Курсовая работа: Регулятор температуры на основе микро-ЭВМ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4
1 КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ.. 5
2 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ.. 7
3 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АЛГОРИТМА ПРИКЛАДНОЙ ПРОГРАММЫ.. 9
4 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.. 14
5 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ.. 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 21
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 22
ПРИЛОЖЕНИЕ А ЛИСТИНГ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ.. 23
ПРИЛОЖЕНИЕ Б СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ.. 27
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ. 28

ВВЕДЕНИЕ

Распоряжением Правительства Российской Федерации № 2227-р от 08.12.2011 г утверждена Стратегия инновационного развития Российской Федерации до 2020 года [1]. Одними из основных задач, сформулированных в данном документе, является повышение конкурентоспособности российской промышленности на мировом рынке и внедрение новейших технологий в производство.
Применение микроконтроллеров в составе вновь разрабатываемых систем автоматизации позволяет значительно расширить функциональные возможности создаваемого оборудования и приборов с одновременным снижением их энергопотребления и массогабаритных характеристик.
Цель работы: разработка законченного устройства с применением микропроцессорных средств.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо сформулировать и решить следующие задачи:
1) конкретизировать техническое задание;
2) составить функциональную схему проектируемого устройства;
3) разработать блок-схему алгоритмов управляющей программы микроконтроллера;
4) разработка схему электрическую принципиальную, рассчитать отдельные элементы схемы;
5) написать прикладную программу для микроконтроллера;
6) отладить отдельные модули прикладной программы на программном симуляторе микроконтроллера на ПК.

1 КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Произведем конкретизацию технического задания по пунктам:
1. Спроектировать многоканальную систему регулирования температуры.
К.З. Система регулирования температуры должна быть сконструирована с использованием микро-ЭВМ. Площадь объекта регулирования и связанная с ней протяженность линий передачи измерительной информации в задании не оговаривается. Для разработки системы принять объект небольшой площади – комнатную гидропонную теплицу, что исключает необходимость принятия специальных мер для передачи измерительной информации от датчиков на большие расстояния.
2. Включает восемь датчиков температуры и нагревателей.
К.З В качестве датчиков температуры использовать датчики с аналоговым выходом в виде напряжения. Конструкция силовой части включения исполнительных органов – нагревателей в работе не рассматривается. Полагать, что это будут твердотельные реле с включением управляющих светодиодов последовательно со светодиодами индикации включения нагревателей.
3. Значение стабилизируемой температуры задается в диапазоне от 10 до 40 градусов.
К.З. Способ задания предустановленной температуры в задании не оговаривается. В качестве задатчика предустановленной температуры использовать пятипозиционный DIP переключатель. Значение температуры будет определяться положением движков переключателя в двоичном коде с весовыми коэффициентами.
4. Индикация выходных сигналов на включение нагревателей — с помощью линейки светодиодов.
К.З. В электронной схеме регулятора предусмотреть включение линейки светодиодов для индикации включения нагревателей. Включение силовых цепей выполнить согласно пункту 2 уточненного задания.
5. На цифровое табло вывести температуру объекта, номер которого набран на программном переключателе.
К.З. В качестве цифрового табло использовать двухразрядный семисегментный индикатор. Индикацию температуры производить с точностью до одного градуса. Предусмотреть возможность индикации восьми каналов измерения текущей температуры и отдельной позицией программного переключателя индикацию предустановленной температуры системы регулирования.