Зміст

Вступ 2

1. Опис актуальності завдання та область використання 4

1.2 Дослідження, проектування і розробка схем 5

1.3. Констукція MK-duino 7

1.4 Перелік елементів 12

2. Проектування і розробка схеми. 13

2.1 Функції основних елементів. 14

2.2 Зборка схеми 18

2.3 Програмна частина 20

Висновок 22

Перелік літератури: 23

Вступ

Підвищення технічного рівня та ефективності електронного обладнання на основі новітніх досягнень електроніки - одна з найважливіших завдань розвитку суспільства . Створення мікропроцесорів обумовлено досягненнями в області технології виробництва великих інтегральних схем ( ВІС) . Слідом за появою мікропроцесорів розробляється і одержує широкий розвиток спеціальна багатофункціональна апаратура, яка використовується при вирішенні великого числа завдань сучасної техніки. Мікропроцесори дозволяють на єдиній технологічній схемо-технічної базі за рахунок програмування створювати різні типи приладів. Так і в своїй роботі я вирішив реалізувати прилад на основі мікропроцесора. В якості мікросхеми була обрана Arduino UNO.

У цій курсовій роботі був розроблений пристрій на мікроконтролері, написана програма. Даним пристроєм є тахометр на базі MK-duino (Arduino UNO ).

1. Опис актуальності завдання та область використання

У цій роботі на основі мікросхеми Arduino UNO було спроектовано і реалізовано пристрій - Тахометр.

Тахометр - прилад для вимірювання частоти обертання валів машин і механізмів . Переважно застосовуються відцентрові механічні , магнітні та електричні тахометри , рідше використовуються пневматичні і гідравлічні. В механічному відцентровому тахометрі на валу встановлена ​​ковзаюча муфта з шарнірними важелями , несучими на собі розбіжні при обертанні вала вантажі , які переміщують муфту по валу , долаючи дію пружини, що врівноважує положення муфти на валу відповідає частоті обертання валу і передається системою важеля на стрілку покажчика - відлікового пристрою , шкала якого відградуйована в об / хв . Вал може отримувати обертання безпосередньо від контрольованого об'єкта або через гнучкий вал. У магнітному тахометрі взаємодіють магнітні поля , створювані постійним магнітом і обертовим ротором , частота обертання якого пропорційна виникаючим вихровим струмам , що прагнуть відхилити на певний кут диск , встановлений на валу ротора і утримуваний пружиною. Відхилення диска , жорстко пов'язаного зі стрілкою , реєструються на шкалі . Електричні Т. можуть бути електромашинними або електронними . У електромашинному тахометрі ЕРС генератора постійного або змінного струму пропорційна кутовий швидкості , вимірявши яку можна визначити частоту обертання валу; показання передаються дистанційно на шкалу вимірювального приладу . Принцип дії електронного Т. заснований на перетворенні імпульсів струму , що виникають в первинному ланцюзі системи запалювання при розмиканні контактів переривника , в ток , що направляється до магнітоелектричного вказівного приладу. Частота імпульсів в первинному ланцюзі пропорційна частоті обертання вала двигуна.

Тахометр - це корисний інструмент для підрахунку RPM (оборотів на хвилину) колеса або всього, що крутиться. Найпростіший спосіб зробити тахометр - це використовувати ІК передавач і приймач. Коли зв'язок між ними переривається, ви знаєте, що щось обертається і можете застосовувати код для обчислення RPM, орієнтуючись на частоту переривання зв'язку

1.2 Дослідження, проектування і розробка схем

MK-duino це просте, програмоване ядро для самостійної розробки пристроїв на базі: мікропроцесора ATmega;

вільно-поширюваної програмної оболонки Arduino http://arduino.cc/, та величезного ресурсу готових прикладів.

В тому числі: управління двигунами, управління світлодіодами, управління РКІ, управління звуком, цифрових осцилографів, генераторів сигналів, роботів, маніпуляторів, ЧПУ, і багатьох інших прикладів.

