1.Постановка задачи (описание предметной области)

Дело в том, что я живу в деревне. Моя семья держит курей, но с течением времени количество наших курей сокращалось. Курицы у нас не могли высиживать яйца. Поэтом я решил создать инкубатор для выращивания нового выводка курей и петухов на нашем участке.

Для решения поставленной задачи необходимо:

1. Рассмотреть варианты программируемых контроллеров.

2. Выбрать подходящий контроллер.

3. Освоить начальный уровень языка программирования в соответствии с выбранным контроллером.

4. Освоить среду разработки.

5. Спроектировать и собрать сам инкубатор.

6. Собрать систему контроля температуры.

7. Составить алгоритм работы системы мониторинга.

8. Провести тестирование разработанной системы.

2. Теоретический материал

2.1 Программируемый логический контроллер

Программируемый логический контроллер (ПЛК) — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станков, но мы будем использовать его для автоматизации контроля температуры нашего инкубатора.

ПЛК — устройства, предназначенные для работы в системах реального времени Они имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:

• в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) — микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами — ПЛК являются самостоятельным устройством, а не отдельной микросхемой;

• в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;

• в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

В системах управления технологическими объектами логические команды, как правило, преобладают над арифметическими операциями над числами с плавающей точкой, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера получить мощные системы, действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции в языках их программирования реализуются наравне с логическими. Все языки программирования ПЛК имеют лёгкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.

2.2 Arduino

Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения и прототипирования простых систем, моделей и экспериментов в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехники.

Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.

Используется как для создания автономных объектов, так и подключения к программному обеспечению через проводные и беспроводные интерфейсы. Подходит для начинающих пользователей с минимальным входным порогом знаний в области разработки электроники и программирования.