроконтроллера 12
3.2 Выбор АЦП 13
3.3 Выбор стабилизаторов напряжения 17
3.4 Микросхема FT232R 19
4. Разработка принципиальной схемы устройства 21
4.1 Разработка принципиальной схемы устройства 21
4.2 Расчет Блока питания и сетевого трансформатора 22
5. Разработка Программного обеспечения 27
5.1 Разработка алгоритма работы устройства 27
5.2 Разработка программного обеспечения 30
Заключение 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
Выдержка из текста
В последнее время активно развивается ниша автоматизированных компьютерных систем контроля различных показателей работы технологического оборудования производства. Автоматизация — это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Одним из наиболее частым технологическим параметром является напряжение. При этом контроль напряжения может иметь цель получение информации – измерение информационного сигнала, либо контроль параметров системы или устройства – измерение напряжения питания либо напряжений характеризующих состояние системы.
Цель данного курсового проекта – разработка устройства позволяющего производить предварительную обработку сигналов напряжения с аналоговых датчиков
Решение данной задачи в настоящее время актуально, в связи с возросшей необходимостью оптимизации работы производства для увеличения конкурентоспособности выпускаемой продукции на рынке. Для этого требуется наладить процесс сбора достоверной информации о работе производства, а также обеспечить ее хранение и обработку, чтобы в дальнейшем использовать полученные данные для анализа возможности улучшения технологических и бизнес-процессов предприятия.
Таким образом, использование автоматизированных систем управления для контроля технологических процессов поможет добиться снижения себестоимости продукции за счет уменьшения численности обслуживающего персонала, повышении надежности систем и экономии ресурсов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ современных устройств подобного типа, выделить их особенности и недостатки;
2. Провести обзор современных и популярных последовательных интерфейсов, выделить их функциональные особенности;
3. Разработать структурную схему проектируемого устройства;
4. Осуществить обоснованный выбор элементной базы проектируемого устройства;
5. Разработать принципиальную схему устройства;
6. Разработать конструкцию устройства;
7. Провести расчет экономической эффективности проекта;
8. Оценить безопасность разработки данного устройства.
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. Руководство пользователя по программированию ПЛК в CoDeSys 2.3 (Русская версия «Smart Software Solutions GmbH».). ПК Пролог. 2006 г.
4. Каталог «Обзор продукции BECKHOFF» (Русская версия). Москва.2009 г.
5. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
6. Кравченко А.В. 10 Практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 1 – М.:Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.
7. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
8. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА, 1996 г., 384 с.
9. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
10. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
11. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.