Чому Arduino , а не більш професійні інструменти для програмування мікропроцесорних пристроїв ?

Робота в середовищі програмування Arduino доступна всім, хто має доступ до персонального комп'ютера , і не вимагає знань тонкощів програмування.

Як то : за особливостями роботи компіляторів , лінковщік , завантажувачів ; особливостям планування адресного простору пам'яті , портів введення -виведеня, переривань , та багатьох інших , малозрозумілих для початківця речей. Оболонка ховає від новичка всю складність внутрішнього устрою кухні програмування мікропроцесорів.

Конструкція Duino - надзвичайно проста.

Це невелика плата з мікропроцесором , кварцовим резонатором і гніздами для підключення: живлення , інтерфейсу з персональним комп'ютером і зовнішніх пристроїв. Фактично - це голий процесор із зручними гніздами для підключення розширень.

Відповідно, вартість конструкції дуже низька - близько 5 $ плата процесора, і ще приблизно 5 $ інтерфейсний кабель на USB -порт комп'ютера (якщо на комп'ютері немає порту RS- 232).

Є тисячі готових прикладів різноманітних пристроїв з вихідними текстами програм. Це дозволяє з мінімальними витратами часу розробити і виготовити діючий пристрій , модифікувавши і скомпонувавши фрагменти інших програм.

Чому саме MK - duino ?

Arduino має безліч клонів які об'єднані в загальне Duino - сімейство.

Як правило , нові плати Arduino виготовляються за найсучаснішими технологіями з SMD - елементів , процесора з планарними виводами з кроком виводів близько 1 міліметра , та плати з двостороннім монтажем .

Виготовити і розпаяти такий пристрій в домашніх умовах досить важко, особливо початківцю .

На платі більшості Arduino встановлена ​​мікросхема USB - моста , перетворювача інтерфейсу USB персонального комп'ютера в послідовний інтерфейс RS- 232 . Цей міст має ще більш дрібний крок виводів і розпаяти його без мікроскопа практично неможливо.

Кілька років тому мобільні телефони оснащувалися послідовним інтерфейсом RS- 232.Цей інтерфейс був витіснений інтерфейсом USB , але протягом тривалого періоду часу існували перехідні моделі: телефон з інтерфейсом RS- 232 і USB- кабель перехідник з мікросхемою USB - моста в кабелі.

Всі сучасні моделі мобільних телефонів мають справжній USB -інтерфейс. І їх кабель , це просто кабель з роз'ємами на кінцях.USB - кабель від морально застарілого мобільного телефону з USB - перетворювачем - ідеальний , за простотою і вартістю , рішення для сполучення мікропроцесорного пристрою з комп'ютером.

Ну , а якщо вам не пощастило знайти USB - кабель для старого мобільного телефону з драйвером , прийдеться спаяти перетворювач рівнів сигналу RS- 232 ( він передбачений на платі MK - duino ) .

І скористатися інтерфейсом RS- 232 стаціонарного комп'ютера ( на ноутбуках його вже давно немає) , або придбати кабель перетворювача USB - RS 232 (ці перетворювачі знову набули широкого поширення у зв'язку із застосуванням інтерфейсу RS- 232 в супутникових тюнерах ) .

На платі Arduino , як правило встановлюється стабілізатор живлення на 5V з струмом до 1.5A для живлення периферійних пристроїв. При тому , що сам процесор споживає струм близько 20mA , і успішно працює від трьох пальчикових батарей на 1.5V ( сумарна напруга 4.5V і менше) . Для самого процесора такий потужний стабілізатор не потрібен , а для периферії потужності такого стабілізатора , як правило, не достатньо.

Отже, MK-duino це констукція для самостійної розробки в домашніх умовах, з використанням доступних елементів: мікропроцесора в dip-корпусі, і обрамлення, переважно, з SMD-елементів, без стабілізатора живлення на самій платі процесора, але з додатковим USB-кабелем для мобільного телефону.