ВКР: Датчик влажности интеллектуальный».

АННОТАЦИЯ

Тема данной магистерской диссертации – «Датчик влажности интеллектуальный».
В работе: проведен анализ методов и устройств измерения влажности, приводится структурная схема интеллектуального датчика влажности, разработано алгоритмическое обеспечение и электрическая принципиальная схема интеллектуального датчика влажности, написана программа для микроконтроллера и драйвер для работы устройства в ОС Windows XP, написана пользовательская программа для работы в OC Windows XP, изготовлен опытный образец интеллектуального датчика влажности.

СОДЕРЖАНИЕ

Нормативные ссылки
Введение
1 Обзор литературы и постановка задачи
1.1 Обзор методов и приборов измерения влажности
1.1.1 Прямые методы
1.1.2 Косвенные методы
1.1.3 СВЧ метод
1.1.4 Нейтронный метод
1.1.5 Инфракрасные влагометры
1.2 Сравнительный анализ методов измерения влажности
1.3 Инструментальные программы
1.4 Формулировка цели и постановка задачи
2 Математическое обеспечение интеллектуального датчика влажности
2.1 Описание объекта
2.2 Модель нейронной сети
2.3 Результаты моделирования
2.4 Анализ методом Демпстера-Шафера
3 Техническое обеспечение
3.1 Алгоритм работы системы
3.2 Структурная схема и алгоритм работы датчика влажности
3.3 Выбор микроконтроллера для датчика влажности
3.4 Хранение данных для расчета влажности материала
3.5 Отображение рассчитанной влажности материала
3.6 Передача данных в компьютер
3.6.1 Выбор элементной базы
3.6.2 Кодирование и передача данных
3.7 Измерение температуры и влажности воздуха
3.8 Выбор микроконтроллер для приёмника данных
3.9 Интерфейс USB
4 Програмное обеспечение датчика влажности
4.1 Программа для микроконтроллера датчика влажности
4.2 Программа для микроконтроллера приёмника данных
4.3 Написание драйвера
4.3.1 Общие сведения о драйверах устройств в системе Windows






4.3.2 Написание драйвера с помощью Driver Studio
4.3.3 Компиляция драйвера

4.4 Руководство пользователя
Заключение
Список используемых источников
Приложения
Приложение A Характеристика датчиков влажности
Приложение Б Перечень элементов
Приложение В Фрагмент текста программы микроконтроллера интеллектуального датчика влажности
Приложение Г Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
Приложение Д Данные для обучения нейронной сети

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 2.104-68 – ЕСКД. Основные надписи;
ГОСТ 2.105-95 – ЕСКД. Общие требования к текстовым документам;
ГОСТ 2.201-80 – ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов;
ГОСТ 7.32-91 – Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформлений;
ГОСТ 2.702-75 – ЕСКД. Правила выполнения электрических схем;
ГОСТ 2.708-81 – ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники;
ГОСТ 2.710-81 – ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах;
ГОСТ 2.743-91 – ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники;
ГОСТ 19.401-78 – ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению;
ГОСТ 19.701-90 – ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время к синтетическим красителям предъявляются достаточно жесткие требования по качественным показателям это: высокая и стабильная концентрация целевого вещества, однородность дисперсного состава, чистота, цветность, термическая стойкость и светостойкость.
При производстве красителя большое влияние на качественные показатели оказывает стадия сушки красителя. На каждой стадии возможны изменения физических и химических свойств и химического строения вещества. Выбор режима сушки осложняется особенностями теплофизических свойств продуктов и тем, что кинетика процесса сушки полупродуктов недостаточно изучена.
Сушка нагретым воздухом может характеризоваться тремя основными параметрами: температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения. Эти параметры влияют не только на длительность сушки, но и на качество высушенного материала. Поэтому требуется найти и соблюдать такой режим сушки, чтобы при минимальной длительности сушки и наименьшем расходе тепла получились наилучшие технологические свойства материала.
Для решения данной проблемы предлагается в системе оптимального управления применять способ определения в реальном времени влажности, использующий интеллектуальный датчик влажности на основе нейронной сети. Достоверность получаемых результатов рассчитывается методом Демпстера – Шафера.